体育馆工程施工测量控制技术

□文/石恩河 逯登军

体育馆工程施工测量控制技术

□文/石恩河 逯登军

文章介绍了体育馆工程施工测量控制要点，论述了钢结构安装测量控制的重要施工方法和技术，确保了安装精度。

体育馆；钢结构；测量控制

1　工程概况

神华黄骅港务有限责任公司联合办公楼工程体育馆工程基础采用钻孔桩基础，钢筋混凝土承台，20根钢筋混凝土立柱，整个屋盖平面投影呈椭圆形，长直径为46m，短直径为34m。

屋盖的平面为椭圆形，平面尺寸大约为46m×34m，屋面纵向最大跨度46m、横向最大跨度34m。短向方向为主梁结构，由9榀张弦梁组成，长向方向为次梁结构，主梁间距4.8m，张弦梁梁端板底标高16.5m，最高点标高为18.729m。张弦梁钢结构为矩形钢梁，跨度在16.7～32.6m，见图1-图2。

图1　总体屋面结构平面

图2　结构轴测

2　工程特点

由于场地受限，对钢构件安装的精度要求较高，张弦梁结构是一种由刚性构件上弦、柔性拉索、中间连以撑杆形成的混合结构体系，其结构组成是一种新型自平衡体系，是一种大跨度预应力空间结构体系，也是混合结构体系发展中的一个比较成功的创造。因此，立柱的施工、埋件的预埋、每节张弦梁的安装等各道工序的施工精度都相当高，否则将给下道工序施工带来麻烦。所以本工程的测量监控工作显得尤为重要。

3　地面控制网的建立

由控制点测设出A-01～A-11、A-06～A-16椭圆形长短边基线，据此按照施工图平面尺寸依次放样其他各轴线位置，采用全站仪复测边长和角度，确认无误后设置控制网点。同时将水准点由外围引测至体育馆附近并在东西两侧各设置一个稳定的水准点。

4　框架梁和柱施工测量控制

4.1框架梁定位

框架梁定位采用轴线偏移的方法，针对不同的圆弧半径采用不同的偏移距离，一般在20～30 cm左右。施工的时候采用的是20 cm的偏移距离。用CAD软件，选取1轴线，将轴线偏移好之后，每道偏移线都会与弧形外框架梁有2个交点；然后选一道垂直于这个轴线方向的轴线，将此轴线的50线画出来，接下来依次量取此50线与另一个方向轴线的偏移线之间的距离，在图纸上标示出来，见图3。弹线之后，在每个偏移线与梁的交点上弹上十字交叉线以作为标记，支设梁模板的时候以交叉点为参照。事实证明这种方法支设出来的梁成型效果很好。

图3　弧形框架梁定位

4.2框架柱定位

根据施工平面图计算各个轴线处框架柱的相对边长、角度，再由现场控制基线采用极坐标法测设出框架柱的十字中心线，作为框架柱施工的定位控制线，再利用钢尺进行相邻轴线间尺寸复核，确定无误后进行框架柱的施工，见图4。

图4　框架柱尺寸定位

5　张弦梁施工测量控制

5.1胎架施工测量控制

5.1.1准备工作

胎架制作前首先利用经纬仪在地面上放线，定出胎架中心线后，利用钢尺和角尺定出胎架柱脚的位置，再进行安装。胎架制作过程中随时利用全站仪进行胎架垂直度的控制并且利用水准仪控制胎架标高。

5.1.2胎架制作时应注意的问题

1）胎架底板下的场地须平整，具有足够的承载力和稳定性，在拼装焊接安装过程中胎架不得发生倾斜现象。为防止刚性平台胎架变形，胎架旁应设置胎架观察点，如有变化应及时调整，待稳定后方可进行焊接。

2）胎架放置时须测量标高，保证几个胎架的上顶面在组装焊接过程中，保持水平。

3）胎架放置时，控制其直线度。

4）胎架相互连接形成刚性平台，平台铺设后，进行X、Y的投影线、放标高线、检验线及支点位置，形成田字形控制网，然后竖胎架直杆，根据支点处的标高设置胎架模板及斜撑。胎架设置应与相应的钢梁设计、分段重量及高度进行全方位优化选择，另外胎架高度最低处应能满足全位置焊接所需的高度，胎架搭设后不得有明显的晃动状。

临时支撑胎架布置见图5和图6。

图5　胎架立面

图6　胎架剖面

5.2张弦梁的安装测量

5.2.1空间控制网的建立

根据地面控制基线在每个轴的预埋钢板上定出十字中心线，再对其坐标与相对尺寸进行复测，确保无误后方可使用。依据框架柱上定位出来标高线将水准点引测至框架柱上，至少3个引测水准点，进行闭合复测，若高差在3mm内，则符合测量规范，否则将重新引测直至符合要求。由引测的水准点进行各框架柱顶部预埋钢板的标高复测，为钢结构安装提供前期技术准备。

5.2.2张弦梁的安装测控

张弦梁在安装时对准十字中心线放置，就位后进行测量校正。将全站仪架设在控制十字中心线上，对中整平，设站后视之后，测设已就位在支座处的相应张弦梁中心坐标，所测设的数据与设计坐标值进行对比得出偏差，如偏差较大，则对其进行调整校正，再进行复测，直到偏差符合要求。校正合格后进行支座的焊接固定，支座处采用满焊的连接方法，焊缝要求达到一级焊缝。

5.3结构变形监测

在预应力钢索进行张拉时，钢结构部分会随之变形。在预应力钢索张拉的过程中，结合施工仿真计算结果，对钢结构变形监测可以保证预应力施工安全、有效，监测时只针对结构变形较大、最敏感部位进行监测。对变形的监测采用全站仪和反光片，在每个检测点上粘贴反光片，以便于观测定位和采集数据。

对于反拱变形监测点在每一榀钢梁都布置，每榀钢梁布置见图7。

图7　每榀张弦梁测点布置

在施工过程中，为保证更高的施工质量，特此对结构进行了施工监测。在整个施工过程中，监测以拉索索力控制为主，结构位移控制为辅。鉴于该部分监测无具体规范规定和要求，其监测标准根据之前工程经验得出，其中位移监控预警值为理论变形的±10%且超过±5mm，索力监控预警值为理论值的±5%。在张拉过程中将测量数据与计算的理论值进行比较，均未出现异常，预警值均在监测标准之内。

6　结语

在椭圆形体育馆施工中采用了合理的测量监控方案，通过准确的建立平面控制网和高程控制网，有效确保安装精度，同时钢结构安装过程中与测量监控同时进行，使线型和结构内力在施工过程中都得到了良好的控制，达到了设计和规范的要求，确保了工程质量。

［1］GB50205—2001，钢结构工程施工质量验收规范［S］.

□DOI编码：10.3969/j.issn.1008-3197.2015.03.010

□逯登军/中交一航局第四工程有限公司。

□TU391

□C

□1008-3197（2015）03-27-03

□2015-02-13

□石恩河/男，1981年出生，工程师，中交一航局第四工程有限公司，从事工程测量工作。