论文导读:结合信阳同合车轮有限公司铁路铸钢车轮厂厂房控制测量及施工放样实践。首先要建立高精度的厂房施工控制网。所以也叫矩形控制网。
关键词:施工放样,施工控制网,矩形控制网
一.引言
信阳同合车轮有限公司铁路铸钢车轮厂厂房是一个大型的钢架结构厂房,采用建设部2005年推广的“建筑业十项新技术”之一。在大型钢架结构厂房基础施工中,最常见的通病是轴线放样偏差超限、预埋地脚螺栓偏位,承台顶面(立柱底面连接处)高程超限等问题。要解决这些问题,必须要有严密的组织设计,高精度的仪器设备,尽职敬业技术队伍,并且加强施工过程中检查防范,才能做到放样准确、施工精确。
大型钢架结构厂房跨度大,结构严谨,钢柱位置相对精度要求很高,若地脚螺栓错位而引起钢柱间距超差,会使整个钢架结构因牵制而失去平衡,引起钢柱变形,造成垮塌事故。中山市某工地一单层厂房,在安装钢结构梁时发现偏差过大,施工方采取用绞车强拉纠偏,结果造成结构失稳倒塌。因此,在钢结构连接出现较大偏差时,要采取技术措施补救,而不能盲目强拉纠偏,最好是在施工过程中作好防范,不出现大的偏差和失误。
二.信阳同合车轮有限公司铁路铸钢车轮厂厂房工程概况
信阳同合车轮有限公司是中美合资企业,其铁路铸钢车轮厂厂房在设计理念和生产工艺上具有国际先进水平,是中原最大的钢架结构制造厂房和流水作业生产线,厂房设计一层,上部有天车和起吊设施。厂房设计东西长218米,轴线23条,南北长282米,轴线26条,轴线间距一般为12米,设计混凝土灌注桩399根,成台262个,钢柱285根,厂房面积61476平方米。除了69个杯形承台基础外,其余均为螺栓承台基础。笔者一直从事桩基工程施工放样及质量检查工作,但象这样大的工程规模和钢架结构厂房还是第一次碰到,因此不敢掉以轻心,认真的研究钢架结构厂房的技术要求,制定详细可行的放样方法和检查方案,预防可能出现的问题,以便更好的指导施工。
三. 钢架结构厂房基础施工、精度控制过程和注意事项
3.1厂房控制网的精度设计
钢架结构厂房钢柱的相对定位精度与地脚螺栓坚密相关,决定着钢柱的最终精确位置。钢柱地脚螺栓定位是由施工放样精度来决定,而厂房控制网精度又决定着施工放样的精度。因此,要想得到高精度的放样点,首先要建立高精度的厂房施工控制网,把误差控制在允许限差的范围内。其次,是采用有效可行的放样放法,保证放样点的位置准确可靠,不出现偏差。再次,每个钢柱有六个或四个地脚螺栓,图纸设计是单个分散的,要保证每一个螺栓都能和钢柱螺孔准确套合,并且其几何中心正好是轴线交点,责则就会出现偏差。另外,桩基施工桩面设计标高距地面4—6米不等,承台施工必需开挖,把放样点引向承台底部指导施工,也需要严格把关。总之,要达到以上要求,必须首先进行控制网的精度设计。
按照《冶金工业建筑安装工程施工测量规程》的规定,本次施工厂房为一级厂房,测距精度应为1/30000,厂房基线若按最长340米计算,而建筑允许限差只有11mm。建筑物竣工时的实际误差是由施工误差(包括构件制造误差、施工安装误差等)和测量放样误差引起的。从设计图纸和施工工序来分析,承台施工放样均可从轴线进行放样,而预埋螺栓和承台施工是同时进行的,可以认为,施工误差和测量误差是同时发生的,测量误差决定了施工误差,是同一个误差源。以建筑限差为1 0mm计,极限误差等于二倍的中误差,则控制网的设计中误差应小于等于5mm,若控制网和放样误差对放样点引起误差相同,则控制网和放样误差均可视为总误差的1/,即在 3.5 mm以内。
3.2.使用仪器设备的选择
大型钢架结构厂房施工放样精度要求高,因此必须选择精度指标良好,测距精密的仪器设备。常言到:没有有金钢钻,不揽瓷器活。选择良好稳定的仪器是非常重要的一个环节。论文参考网。论文参考网。另外,所有设备一定要通过监测部门的检验。在使用之前,还要进行验证。本次厂区控制网采用静态GPS施测,厂房控制网采用同一厂家、同一型号、同一精度的两台2秒全站仪施测。在施测之前,全站仪的选择也颇费周折,通过反复实测比较,最终选择了两台激光测距全站仪和固定的一组棱镜,直到施工结束。通过实践,激光测距比红外测距更稳定,更准确。
3.3施工控制网的施测方法
工业建设场地上的施工控制网,一般分两级布设。首先是布满整个场地的控制网,通常称为厂区控制网。其次是根据由厂区控制网所定出的厂房主轴线,建立厂房控制网,厂房控制网一般都是距形,所以也叫矩形控制网,它是厂房施工的基本控制,厂房骨架及其内部主要设备的关系尺寸,都是根据它放样到实地上去。本次厂区控制网采用静态GPS建网,主要是控制整个厂区的总体布局,其坐标系为1954年北京坐标系和1956年黄海高程系,GPS网的各项精度指标都满足规范要求。桩基施工利用GPS点,采用极坐标法进行放样。而GPS点对厂房控制网来说,主要是实地定出厂房主轴线,为建立厂房坐标系提供实地定位依据。
3.4厂房控制网的建立
首先根据厂区控制网定出矩形控制网的主轴线(主轴线与厂房主轴线平行)。然后根据主轴线,在厂房柱基的挖土范围以外或两轴线的间隙中间,测设出矩形网的四条边而形成控制网。这样布网灵活性大,距离指标桩容易先择适宜的位置,矩形的四条边都是根据主轴线测设,误差分布比较均匀。
厂房控制网施测分二步进行,第一步是根据GPS网定出矩形控制网的主轴线S01-N01。依据铸钢厂房平面设计图及厂区规划布置,为了使用方便,施测时不受施工影响,厂房矩形控制网的主轴线选在距厂房东轴线14米处,和厂房主轴线平行,北端点距厂房北轴线42米,轴线长340米。依据主轴线测设了340米×226米的矩形外框,厂房轴线为282米×218米,起到了控制作用。矩形网的四条边测距及对角线测距与设计值之差小于1mm,测角中误差小于2″时,视为合格,若超差时要进行调整。然后沿四条边每边依次测设两个距离指标桩(根据基线长度也可设置一个,直线的投点误要小于2 mm,施后要检查直线度),并以距形边上的指标桩为依据交测出网内控制网点,从而形成一级矩形控制网。第二步是加密矩形控制网,加密网点和一级网的测设方法一样,精度要求相同,网点基本上都是轴线交点,直接为桩基、承台、地脚螺栓施工放样服务。一级主方格网共施测完成16个点,经检查,方格网间距离与设计距离误差均小于2 mm,轴线放样精度良好。二级完成加密控制点146个,均进行了检查校正,轴线间距与设计值之差均小于2 mm,精度良好。
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