體育館工程施工測量控制技術

□文/石恩河 逯登軍

體育館工程施工測量控制技術

□文/石恩河 逯登軍

文章介紹了體育館工程施工測量控制要點，論述了鋼結構安裝測量控制的重要施工方法和技術，確保了安裝精度。

體育館；鋼結構；測量控制

1　工程概況

神華黃驊港務有限責任公司聯合辦公樓工程體育館工程基礎采用鉆孔樁基礎，鋼筋混凝土承臺，20根鋼筋混凝土立柱，整個屋蓋平面投影呈橢圓形，長直徑為46m，短直徑為34m。

屋蓋的平面為橢圓形，平面尺寸大約為46m×34m，屋面縱向最大跨度46m、橫向最大跨度34m。短向方向為主梁結構，由9榀張弦梁組成，長向方向為次梁結構，主梁間距4.8m，張弦梁梁端板底標高16.5m，最高點標高為18.729m。張弦梁鋼結構為矩形鋼梁，跨度在16.7～32.6m，見圖1-圖2。

圖1　總體屋面結構平面

圖2　結構軸測

2　工程特點

由于場地受限，對鋼構件安裝的精度要求較高，張弦梁結構是一種由剛性構件上弦、柔性拉索、中間連以撐桿形成的混合結構體系，其結構組成是一種新型自平衡體系，是一種大跨度預應力空間結構體系，也是混合結構體系發展中的一個比較成功的創造。因此，立柱的施工、埋件的預埋、每節張弦梁的安裝等各道工序的施工精度都相當高，否則將給下道工序施工帶來麻煩。所以本工程的測量監控工作顯得尤為重要。

3　地面控制網的建立

由控制點測設出A-01～A-11、A-06～A-16橢圓形長短邊基線，據此按照施工圖平面尺寸依次放樣其他各軸線位置，采用全站儀復測邊長和角度，確認無誤后設置控制網點。同時將水準點由外圍引測至體育館附近并在東西兩側各設置一個穩定的水準點。

4　框架梁和柱施工測量控制

4.1框架梁定位

框架梁定位采用軸線偏移的方法，針對不同的圓弧半徑采用不同的偏移距離，一般在20～30 cm左右。施工的時候采用的是20 cm的偏移距離。用CAD軟件，選取1軸線，將軸線偏移好之后，每道偏移線都會與弧形外框架梁有2個交點；然后選一道垂直于這個軸線方向的軸線，將此軸線的50線畫出來，接下來依次量取此50線與另一個方向軸線的偏移線之間的距離，在圖紙上標示出來，見圖3。彈線之后，在每個偏移線與梁的交點上彈上十字交叉線以作為標記，支設梁模板的時候以交叉點為參照。事實證明這種方法支設出來的梁成型效果很好。

圖3　弧形框架梁定位

4.2框架柱定位

根據施工平面圖計算各個軸線處框架柱的相對邊長、角度，再由現場控制基線采用極坐標法測設出框架柱的十字中心線，作為框架柱施工的定位控制線，再利用鋼尺進行相鄰軸線間尺寸復核，確定無誤后進行框架柱的施工，見圖4。

圖4　框架柱尺寸定位

5　張弦梁施工測量控制

5.1胎架施工測量控制

5.1.1準備工作

胎架制作前首先利用經緯儀在地面上放線，定出胎架中心線后，利用鋼尺和角尺定出胎架柱腳的位置，再進行安裝。胎架制作過程中隨時利用全站儀進行胎架垂直度的控制并且利用水準儀控制胎架標高。

5.1.2胎架制作時應注意的問題

1）胎架底板下的場地須平整，具有足夠的承載力和穩定性，在拼裝焊接安裝過程中胎架不得發生傾斜現象。為防止剛性平臺胎架變形，胎架旁應設置胎架觀察點，如有變化應及時調整，待穩定后方可進行焊接。

2）胎架放置時須測量標高，保證幾個胎架的上頂面在組裝焊接過程中，保持水平。

3）胎架放置時，控制其直線度。

4）胎架相互連接形成剛性平臺，平臺鋪設后，進行X、Y的投影線、放標高線、檢驗線及支點位置，形成田字形控制網，然后豎胎架直桿，根據支點處的標高設置胎架模板及斜撐。胎架設置應與相應的鋼梁設計、分段重量及高度進行全方位優化選擇，另外胎架高度最低處應能滿足全位置焊接所需的高度，胎架搭設后不得有明顯的晃動狀。

臨時支撐胎架布置見圖5和圖6。

圖5　胎架立面

圖6　胎架剖面

5.2張弦梁的安裝測量

5.2.1空間控制網的建立

根據地面控制基線在每個軸的預埋鋼板上定出十字中心線，再對其坐標與相對尺寸進行復測，確保無誤后方可使用。依據框架柱上定位出來標高線將水準點引測至框架柱上，至少3個引測水準點，進行閉合復測，若高差在3mm內，則符合測量規范，否則將重新引測直至符合要求。由引測的水準點進行各框架柱頂部預埋鋼板的標高復測，為鋼結構安裝提供前期技術準備。

5.2.2張弦梁的安裝測控

張弦梁在安裝時對準十字中心線放置，就位后進行測量校正。將全站儀架設在控制十字中心線上，對中整平，設站后視之后，測設已就位在支座處的相應張弦梁中心坐標，所測設的數據與設計坐標值進行對比得出偏差，如偏差較大，則對其進行調整校正，再進行復測，直到偏差符合要求。校正合格后進行支座的焊接固定，支座處采用滿焊的連接方法，焊縫要求達到一級焊縫。

5.3結構變形監測

在預應力鋼索進行張拉時，鋼結構部分會隨之變形。在預應力鋼索張拉的過程中，結合施工仿真計算結果，對鋼結構變形監測可以保證預應力施工安全、有效，監測時只針對結構變形較大、最敏感部位進行監測。對變形的監測采用全站儀和反光片，在每個檢測點上粘貼反光片，以便于觀測定位和采集數據。

對于反拱變形監測點在每一榀鋼梁都布置，每榀鋼梁布置見圖7。

圖7　每榀張弦梁測點布置

在施工過程中，為保證更高的施工質量，特此對結構進行了施工監測。在整個施工過程中，監測以拉索索力控制為主，結構位移控制為輔。鑒于該部分監測無具體規范規定和要求，其監測標準根據之前工程經驗得出，其中位移監控預警值為理論變形的±10%且超過±5mm，索力監控預警值為理論值的±5%。在張拉過程中將測量數據與計算的理論值進行比較，均未出現異常，預警值均在監測標準之內。

6　結語

在橢圓形體育館施工中采用了合理的測量監控方案，通過準確的建立平面控制網和高程控制網，有效確保安裝精度，同時鋼結構安裝過程中與測量監控同時進行，使線型和結構內力在施工過程中都得到了良好的控制，達到了設計和規范的要求，確保了工程質量。

［1］GB50205—2001，鋼結構工程施工質量驗收規范［S］.

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

□逯登軍/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，工程師，中交一航局第四工程有限公司，從事工程測量工作。