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1、空冷塔外觀效果圖建筑資料下裁就在算龍網空冷塔施工測量技術摘 要通過三個空冷塔的施工，總結出一套了快速高效、經濟實用的施工測量技術， 明確了各個工序的施工放樣方法。關鍵詞空冷塔；環基中心線；坐標解析法；人字柱中心線投影；下環梁投影線；中心 懸盤；沉降觀測雙曲線冷卻塔是火力發電廠工程的重要構筑物，常見的冷卻塔分空冷塔和水冷塔。 由山西*開發有限公司承建的山西* （集團）3X 135MW煤肝石綜合利用電廠工程, 采用三個直徑101米的空冷塔。在施工測量過程中，運用了多種測量手段，并逐步總結 出一套成熟的施工測量方法。1. 工程概況及特點山西* （集團）3X135MW煤砰石綜合利用電廠三座空冷塔塔高均2、為115m, 0. 000m以 下4700m,純現澆鋼筋碇結構。塔壞基中心線半 徑50. 520m,塔筒豎向剖而為復合雙曲線型，由38 對（76根）斷而為750mmX950mm的人字柱支撐， 環基采用磚胎模，塔筒壁采用三角架翻板倒模施工 工藝。下而以3#空冷塔為例進行介紹，空冷塔外觀 效果見右圖。2. 施工測量工序施工測量工作在廠區控制測量和空冷塔定位測量工作完成以后展開。施工測量主要 工序為：1、環基基槽開挖放線；2、環基墊層、磚胎模、環基中心線放樣；3、人字柱 支墩中心線放樣；4、-4. 700m人字柱插筋放線；5、-2. 700m人字柱插筋放線；6、人 字柱支墩定位放線；7、下環梁中心線3、邊線、放樣；8、人字柱在下環梁的柱口投影 放線、人字柱底模投影放線；9、塔筒內側模板放樣測量等等。建筑資料下裁就在算龍網施測工作的難點主要集中在了下環梁底模支設前，其中，環基磚胎模與中心線放樣，-4. 700m. -2. 700m人字柱插筋放線，下環梁中心線、邊線、放樣是工作難點。3. 施工放樣測量3. 1環基基槽開挖環基開挖前根據設計要求和場面平均標高，考慮基槽土質以及場面堆積物情況確定 放坡系數。放線采用直接丈量法，用鋼尺直接從塔心量距劃圓撒灰線，放岀基槽上口邊 線和下口邊線，然后進行機械開挖。3.2環基熱層、磚胎模、環基中心線放線環基中心線半徑50. 520m,環基寬7. 000m,為4、方便施工，將圓弧劃分為若干直線段, 故需計算墊層或磚胎模的單位弦長。如圖1所示，根據工程測量規范中細部放樣技術要求，此類型構筑物量距相對 中誤差不大于l/20000o環基中心線半徑50. 520m,同時考慮磚胎模內側抹灰厚度15mm,所以胎模外內半徑分別為:圖1單位弦長計算簡圖R 中=50.520m,R 外=50.520+0.015+3.500 = 54.035m,R 內=50.520-0.015-3.500=47.005m,故 Wh = MN,h 中= 50520mm/200002.5mm,h 外= 54035mrn/200002.7mm,h 內=47005mm/200002.4mm,所以單5、位弦長為：AB=2 R2-(R-h)2,故 AB 中=1.005m, AB 外=1.080m, AB 內=0.950m。測設方法：1、直接丈量法此方法適宜塔心場面與基槽底高差較小，且無障礙物的情況。測設步驟:建筑資料下裁就在算龍網(1) 、將鋼尺尺端零位對準塔心標志，依次在環基墊層上量取距塔心長度為R外的若 干點，點間距不得大于R外所對應的單位弦長。(2) 、依次將這些點彈墨線聯接起來即可作為磚胎模外模邊線。(3) 、同樣方法可放出磚胎模內模邊線。2、坐標解析法此方法不受通視條件影響，可較大范圍進行放樣，而且快速準確精度穩定，但要求放線時必須使用全站儀和計算器現場驗算，其兒何 原理如圖2所示。6、(1) 、當置鏡點與塔心通視時測設步驟如下：3、在P點安置全站儀，照準塔心T,測距得兩 點間距Lob、利用全站儀將P點坐標設置為(L,0),后視 塔心T(0, 0)定向，后視方位角a =180007 00。c、在環基梨層上支設棱鏡，實測得點坐標(x，y)，該點距塔心長度R二T=(xz 2+yz 2),故有 6=R, -R,若 6 為止 值，該點向塔心方向移動若為負值，該點向塔心外移動重新實測移動后點 的坐標并計算R,直至(測距相對中誤差為1/20000)為止。d、同法依次放樣下一點，相鄰點間距不大于相應半徑所對應的單位弦長。依次將 這些點彈墨線聯接起來即為所要測設的圓弧線。(2) 、當置鏡點與7、塔心不通視時，可利用基槽附近控制點先測出擬置鏡點坐標，再 安置儀器后視定向，仍然可使用坐標解析法進行放樣。假設P為坐標己知的置鏡點，T 為塔心，K為后視控制點。測設步驟如下：3、計算出置鏡點到塔心的方位角a pt與置鏡點到后視控制點的方位角a pk之角差B , B = a pt- a pk,以及置鏡點到塔心的距離Lptob、在P點置鏡輸入測站點坐標(Lpt, 0),后視K(a, b)點并輸入后視方向值(180。 -B),然后就可按照上述坐標解析法進行放樣。3、拱高等分法當局部圓弧段不完整時可采用拱高等分法。所用工具為：小線、直角尺、墨斗等。如圖3所示，T為塔心，R為所需放樣圓弧線的半徑，A、B8、為已經放樣出的圓弧上兩斷點，現要求補齊圓弧段AMB。測設步驟：(1)、放樣圓弧二等分點M。A、B兩點圖3拱高等分法示意圖間拉線、量距找出弦線AB的中點E,利用 直角尺以E為垂足，向塔心外方向量取拱高h。至圓弧二等分點M,并用弦長AM、進行校核以保證點位誤差符合規范要求，其中拱 高h。，弦長AM、BM按如下公式進行計算：ho=R-ET=R-A/R2-(AB/2) 2 , AM=BHh02+ (AB/2)(2) 、放樣圓弧四等分點N。A、M兩點間拉線、量距找出弦線AM的中點D,利用直 角尺以D為垂足，向塔心外方向量取拱高h至圓弧二等分點N,并用弦長AN. MX進行 校核以保證點位誤差符合規范要求，9、其中拱高山，弦長AN. MN按如下公式進行計算：h嚴R-DT二R-7F- (AM/2)2, AN二MN二命升(AM/2)2O(3) 、依次等分加密，直至加密點的間距不大于相應半徑所對應的單位弦長。依次 將這些點彈墨線聯接起來即為所要測設的圓弧軸線。另外施工中還運用了線路測量中測設圓曲線細部點的各種方法，在此不再贅述。以上測設方法的綜合應用成功解決了所有圓弧軸線的放樣問題。3.3人字柱支墩中心線放樣在空冷塔的施工過程中，人字柱支墩中心的徑向方向線是一組基木軸線。由其為基 準，檢驗及放樣有關人字柱其它特征線。如圖4所示，測設步驟：1、在塔心安置經緯儀，后視控制點定向，放樣1#支墩徑向中心線，方位角10、5二 330 007 00,并在基槽內外釘樁編號測距。2、順時針轉動儀器，放樣第2#、3#38#支墩徑向中心線，對應方位角為 a 2=330 00, 00 + (2-1) X360/38、a 3=33000, 00 + (3-1) X360/38 a 38=330o0000 + (38-1) X360/38,并在基槽內外釘樁編號測距。3、在基槽內(外)支墩徑向中心線樁位設站，后視塔心，分別在環基墊層、磚胎 模頂面標記出該中心方向線并編號彈墨線。建筑資料下裁就在算龍網3. 4 -4. 700m人字柱插筋放線測設步驟：1、根據上面介紹過的有關圓弧線放樣的方法，依圖4-a所示，在支墩中心方向線 兩側11、lm范圍內放岀半徑R=50. 868m的圓弧線，11交中心方向線于0點。2、依圖4-a所示，從0點在R二50.868m圓弧線兩側量距260mm得同一對人字柱中 心與-4. 700m面的交點0、02,從0點在支墩中心方向線分別向內、外量距503mm得點 M、No3、依圖4-a所示,從M、N分別向支墩中心方向線兩側量距258mm、263mm得點A、 B、C、D, AO BO2D 同線。4、利用A、0. B、C、O2、D,依圖4-b所示，放樣單棵人字柱水平截面。-4. 7H面同一對人字柱柱心與塔心連線0.5a同一對人字柱截而大樣圖塔心方向一人字柱支墩中心方向線5Z9VcoLnoCDoLO-0A0.212、5(丄0C/00.5151241125DB8同一對人字柱屮心線/與-47M面之交點b單棵人字柱水平截面大樣圖圖4 -4. 70m人字柱插筋泄位圖3. 5 -2. 700m人字柱插筋放線-2. 700m人字柱插筋放線在環基鋼筋綁扎完成以后進行。根據現場實際情況，可利 用鋼筋定位框進行插筋。根據設計要求人字柱鋼筋保護層厚度為30価，定位框尺寸如圖 5-b所示。測設步驟：1、依據基槽邊的支墩徑向中心線樁檢查相應方向線在磚胎模頂面的標記是否偏移,經查附和精度要求后分別在內、外標記半徑分別為R二46. 900m和R二54. 100m的點。建筑資料下裁就在算龍網2、如圖5-a所示，在上步兩點間拉線量出半徑13、R二50. 173m的點0并進行標記，以 0為垂足作垂至于支墩徑向中心線的方向線，利用內、外胎模頂面兩半徑點校核，此線 可認為與圖5-b中C0D同線，將兩方向線臨時標記于鋼筋上并掛線。3、依據上述兩條方向線，安裝如圖5-b所示尺寸的鋼筋定位框，0點重合、A0B與 支墩徑向中心方向線重合、C0D與垂直線重合。塔心方向-2. 7MMi同一對人字柱柱心與塔心連線1;人字柱支墩 中心方向線53/.8-0RSP1730/:500.4750.4 75.0.2270.227 .fV1A塔心方向oL2同一對人字柱中心線 與-2. 7M面之交點a同一對人字柱截面大樣圖CD0B0.4770.477b鋼筋定位框示意14、圖0473P473圖5 -2. 70m人字柱插筋定位圖4、安裝經檢查附和精度要求后，及時將定位框與環基鋼筋焊接牢間。特別注意：圖5-b中鋼筋定位框所示尺寸均為內 側凈尺寸，以防錯用。3. 6 -2. 700m人字柱支墩放樣如圖6所示，從理論上講人字柱支墩的環向內外 兩側是圓弧，但考慮到其功能和可操作性,將圖中AEB、 CFD看作直線處理。測設步驟：1、檢查基槽磚胎模頂面標記的半徑分別為 R二46. 900m和R= 54. 100m的點M、N是否因施工發牛 偏移，如偏移要及時修止。如圖6所示，在M、N間拉A塔心方向M/ 1.0741.074 人字柱支墩 中心方向線AE2 BT /5 R5188715、 /FD c丿/o o 1N圖6人字柱支墩放樣示意圖線并量距得點E、Fo建筑資料下載就在筑龍網2、以M為圓心半徑長2. 171m劃圓弧，以E為圓心半徑長1.074m劃圓弧，兩弧相交得人字柱支墩內側角點A、Bo3、以N為圓心半徑長3. 403m劃圓弧，以F為圓心半徑長1. 120m劃圓弧，兩弧相 交得人字柱支墩外側角點C、Do4、檢查各相鄰角點間距精度是否符合規范要求，否則要重新仔細復查改正直至符 合，然后彈線標記，并作岀相應的模板控制線。3.7人字柱中心線投影放樣人字柱中心線投影是人字柱底模支設的依據。根據圖紙人字柱中心交點均在以塔心 為圓心半徑等于43. 999m,共38個點平均分布。首先可16、計算出塔心至人字柱中心交點0的方位角，再對應計算出各交點的坐標。方 位角計算公式如下：a n = 33000, 00 + (n-1/2) X360 4-380測設步驟：1、放樣人字柱中心交點3、當塔心與工作面通視時，可在塔心安置儀器，后視定向，按照計算出的方位角 定線、量距43. 999m樁釘標記并編號。b、當塔心與工作面不通視時，可在槽邊作臨時控制樁，在其上安置全站儀，后視 定向，按照計算岀的人字柱中心交點坐標，用極坐標法放樣交點樁釘標記并編號。2、放樣人字柱中心線投影下環梁人字柱 中心交點投影(T4塔心方向人字柱中心線投影B 30” 人P圖7人字柱中心投影線示意圖R43.999Q3、當人字17、柱屮心交點與塔心通視時，可在人字 柱中心交點安置儀器，后視塔心并置后視方位等于 000 00,如圖7所示，儀常正轉146 147 43 定線彈墨線標記0A,再正轉6730 34（此時方位角為 146。14 43 +67 30 34 =213 4517）定線彈墨線標記0B,并標記該交點至塔心方向的反向延長線0P。b、當人字柱屮心交點與塔心不通視時，可在人字柱屮心交點安置全站儀輸入測站點坐標，后視槽建筑資料下裁就在算龍網邊控制樁輸入后視點坐標，擬放樣塔心，在指向塔心的方向線上作方向標記。此時，儀 器照準該方向標記，重新設置后視方位角等于000, 00 ,采用2)-3所述方法放樣出 人字柱中心線投影18、線0A、0B,及塔心方向的反向延長線01)。3.8下環梁投影的放樣下環梁投影的放樣內容有：下環量中心線、邊線，人字柱與下環梁相交面的投影。I111/0.38110.381MB*)(a)圖8人字柱與下環梁投影關系示意圖塔心方向0.762(b)下環梁中心線、內、 外邊線半徑分別為R中= 44825m、1內=44. 329m、 R外= 45321m,下環梁中 心線所在平面標高為 +13. 028mo測設步驟：1、下環梁中心線、邊 線投影放樣a.根據前面所述的 圓曲線放樣方法，放出下 環梁中心線的投影線，單位弦長不大于0. 9嘰b、根據放岀的下環梁中心線分別向塔心及其反向延長線上量距0. 496m,即19、可放岀下環梁內、外邊線。c、如圖8-(Q所示，下環梁中心線與圖7所示的人字柱中心線投影0A、0B相交于點A 、B , A 、B 即在+13. 028標高面的人字柱心的投影位置。2、人字柱與下環梁相交面投影的放樣圖9小心懸盤示意圖3、如圖8-(a)所示，依據A，、B，兩點，對照圖 中尺寸先放岀人字柱心徑向方向線。b、按圖8-(b)所示尺寸，采用條目4中的方法放 樣柱截面，彈墨線標記。3.9塔筒內側模板放樣如圖9所示，中心懸盤采用3inin厚鋼板制作，盤 上刷熒光漆以增加亮度和對比度，中心穿6mni螺絲。由四根鋼絲繩連接牢固，鋼絲繩另一端固定緊線器，作為懸盤調節之用，緊線器與筒壁 三腳架連接牢眉I20、。找中利用激光垂準儀（垂直精度不小于1/40000）或配有彎管目鏡的2級經緯儀 投測。施測過程中可利用目鏡視場中的十字絲與鋼絲繩方向一致，指揮操作工人進行調 整，并將儀器水平轉動180。檢查。儀器操作人員必須是專業測繪工，保證觀測過程有效, 而且必須有其他的測量人員或質檢員進行獨立復核。塔筒半徑及標高放樣元素可直接利用設計提供的空冷塔塔筒模板兒何尺寸圖中有 關數據。測設步驟：1、將標高引測至雙籠提升機的附著架體上，作為施工標高依據，抄岀板頂控制標 咼。2、塔心安置儀器（使用配有彎管目鏡的2級經緯儀），對屮整平，望遠鏡指向天 頂（天頂距為000, 00）。在0。、90。、180。、270。四個水21、平方向檢查懸盤中心點位, 調整懸盤至中心位置并可靠緊固。豎向投測允許偏差見下表：項目允許誤差（mm）總HW30ni5高30mI160m10(H)60mH90m1590mWH203、如圖10所示，量得懸盤實際標高h,計算懸盤屮心至內模斜長：L=a/（H-h）2+R2 （H為筒壁內模設計標高）,施 加標準拉力量距，安裝固定模板。4. 施工測量中應注意的幾點事項條目三中6、7、8項進行的測設結果均 在下環梁支撐架體的墊層上標記，經復查滿足精度要求后作為下環梁、人字柱支撐架體搭設、底模支設的依據。建筑資料下裁就在算龍網在這段施工操作過程中應特別注意的兒點：1、施工工序。合理的工序安排可起到事半功倍的效22、果。下環梁支撐架體搭設到設 計高度一一下環梁兩側立桿上抄岀梁底控制標高標記一一投設（引測）人字柱上交點方 向線一一人字柱支撐架體搭設一一下環梁梁底找坡一一鋪設下環梁底模一一人字柱與 下環梁相交面投設（引測）一一上、下柱口拉通線鋪設柱底模一一柱筋綁扎、合模、澆 注碗一一下環梁筋綁扎、合模、澆注磴2、認線止確，利用相對尺寸進行閉合檢查。深刻理解設計圖紙，做到胸有成竹， 掌握各種軸線間的相互關系，抓住關鍵點、線，盡可能利用臨近部位進行閉合檢查。比 如在留設下環梁上的人字柱柱口時，可利用人字柱上交點徑向中心線、下環梁中心線及 其邊線等檢查柱口與梁底模的間距。3、施工中豎向投測方法的綜合應用相互復核。在23、人字柱柱口、下環梁邊線的投測 過程中，可利用吊線墜的方法直接投測，還可利用全站儀或經緯儀投測人字柱上交點徑 向方向線，也可利用全站儀根據已計算出的放樣數據用極坐標法直接放出有關點線，再 吊線墜復核。4、懸盤的固定和塔半徑的距離丈量。根據施工實踐，中心懸盤在筒壁第6或7板 以上才懸掛，以下采用在塔中部搭設獨立架體I古1定中心點的方法。所謂獨立是指塔中部 中心點固定架與腳手架不能聯接。獨立架體四周應有剛性斜撐，保證在30炬水平拉力 作用下不發生偏移。中心點找止可用帶彎管目鏡的經緯儀或激光垂準儀投設。中心點與 筒壁半徑丈量面的高差與相應半徑之比不得大于1/3,根據實際情況中心點固定架體頂 標高應接近24、+8. 00111。距離丈量所用鋼尺需進行比長，量距時施加比長標準拉力（一般為150KN）,進行溫 度、尺長、傾斜改正（可忽略垂曲改正值）。5、沉降觀測根據本工程規模結合建筑變性測量規程的有關要求，空冷塔主體結構沉降觀測 等級定為二級。沉降觀測基準點需統一布設，數量不少于3個，且點位距基礎距離不應 小于基礎深度的23倍。水準基點所構成的水準環線，按二等水準測量觀測技術要求 執行。建筑資料下裁就在算龍網沉降觀測時嚴格按照國家一二等水準測量規范中二等水準測量觀測技術要求執 行。觀測儀器釆用TOPCON AT-G1型（精度相當于&型）。測站觀測順序:a、往測時， 奇數站照準標尺順序是后-前-前-后；25、b、往測時，偶數站照準標尺順序是前-后-后-前; c、返測時，奇、偶測站照準標尺的順序分別與往測偶、奇測站相同。首次觀測必須認真選擇觀測路線及置鏡位置，一旦確定以后觀測不再改變。塔筒每 升高15-20m觀測一次；塔筒結構施工完畢觀測不少于6次；中途停工時間較長（一月 以上）時停工和復工后進行觀測；遇特殊情況如基礎附近地面荷載突然增加、周圍長時 間積水或連續降雨后、周圍大面積開挖等均應進行觀測；結構主題完工至移交建設單位 每月觀測一次。移交生產后，根據合同及國家有關規定將沉降觀測移交建設單位，直至 達到沉降穩定為止。沉降觀測記錄應及時提交、真實可靠、內容齊全、規范，編制沉降觀測成果匯總表, 繪制荷載時間沉降曲線圖。結束語從空冷塔工程實體來看，其幾何尺寸及外觀效果取得了理想的效果。在立體交叉施 工過程中，上述施工測量方法的運用優化了工藝，保證了施工質量，縮短了工期，提高 了經濟效益。二OO五年十二月