1、空冷塔外观效果图建筑资料下裁就在算龙网空冷塔施工测量技术摘 要通过三个空冷塔的施工，总结出一套了快速高效、经济实用的施工测量技术， 明确了各个工序的施工放样方法。关键词空冷塔；环基中心线；坐标解析法；人字柱中心线投影；下环梁投影线；中心 悬盘；沉降观测双曲线冷却塔是火力发电厂工程的重要构筑物，常见的冷却塔分空冷塔和水冷塔。 由山西*开发有限公司承建的山西* （集团）3X 135MW煤肝石综合利用电厂工程, 采用三个直径101米的空冷塔。在施工测量过程中，运用了多种测量手段，并逐步总结 出一套成熟的施工测量方法。1. 工程概况及特点山西* （集团）3X135MW煤砰石综合利用电厂三座空冷塔塔高均2、为115m, 0. 000m以 下4700m,纯现浇钢筋碇结构。塔坏基中心线半 径50. 520m,塔筒竖向剖而为复合双曲线型，由38 对（76根）断而为750mmX950mm的人字柱支撑， 环基采用砖胎模，塔筒壁采用三角架翻板倒模施工 工艺。下而以3#空冷塔为例进行介绍，空冷塔外观 效果见右图。2. 施工测量工序施工测量工作在厂区控制测量和空冷塔定位测量工作完成以后展开。施工测量主要 工序为：1、环基基槽开挖放线；2、环基垫层、砖胎模、环基中心线放样；3、人字柱 支墩中心线放样；4、-4. 700m人字柱插筋放线；5、-2. 700m人字柱插筋放线；6、人 字柱支墩定位放线；7、下环梁中心线3、边线、放样；8、人字柱在下环梁的柱口投影 放线、人字柱底模投影放线；9、塔筒内侧模板放样测量等等。建筑资料下裁就在算龙网施测工作的难点主要集中在了下环梁底模支设前，其中，环基砖胎模与中心线放样，-4. 700m. -2. 700m人字柱插筋放线，下环梁中心线、边线、放样是工作难点。3. 施工放样测量3. 1环基基槽开挖环基开挖前根据设计要求和场面平均标高，考虑基槽土质以及场面堆积物情况确定 放坡系数。放线采用直接丈量法，用钢尺直接从塔心量距划圆撒灰线，放岀基槽上口边 线和下口边线，然后进行机械开挖。3.2环基热层、砖胎模、环基中心线放线环基中心线半径50. 520m,环基宽7. 000m,为4、方便施工，将圆弧划分为若干直线段, 故需计算垫层或砖胎模的单位弦长。如图1所示，根据工程测量规范中细部放样技术要求，此类型构筑物量距相对 中误差不大于l/20000o环基中心线半径50. 520m,同时考虑砖胎模内侧抹灰厚度15mm,所以胎模外内半径分别为:图1单位弦长计算简图R 中=50.520m,R 外=50.520+0.015+3.500 = 54.035m,R 内=50.520-0.015-3.500=47.005m,故 Wh = MN,h 中= 50520mm/200002.5mm,h 外= 54035mrn/200002.7mm,h 内=47005mm/200002.4mm,所以单5、位弦长为：AB=2 R2-(R-h)2,故 AB 中=1.005m, AB 外=1.080m, AB 内=0.950m。测设方法：1、直接丈量法此方法适宜塔心场面与基槽底高差较小，且无障碍物的情况。测设步骤:建筑资料下裁就在算龙网(1) 、将钢尺尺端零位对准塔心标志，依次在环基垫层上量取距塔心长度为R外的若 干点，点间距不得大于R外所对应的单位弦长。(2) 、依次将这些点弹墨线联接起来即可作为砖胎模外模边线。(3) 、同样方法可放出砖胎模内模边线。2、坐标解析法此方法不受通视条件影响，可较大范围进行放样，而且快速准确精度稳定，但要求放线时必须使用全站仪和计算器现场验算，其儿何 原理如图2所示。6、(1) 、当置镜点与塔心通视时测设步骤如下：3、在P点安置全站仪，照准塔心T,测距得两 点间距Lob、利用全站仪将P点坐标设置为(L,0),后视 塔心T(0, 0)定向，后视方位角a =180007 00。c、在环基梨层上支设棱镜，实测得点坐标(x，y)，该点距塔心长度R二T=(xz 2+yz 2),故有 6=R, -R,若 6 为止 值，该点向塔心方向移动若为负值，该点向塔心外移动重新实测移动后点 的坐标并计算R,直至(测距相对中误差为1/20000)为止。d、同法依次放样下一点，相邻点间距不大于相应半径所对应的单位弦长。依次将 这些点弹墨线联接起来即为所要测设的圆弧线。(2) 、当置镜点与7、塔心不通视时，可利用基槽附近控制点先测出拟置镜点坐标，再 安置仪器后视定向，仍然可使用坐标解析法进行放样。假设P为坐标己知的置镜点，T 为塔心，K为后视控制点。测设步骤如下：3、计算出置镜点到塔心的方位角a pt与置镜点到后视控制点的方位角a pk之角差B , B = a pt- a pk,以及置镜点到塔心的距离Lptob、在P点置镜输入测站点坐标(Lpt, 0),后视K(a, b)点并输入后视方向值(180。 -B),然后就可按照上述坐标解析法进行放样。3、拱高等分法当局部圆弧段不完整时可采用拱高等分法。所用工具为：小线、直角尺、墨斗等。如图3所示，T为塔心，R为所需放样圆弧线的半径，A、B8、为已经放样出的圆弧上两断点，现要求补齐圆弧段AMB。测设步骤：(1)、放样圆弧二等分点M。A、B两点图3拱高等分法示意图间拉线、量距找出弦线AB的中点E,利用 直角尺以E为垂足，向塔心外方向量取拱高h。至圆弧二等分点M,并用弦长AM、进行校核以保证点位误差符合规范要求，其中拱 高h。，弦长AM、BM按如下公式进行计算：ho=R-ET=R-A/R2-(AB/2) 2 , AM=BHh02+ (AB/2)(2) 、放样圆弧四等分点N。A、M两点间拉线、量距找出弦线AM的中点D,利用直 角尺以D为垂足，向塔心外方向量取拱高h至圆弧二等分点N,并用弦长AN. MX进行 校核以保证点位误差符合规范要求，9、其中拱高山，弦长AN. MN按如下公式进行计算：h严R-DT二R-7F- (AM/2)2, AN二MN二命升(AM/2)2O(3) 、依次等分加密，直至加密点的间距不大于相应半径所对应的单位弦长。依次 将这些点弹墨线联接起来即为所要测设的圆弧轴线。另外施工中还运用了线路测量中测设圆曲线细部点的各种方法，在此不再赘述。以上测设方法的综合应用成功解决了所有圆弧轴线的放样问题。3.3人字柱支墩中心线放样在空冷塔的施工过程中，人字柱支墩中心的径向方向线是一组基木轴线。由其为基 准，检验及放样有关人字柱其它特征线。如图4所示，测设步骤：1、在塔心安置经纬仪，后视控制点定向，放样1#支墩径向中心线，方位角10、5二 330 007 00,并在基槽内外钉桩编号测距。2、顺时针转动仪器，放样第2#、3#38#支墩径向中心线，对应方位角为 a 2=330 00, 00 + (2-1) X360/38、a 3=33000, 00 + (3-1) X360/38 a 38=330o0000 + (38-1) X360/38,并在基槽内外钉桩编号测距。3、在基槽内(外)支墩径向中心线桩位设站，后视塔心，分别在环基垫层、砖胎 模顶面标记出该中心方向线并编号弹墨线。建筑资料下裁就在算龙网3. 4 -4. 700m人字柱插筋放线测设步骤：1、根据上面介绍过的有关圆弧线放样的方法，依图4-a所示，在支墩中心方向线 两侧11、lm范围内放岀半径R=50. 868m的圆弧线，11交中心方向线于0点。2、依图4-a所示，从0点在R二50.868m圆弧线两侧量距260mm得同一对人字柱中 心与-4. 700m面的交点0、02,从0点在支墩中心方向线分别向内、外量距503mm得点 M、No3、依图4-a所示,从M、N分别向支墩中心方向线两侧量距258mm、263mm得点A、 B、C、D, AO BO2D 同线。4、利用A、0. B、C、O2、D,依图4-b所示，放样单棵人字柱水平截面。-4. 7H面同一对人字柱柱心与塔心连线0.5a同一对人字柱截而大样图塔心方向一人字柱支墩中心方向线5Z9VcoLnoCDoLO-0A0.212、5(丄0C/00.5151241125DB8同一对人字柱屮心线/与-47M面之交点b单棵人字柱水平截面大样图图4 -4. 70m人字柱插筋泄位图3. 5 -2. 700m人字柱插筋放线-2. 700m人字柱插筋放线在环基钢筋绑扎完成以后进行。根据现场实际情况，可利 用钢筋定位框进行插筋。根据设计要求人字柱钢筋保护层厚度为30価，定位框尺寸如图 5-b所示。测设步骤：1、依据基槽边的支墩径向中心线桩检查相应方向线在砖胎模顶面的标记是否偏移,经查附和精度要求后分别在内、外标记半径分别为R二46. 900m和R二54. 100m的点。建筑资料下裁就在算龙网2、如图5-a所示，在上步两点间拉线量出半径13、R二50. 173m的点0并进行标记，以 0为垂足作垂至于支墩径向中心线的方向线，利用内、外胎模顶面两半径点校核，此线 可认为与图5-b中C0D同线，将两方向线临时标记于钢筋上并挂线。3、依据上述两条方向线，安装如图5-b所示尺寸的钢筋定位框，0点重合、A0B与 支墩径向中心方向线重合、C0D与垂直线重合。塔心方向-2. 7MMi同一对人字柱柱心与塔心连线1;人字柱支墩 中心方向线53/.8-0RSP1730/:500.4750.4 75.0.2270.227 .fV1A塔心方向oL2同一对人字柱中心线 与-2. 7M面之交点a同一对人字柱截面大样图CD0B0.4770.477b钢筋定位框示意14、图0473P473图5 -2. 70m人字柱插筋定位图4、安装经检查附和精度要求后，及时将定位框与环基钢筋焊接牢間。特别注意：图5-b中钢筋定位框所示尺寸均为内 侧净尺寸，以防错用。3. 6 -2. 700m人字柱支墩放样如图6所示，从理论上讲人字柱支墩的环向内外 两侧是圆弧，但考虑到其功能和可操作性,将图中AEB、 CFD看作直线处理。测设步骤：1、检查基槽砖胎模顶面标记的半径分别为 R二46. 900m和R= 54. 100m的点M、N是否因施工发牛 偏移，如偏移要及时修止。如图6所示，在M、N间拉A塔心方向M/ 1.0741.074 人字柱支墩 中心方向线AE2 BT /5 R5188715、 /FD c丿/o o 1N图6人字柱支墩放样示意图线并量距得点E、Fo建筑资料下载就在筑龙网2、以M为圆心半径长2. 171m划圆弧，以E为圆心半径长1.074m划圆弧，两弧相交得人字柱支墩内侧角点A、Bo3、以N为圆心半径长3. 403m划圆弧，以F为圆心半径长1. 120m划圆弧，两弧相 交得人字柱支墩外侧角点C、Do4、检查各相邻角点间距精度是否符合规范要求，否则要重新仔细复查改正直至符 合，然后弹线标记，并作岀相应的模板控制线。3.7人字柱中心线投影放样人字柱中心线投影是人字柱底模支设的依据。根据图纸人字柱中心交点均在以塔心 为圆心半径等于43. 999m,共38个点平均分布。首先可16、计算出塔心至人字柱中心交点0的方位角，再对应计算出各交点的坐标。方 位角计算公式如下：a n = 33000, 00 + (n-1/2) X360 4-380测设步骤：1、放样人字柱中心交点3、当塔心与工作面通视时，可在塔心安置仪器，后视定向，按照计算出的方位角 定线、量距43. 999m桩钉标记并编号。b、当塔心与工作面不通视时，可在槽边作临时控制桩，在其上安置全站仪，后视 定向，按照计算岀的人字柱中心交点坐标，用极坐标法放样交点桩钉标记并编号。2、放样人字柱中心线投影下环梁人字柱 中心交点投影(T4塔心方向人字柱中心线投影B 30” 人P图7人字柱中心投影线示意图R43.999Q3、当人字17、柱屮心交点与塔心通视时，可在人字 柱中心交点安置仪器，后视塔心并置后视方位等于 000 00,如图7所示，仪常正转146 147 43 定线弹墨线标记0A,再正转6730 34（此时方位角为 146。14 43 +67 30 34 =213 4517）定线弹墨线标记0B,并标记该交点至塔心方向的反向延长线0P。b、当人字柱屮心交点与塔心不通视时，可在人字柱屮心交点安置全站仪输入测站点坐标，后视槽建筑资料下裁就在算龙网边控制桩输入后视点坐标，拟放样塔心，在指向塔心的方向线上作方向标记。此时，仪 器照准该方向标记，重新设置后视方位角等于000, 00 ,采用2)-3所述方法放样出 人字柱中心线投影18、线0A、0B,及塔心方向的反向延长线01)。3.8下环梁投影的放样下环梁投影的放样内容有：下环量中心线、边线，人字柱与下环梁相交面的投影。I111/0.38110.381MB*)(a)图8人字柱与下环梁投影关系示意图塔心方向0.762(b)下环梁中心线、内、 外边线半径分别为R中= 44825m、1内=44. 329m、 R外= 45321m,下环梁中 心线所在平面标高为 +13. 028mo测设步骤：1、下环梁中心线、边 线投影放样a.根据前面所述的 圆曲线放样方法，放出下 环梁中心线的投影线，单位弦长不大于0. 9叽b、根据放岀的下环梁中心线分别向塔心及其反向延长线上量距0. 496m,即19、可放岀下环梁内、外边线。c、如图8-(Q所示，下环梁中心线与图7所示的人字柱中心线投影0A、0B相交于点A 、B , A 、B 即在+13. 028标高面的人字柱心的投影位置。2、人字柱与下环梁相交面投影的放样图9小心悬盘示意图3、如图8-(a)所示，依据A，、B，两点，对照图 中尺寸先放岀人字柱心径向方向线。b、按图8-(b)所示尺寸，采用条目4中的方法放 样柱截面，弹墨线标记。3.9塔筒内侧模板放样如图9所示，中心悬盘采用3inin厚钢板制作，盘 上刷荧光漆以增加亮度和对比度，中心穿6mni螺丝。由四根钢丝绳连接牢固，钢丝绳另一端固定紧线器，作为悬盘调节之用，紧线器与筒壁 三脚架连接牢眉I20、。找中利用激光垂准仪（垂直精度不小于1/40000）或配有弯管目镜的2级经纬仪 投测。施测过程中可利用目镜视场中的十字丝与钢丝绳方向一致，指挥操作工人进行调 整，并将仪器水平转动180。检查。仪器操作人员必须是专业测绘工，保证观测过程有效, 而且必须有其他的测量人员或质检员进行独立复核。塔筒半径及标高放样元素可直接利用设计提供的空冷塔塔筒模板儿何尺寸图中有 关数据。测设步骤：1、将标高引测至双笼提升机的附着架体上，作为施工标高依据，抄岀板顶控制标 咼。2、塔心安置仪器（使用配有弯管目镜的2级经纬仪），对屮整平，望远镜指向天 顶（天顶距为000, 00）。在0。、90。、180。、270。四个水21、平方向检查悬盘中心点位, 调整悬盘至中心位置并可靠紧固。竖向投测允许偏差见下表：项目允许误差（mm）总HW30ni5高30mI160m10(H)60mH90m1590mWH203、如图10所示，量得悬盘实际标高h,计算悬盘屮心至内模斜长：L=a/（H-h）2+R2 （H为筒壁内模设计标高）,施 加标准拉力量距，安装固定模板。4. 施工测量中应注意的几点事项条目三中6、7、8项进行的测设结果均 在下环梁支撑架体的垫层上标记，经复查满足精度要求后作为下环梁、人字柱支撑架体搭设、底模支设的依据。建筑资料下裁就在算龙网在这段施工操作过程中应特别注意的儿点：1、施工工序。合理的工序安排可起到事半功倍的效22、果。下环梁支撑架体搭设到设 计高度一一下环梁两侧立杆上抄岀梁底控制标高标记一一投设（引测）人字柱上交点方 向线一一人字柱支撑架体搭设一一下环梁梁底找坡一一铺设下环梁底模一一人字柱与 下环梁相交面投设（引测）一一上、下柱口拉通线铺设柱底模一一柱筋绑扎、合模、浇 注碗一一下环梁筋绑扎、合模、浇注磴2、认线止确，利用相对尺寸进行闭合检查。深刻理解设计图纸，做到胸有成竹， 掌握各种轴线间的相互关系，抓住关键点、线，尽可能利用临近部位进行闭合检查。比 如在留设下环梁上的人字柱柱口时，可利用人字柱上交点径向中心线、下环梁中心线及 其边线等检查柱口与梁底模的间距。3、施工中竖向投测方法的综合应用相互复核。在23、人字柱柱口、下环梁边线的投测 过程中，可利用吊线坠的方法直接投测，还可利用全站仪或经纬仪投测人字柱上交点径 向方向线，也可利用全站仪根据已计算出的放样数据用极坐标法直接放出有关点线，再 吊线坠复核。4、悬盘的固定和塔半径的距离丈量。根据施工实践，中心悬盘在筒壁第6或7板 以上才悬挂，以下采用在塔中部搭设独立架体I古1定中心点的方法。所谓独立是指塔中部 中心点固定架与脚手架不能联接。独立架体四周应有刚性斜撑，保证在30炬水平拉力 作用下不发生偏移。中心点找止可用带弯管目镜的经纬仪或激光垂准仪投设。中心点与 筒壁半径丈量面的高差与相应半径之比不得大于1/3,根据实际情况中心点固定架体顶 标高应接近24、+8. 00111。距离丈量所用钢尺需进行比长，量距时施加比长标准拉力（一般为150KN）,进行温 度、尺长、倾斜改正（可忽略垂曲改正值）。5、沉降观测根据本工程规模结合建筑变性测量规程的有关要求，空冷塔主体结构沉降观测 等级定为二级。沉降观测基准点需统一布设，数量不少于3个，且点位距基础距离不应 小于基础深度的23倍。水准基点所构成的水准环线，按二等水准测量观测技术要求 执行。建筑资料下裁就在算龙网沉降观测时严格按照国家一二等水准测量规范中二等水准测量观测技术要求执 行。观测仪器釆用TOPCON AT-G1型（精度相当于&型）。测站观测顺序:a、往测时， 奇数站照准标尺顺序是后-前-前-后；25、b、往测时，偶数站照准标尺顺序是前-后-后-前; c、返测时，奇、偶测站照准标尺的顺序分别与往测偶、奇测站相同。首次观测必须认真选择观测路线及置镜位置，一旦确定以后观测不再改变。塔筒每 升高15-20m观测一次；塔筒结构施工完毕观测不少于6次；中途停工时间较长（一月 以上）时停工和复工后进行观测；遇特殊情况如基础附近地面荷载突然增加、周围长时 间积水或连续降雨后、周围大面积开挖等均应进行观测；结构主题完工至移交建设单位 每月观测一次。移交生产后，根据合同及国家有关规定将沉降观测移交建设单位，直至 达到沉降稳定为止。沉降观测记录应及时提交、真实可靠、内容齐全、规范，编制沉降观测成果汇总表, 绘制荷载时间沉降曲线图。结束语从空冷塔工程实体来看，其几何尺寸及外观效果取得了理想的效果。在立体交叉施 工过程中，上述施工测量方法的运用优化了工艺，保证了施工质量，缩短了工期，提高 了经济效益。二OO五年十二月