顧海然 張禹 郭赟杰 蘭毛古 鄭康洋
【摘要】北京麗澤SOHO項目由兩個反對稱流線型塔樓分兩側(cè)如DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)盤旋而上,并在之間用三道跨度為9m~38m弧形鋼連橋連接,共同形成“筒體-單側(cè)弧形框架的兩個單塔與橢圓形腰桁架”的結(jié)構(gòu)體系。為達到造型要求,樓層板邊均由不同半徑的圓弧段和少量直線段組成,每層板邊線均不相同。本文對超高層異形板邊的施工控制作了詳細介紹,可供類似建筑工程施工參考。
【關(guān)鍵詞】超高層建筑;弧形;壓型鋼板;角鋼;測量
【中圖分類號】TV391
【文獻標識碼】A
【文章編號】1671-3362(2018)10-0056-03
1. 工程概況
北京麗澤SOHO項目鋼結(jié)構(gòu)造型復(fù)雜,外立面均為變曲率曲面,樓層板邊輪廓線由多段不同圓心、不同半徑的圓弧和少量直線段組成,且地上結(jié)構(gòu)45層,各層結(jié)構(gòu)均有不同程度的變化(外輪廓先往外擴張然后回收),與傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)相比軸線關(guān)系復(fù)雜。復(fù)雜的板邊輪廓變化也給壓型鋼板的鋪設(shè)及測量放線帶來極大的挑戰(zhàn)和工作量。
2.技術(shù)難點
2.1建筑定位圖中圓弧段按照圓心和半徑標注,很多段圓弧半徑較大,圓心甚至在場地以外,不具備直接測量施工的條件。
2.2由于塔樓施工采用核心筒爬模施工工藝,水平結(jié)構(gòu)未隨墻體施工,給測量放線工作帶來較大困難。
2.3本工程為超高層施工,軸線控制網(wǎng)的豎向傳遞在超過100米后會出現(xiàn)誤差,如何減少和控制控制網(wǎng)偏差也是施工測量的關(guān)鍵。
2.4由于工程為鋼結(jié)構(gòu)壓型鋼板組合樓板,鋼結(jié)構(gòu)施工期間完全由全站儀進行定位測量,如何保證鋼結(jié)構(gòu)施工測量精度也是控制板邊線的一個重要方面。
2.5由于本工程板邊為不規(guī)則曲線,其施工精度直接影響裝修和幕墻施工,影響外觀線條要求。因此,板邊線的控制將作為項目測量和施工控制的重點工作。因此板邊控制定位需與幕墻深化設(shè)計結(jié)合,在保證幕墻施工效果的前提條件下實現(xiàn)板邊控制。
3.控制思路
3.1以多段折線代替板邊弧線,主要通過壓型鋼板及支撐角鋼的尺寸加以控制。
3.2根據(jù)板邊弧度合理設(shè)置支撐角鋼的間距,將間距控制在720mm~1500mm之間。
3.3支撐角鋼設(shè)置應(yīng)充分考慮對幕墻埋件及龍骨的影響,通過BIM技術(shù)進行深化設(shè)計并合理布置角鋼。
3.4根據(jù)建筑板邊線進行壓型鋼板的排板深化,工廠加工不同長度的壓型鋼板,分部位標注編號,打捆進場安裝。
3.5現(xiàn)場施工時,使用高精度全站儀以及測量機器人技術(shù)進行板邊的精度控制。
4.技術(shù)準備
4.1壓型鋼板排板深化
4.1.1將板邊線按照壓型鋼板寬度720mm劃分單元;
4.1.2將板邊控制線的定位點轉(zhuǎn)換為與鋼梁中心線的距離關(guān)系,繪制定位控制圖;
4.1.3根據(jù)定位圖繪制挑板壓型鋼板排版圖,明確起鋪點位置和鋪設(shè)方向。
4.1.4工廠加工不同長度的壓型鋼板,分部位標注編號,打包進場安裝。
4.2角鋼支撐圖紙深化
4.2.1根據(jù)板邊弧度的大小合理設(shè)置支撐角鋼,外伸角鋼外端點即為板邊輪廓點,也作為包邊板鋪板安裝的基準點,包邊板與外端點對齊設(shè)置;
4.2.2深化圖紙中已注明每根角鋼的長度以及到鋼梁邊緣的距離,現(xiàn)場施工時根據(jù)圖紙進行角鋼支撐的下料切割,并使用油漆筆標明編號。
4.3外側(cè)板邊角鋼深化
4.3.1外側(cè)板邊間隔1.2m或0.9m設(shè)置角鋼支撐,包邊處沿板邊線設(shè)置通長角鋼。
4.3.2外側(cè)板邊線由多段不同半徑、不同弧長的弧線組成,半徑在15~50m之間,通過變弧線為多段折線、以弦代弧的方式保證弧度。經(jīng)過計算,1.2m和0.9m弦長不同半徑下的板邊偏差統(tǒng)計如表1。
經(jīng)過計算,不同半徑的弧線設(shè)計偏差為3.6mm~7.2mm,且均為負偏差。設(shè)計弦長允許總偏差為15mm,需確保施工誤差滿足上表要求。以9層為例,各種弦長的位置見圖7。
4.3.3在板邊角鋼深化過程中,會與幕墻、精裝模型進行碰撞試驗,避免角鋼與其他專業(yè)發(fā)生沖突。
4.4內(nèi)側(cè)板邊(中庭)角鋼深化
根據(jù)內(nèi)側(cè)板邊弧度的不同,內(nèi)側(cè)板邊分為兩個區(qū)域:區(qū)域一和區(qū)域二。
4.4.1區(qū)域一:板邊線為直線段,此部分角鋼設(shè)置如下圖,此部分角鋼設(shè)置原則為:滿足懸挑板荷載條件,且角鋼的設(shè)置避開內(nèi)幕墻龍骨和埋件,角鋼約1.2m設(shè)置一道。
4.4.2區(qū)域二:板邊線為弧線,且弧度較大,此部分內(nèi)幕墻精度要求非常高,在深化時避開幕墻龍骨和埋件,角鋼每720mm設(shè)置一道。
4.5壓型鋼板圖紙深化
本工程的板邊線按照建筑圖中的結(jié)構(gòu)板邊定位線進行控制。板邊定位圖中板邊線由8段直線段和弧線段。施工前將根據(jù)結(jié)構(gòu)板邊線定位圖和壓型鋼板分隔情況繪制壓型鋼板板邊控制線定位圖。
在壓型鋼板廠家深化排板時,將板邊控制要求放入,同時采用以鋼梁中心線為定位依據(jù)進行鋼板鋪設(shè),此法可以將弧線的要求直接落實到壓型鋼板的加工中。按照壓型鋼板寬度進行排板,以壓型鋼板寬度為線段長度,將板邊弧線變?yōu)檎劬€。排板要求以板邊控制線為基準,不得超過板邊控制線。對于局部弧度較大的部位,可將壓型鋼板板邊做成折線,以保證控制線的要求。按照審批通過的排板圖進行壓型鋼板的加工,并按照編號和排板圖進行現(xiàn)場安裝。
壓型鋼板鋪設(shè)完成后,用鋼尺及全站儀對板邊控制點進行復(fù)核,控制點必須確保每一周跨至少復(fù)核一個點以上。
壓型鋼板鋪設(shè)完成后,采用AutoCAD建立電子數(shù)字圖形,依照施工設(shè)計圖紙按1:1的比例,將設(shè)計圖形展繪在繪圖軟件。測量放樣數(shù)據(jù)模型繪制完成后,利用AutoCAD的命令查詢出放樣部位的坐標數(shù)據(jù),采用計算機自動查詢的方法來獲取需要的測量放樣數(shù)據(jù),不但計算方便,而且精度高。對于復(fù)核偏差超出允許范圍的部分,需建立BIM模型與原設(shè)計模型進行分析對比。
5.結(jié)束語
鑒于本工程板邊布置的特殊性(呈弧形),板邊線距離鋼梁的距離均不一致,為減少現(xiàn)場施工的工作量,提高施工精度,提出上述技術(shù)措施。現(xiàn)場實踐證明,文章中所提到的弧形板邊線施工控制技術(shù)可操作性好、簡單、效率高,能夠保證板邊的安裝精度,可供同類工程施工參考。
參考文獻
[1]《工程測量規(guī)范》(GB50026-2007).北京:中國計劃出版社,2008
[2]朱進勇,宋向山,孫宏偉,史壯志.弧形平立面超高層結(jié)構(gòu)板邊的測量控制技術(shù).建筑技術(shù),2014,45(12):1080-1082
(作者單位:中國建筑第八工程局有限公司鋼結(jié)構(gòu)工程公司)