摘 要：文章主要闡述在某復(fù)雜的異型鋼結(jié)構(gòu)工程中，利用犀牛Rhinoceros和Autocad軟件完成3D實(shí)體建模，利用全站儀等先進(jìn)儀器，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行空間測(cè)量、糾偏、定位、安裝的技術(shù)。

關(guān)鍵詞：異型鋼結(jié)構(gòu)；3D建模；全站儀；空間測(cè)量定位

引言

工程概況：該工程建筑面積4800平方米，地上2層，地下1層，建筑高度19.2米，主體框架剪力墻結(jié)構(gòu)，立面為雙曲面鋁板造型，形如蓮花瓣，見(jiàn)圖1。

1 鋼結(jié)構(gòu)安裝偏差控制的三級(jí)原則

首先用主體鋼結(jié)構(gòu)糾正土建偏差，其次用二次鋼結(jié)構(gòu)糾正主體鋼結(jié)構(gòu)偏差，再次用花瓣造型鋁板消化二次鋼結(jié)構(gòu)偏差。主體鋼結(jié)構(gòu)由總包單位施工，已經(jīng)完成。二次鋼結(jié)構(gòu)（花瓣造型鋁板龍骨）和鋁板面材由幕墻公司施工。本工程結(jié)合具體實(shí)際，選擇全站儀和經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀等配合完成二次鋼結(jié)構(gòu)的測(cè)量、糾偏、定位、安裝工作。

2 用設(shè)計(jì)指導(dǎo)生產(chǎn)安裝，通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐優(yōu)化設(shè)計(jì)思路

蓮花瓣造型為雙曲面鋁板，二次鋼結(jié)構(gòu)采用單曲面鋼結(jié)構(gòu)造型，設(shè)計(jì)階段需借助犀牛Rhinoceros和Autocad軟件完成3D建模。空間定位坐標(biāo)點(diǎn)（X，Y，Z）的理論值選取也需要在3D模型中選取。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量、糾偏、修正3D建模。3D建模技術(shù)的應(yīng)用，將復(fù)雜的施工現(xiàn)場(chǎng)和復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)有機(jī)的結(jié)合在一起，通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬，修正偏差，調(diào)整模型，優(yōu)化結(jié)構(gòu)，從而滿足建筑設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)安裝要求。

3 測(cè)量、糾偏、定位、安裝的基本過(guò)程

（1）總控制網(wǎng)的復(fù)核和花瓣鋼結(jié)構(gòu)施工控制網(wǎng)的建立。復(fù)核總包單位提供的軸線、標(biāo)高、基準(zhǔn)點(diǎn)。復(fù)核合格后，對(duì)軸線、標(biāo)高進(jìn)行引測(cè)，建立符合花瓣鋼結(jié)構(gòu)安裝要求的施工控制網(wǎng)，圖4為鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)軸線和測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)，即鋼結(jié)構(gòu)工程坐標(biāo)0點(diǎn)（X=0，Y=0，Z=0）?？臻g定位點(diǎn)坐標(biāo)值（X，Y，Z）均以相對(duì)零點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)測(cè)量。

（2）蓮花瓣3D建模和鋼結(jié)構(gòu)龍骨3D放樣?；ò挲埞遣捎脝吻驿摲焦芾瓘濤埞?，由于面材為雙曲面鋁板造型，因此需局部增加調(diào)整角鋼來(lái)減少雙曲面和單曲面轉(zhuǎn)換造成的偏差，見(jiàn)附圖2。3D放樣環(huán)節(jié)是將設(shè)計(jì)理念變成實(shí)際工程的前提條件，通過(guò)放樣，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題，為生產(chǎn)做好技術(shù)準(zhǔn)備。

（3）桁架組焊。3D建模結(jié)束后，開(kāi)始鋼龍骨生產(chǎn)、加工、組焊。根據(jù)工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，便于吊裝和空間定位調(diào)整，采取化整為零的方式，將花瓣鋼龍骨網(wǎng)架分解成若干小桁架，桁架組焊偏差控制遵循桿件以大面定小面，以長(zhǎng)件控短件，嚴(yán)控關(guān)鍵尺寸，按圖施工的原則。

（4）空間定位點(diǎn)編號(hào)，理論坐標(biāo)值的量取。依據(jù)3D模型，統(tǒng)一基準(zhǔn)軸線和測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)，見(jiàn)圖4，將桁架和空間定位點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)，并量取坐標(biāo)點(diǎn)的理論坐標(biāo)值（X，Y，Z），做好記錄?？臻g定位點(diǎn)一定要標(biāo)識(shí)明確，編號(hào)有序，基準(zhǔn)0點(diǎn)準(zhǔn)確無(wú)誤。

（5）空間定位點(diǎn)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)設(shè)。鋼桁架組焊結(jié)束后，按照?qǐng)D3進(jìn)行定位點(diǎn)標(biāo)識(shí)。與此同步，進(jìn)行空間定位點(diǎn)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)設(shè)，測(cè)設(shè)需遵循以大定小、以長(zhǎng)定短、以精定粗、先整體后局部的測(cè)設(shè)原則，用科學(xué)手段減少測(cè)設(shè)偏差。利用全站儀，找到各空間定位點(diǎn)（X，Y，Z）在施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際位置，并明確標(biāo)識(shí)，要求標(biāo)識(shí)點(diǎn)明確，標(biāo)識(shí)桿穩(wěn)固。測(cè)量時(shí)注意測(cè)量的時(shí)間，溫度，風(fēng)力，采取多角度測(cè)量，多次測(cè)量，折中平衡的原則。

（6）鋼桁架的吊裝、定位、固定?？臻g定位點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)設(shè)完畢后，進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)桁架的安裝，合理選擇吊裝設(shè)備，將桁架定位點(diǎn)和空間標(biāo)識(shí)點(diǎn)吻合。當(dāng)理論值和實(shí)際值產(chǎn)生偏差時(shí)，及時(shí)復(fù)核，找出偏差原因，進(jìn)行修正。桁架定位后，要進(jìn)行整體復(fù)測(cè)，對(duì)軸線，標(biāo)高，分格最終確認(rèn)，準(zhǔn)確無(wú)誤后，固定桁架，然后進(jìn)行防腐，防火，保溫，封修等后續(xù)工序。

4 結(jié)束語(yǔ)

異型鋼結(jié)構(gòu)工程，放樣在前，施工在后，現(xiàn)場(chǎng)視覺(jué)模型合格后，方可進(jìn)行批量生產(chǎn)。空間定位是施工的關(guān)鍵點(diǎn)，施工過(guò)程中重點(diǎn)把握測(cè)量、糾偏、定位、復(fù)測(cè)、固定的施工順序，并充分利用現(xiàn)代測(cè)量?jī)x器和3D建模技術(shù)，將理論和實(shí)踐完美結(jié)合。

參考文獻(xiàn)

[1]GB50026-2007.工程測(cè)量規(guī)范[S].

[2]冷超群.建筑工程測(cè)量[M].南京大學(xué)出版社，2013.7.

作者簡(jiǎn)介：王德國(guó)（1978-），男，工程師，2002年畢業(yè)于長(zhǎng)春理工大學(xué)，工學(xué)學(xué)士，長(zhǎng)期從事幕墻設(shè)計(jì)及施工管理工作。