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1、空冷塔施工测量技术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*有限公司承建的*（集团）3135MW煤矸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，并逐步总结出一套快速高效、经济实用的施工测量技术和方法。1工程概况及特点*（集团）3135MW煤矸石综合利用电厂三座空冷塔塔高均为115m，0.000m以下4.700m，纯现浇钢筋砼结构。塔环基中心线半径50.520m，塔筒竖向剖面为复合双曲线型，由38对（76根）断面为750mm950mm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。下面以3空冷塔为例进行
2、介绍，空冷塔外观效果见右图。空冷塔外观效果图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、边线放样；8、人字柱在下环梁的柱口投影、人字柱底模投影放线；9、塔筒内侧模板放样测量等等。 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，人字柱在下环梁的柱口及柱底模投影放样是工作难点。
3、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实际标高，考虑基槽土质以及施工场面布置情况确定放坡系数。放线采用直接丈量法，用钢尺直接从塔心量距划圆撒灰线，放出基槽上口边线和下口边线，然后进行机械开挖。3.2 环基垫层、砖胎模、环基中心线放线环基中心线半径50.520m，环基宽7.000m。为了方便施工放样并满足规范要求，将圆弧划分为若干直线段，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1/20000。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：R中50.520m，
4、R外50.520+0.015+3.50054.035m，R内50.520-0.015-3.50047.005m，故有hMN，h中50520mm/200002.5mm，h外54035mm/200002.7mm，h内47005mm/200002.4mm，所以单位弦长为：，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：(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。
5、(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，其几何原理如图2所示。(1)、当置镜点与塔心通视时测设步骤如下：a、在P点安置全站仪，照准塔心T，测距得两点间距L。b、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。c、在环基垫层上支设棱镜，实测得点坐标M(x,y)，该点距塔心长度， 故有，若为正值，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
6、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为坐标已知的置镜点，T为塔心，K为后视控制点。测设步骤如下：a、计算出置镜点到塔心的方位角与置镜点到后视控制点的方位角之角差，以及置镜点到塔心的距离。b、在P点置镜输入测站点坐标（，0），后视K(a,b)点并输入后视方向值，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
7、半径，A、B为已经放样出的圆弧上两断点，现要求补齐圆弧AMB。测设步骤：(1)、放样圆弧二等分点M。A、B两点间拉线、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至圆弧二等分点M，并用弦长AM、BM进行校核以保证点位误差符合规范要求，其中拱高，弦长AM、BM为： , 。(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h1至圆弧二等分点N，并用弦长AN、MN进行校核以保证点位误差符合规范要求，其中拱高h1，弦长AN、MN为：, 。(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
8、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本轴线。以其为基准，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，其方位角等于：，并在基槽内外钉桩编号测距。2、顺时针转动仪器，放样第2、338支墩径向中心线，对应方位角为：、，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
9、顶面标记出该中心方向线并编号弹墨线。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5-a所示，在支墩中心方向线两侧1m范围内放出半径R=50.868m的圆弧线，且交中心方向线于O点。2、依图5-a所示，从O点在R=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O1、O2， 从O点在支墩中心方向线分别向内、外量距503mm得点M、N。3、依图5-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、同线。4、利用A、O1、B、C、O2、D，依图5-b所示，放样单棵人字柱水平截面。3.5
10、 -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30mm，定位框尺寸如图6-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=46.900m和R=54.100m的点。2、如图6-a所示，在上步两点间拉线量出半径R=50.173m的点O并进行标记，以O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6-b中COD同线，将两方向线临时标记于钢筋上并挂线。3、依
11、据上述两条方向线，安装如图6-b所示尺寸的钢筋定位框，O点重合、AOB与支墩径向中心方向线重合、COD与垂直线重合。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固。特别注意：图6-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7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半径分别为R=46.900m和R=54.100m的点M、N是否因施工发生偏移，如偏移要及时修正。如图7所示，在M、N间拉线并量距得点E、F。2、以M为圆心半径长2.171m
12、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、B。3、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、D。4、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，并作出相应的模板控制线。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。首先可计算出塔心至人字柱中心交点O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：。测设步骤：1、放样人字柱中心交点a、当塔心与工作面通
13、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，按照计算出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a、当人字柱中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，如图8所示，仪器正转定向弹墨线标记OA，再正转（此时方位角为）定线弹墨线标记OB，并标记该交点至塔心方向的反向延长线OP。b、当人字柱中心交点与塔心不通视时，可在人字柱中心交点安置全站仪输入测站点坐标，后视槽边控制桩输入后视点坐标，拟放样塔心，在指向塔
14、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，采用2-a所述方法放样出人字柱中心线投影线OA、OB，及塔心方向的反向延长线OP。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。下环梁中心线、内、外边线半径分别为R中44.825m、R内44.329m、 R外45.321m，下环梁中心线所在平面标高为+13.028m。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0.9m。b、 根据放出的下环梁中心线分别向塔心及其反向延长线上量距0.496m，即可放出下
15、环梁内、外边线。c、如图9-(a)所示，下环梁中心线与图8所示的人字柱中心线投影OA、OB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a、如图9-(a)所示，依据A、B两点，对照图中尺寸先放出人字柱心径向方向线。b、按图9-(b)所示尺寸，采用条目3.4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10所示，中心悬盘采用3mm厚钢板制作，盘上刷荧光漆以增加亮度和对比度，中心穿6mm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固。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。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几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，抄出板顶控制标高。2、 塔心安置仪器（使
