复杂异形槽形混凝土结构中底板确定标高的简易定位装置的制作方法

本实用新型涉及混凝土结构的构筑技术领域，尤其上提供一种对于复杂异形槽形混凝土结构中底板确定标高的简易定位装置。

背景技术：

现有技术中在浇注混凝土结构中，对于例如槽形混凝土结构的底板的表面的把控决定着混凝土结构的浇注精度。对于在一个基准面上左右转弯的槽形结构底板表面还比较好确定，但是，如果槽形混凝土结构的底板在三维空间内变化，而且底板相对于水平面的夹角也变化的复杂的槽形混凝土结构，底板表面的确定就非常困难了。

BIM技术与建筑相结合，可以在现场通过BIM软件得到结构上所有点的坐标值，这为精确浇注提供了条件。但是，在施工中如何控制，尤其是在浇注过程中已经浇注之后底板的抹平工序中如何精准控制抹平面，是现有技术中的技术空白。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种对于复杂异形槽形混凝土结构中底板确定标高的简易定位装置，通过本简易定位装置，可以精确地控制混凝土浇注后的抹平面，从而获得高精度的槽形结构的底板。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种复杂异形槽形混凝土结构中底板确定标高的简易定位装置，包括在所述底板模型的两侧各设置的一支撑杆，在两根所述支撑杆上向内设置横杆，在该横杆上向下设置检测件，该检测件的下端即为底板的上表面控制点。

所述支撑杆为设置在底板模型的两个侧板上的杆件，在该杆件上向内设置悬臂杆，在该悬臂杆上向下设所述检测件，该检测件为垂杆，该垂杆的下端头即为底板的上表面控制点。

还有一种结构是：

所述支撑杆为在相对于每个相对测量控制截面位置的基础筏板上设置两根竖杆，在两根竖杆上连接一横梁作为所述横杆，该横梁与该相对测量控制截面上底板平行，在该横梁上固定若干线锤，各个线锤的下垂点即为底板上表面的设计位置。

可以在所述悬臂杆上设置若干所述垂杆，各个所述垂杆的下端头构成底板上不同点的上表面控制点。

在浇注混凝土之后的抹平工序中，保证混凝土的上表面与垂杆的下端头平齐，这样就能够得到高精度的底板厚度。相邻所述垂杆之间的底板上表面就以两点之间的直线的方式确定上表面的位置。

本简易定位装置还可以包括一辅助装置，该辅助装置包括定位板、和钉子，所述定位板固定在底板模型内绑扎的钢筋上，板面朝上，在该板面上固定所述钉子，钉头即为底板上表面的控制点，所述支撑杆上设置的所述检测件的下端头抵在钉头上。

通过辅助装置，可以更方便地在支撑杆上固定垂杆，把握检测件下端头的位置。

在浇注之前，需要将所述辅助装置拆除，留下若干检测件供浇注后抹平工序中控制底板上表面。

检测件例如垂杆毕竟只能确定底板上表面的一些点，如果垂杆不多，控制点之间的间距大，控制点之间的部分的上表面再抹平中还是会产生误差。但是如果让控制点之间的间距变小，就需要设置较多的垂杆，这样，对于后期的浇注和抹平工序都会产生影响，不便操作。

进一步地，所述辅助装置还可以包括一钢丝线，该钢丝线两端固定在底板模型外面的基础上，该钢丝线置于各个钉头的顶部。

在浇筑前，拆除定位板和钉子，保留标记底板上表面的垂杆和钢丝线。这样，底板上表面的控制点就不是几个点，而可以是成为控制线了。这样在后期的抹平工序中能够更好地控制底板的上表面的精度。

在设置了钢丝线的情况下，可以减少垂杆或线锤的数量。

通过BIM技术，可以将任何复杂的混凝土结构上各点的三维坐标得出来。据此，就可以得到底板上表面任一点的坐标。因此，不管上设置检测件的长度确定其下端头的位置，还是确定定位板上钉子的钉头的高度，都是很容易做到的。因此，通过本实用新型提供的简易定位装置，就可以对于底板上表面做精确的定位，在浇注混凝土之后的抹平工序中，只要以检测件的下端头以及钢丝线为基准，就可以得到与设计结构精确吻合的底板上表面。

下面通过附图和实施例对本实用新型做详细说明。

附图说明

图1为用BIM技术构筑的一个异形滑道的BIM模型的示意图。

图2为图1所示的滑道分割成若干分段的结构示意图。

图3a为图2中的一个转弯分段的平面示意图，显示出该转弯分段各个轮廓坐标值。

图3b为在图3a的转弯分段中设置的各个截面框架的平面示意图。

图4为图3a所述的转弯分段上的一个截面框架的结构示意图，显示出各个关键控制点。

图4a为在所述的转弯分段上几个截面框架的结构示意图。

图5为图3b所示滑道分段中的四个截面框架的各个关键控制点在现场的坐标系下的坐标值的示意图。

图6为在现场滑道槽底板下表面水平投影的结构示意图。

图6a为侧墙壁厚精度控制点加密设置的示意图。

图7为滑道槽底板下表面空间定位示意图。

图8为滑道槽底板支撑结构示意图。

图9为滑道底板浇注混凝土厚度控制点标记结构示意图。

图10为滑道底板定位钢丝线及定位钢钉的安装结构示意图。

图11为滑道底板控制点简易定位装置的结构示意图。

图12为滑道底板拆除定位板和钢钉后浇注状态示意图。

图12a为滑道底板控制点的另一简易定位装置的结构示意图。

图13为异形滑道的一个横截面的结构示意图。

图14为滑道侧墙模板支撑装置的平面结构示意图。

图15为滑道侧墙模板支撑装置剖面结构示意图。

图15a为图14中A部局部放大示意图。

图15b为图14中B部局部放大示意图。

图15c为图14中C部局部放大示意图。

图16为滑道侧墙内表面定位措施结构示意图。

具体实施方式

下面通过一个异形槽式截面的滑水道的建造说明滑水道底板的厚度即底板上表面通过本实用新型提供的简易定位装置的具体结构和使用该简易定位装置的过程。

如图1所示为设计者设计出的一个空间异形滑水道A，异形滑水道结构系统由下至上包括筏板基础1、支撑墙2、滑水道底板3和滑水道侧墙4(参见图13)，其中滑水道底板3和滑水道侧墙4组成了滑水道本体结构。该异形滑水道呈空间曲面结构。

在施工中，沿着异形滑水道的延伸方向，将滑水道分成54段分别进行混凝土浇注，每个分段之间留有伸缩缝，如图2所示，以适应滑道在气候温度变化下的热胀冷缩。

使用本装置的前提是，

首先建立一个设计出的空间异形滑水道的BIM模型，将BIM模型放入与现场对应的坐标系中，确定坐标系的原点，以获得异形混凝土结构上每一点的三维坐标值。这样，滑水道的BIM模型就包含了施工所需的所有的坐标及尺寸信息，如图3a、图3b和图5所示。

接下来的，将滑水道三维模型放在与现场对应的坐标系中，沿着空间异形滑水道的延伸方向选取截面框架的位置，该截面框架与所述延伸方向在该截面处的切线垂直，该截面框架选择在异形混凝土结构于三维坐标系中的转弯处，在该转弯处，根据整个转弯段中相邻的截面框架在截面中心线上的设定间距或设定弧度或设定弧长确定在该转弯段选择截面框架的数量。

如图3a所示就是其中一个转弯段，该转弯段的各点的坐标值都是可以从所述坐标系中得到。

在该转弯段上选取截面框架。该转弯段的回转半径大约为13m转弯处相邻的截面框架的中心线的设定弧度的间距为1m。该转弯段中共选取了10个截面框架。

每一个截面框架B的形状都是相同的，如图4和图4a所示。只是每个截面框架中底板fgkj在三维空间中的倾斜角度不同。将每个截面框架上的转角处的端点选取为相对测量控制点：a、b、d、e、i、g、f、h，以及底板3和侧墙4的分界点j和k。

至此，滑水道上各个点的坐标已经在现场都可以对应上了。

在施工现场，根据BIM模型建立异形混凝土结构的建筑模型。

首先是构建滑水道的底板。

以滑水道支撑墙2下的筏板基础1的上表面作为坐标系的Z＝0基准面，根据图4所示的各个截面框架上的f、g点的水平坐标，在现场进行测量放线并标记在基准面上即筏板基础1上。将标记好的点用直线依次连接，形成一条近似弧线的多段线101，由于误差足够小，可以将其看作滑水道底板3下表面在基准面上的投影弧线，如图6所示，在两个端点f、g之间铺设水平拉杆木方11。

根据各截面框架中f、g点的Z坐标，在对应各点的水平位置上，竖立垂直木方21以定位f、g点(见图7)，确定同一截面框架的两根垂直木方21之间在设置若干辅助竖立木方21a，为构建支撑墙2准备。在竖立垂直木方21和辅助竖立木方21a的上端设置底边杆即水平木方31(见图8)。

底板3的底板模板30位于水平木方31上，水平木方31固定在垂直木方21和辅助竖立木方21a上。辅助竖立木方21a间隔0.7m，其是为了很好地支撑水平木方31，还有一个作用，是为了绑扎钢筋浇注支撑墙2。各垂直木方21底部由水平拉杆木方11拉结固定，以保证支撑体系的整体性及稳定性。底板3的槽形截面的底板模板30与水平木方31，以及各木方之间用圆钉固定。

以水平木方31为基础上，找出该截面框架上外轮廓作为底板的各转角处的顶角，主要是b和d，相邻的顶角之间通过直杆连接构成截面框架的轮廓框架。

相邻的截面框架的水平木方31上铺设底板模板30(见图9)。

然后是进行滑水道底板钢筋32的绑扎(参见图9)，图9中只是示意性显示上下两根钢筋32。

滑水道模型水槽底板钢筋绑扎前要求现场有预铺设的过程。为保证两个侧墙板钢筋的位置准确，适当增加上层钢筋的马镫并与下层钢筋固定牢固。尽量减少其插筋悬空段的长度，通过绑扎水平定位钢筋使得成排锚筋就位准确。在底板的建筑框架制作完成后就可以进行浇注混凝土的工序了。

在浇注之前，还要做一件事，就是为浇注底板混凝土的厚度精确而在模型框架上采取厚度检测措施。

用来保证底板3的板面的厚度精度的厚度控制装置如图9至图12所示，在截面框架的两个端点上，在底板模型内的钢筋上设置钢丝33，在钢丝33上固连定位板34，定位板34可以是小木板。定位板34的板面与底面模板的板面平行，即与如图4所示的b、d的连线平行。在定位板34上设置钉子35，钉子35的钉头钉头即为厚度控制点即底板上表面控制点，该控制点是根据将BIM模型放在与现场对应的坐标系中获得坐标值得到的；再设置一钢丝线36，其沿所述截面框架的方向延伸，钢丝线36置于各个钉头的顶部，钢丝线36的两端例如固定在筏板基础1上，该钢丝线36即为底板3的混凝土的上表面，以此即可控制底板的厚度精度。经过复核钉头的坐标数值无误后，再设置一底板3版面厚度精度控制的简易定位装置，即在底板模型的两个侧板41上向内设置钢筋段37，在钢筋段37上设垂杆38，该垂杆38的下端抵在钢丝线36上，该垂杆的下端头就成为底板的上表面控制点O；然后，将定位板34和钉子35拆除，即可进行混凝土浇注。

在钢丝33上固定的定位板34，在两个端点上各设置一个所述定位板。还可以在截面框架的底板的中点c上也设置一个定位板34(见图9)。

在浇注之后抹平混凝土时，混凝土的上表面与垂杆38的端头以及钢丝线36平齐。

简易定位装置还可以是如图12a所示的结构，在相对于每个相对测量控制截面位置的基础筏板1上设置两根竖杆39，在两根竖杆39上连接一方管37a，该方管37a与该相对测量控制截面上底板平行，在该方管37a上固定若干线锤38a，各个线锤的下垂点即为底板上表面的设计位置。在浇注混凝土时，可以将各个线锤38a收起，不妨碍浇注，待抹平工序时，将各个线锤38a放开，根据线锤的垂点做抹平的基准。这样的简易定位装置比起图11和图12所示的简易定位装置，不光可以在截面的两端设置下垂的控制点，也可以在截面的中间部分c点上设置下垂的控制点，因为线锤在浇注中可以收起，不像垂杆38会影响浇注。在如图12a所示的简易定位装置的使用中，可以不使用钢丝线36。

在底板浇注时，在绑好钢筋之后，要将所述的木方都拆除掉，然后进行混凝土的浇注。

浇注结束后的抹平工序中，以垂杆和钢丝线为基准，相邻两个垂杆和钢丝线之间的部分抹成平面即可，然后将该钢丝线取下，拆除简易定位装置。

当然，也可以不用钢丝线60以及定位板和钉子。那就需要将钢筋段37做的长一些，在其上设置多几根垂杆，也就演化成图12a所示的实例。

在底板浇注完成并且混凝土固化之后是构建滑水道的侧壁。

在截面框架处，根据设计坐标，将b、d点(见图4)永久标记在滑水道底板3上，作为侧墙施工的基准点。在截面框架之间的部分，根据滑水道截面尺寸和侧墙钢筋保护层厚度，每隔0.5m～1m标记一个b、d点，这个标记的b、d点可以比在转弯段设置截面框架还要密集一些，在控制截面即截面框架之间的部分，根据滑水道截面尺寸和侧墙钢筋保护层厚度，密集布设标记控制点，作为侧墙施工的基准点。当然，在底板3上标记的b、d点也可以与截面框架对应，在本实施例中在中心线上每间隔1m在底板3上标记一个b、d点的位置。

在侧墙的建筑模型中使用侧模板41(见图8和图15)将相邻的截面框架连接起来。

如图8和图15所示，侧模板41采用12mm厚的板材，其与底板的固定方式可以是：在所述侧模板的外面设置有侧板辅助支撑结构：

在截面框架处，在侧模板的外面以设定间距设置斜角木方42，斜角木方42固定在水平木方31上。斜角木方42的断面为直角三角形，其斜边朝内，支撑在侧模板41的外表面上，该斜边的倾斜角度即为侧壁的倾角。沿着滑水道的延伸长度方向，两个相对的侧模板41之间通过若干固定侧模的对拉螺栓43定位。在水平木方31上固设与斜向短木方44，该斜向短木方44一端支撑侧模板41，其支撑位置在斜角木方42支撑点的上方；斜向短木方44的另一端固定在水平木方31上。为了便于拆卸，斜向短木方支撑在水平木方31上，为了防止斜向短木方44位移，在水平木方31上固定防滑木块45，其抵住斜向短木方44的下端。

每个截面框架处设置斜角木方42对于侧模板41的设置的倾斜角度可以给出一个限定，但是要使得侧模板41在设置以后绑扎钢筋的过程中能够很好地维持位置不动就有不足。为了使得侧模板能够稳定不动，还应该设置固定支撑结构。

如图14和图15所示，在截面框架之间，在侧模板41的外侧面上设置木方背楞46，该木方背楞46为50×100mm截面的方木。每个木方背楞46都通过一根支撑钢管461支撑固定。支撑钢管461为直径48mm的圆钢管。该支撑钢管的一端与木方背楞46支固，另一端与基础筏板1固连。具体的固连结构见图15a和图15c。

如图15a所示，在支撑钢管461的上端可转动地固定一螺母4611，在该螺母上螺接一顶丝4612，在顶丝4612上固定与槽形钢托板4613，在钢托板4613的槽中嵌设一支撑钢管4614，支撑钢管4614的侧壁抵靠在木方背楞46上。支撑钢管4614沿着侧模板41在滑水道的长度方向上延伸，为一个弯曲的钢管。

支撑钢管461的上端的顶丝4612也可以直接抵在木方背楞46上，但是，通过一支撑钢管4616抵顶木方背楞46，具有更好的作用，可以使得多个木方背楞46一体地被支撑固定，使得侧模板的整体性高，在浇注中更加稳定，从而使得浇注出的槽侧壁精度更高。

如图15c所示，支撑钢管461的下端与筏板基础1的固定结构是，在筏板基础1上固定直径18mm的钢筋12，该钢筋12的内侧设置与截面为50×100mm的木方121，支撑钢管461的下端抵在木方121上固定。这样的固定结构的优点是，支撑钢管得到稳定的固定，而在拆除时候非常容易。

木方背楞46的下端与侧模板41的连接结构如图15b所示，一根直径14mm的钢筋46a将侧模板4、木方背楞46以及其间夹设的一厚度为12mm的小木块46b穿设在一起，在木方背楞46的外面的钢筋46a的端头套设一槽形钢托板46c，在钢托板的槽中平行地设置两根直径18mm的钢筋46d，两根钢筋46d均与木方背楞46相抵触。钢筋46a的外端套设固定螺纹套筒，一螺母46e旋入螺纹套筒，以使得槽形钢托板46c定位固定。

在侧模板4支撑完毕后，在各个截面框架处，根据图4所示的线段hj、ik的长度，在模板上标记出h点和i点作为滑水道侧墙外侧面的顶点。并且复查模板尺寸，以保证水道横截面尺寸及侧墙厚度和内表面位置。

然后就是绑扎钢筋，为保证滑水道水槽侧墙两个侧墙板钢筋的位置准确，尽量减少其插筋悬空段的长度，通过绑扎水平定位钢筋使得成排锚筋就位准确。水平钢筋及竖向钢筋搭接部位，采取分离式搭接，即相互搭接的水平钢筋不接触，相互间距为50mm。以保证喷射混凝土不被阻挡。

接下来，在侧模板上绑扎钢筋之后，就是设置厚度控制装置。

侧壁混凝土喷射厚度的控制装置具体地可以是：

为较好地控制滑水道侧壁混凝土喷射厚度，在每个截面框架的朝向槽内的高度上的中心线位置设置一个侧壁厚度检测杆47，该厚度检测杆固定在钢筋上，其外端的位置就是该处槽侧壁的表面，多个截面框架上的厚度检测杆形成一条控制线a。在该横向厚度控制线a上，最好等间距更密集地多设置一些厚度检测标杆47，例如，截面框架相距1m，而厚度检测标杆可以是间距约0.25m或0.5m进行设置，以便在喷射混凝土过程中及时测量喷射厚度，纠正偏差，如图6a和图16所示。在侧壁上对应每个截面框架的竖线上，也可以设置几个厚度检测标杆47，使得该竖线也成为竖向厚度控制线b，在竖向厚度控制线b上，厚度检测标杆的间距可以是0.5m，如图16所示。

厚度检测标杆具体设置方式法是：在侧墙主筋处点焊上一个螺丝母，用一定长度的螺丝杆拧入螺丝母，控制螺杆头处的位置为滑道侧墙内壁厚度控制点处，侧墙的厚度为150mm或者是250mm。所述厚度检测标杆的设置方式还可以是：在建筑模型绑扎的钢筋上设置预弯曲厚度检测标杆，该预弯曲厚度检测标杆钩挂固定在所述钢筋上，其端头处的位置即为异形混凝土实体该处的外表面的控制点。喷射完毕后，用刮杠取得基本面的一致，将螺丝杆拧下来抽出，对于预弯曲厚度检测标杆，则将其剪掉留出保护层，用刮下的砂浆将螺丝杆和剪掉预弯曲厚度检测标杆留下的小孔填满。再进行找平、压光处理。厚度标杆及预弯曲控制杆如图16所示。

以螺丝杆做厚度检测标杆为例的具体的侧墙的喷射作业中，混凝土的总厚度控制在略超出厚度检测标杆即定位螺杆的尺寸，此时用刮刀将厚度检测标杆定位基线外多余的材料刮掉，取得基本一致的断面，露出定位螺杆的端头，此时，现场测量人员应再对定位螺杆的端头进行定位测量，纠正偏差，不够的地方进行补喷，高出的地方用刮杠刮平，然后再将定位螺杆取出，用刮下的砂浆将取下定位螺杆留下的小孔填满。然后，人工收光进行找平、压光处理。