CN115263001A - 双向倾斜变径混凝土柱的放样施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种双向倾斜变径混凝土柱的放样施工方法，在BIM软件中建立双向倾斜变径柱的三维模型；在柱上、下分别取控制截面；然后将控制截面转化为由直线和圆弧表达线框，将直线和圆弧的端点作为控制截面的控制点，在三维模型中测量出控制点的坐标，再测量出这些控制点的地面投影坐标，在施工现场施工平台上画定控制点的投影坐标，根据投影坐标返测到各控制截面的位置，按照斜柱模板施工方案进行支撑系统搭设；最后安装模块并浇筑柱子，此方法通过柱子上下部控制截面及特征控制点的使用，减少了常规施工中模板多次空间定位的过程，实现模板的快速、准确定位，确保了模板定位的准确性，提高了双向倾斜变截面柱的施工质量。
Description
技术领域
本发明属于建筑施工技术领域，具体涉及一种双向倾斜变径混凝土柱的放样施工方法。
背景技术
随着当今建筑技术的发展，建筑物形体日益多样化，建筑美观要求与建筑功能要求均有很大提高，尤其是建筑物的时代性、艺术性特点突出，以更多的彰显建筑的欣赏效果。在一些公共建筑如体育馆、火车站等、综合商业中心等建筑中，都对结构的外观和空间都有要求，因而出现了一些造型较为独特的结构构件。如在大型体育场馆及火车站建筑中，看台及大空间结构支撑所设置的双向倾斜变截面混凝土柱。此类双向倾斜柱具体指在XYZ构造的立体三维空间中（地面为XOY平面、Z轴垂直于地面），上、下直径不相同的混凝土柱，其上端相对于其下端，不仅在X轴方向上发生偏移，在Y轴方向同时发生偏移，截面随高度增加而有所变化。
这种异型变截面柱空间定位难度更大，在结构施工中，直接利用测量仪器对柱子上部进行空间定位，因无法找到直线定位参照，定位难度很大。如何将图纸中给出的倾斜柱空间位置设计控制值真实而便捷地测设到实体结构中，是施工中需要解决的一个重要问题。施工中测量定位控制质量不好，将直接影响后续钢筋绑扎、模板安装、混凝土浇筑等工序施工质量，造成施工精度不能满足设计要求，斜柱成型质量较差影响上部结构的施工，降低观感质量，严重的还会整体结构的性能。
发明内容
本发明旨在解决上述问题，从而提供便于调整、控制双向倾斜变截面混凝土柱空间定位、确保安装精度的施工方法。
本发明解决所述问题，采用的技术方案是：
一种双向倾斜变径混凝土柱的放样施工方法，按下列步骤进行：
第一步，在BIM软件中建立双向倾斜变径柱的三维模型。
第二步，在双向倾斜变径柱三维模型的底部取第一控制截面，在双向倾斜变径柱三维模型的上部取若干第二控制截面，将第一控制截面、第二控制截面的外轮廓转化为由直线段和/或圆弧组成的第一控制线框、第二控制线框。
第三步，将各控制线框中直线和圆弧的端点作为控制点，在三维模型中提取各控制点的空间三维坐标值，形成第一控制截面点阵组、第二控制截面点阵组。
第四步，将第二控制线框各控制点投影到第一控制线框所在平面上，测量出第二控制线框各控制点的投影坐标，形成第二控制截面投影点阵组。
第五步，在施工现场的基础面上，测量画定第一控制截面点阵组和第二控制截面投影点阵组，平面放样得出第一控制截面和第二控制截面的地面投影位置。
第六步，在基础面上垂直向上搭设辅助定位支撑架，然后使用线坠基于第二控制截面投影点阵组进行返测，得到第二控制截面点阵组；确定第二控制截面位置，按照斜柱模板施工方案进行支撑系统搭设。
第七步，按第一控制截面点阵组、第二控制截面点阵组的定位安装模板，并用模板制作安装定位及检测辅助样板尺，在柱子施工时用以检查曲线曲率正确与否，最后浇筑双向倾斜变径柱。
采用上述技术方案的本发明，与现有技术相比，其有益效果是：
本发明提供的施工方法，将双向都有偏移的柱顶部的定位转化为直线定位，大部分施工在地面进行，施工难度小，测设施工精度能够得到有效保证。
作为优选，本发明更进一步的技术方案是：
第二控制截面具有若干个，在双向倾斜变径柱上部不规则高度分别选取，每个第二控制截面下都分别搭设辅助定位支撑架。此方案针对不同高度的柱子，柱子越高，可以选择更多的控制面，多控制面使柱子空间定位更容易保证精度。
附图说明
图1为本发明三维模型图；
图2为本发明控制截面转化为控制截面点阵组示意图；
图3为本发明地面定位示意图；
图4为本发明支撑体系示意图；
图5为本发明支撑体系中第二控制截面精确卡位结构。
图中：1、第一控制截面；2、第二控制截面；3、第二控制截面投影点阵组；4、第一控制线框；5、第二控制线框；6、辅助定位支撑架。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，目的仅在于更好地理解本发明内容，因此，所举之例并不限制本发明的保护范围。
本发明的斜柱模板定位结构的施工方法中，首先利用计算机进行精确建模，根据设计图纸、三维模型确定变截面斜柱位置、倾斜角度和倾斜方向。然后进行特征截面的选择、特征控制点的选取及三维坐标值、平面坐标值的量取。对柱截面存在曲线的周边界限，在放样时以1:1比例放出柱截面曲线部分的水平投影，按此投影用木模板制作安装检测辅助工具。接着根据上下截面的控制点平面坐标，在双向倾斜变径柱底部平台上（底平台可以是基础表面，也可以是结构楼层板面）测设出平面控制点。然后将利用底部平台上的截面特征控制点，返测得到双向倾斜变径柱控制截面的实际位置，搭设支撑架进行精确定位。
参见图1至3，一种双向倾斜变径混凝土柱的放样施工方法，按下列步骤进行：
第一步，在BIM软件中建立双向倾斜变径柱的三维模型。
第二步，在双向倾斜变径柱三维模型的底部取第一控制截面1，在双向倾斜变径柱三维模型的上部取若干第二控制截面2，将第一控制截面1、第二控制截面2的外轮廓转化为由直线段和/或圆弧组成的第一控制线框4、第二控制线框5。
第三步，将各控制线框中直线和圆弧的端点作为控制点，在三维模型中提取各控制点的空间三维坐标值，形成第一控制截面点阵组、第二控制截面点阵组。
第四步，将第二控制线框5各控制点投影到第一控制线框4所在平面上，测量出第二控制线框5各控制点的投影坐标，形成第二控制截面投影点阵组3。
第五步，在施工现场的基础面上，测量画定第一控制截面点阵组和第二控制截面投影点阵组3，平面放样得出第一控制截面1和第二控制截面2的地面投影位置。
第六步，在基础面上垂直向上搭设辅助定位支撑架6，然后使用线坠基于第二控制截面投影点阵组3进行返测，得到第二控制截面点阵组；确定第二控制截面2位置，按照斜柱模板施工方案进行支撑系统搭设。
第七步，按第一控制截面点阵组、第二控制截面点阵组的定位安装模板，并用模板制作安装定位及检测辅助样板尺，在柱子施工时用以检查曲线曲率正确与否，最后浇筑双向倾斜变径柱。
对曲线周边界限，由于截面直边部分位置已经准确保证，曲线主要考虑其两端的控制点位置正确。用前述制作好的检测辅助工具，在柱子施工时用以检查方位正确与否。
在柱子高度较高时，可适当增加控制截面，优选是在柱子上部多个位置设置若干第二控制截面2，各第二控制截面2的间距、高度不需要规则分布，每个第二控制截面2都要搭设辅助定位支撑架6。多控制截面定位使柱子空间定位更容易保证精度。
上述实施例操作过程中，确定的第一控制截面1为柱体的底面的情况，其控制截面点阵组同时也是投影点阵组，因此在施工中在基础面上直接测定，不需要再测算实现位置。而当选定的第一控制截面1不在基础面上时，应当同第二控制截面2一样测量测量平面平面投影坐标。
上述施工中，在基于第二控制截面投影点阵组3返测得到第二控制截面2实际位置的过程中，需要先在拟建双倾斜柱体周边按照测设的投影控制点位置搭设辅助支撑架，辅助支撑架上部搭设若干水平杆并安装卡板，通过卡板精确确定第二控制截面2的位置。在精确定位过程中，根据模板的厚度调整水平杆的位置，使模板内侧与双向倾斜变径柱的第二截面外侧位置一致，即利用水平杆确定控制截面直边的边界限，利用卡板确定控制截面弧线的边界限。
测设完毕后及柱子模板安装施工过程中，使用全站仪对柱子上下部控制截面的特征控制点空间坐标进行检查，出现偏差时及时校正。具体为：在控制截面使用线坠初步确定的柱子特征点位置架设小棱镜，将全站仪架设在楼面已知坐标点上，后视另一基准点（测量基准点），测定待测点的三维坐标，与前述表格中记录的三维坐标值相对比校核，根据偏差进行相应调整，确保特征点实际位置与理论位置相一致。
本发明主要是利用计算机建模及实体放样、返测、调整，实现柱子空间位置由图纸、模型到实体的转化过程，通过支撑体系的空间定位来保证柱子截面尺寸，并保证柱子空间定位的准确。
通过柱子上下部控制截面及特征控制点的使用，减少了常规施工中模板多次空间定位的过程，实现模板的快速、准确定位，确保了模板定位的准确性，提高了双向倾斜变截面柱的施工质量。
以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及其附图内容所作的等效变化，均包含于本发明的权利范围之内。
Claims (2)
1.一种双向倾斜变径混凝土柱的放样施工方法，其特征在于：按照下列步骤进行：
第一步，在BIM软件中建立双向倾斜变径柱的三维模型；
第二步，在双向倾斜变径柱三维模型的底部取第一控制截面，在双向倾斜变径柱三维模型的上部取若干第二控制截面，将第一控制截面、第二控制截面的外轮廓转化为由直线段和/或圆弧组成的第一控制线框、第二控制线框；
第三步，将各控制线框中直线和圆弧的端点作为控制点，在三维模型中提取各控制点的空间三维坐标值，形成第一控制截面点阵组、第二控制截面点阵组；
第四步，将第二控制线框各控制点投影到第一控制线框所在平面上，测量出第二控制线框各控制点的投影坐标，形成第二控制截面投影点阵组；
第五步，在施工现场的基础面上，测量画定第一控制截面点阵组和第二控制截面投影点阵组，平面放样得出第一控制截面和第二控制截面的地面投影位置；
第六步，在基础面上垂直向上搭设辅助定位支撑架，然后使用线坠基于第二控制截面投影点阵组进行返测，得到第二控制截面点阵组，确定第二控制截面位置，按照斜柱模板施工方案进行支撑系统搭设；
第七步，按第一控制截面点阵组、第二控制截面点阵组的定位进行模板安装，并用模板制作安装定位及检测辅助样板尺，在柱子施工时用以检查曲线曲率正确与否，最后浇筑双向倾斜变径柱。
2.根据权利要求1所述双向倾斜变径混凝土柱的放样施工方法，其特征在于：第二控制截面具有若干个，在双向倾斜变径柱上部不规则高度分别选取，每个第二控制截面下都分别搭设辅助定位支撑架。
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