張 聰 （防災(zāi)科技學(xué)院，河北 三河 065201）

1 工程背景

該工程（明發(fā)江灣新城商業(yè)綜合體A棟裙樓）為一個圓形觀光電梯結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)形式為框架結(jié)構(gòu)，商業(yè)中庭直徑16m，首層層高5.1m、其余層層高為4.8m，共8層，柱直徑1.2m，板面外挑長度逐層增加，梁柱位置每層都相同（包括圓形梁），結(jié)合工程實際和現(xiàn)用施工技術(shù)分析可知放線難點在于板面外挑長度逐層增加，由于商業(yè)中庭的存在且跨度較大，因此在每一層結(jié)構(gòu)的圓心處架設(shè)儀器變得非常不方便并且不安全，測量精度也得不到有效保證。

此文將重點從4個方向來介紹進行圓形板截面邊線放線的方法和會遇到的問題。

2 傳統(tǒng)圓曲線測設(shè)方法

2.1 由圓定義衍生的方法

當(dāng)一條線段繞著它的一個端點在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)一周時，它的另一個端點的軌跡叫做圓（在同一平面內(nèi)，到定點距離等于定長的點的集合叫做圓）。

在施工放線的過程中，先確定圓心的位置，然后卷尺一端固定在圓心處，另一端以定長繞圓心進行旋轉(zhuǎn)，這樣即可記錄下圓上的點，多個點相連即可得到圓。

方法分析：本結(jié)構(gòu)有商業(yè)中庭（直徑16m），圓心（o點）只能在一層地面進行測設(shè)，當(dāng)需要對2～8層板截面邊線進行放線定位時，o點需向上進行投射，目前較常用的方法是在中庭位置搭設(shè)腳手架，并且在腳手架板上預(yù)留放線洞，然后通過吊線墜法或者借助鉛垂儀的方法把基準(zhǔn)點引到相應(yīng)的樓層平面。此時基準(zhǔn)點在腳手架上，拉卷尺的時候需要高空作業(yè)，商業(yè)中庭跨度較大，不易保證拉尺平直，測量精度得不到有效的保證且操作危險系數(shù)較大。

2.2 切線支距法

在圓曲線上選取一點作為坐標(biāo)原點，然后以圓的一條切線作為X軸，Y軸和X軸垂直，根據(jù)圓曲線上每一點的坐標(biāo)值（x，y）確定多個圓曲線上的點，多點相連即可得到能滿足工程需求的近似圓。

方法分析：此方法多用于道路圓曲線的測設(shè)，該法需要知道圓上一點并且要做出該點圓的切線，本工程在進行圓形板邊界的定位放線時并不容易做到這兩點，所以此法并不適用于此類不能提前確定圓上點的工程。

2.3 偏角法

用偏角和弦長確定曲線上各點在實地位置的方法。

方法分析：本結(jié)構(gòu)有商業(yè)中庭（直徑16m），圓心（o點）只能在一層地面進行測設(shè)，當(dāng)需要對2～8層板截面邊線進行放線定位時，o點需向上進行投射，目前較常用的方法是在中庭位置搭設(shè)腳手架，并且在腳手架板上預(yù)留放線洞，然后通過吊線墜法或者借助鉛垂儀的方法把基準(zhǔn)點引到相應(yīng)的樓層平面，此時基準(zhǔn)點在腳手架上，然后以此點作為測量控制點進行圓曲線的測設(shè)，要想得到想要的角度需要在腳手架上搭設(shè)儀器，操作十分不方便，而且圓心的進度也得不到保證。

3 借助梁控制線法

梁板柱正常施工順序為首層柱、梁、板，二層柱、梁、板。

二層柱位置可以由兩個梁的50控制線得到（控制線平移回軸線位置，然后相交得到柱位置）。

3.1 圓曲線的測設(shè)（板截面外邊線）

放線洞預(yù)留在梁50控制線相交的位置（預(yù)留8個放線洞）。

如圖所示建立直角坐標(biāo)系，根據(jù)工程需要選取X1、X2、X3...Xn,在放線的準(zhǔn)備階段在施工圖紙上求出 X1、X2、X3...Xn 對應(yīng)的 H.

具體操作步驟：借助計算機輔助繪圖軟件根據(jù)工程精度需要確定所需圓上點的個數(shù)，然后在一層地面測設(shè)出直梁軸線控制線然后把控制線交點處設(shè)置為測量控制點并預(yù)埋標(biāo)志，以后在各層樓板位置上相應(yīng)預(yù)留200mm×200 mm的放線洞，在軸線控制點上通過吊鉛垂或者借助鉛垂儀的方法把基準(zhǔn)點引到相應(yīng)的樓層平面。

3.1.1 吊線墜法

吊線墜法是利用鋼絲懸掛重錘球的方法，進行軸線豎向投測。錘球的重量約為10～20kg，鋼絲的直徑約為 0.5～0.8mm。

投測方法如下。

如右圖，在預(yù)留孔上面安置十字架，掛上錘球，對準(zhǔn)首層預(yù)埋標(biāo)志。當(dāng)錘球線靜止時，固定十字架，并在預(yù)留孔四周做出標(biāo)記，作為以后恢復(fù)軸線及放樣的依據(jù)。此時，十字架中心即為軸線控制點在該樓面上的投測點。

用吊線墜法實測時，要采取一些必要措施，如用鉛直的塑料管套著墜線或?qū)㈠N球沉浸于水(或油)中，以減少擺動。

3.1.2 激光鉛垂儀法

①在首層軸線控制點上安置激光鉛垂儀，利用激光器底端（全反射棱鏡端）所發(fā)射的激光束進行對中，通過調(diào)節(jié)基座整平螺旋，使管水準(zhǔn)器氣泡嚴(yán)格居中。

②在上層施工樓面預(yù)留孔處，放置接受靶。

③接通激光電源，啟輝激光器發(fā)射鉛直激光束，通過發(fā)射望遠鏡調(diào)焦，使激光束會聚成紅色耀目光斑，投射到接受靶上。

④移動接受靶，使靶心與紅色光斑重合，固定接受靶，并在預(yù)留孔四周作出標(biāo)記，此時，靶心位置即為軸線控制點在該樓面上的投測點。

當(dāng)?shù)玫綐敲嫱稖y點后，即可在該樓面建立控制軸網(wǎng)，然后如圖所示進行坐標(biāo)軸的建立，并進行A1、A2、B、D點的測設(shè)（具體測量點數(shù)可根據(jù)工程精度需求設(shè)置），然后以其他點坐標(biāo)進行測設(shè)即可得到整個板外截面邊線上的點，因為板的外邊界懸挑長度逐層增加，因此在測設(shè)外邊界上的點時，不同樓層相同的X對應(yīng)的H值是不同的，這一點在現(xiàn)場放線測量時需要特別注意。

3.2 圓曲線的測設(shè)（板截面內(nèi)邊線）

在本工程中，進行板的截面內(nèi)邊線測設(shè)時，結(jié)合工程實際（各個樓層板的截面內(nèi)邊線向地面進行正投影時是重合在同一個圓上的），因此測設(shè)截面內(nèi)邊線時，可以在一層地面上進行1：1放大樣，支模時采用吊線墜法或激光鉛垂儀投測法進行模板吊線，調(diào)垂直。

3.3 圓曲線的測設(shè)（圓形梁）

圓形梁的測設(shè)可以在相鄰層樓地面進行1：1放大樣，支模時采用吊線墜法或激光鉛垂儀投測法進行模板吊線，調(diào)垂直。

方法分析：由于建筑結(jié)構(gòu)的特殊性（特別是懸空）圓曲線的測設(shè)難度在一定程度上要大于道路等二維工程，這帶來了很大的挑戰(zhàn)，當(dāng)進行圓形板外邊界進行測設(shè)時，筆者提出以梁的50控制線交點為基準(zhǔn)點進行圓曲線的測設(shè)，其一是基準(zhǔn)點在樓板上，相對于在腳手架上架設(shè)儀器，這樣操作更加安全，精度也更容易控制，其二是直接借助梁的50控制線，不需另設(shè)控制線或控制點，大大減少了測量放線的工作量。

直線分解圓曲線：

直線分解圓曲線法簡單、便捷，能方便地完成圓曲線施工現(xiàn)場的測設(shè)工作。但是仍然有一個需要考慮的問題，即弦線（C）等分?jǐn)?shù)n值的確定，因為n值的確定直接關(guān)系到圓曲線的測設(shè)精度。筆者根據(jù)現(xiàn)行相應(yīng)規(guī)范進行計算分析，并在施工現(xiàn)場反復(fù)實踐調(diào)查，得出結(jié)論：

當(dāng)R≥120 m時，等分后每份等分弦長長度不宜大于2 m；

120 m＞R＞50 m時，等分后每份等分弦長長度不宜大于1.5 m；

R≤50 m時，等分后每份等分弦長長度不宜大于1.2 m。

圓曲線經(jīng)過直線分解后，每段直線段距離所對應(yīng)的圓曲線的最大距離i可以控制在3 mm以內(nèi)，完全可以滿足現(xiàn)場施工精度要求。

4 結(jié)語

本文在這里簡單介紹了幾種常規(guī)圓曲線測設(shè)方法在中部架空，且跨度較大的建筑結(jié)構(gòu)中應(yīng)用的局限性，并結(jié)合具體工程實際提出以梁的控制線交點為基準(zhǔn)點的放線思路，具體是板截面外邊界以梁控制線來進行測設(shè)，板截面內(nèi)邊界采用在一層地面進行1：1放大樣然后利用吊線墜或者鉛垂儀法進行校核的方法進行測設(shè)，圓形梁采用在相鄰樓層樓地面進行1：1放大樣然后利用吊線墜或者鉛垂儀法進行校核的方法進行測設(shè)，另外借助梁控制線的圓曲線測設(shè)法并不僅僅適用于圓曲線，對于其他類型的曲線同樣適用，在這里不再詳細介紹，此文只是結(jié)合工程實際提出一種測設(shè)思路。