CAD技术平台在异形建筑施工测量中的应用
王家法
（江苏省苏申建设集医股份有限公司山东分公司，山东浜276000）
[摘要】结合临沂铂尔曼酒店异形建筑放样施工实践，介绍了利用CAD技术平台结合测量仪群在异形建筑施工测 量中的应用拉术，详细介绍了施测准备工作及轴线和弧形梁、境的放样流程.实我证明，采用此方法操作简单、衡量方便，可提高测量放样效率和放样精度，满足结构施工要求.
[关键词]高层建筑：异形建筑；CAD技术平台：放样：定位
[中图分类号]TU745.1 [文献标识码]A [文章编号]1002-8498(2012)18-0069-03
Application of CAD Technology Platform inLofting of Special-shaped Buildings
Wang Jiafa
(Shondong Brnch ef Jiangms Suzheng Cotruties Group Co. Lad. Linyi Sandong 27600 Ckina)
ps suq pads-ds u nina un q uqo d Abstraet ; Based on lofting practice of Linyi Pullman hotel the positioning and lofting technology of CADMoreover the preparing works and lofing proces of axis arc beam and arc wall are indicated. Thepractiee shows that the mentioned technology is simple and convenience and it can improve the loftingefficiency and precision to ensure successful construction
Key words tall buildings; special-shaped building; CAD technology platform ; lofting: positioning
1工程概况
临沂铂尔曼酒店位于山东省临沂市兰山区，主楼地下3层，地上34层，总高度143.8m：裙楼地下2 层、地上4层、高21.3m.主楼采用框架-核心筒结构，裙楼为板架结构，建筑面积为80147m².工程外轮呈心字形，造型新颖、宏伟大气，建成后将成为临沂市标志性建筑（见图1）.
圆弧，核心筒为两相交圆弧，呈心脏形：裙楼外侧车 结构特点：主楼外边框为5个不等径相交、相初库为折线形，裙楼部位为扇形，圆心角为8°：主楼与裙楼之间的6种轴线关系较复杂，主楼、裙房主框梁间相互关系复杂. 均为面弧状，建筑施工轴线多且纵横交叉，点线之
2测量方案确定
根据建筑平面形状复杂、圆弧相交（切）点多、多方向轴线关系、细部尺寸多等特点，为加快测量放样效率、提高放样精度，结合设计图纸充分利用 AutoCAD强大的矢量计算功能和CAD软件提供虚拟的空间功能，可得到图纸任意一点垒标、两点距
图11层平面示意Fig. 1 Plan ef floor 1
离、两线夹角，将大量测量计算通过计算机实现，再 采用极坐标法通过经纬仪测角来进行测量放样.
尤其适合于异形结构施工测量放线.CAD标注和应现代化施工.
3施测内业准备
与设计人员加强沟通一弄清设计意图与异形曲线特征一采用CAD技术对电子版图纸各种尺寸比例进行仔细复核一对规划坐标和图纸中坐标进行复核一确认无误后采用CAD技术对图纸进行建模一建立坐标系.
1）研究图纸尽可能与设计人员沟通，了解设计思路、设计手法，把握复杂图形的组合特点与异形曲线特征，才能了解绘制放线图和施工测量.
已按照制图规则准确绘制电子版施工图，为了加快 2）图纸建模无论何种异形建筑物，设计单位进度，可将电子版工程图从设计单位拷贝得来.认真校核设计图纸轴线尺寸、比例、坐标，确保一致后建立图纸模型.通过该图可利用CAD技术准确查 询任意长度和角度.
注意落图后必须保证主要轴线控制点绝对坐标和 将建筑物的几个主要控制角点的坐标对应即可.总平面图一致，且落图不得编小放大、平移图形，否则会改变绝对坐标值.经过校核后的图纸利用CAD坐标查询功能可以方便地对任意轴线和特征 点进行绝对坐标标注.
4测量实施
4.1施测流程
点网一通过CAD技术将围纸按照规划图坐标建立 校核图纸建立图纸模型一现场建立闭合控制坐标系一通过CAD坐标计算功能计算出异形结构主要轴线、关键点垒标，输人全站仪→根据现场闭合点复核关键轴线、点坐标和尺寸一建立建筑物轴线平面控制网一裙楼控制轴线、关键点坐标采用全 站仪放样一主楼建立控制轴线内控制点，用CAD技术处理数据后采用经纬仅和极坐标法施测出特征点→利用CAD放大样技术将圆弧形墙体、框架梁进行二次放大样一下一阶段测量.
4.1.1裙楼轴线施测
用CAD坐标计算功能计算出裙楼部位弧形结构主要轴线、关键点坐标，准确输人全站仪一采用矢高等分法作出弧AB.线、点尺寸一利用CAD散大样技术将圆弧形墙体、 框架梁进行二次放大样一下一阶段测量.
4.1.1.1CAD技术数据处理
万方数据
在经过校核后的图纸上利用CAD坐标查询功查询尺寸更加直观、明确，计算更为精确和简易，适能对任意轴线和特征点进行绝对坐标标注.将绝对坐标进行列表备查并准确输人全站仪.
4.1.1.2现场施测
以轴放样为例，如图2所示.
图2房C轴放样示意
Fig.2 Lofting of axis 9 for the podium
1）根据业主提供的规划坐标点，引人施工现场3）建立坐标系主要是在AutoCAD中建立绝内，建立闭合控制点网.测量人员使用全站仅将场对坐标系，再从设计单位拷贝其城市规划总平面内通视好的控制点作为测站点，后视另一控制点，图，其总平面图包含工程整体平面绝对坐标信息，使用全站仅中的采集或放样命令程序对控制点网样时直接调取已经输人的各个主要轴线、关键点坐 进行复核，无误后即可进行主要特征点的放样.放标，预先规划好放样顺序，注意复核数据，尽量降低错误几率.放样完成后，采用抽样法对其中任意两点距离用钢尺进行复核，任意两点间距离可以通过 其坐标计算得出，也可以在AutoCAD中利用“对齐标注”命令得出.
2）将放样好的各点按图相连，即得出工程的织横轴线网.弧形轴线可采用矢高等分法分段放出， 即依据微积分法将一段曲线分成若千小段折线.根据控制点采用CAD放大样法作一辅助直线，将辅助直线按照50cm均分，用CAD垂直量取到弧曲线距离，最后把点连接起来就是近似弧曲线.所方法适用于圆弧形墙体放样. 形成弦曲差<4mm，保证弧曲线形状和位置.同样 3）施测实例：①根据轴上A，C两点绝对坐标将4，C点放出，连线A，C即得轴线；②同样放B D点间相互实测距离和CAD图中距离；④连接 出轴上B，D点，将轴线放样：③校核A，C，A，B点，画辅助直线AB，将AB按照50cm均分，用 全站仪直接将主要轴线、关键点放样一复核关键轴4.1.2主楼轴线施测 向轴线投到一楼面主轴线施测一复核关键轴线、点 建立主要轴线内控制点一采用垂准仪进行竖尺寸→用CAD技术计算出异形结构特征点距离和 角度一采用经纬仪和极坐标法施测出特征点一利用CAD放大样技术将圆弧形墙体、框架梁进行二次放大样→下一阶段测量. 3）同理可以施测出轴与其他轴线.相互校核各个轴线间关系. 4.2孤形墙、框架梁二次轴线放样 弧形梁和d-e段弧形墙放样为例，如图3所示. 采用矢高等分法分段放样.以第1施工段α-g 4.1.2.1CAD技术数据处理 根据主楼结构为5个不等径圆弧相交切、轴线呈放射线布置、结构较复杂且楼层分段流水施工的特点，决定建立轴线内控点，采用垂准仪进行竖向轴线投测，采用经纬仪和极坐标法将主要轴线、关 键点进行放样，各个施工段间轴线进行复核.在经过校核后的图纸上利用CAD技术对内控点进行模拟布设，内控点布置在轴线外1~2m处，在每一个施工段至少布置4个内控点，相互连通形成平面控制网.各主要轴线交点及楼层各特征点与平面控 制网的夹角和距离全部用CAD计算出；并计算出各轴线交点及楼层各特征点关系，作为现场复. 1)依据轴中G点和轴中A点，作一辅助直线AG，作为a-g弧形梁控制线. 量取点的垂直距离，用定制直尺将弧曲线点测放出. 2）将辅助直线AG按照50cm分段，根据CAD 3）连接测放点就是a-g梁近似弧曲线，成型后弧形梁效果如图4所示. 4.1.2.2现场施测 以第1施工段轴放样为例，如图3所示. 图4弧形梁成型效果Fig. 4 The finished arc beams 4）同理可以施测出d-e段弧形墙. 5测量限差要求 为保证误差在允许限差以内，各种控制测量必须按《工程测量规范》GB50026-2007执行，操作按规范进行，各项限差必须达到如下要求. 1）建筑物平面测量精度满足一级要求. 2）主轴线测角允许误差≤2.5"、轴线中误差≤5mm、直线度允许误差≤180°±5”. 3）短轴线交角允许误差90°±5”. 向允许误差<H/1000（H为建筑总高度）且控制在 4）各层竖向允许偏差在±5mm内，总高累计竖±8mm内. 6效果检查 图3主楼第1施工段轴放样示意Fig.3 Lofting of axis for the -main building at construction stage 1 主体结构封顶后，对轴线偏差和圆弧形墙体、规范要求.现场实测轴线偏差如表1所示. 框架梁轴线偏差进行全面检查，均符合设计和验收 投测到楼面，对内控点进行相互交叉复核.注意随 1）将平面控制网内控点1，2，3，8用垂准仪竖向着楼层的增高内控点每10层引至楼面时必须重新复核定位. 7结语 异形建筑采用CAD技术可提高测量放样效率足结构施工需求，适应现代化施工要求. 和精度，施工简易、方便快捷，计算更精确简易，满 2）将经纬仪架于1号点，后视8号点，根据CAD计算出的1号点与A点的距离和夹角可以测 放出A点，同理可以测放出F，C点.连接A，F点即可得轴，校核A，C，F点间相互实测距离和CAD图中距离. 1）精度高抽测了基础、主体等总共275个轴线点位，均在规范允许偏差内，基础轴线最大偏差仅6mm，境、柱、梁轴线最大偏差仅5mm. （下转第120页） 万方数据 量控制塔绞车平台上的控制站. 5.5.2管段拉合 斤顶的控制站，进行管段拉合作业（见图5）. 安装好拉合装置并经全面检查后，操作拉合千 图5曾段拉合对接示意Fig.5 Combination and connection of tmmnel segments 5.5.3水压接 水压接是两条管段封门之间通过Gina带形成一个相对水密空间之后，将封门之间的水排出去，接.在拉合千斤顶控合管段完成后，潜水员全面检 利用管段尾部的水压力将管段向已装管段方向压查Cinn带的压接情况，并测量两条管段之间的距离，的实际情况与设计要求相符合时，进行放水压接作业，打开封门上预先设置的空气阀，根据 空气阔出水情况判断水压楼效果，待空气阔排尽水后，打开封门上预设的排水阅，并启动水泵，将剩余水量排人管内水箱. 5.6管段基底注浆、回填覆盖 底注浆、覆盖回填，由于沉管施工是个复杂的过程， 在管段沉放到位后，进行管段的初步锁定、基本文仅针对沉管浮运沉放展开研究. 5.6.1沉管基底注浆 管段对接完成后，进行两侧初步锁定回填，回 （上接第71页） Table 1Measured axis deviafion 表1轴线偏差检测结果 序号 检查项目 检我 合格低形墙梁轴成偏 点数 155 点数 1492 3 主轴线测角误差 主轴线中误差 50 50 48 484 5 线经向编差 合计 20 275 264 19 造：检查方式均为经纬仪、钢尺现场实测，最终合格率9%% 2）速度快在完成内业制图及标注、量测、统计后，每层外业测量在0.5d内完成. 短线时间，加快工程进度.节约人工约200个，每 3）经济效益好可以有效地节约人工投人，缩层缩短施工测量时间0.5d，节约工期20d. 4）社会效益好测量时，根据确立的测量基准点，使用先进的全站仪直接输人绝对坐标进行救线 5.6.2回填覆盖 6结语 参考文献： 测量，达到信息化测量要求. 参考文献： 填高度为管段底面以上4m，然后进行管段基础注浆.管段基底注浆时，采用厚40cm膨润土砂浆，以基底注浆模拟试验作为指导.采用合理的注浆工 艺，并运用面波检测、冲击映像法检测注浆质量. 营段基础处理完成后，将管段两侧及顶面回填至设计高程，拆除压仓水箱、端封墙、浇注混凝土. 海河隧道属于内河沉管隧道，其管段浮运、沉放与以往沉管隧道有很大的差异，通过对其施工工艺与关键技术进行研究，积累了成套内河沉管法施工技术与经验，推动了我国沉管隧道技术的发展. [1]来升，毛军，都地红，沉管继道浮运水动力学性能的数值分析[2]陈越，管敏鑫.球江沉管隧道得运沉激技术[]].世界隧速， [J].北京交通大学学报：自燃科学版，2010（1）：25-291996(6) :27-33.[3]曾检购.浅谈沉管隧遗施工安全稳患分析[J].科技与企业. 2011(10) :39-40.[4]王育云.进珠澳大桥岛隧工程医管隧道地工新技术分绍[] 地下工楼与随道，2011(1）：22-26.[51王光断，宋新.凯管疑通短管节拉合试验[J].隧通建设.[6]申强玉，邱岭，张海惠.广州头咀随道管政尊运沉激关键 2010(4) ;385-387.术研究[J].随工技术 2010 39（5）：15-17.[7]陈智杰，王永学，玉国玉，等，波澳作用下凯管管段沉放过程 适动响应的试验研究（1].大连海事大学学握：自然科学版，-01（）6002[8]邢水舞，陈海军浅读滨管隧道起浮与抗浮设计[J].现代随 道技术，2008[3）：36-39.[9]杨小要.管隧道蓬工初探[J].西部探矿工程，2006（6）：136-138. 本项测量技术在各种形式的异形建筑物及构筑物的施工测量中有很好的推广前景，面且该技术 在空间立体结构的测量定位中也有非营好的应用前景. [1]中国有色金属工业势会：CB50026-2007工程图量规庵[S].北京：中国计划出版社，2007.[2]虎秉握，郭变，李忘伟，等、交又弯扭潮莱的深化设计与[3]李启东，孙显辰，高空现光椭面形锥体钢结构施工技术[J] 加工[1].钢继构 2011(11):32-34 7.[4]张荣灿，李建明，诸锋峰，空问多变异形典面例观凝土商体 钢结构 2010（8）：68-72.结构翻酬量政样技术[1].施工技术 2012 41（7）：56 20.[5]刘有才，查利华，张荣仙、空间多变异形曲面钢路湿士降体 结构都合施工技术[1].随工技术，2012 41（7）：1-4[6]中国建筑科学研究院-CJ3-2010高层建筑避摄土结构技术现程[S].北京：中国建筑工业出版社 2010.
