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      大型水箱結(jié)構(gòu)拼裝測量技術(shù)應(yīng)用

      2019-10-21 01:14:06蔡啟娜張寶剛
      關(guān)鍵詞:組裝測量

      蔡啟娜 張寶剛

      摘要:本論文主要闡述某大型水箱(截面形狀為梯形的筒形)拼裝測量方法,以建立大型工程控制網(wǎng)、拼裝特征點測量、垂直度測量等方面內(nèi)容作為切入點,對大型水箱拼裝測量進行概述。

      關(guān)鍵詞:大型水箱;筒形;拼裝;組裝;測量

      某大型水箱,是一個多部件組合體,截面形狀為梯形的筒形結(jié)構(gòu)模塊,外徑25.934米,內(nèi)徑10.642米,高度10.292米。外型尺寸大,且為環(huán)形結(jié)構(gòu),由112個子模塊組裝而成,外圈環(huán)向板分四層、內(nèi)圈環(huán)向板分兩層拼裝,其垂直度控制是重點也是難點。由于測量精度要求較高,且內(nèi)環(huán)與外環(huán)施工順序?qū)е卢F(xiàn)場通視條件較差等原因,均加大了測量的難度(如下圖);

      由于水箱模塊外型尺寸大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,在整體組裝過程中模塊重量的增加可能會產(chǎn)生沉降變形,需進行沉降觀測,根據(jù)施工測量的便利性,結(jié)合場地的現(xiàn)場實際情況,在組裝平臺周圍布設(shè)相應(yīng)的高程控制點,采用Leica生產(chǎn)的精密水準(zhǔn)儀:NA2+GPM3+銦鋼水準(zhǔn)尺,以廠房周邊測量高程點作為起算數(shù)據(jù),采取往返閉合路線引測出基準(zhǔn)點高程,并形成報告作為基準(zhǔn)數(shù)據(jù)。

      一、準(zhǔn)備工作

      組裝過程中使用的全站儀TS11一套、徠卡水準(zhǔn)儀一套、天頂天底儀1/30000一套、精密銦鋼尺、鋼盤尺50m,設(shè)備均經(jīng)過相關(guān)的檢校,各項指標(biāo)符合要求,并在標(biāo)定的有效期內(nèi);需要配備測工程師一人,測量工三人。組裝場地具備以下條件:

      (一)組裝場地已移交,現(xiàn)場整齊無過多雜物堆放,無安全事故隱患;

      (二)測量人員及測量儀器設(shè)備已經(jīng)到位;

      (三)測量基準(zhǔn)點已經(jīng)移交完畢,其他相關(guān)部門均具備開工條件;

      (四)測量期間,核實天氣信息,測量過程中,溫度一般不得高于40℃,不得低于-10℃。

      二、拼裝場地基準(zhǔn)點的建立

      根據(jù)現(xiàn)場的實際情況在水箱拼裝場地布設(shè)測量平面控制點,由于模塊組裝的獨立性,組裝時在組裝平臺上建立獨立測量坐標(biāo)系,在模塊內(nèi)圈布設(shè)3個平面坐標(biāo)控制點(0,1,2,),2個高程控制點;在模塊外圍布設(shè)4個平面控制點(3,4,5,6),3個高程控制點。全面控制水箱模塊在整體組裝平臺的定位測量。

      在組裝平臺周邊布設(shè)控制點形成多邊形網(wǎng),確定起點和起始方向,用三聯(lián)架法進行各點邊角全測,數(shù)據(jù)采集時強制約束方向采用三測回,其余角度觀測二測回,歸零差小于6″,2C互差小于9″,測回差小于6″,測距采用往返測量,測距測回差小于±√2×0.6mm,往返小于±2×0.6mm,邊長測距往返各二個測回,并進行溫度、氣壓、加常數(shù)改正,采用武漢測繪科技大學(xué)地面測量工程控制測量數(shù)據(jù)處理軟件,平差后最終點位誤差相對于起算點應(yīng)不大于±2 mm。

      三、水箱組件拼裝測量

      (一)在整體組裝開始之前,對模塊組裝平臺的鋼梁標(biāo)高進行測量。測量原則:對平臺上每跨鋼梁沿自身長度方向測量鋼平臺上表面,如平面度不滿足設(shè)計要求時進行調(diào)整,確保平臺的平面度;

      (二)采用極坐標(biāo)放樣方式,將全站儀架設(shè)在控制網(wǎng)點上,根據(jù)水箱模塊示意圖將底部環(huán)向板內(nèi)、外圈邊緣輪廓線、子模塊邊界線、中線角度控制線放出;在拼裝平臺上做好永久標(biāo)識;

      (三)待底部環(huán)向板焊接完成后,在底部板上間隔5.625°放出角度控制線,以樣沖作為標(biāo)記,施工隊根據(jù)此角度控制線來進行斜向板、外圈板、內(nèi)圈板的調(diào)整組對;

      (四)根據(jù)模塊示意圖將外圈環(huán)向板內(nèi)、外圈邊緣輪廓線、子模塊邊界線、中線角度控制線放出;在拼裝平臺上做好永久標(biāo)識;

      (五)同時在平臺上放出輪廓線外50mm定位檢查線,便于檢查模塊組裝過程中是否移動;

      (六)在模塊組對過程中,各組件子模塊根據(jù)軸線及模塊邊線對齊安放,根據(jù)輪廓線、角度線進行定位及調(diào)整在要求允許范圍內(nèi);

      (七)在模塊組裝焊接前后,跟蹤測量平面位置和垂直度變化情況,形成數(shù)據(jù)比對;

      (八)由于整個模塊外形尺寸大,需要對每組模塊進行垂直度的測量,在組件就位過程中,全程跟蹤,安放后即要求對其準(zhǔn)直度進行測量;

      (九)根據(jù)偏差值進行多次調(diào)整直至達到組裝要求,垂直度精度要求根據(jù)圖紙設(shè)計要求。

      四、垂直度測量

      (一)組裝過程中,垂直度測量方法有多種,受現(xiàn)場條件影響,將選擇適應(yīng)方法進行測量;

      (二)方法一垂直度測量采用全站儀,在子模塊正面位置設(shè)站,對模塊的正面和側(cè)面同時進行垂直度觀測,垂直度精度根據(jù)圖紙要求而定,垂直度測量采用全站儀無棱鏡模式,正向面對模塊架設(shè)儀器,保持水平角不變,自上而下測量點位(A,B)三維坐標(biāo)(X,Y,Z)。傾斜度α計算公式為:

      則模塊整體垂直度偏差計算公式為:

      △=H×COSα,H為模塊整體高度尺寸。

      (三)方法二:采用線墜方法,在模塊的被測面上,靠近兩端頭附近選取測量點,以下端測量點為參考點,利用線墜從上垂下,分別量取測量點到垂線的水平距離,比較上下端距離的差即為模塊被測面垂直度。

      五、模塊拼裝沉降觀測

      (一)在整體組裝平臺相對對稱點建立沉降觀測點(具體點位分布參考現(xiàn)場實際情況), 2點間距離超過15m在中間相對對稱加密沉降觀測點;

      (二)在沉降觀測的基準(zhǔn)點和觀測點安置完畢待其穩(wěn)定后,實施沉降觀測,建立初始數(shù)據(jù);

      (三)每次沉降觀測必須固定測量人員,固定測量儀器和固定路線,以保證觀測精密;

      (四)模塊拼裝場地監(jiān)測的頻率要隨著平臺作業(yè)變化情況、天氣變化情況而定;

      (五)在拼裝完成后,如長時間不安裝,根據(jù)現(xiàn)場實際情況,定期對拼裝平臺進行沉降觀測。

      六、質(zhì)量保證措施

      (一)測量記錄必須使用統(tǒng)一、正規(guī)、宜保存的專業(yè)記錄手簿;

      (二)外業(yè)原始記錄數(shù)據(jù)不允許涂改與抄寫,如需改動應(yīng)將要改動的部分劃掉,并在上面重新填寫;

      (三)現(xiàn)場作業(yè)觀測、記錄、檢查不得同時為一個人,觀測必須要有檢核條件盡量使用第三方檢查;

      (四)外業(yè)測量過程應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范、儀器操作及相關(guān)技術(shù)要求進行施測;

      七、施工安全措施

      (一)正確佩戴安全防護用品,安全帽、勞保鞋、勞保服。

      (二)進入施工現(xiàn)場必須佩帶好勞動防護用品,高處作業(yè)必須正確系掛安全帶;

      (三)施工現(xiàn)場劃分工作區(qū),禁止無關(guān)人員進入。

      八、成果提交

      過程之中需要形成過程數(shù)據(jù),對過程數(shù)據(jù)嚴(yán)格把控,必要時需申請外部單位審核數(shù)據(jù),合格后方可進行下一步工序,當(dāng)焊接完成后要對整體形狀外表部分滿足設(shè)計要求進行符合性檢查,出具成果報告報外部審核;待工程完工后對成果數(shù)據(jù)進行會交。

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