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摘要：首先介紹了圓弧車道的現(xiàn)階段施工情況，其次通過實(shí)例介紹等分直線控制法的施工控制方案，總結(jié)出該方法的普遍性規(guī)律，對同類建筑施工起到量化控制，使圓弧車道的施工質(zhì)量得到進(jìn)一步保證。隨著城市的發(fā)展及汽車保有量的不斷上升，地下車庫立體車庫及屋面停車場越來越受到重視，隨之而來的圓弧型車道的建設(shè)給施工企業(yè)帶來了不少困擾。...

圓弧車道施工時(shí)標(biāo)高控制的等分直線控制法

高策

（陜西建工集團(tuán)第五建筑工程有限公司  陜西 西安 710032）

    隨著城市的發(fā)展及汽車保有量的不斷上升，地下車庫立體車庫及屋面停車場越來越受到重視，隨之而來的圓弧型車道的建設(shè)給施工企業(yè)帶來了不少困擾。

    一直以來圓弧形車道在施工過程中的標(biāo)高控制都是一個(gè)難點(diǎn)，關(guān)鍵是考慮物體在做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)離心力的作用，車道必須外高內(nèi)低而且是同一半徑上外高內(nèi)低的橫坡，在標(biāo)高控制時(shí)很難操作。目前對圓弧車道的施工控制很多經(jīng)驗(yàn)豐富的師傅為了使車道圓滑美觀在控制終起點(diǎn)標(biāo)高的基礎(chǔ)上，用線繩或鋼筋握成圓弧形，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)用目測其圓滑度及橫坡，施工很不方便且結(jié)構(gòu)粗糙。

    為了解決圓弧形車道在現(xiàn)有儀器的前提下，施工時(shí)標(biāo)高的精確控制，現(xiàn)總結(jié)出“圓弧車道施工的等分直線控制法”具體方法以下面實(shí)例說明：

一、圓弧車道在工程施工的分類：

    圓弧車道從角度大小可分為兩類： 小于等于90度型（一般常見于賓館大門口迎賓車道），和大于90度型（一般常見于地下車庫、屋面停車場及螺旋式立體車庫車道）。按照車道中心線的縱向坡度又可分為：縱坡度小于等于10%和大于10%兩類。

二、實(shí)例概況：

    2.1、車道的寬度為6米，內(nèi)圓半徑為6米，外圓半徑為12米，內(nèi)外圓同心，中間段橫坡為2%，起點(diǎn)標(biāo)高為0.000，終點(diǎn)標(biāo)高為1.200，即起點(diǎn)到終點(diǎn)的高差H為1.2m，圓弧角度等于90度。

    2.2、車道的寬度為6米，內(nèi)圓半徑為6米，外圓半徑為12米，內(nèi)外圓同心，中間段橫坡為2%，起點(diǎn)標(biāo)高為-1.200，終點(diǎn)標(biāo)高為+X，即起點(diǎn)到終點(diǎn)的高差H為Xm。圓弧車道呈螺旋型上升，圓弧角度屬大于90度型。

三、實(shí)例說明

    3.1對2.1實(shí)例進(jìn)行說明

    第一步 等分：

    利用CAD制圖軟件在電腦上將整個(gè)圓弧車道從起點(diǎn)到終點(diǎn)以角度進(jìn)行偶數(shù)倍等分（曲線坡道以車道中心線計(jì)），現(xiàn)假設(shè)將圓弧車道進(jìn)行6等分，將H也進(jìn)行6等分并計(jì)算出每個(gè)等分的標(biāo)高（以車道中心線計(jì)），即從起點(diǎn)開始依次為0m、0.2m、0.4m、0.6m、0.8m、1.0m、1.2m以下稱“中線標(biāo)高”

    第二步 彎道超高增量計(jì)算

    根據(jù)車道概況彎道超高的最大值應(yīng)出現(xiàn)在車道中點(diǎn)位置處為12cm（6×2%），為了平緩的消化彎道超高的最大值，根據(jù)第一步的等分情況將h進(jìn)行等分從而得到等分點(diǎn)上的超高增量，具體等分方法如下：

    方法一、內(nèi)圓各等分點(diǎn)標(biāo)高按照中線標(biāo)高不變，將彎道超高的最大值12cm從起點(diǎn)開始到中點(diǎn)進(jìn)行3等分分別為：0cm、4cm、8cm、12cm的上升直線；從中點(diǎn)到終點(diǎn)也進(jìn)行3等分分別為12cm、8cm、4cm、0cm的下降直線。（與整體車道的6等分對應(yīng)）

方法二、將內(nèi)圓中點(diǎn)處降低6cm，將外圓中點(diǎn)處抬高6cm，同樣保證了彎道最大值為12cm。將內(nèi)（外）圓的6cm進(jìn)行等分從起點(diǎn)到中點(diǎn)分別為：0cm、-2cm、-4cm、-6cm（0cm、2cm、4cm、6cm），從中點(diǎn)到終點(diǎn)分別為-6cm、-4cm、-2cm、0cm（6cm、4cm、2cm、0cm）。（與整體車道的6等分對應(yīng)）

    第三步 數(shù)據(jù)疊加：

    方法一、內(nèi)圓各等分點(diǎn)標(biāo)高按照中線標(biāo)高不變作為施工標(biāo)高，外圓各等分點(diǎn)標(biāo)高在中線標(biāo)高的基礎(chǔ)上將第二步中方法一得到的超高增量按照從起點(diǎn)到終點(diǎn)的順序依次進(jìn)行疊加，便得到外圓各等分點(diǎn)的施工標(biāo)高：0+0m、0.2+0.04m、0.4+0.08m、0.6+0.12m、0.8+0.08m、1.0+0.04m、1.2+0m。

方法二、內(nèi)（外）圓各等分點(diǎn)標(biāo)高在中線標(biāo)高的基礎(chǔ)上將第二步中方法二得到的超高增量按照從起點(diǎn)到終點(diǎn)的順序依次進(jìn)行疊加，便得到內(nèi)（外）圓各等分點(diǎn)的施工標(biāo)高：0-0m、0.2-0.02m、0.4-0.04m、0.6-0.06m、0.8-0.04m、1.0-0.02m、1.2-0m（0+0m、0.2+0.02m、0.4+0.04m、0.6+0.06m、0.8+0.04m、1.0+0.02m、1.2+0m）。

    3.2對2.2實(shí)例進(jìn)行說明

    第一步 等分：

    首先將整個(gè)車道分為3大段即從起點(diǎn)到45度處為第一段（以下稱前段）和從終點(diǎn)退45度處為第三段（以下稱后段），中間部分為中段。其次將H=13.2m按照車道中心線的總長度進(jìn)行若干等分（以便于施工為佳）并計(jì)算出各等分點(diǎn)上的中線標(biāo)高，尤其是前段45度處的中線標(biāo)高及后段45度處的中線標(biāo)高。在本例中將車道按照15度等分即前后段均分為3等分。假設(shè)前（后）段各等分點(diǎn)的中線標(biāo)高為A0、A1、A2、A3（B3、B2、B1、B0）。

    第二步 彎道超高增量計(jì)算首先取掉中間段暫不考慮，將前后兩段連接起來便符合3.1的使用前提（增量計(jì)算時(shí)不考慮中線標(biāo)高），然后按照3.1中的超高增量計(jì)算步驟便可計(jì)算出前后段在相應(yīng)等分點(diǎn)上的超高增量值。

    第三步 數(shù)據(jù)疊加：

    方法一、內(nèi)圓各等分點(diǎn)標(biāo)高（含中間段）按照中線標(biāo)高不變作為施工標(biāo)高；外圓前后兩段各等分點(diǎn)標(biāo)高在中線標(biāo)高的基礎(chǔ)上將3.1第二步中方法一得到的超高增量按照從起點(diǎn)到終點(diǎn)的順序依次進(jìn)行疊加，便得到外圓前（后）段各等分點(diǎn)的施工標(biāo)高：A0+0m、A1+0.04m、A2+0.08m、A3+0.12m、（B3+0.12m、B2+0.08m、B1+0.04m、B0+0m），中間段各等分點(diǎn)施工標(biāo)高為各等分點(diǎn)的中線標(biāo)高加上0.12。

    方法二、內(nèi)（外）圓前后段各等分點(diǎn)標(biāo)高在中線標(biāo)高的基礎(chǔ)上將3.1第二步中方法二得到的超高增量按照從起點(diǎn)到終點(diǎn)的順序依次進(jìn)行疊加，便得到內(nèi)（外）圓前后段各等分點(diǎn)的施工標(biāo)高：A0-0m、A1-0.02m、A2-0.04m、A3-0.06m、B3-0.06m、B2-0.04m、B1-0.02m、B0-0m（A0′+0m、A1′+0.02m、A2′+0.04m、A3′+0.06m、B3′+0.06m、B2′+0.04m、B1′+0.02m、B0′+0m）。

    3.3、實(shí)例總結(jié)分析及補(bǔ)充

    以上兩種方法各有利弊，方法一簡單但起步時(shí)生硬不舒服，方法二稍微麻煩但平緩舒適美觀。在施工時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇適應(yīng)的方法施工。

3.3.1、若施工圖紙對橫坡沒有具體要求可根據(jù)汽車庫建筑設(shè)計(jì)規(guī)范 Design Code for Garage JGJ100-98中4.1.11進(jìn)行考慮，具體如下：

    為了平衡汽車在彎道上行駛所產(chǎn)生的離心力所設(shè)置的彎道橫向坡度而形成的高差稱彎道超高。具體計(jì)算方式如下：

　　　　

     （4.1.11）

    式中　Ｖ——設(shè)計(jì)車速，Km/h；
    Ｒ——環(huán)道平曲線半徑（取到坡道中心線半徑）；
    μ——橫向力系數(shù)，宜為0.1～0.15；
    ic ——超高即橫向坡度，宜為2%～6%。

    3.3.2、由上面的分析可見以上兩種控制方法均符合直線函數(shù)表達(dá)式

y=ax

y:標(biāo)高增量

a（常數(shù)）= ic /x

x: 預(yù)分份數(shù)

    3.3.3、以上實(shí)例僅說明了車道縱坡小于10%的施工質(zhì)量控制辦法，對于縱坡大于10%的車道控制在3.1及3.2的基礎(chǔ)上可根據(jù)JGJ100-98中4.1.8對終起點(diǎn)進(jìn)行局部調(diào)整控制。4.1.8具體如下

    汽車庫內(nèi)當(dāng)通車道縱向坡度大于10%時(shí)，坡道上、下端均應(yīng)設(shè)緩坡。其直線緩坡段的水平長度不應(yīng)小于3.6m，緩坡坡度應(yīng)為坡道坡度的1/2。曲線緩坡段的水平長度不應(yīng)小于2.4m，曲線的半徑不應(yīng)小于20m，緩坡段的中點(diǎn)為坡道原起點(diǎn)或止點(diǎn)。

 

四、結(jié)論

通過上面的實(shí)例分析將圓弧車道在施工中的控制難題進(jìn)行量化、標(biāo)準(zhǔn)化，從而可使任何一位施工員在施工圓弧車道時(shí)都可以很好地進(jìn)行標(biāo)高控制，使圓弧車道的施工質(zhì)量達(dá)到大的提升。

參考文獻(xiàn)：

    【1】測量學(xué)〔M〕  測繪出版社，2002

    【2】控制測量學(xué)〔M〕測繪出版社，1991

    【3】《工程測量規(guī)范》（GB50026-2007）

    【4】《汽車庫建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》（JGJ100-98）

(本文來源：陜西省土木建筑學(xué)會      文徑網(wǎng)絡(luò)：呂琳琳  尹維維 編輯    劉真 文徑 審核)

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