不规则异型复杂混凝土结构测量施工控制方法

胡建刚

摘 要：近年来，在建筑物外形设计方面更多追求外形复杂异型、新奇和不规则。建筑造型设计展现出建筑艺术美观效果的同时，也增加了施工复杂性，特别是也大大增大了测量放线控制的难度。如何进行测量施工、如何保障测量控制的精确性值得我们互相探讨。文章中将以西安兵器博物馆工程为例阐述一下不规则倾斜、弯折墙体及斜屋面梁板混凝土结构测量施工方法。

关键词：异型复杂混凝土结构；测量施工控制方法

1 工程概况

西安兵器博物馆工程总建筑面积30530m2，建筑高度23.550m，位于西安市高陵县姬家乡东城坊村，局部地下1层，地上2层，局部3层。结构外形不规则形，分为两个区， A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K，11个单体衔接组成，两个区之间由一展厅相连接，各个模块外墙面为倾斜折面或连续倾斜折面，整体外轮廓呈椭圆形，结构轴线复杂，外墙面定位困难。

2 地上异型混凝土结构施工测量方法

2.1 正负零以上内控点、高层点测设

2.1.1 内控点埋设。在浇筑首层楼板时，预先埋设150mm×150mm×10mm厚钢板，钢板与顶板钢筋焊接牢固，并高出结构楼板面5～10mm。首层放线内控点位经复测确定后，在预埋钢板上钻孔（直径2mm）嵌镶铜丝，作为以上各施工层控制线竖向投测的基准点，以上各层楼板施工时在内控点竖向相应位置留置200mm×200mm孔洞。留置四周宜设50mm高阻水圈。

2.1.2 内控点设置

2.1.3 高程点测设。当结构施工到±0.00后，将“建筑+1.000m线”引测至电梯井内，用50m钢尺直接向上传递。每层标高至少要有3处向上传递，以便于相互校核的原则。

2.2 倾斜墙面的测量控制。现场采用内控法与外控法两种方法进行控制。

2.2.1 向外侧倾斜的墙体采用外控法。依据内业计算所得空间点坐标（外墙角点坐标），在结构施工至±0.000时我们将楼外侧转角位置的地面进行硬化预埋钢板，利用全站仪将各个转角点位置定位到地面上以后进行编号，并做好标记。

2.2.2 向内侧倾斜的墙面采用内控法。①通过内业计算将各个模块倾斜墙体的内墙边线与梁底交点位置和轴线之间的距离关系进行统计。②在每层平面放线时，分别将内墙与顶板梁底交点控制线测放到该层地面上，作为该层倾斜墙体支模控制的依据。

2.3 斜墙中间弯折线、弯折角度测设。本工程外墙均为向内倾斜弯折，设计给出的120个空间点均为外折面交点，并且外墙有很多附墙柱及楼层框梁。在实际施工中，我们必须首先找出墙体内边线与楼层框梁、附墙柱等的交接位置和转折点，以此来展开进行墙体的定位，才能保证倾斜弯折墙体的定位准确性。采取传统的经纬仪、钢尺等根本无从操作，人为光凭平面设计图通过公式计算坐标或与轴线距离等计算过程非常繁琐复杂，且容易出错。对此现场通过利用Sketch up草图大師软件建立的三维实体模型，然后进行水平和竖直剖切，再将剖切图转入CAD图形，能清晰便捷得到剖切尺寸距离，按平面坐标系将各个关键转折点位捕捉出坐标，并利用全站仪进行定位测量与校验。①F块采用Sketch up软件建立三维模型，从首层顶板梁底标高位置进行剖切，再导入CAD图形，外墙边线重合定位，找出内边线内折点位置。②墙体向内连续弯折倾倒，利用sketch up制作实体模型剖切，再导入AutoCAD，求出墙体内边线、内折线的具体位置。③在楼层地面上放出墙体内边线、内折线、楼层暗梁底和斜墙相交的内皮线，针对本工程的特殊复杂性，所有平面定位均采用全站仪，向上引线采用经纬仪，建立各个模块独立的轴网，施工中反复校核。④为保证已测设的各关键控制点位准确无误，通过CAD制图软件将各个转折点之间的相应尺寸标注出来，现场采用经纬仪与钢尺进行校核，并对各关键控制线标识，以免施工人员混淆。

2.4 斜屋面梁板标高的控制。①采用Sketch up制作的实体模型，找出各个梁交叉点的标高。②屋顶标高细化图，导入到CAD图形中，采用水准仪、塔尺现场测放出各标高点标高，作为屋面梁、板模板安装及钢筋绑扎等施工的标高控制依据。

2.5 倾斜墙体标高线的控制。倾斜外墙面采用传统的钢尺引测是行不通的。为了便于外墙水平标高的控制，外墙周圈每隔20m～30m和转折点位置，浇筑300mm×300mm的混凝土基础，立木杆，保证木杆垂直，在木杆上做好各层建筑1m线的控制点，当施工人员需要该处的1m标高线时，我们利用水准仪，将建筑1m线转到外墙上，施工人员可以配合线坠、灌水水管等继续向上引测。

2.6 外墙大角的校正。依据120个转折点坐标与高程数据，推算出共有71个外墙空间转角。为了能准确地控制这些外墙角点的位置，待模板和外架支设好以后，利用全站仪配合微型棱镜，测量放样人员站在楼外侧外架上，利用坐标放样法，对这些转角点进行校正。复核无误后，方可进行下道工序。

3 测量方法实施效果

工程通过将Sketch up软件三维建模、CAD软件捕捉坐标、全站仪仪器定位相结合，准确地完成了倾斜弯折墙体测量放线施工，保证了混凝土结构正常施工，并且达到良好质量控制，完成效果如图2：

4 结论

面对建筑外型设计追求更加个性、新颖的发展趋势，工程测量技术应适应发展需要，特别是面对不规则复杂的结构施工测量放线，可以更好地利用三维建模、CAD等软件结合全站仪仪器来有效地、更加便捷地解决测量放线的实际控制操作。

参考文献：

[1]《工程测量规范》（GB50026-2007），2007年.

[2]《建筑工程施工测量规程》（DB11/T 446-2007），2007年.

[3]李明.《西安兵器博物馆工程测量控制方案》，2012年.

[4]卫老师.《Sketch up软件教程资料》.