設(shè)備安裝中高精度測量放線工法探討

　　前言

　　隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)設(shè)備安裝工程中設(shè)備安裝精度要求越來越高，尤其是大跨度、長距離、高速運(yùn)轉(zhuǎn)的自動化生產(chǎn)線的設(shè)備安裝，如造紙生產(chǎn)線設(shè)備的安裝，其水平度及垂直度的允許偏差均為0.3mm。

　　設(shè)備安裝的精度取決于地腳螺栓的預(yù)埋精度，而在較大范圍內(nèi)的地腳螺栓預(yù)埋精度則由測量放線的精確度所決定。因此掌握整套的高精度測量放線技術(shù)是保證設(shè)備安裝精度的基礎(chǔ)。

　　蘇州公司在幾個類似工程實(shí)踐的基礎(chǔ)上，由馬錦紅同志總結(jié)編制了這套高度測量放線施工工法。該施工方法已在多項(xiàng)工程施工中，得到外方專家的認(rèn)可和好評。

　　1、主要技術(shù)特點(diǎn)

　　1.1使用本工法，建立基準(zhǔn)線網(wǎng)絡(luò)，各基準(zhǔn)線之間的平等度、垂直度均能達(dá)到很高的精度要求。

　　1.2 網(wǎng)格基準(zhǔn)線貫穿于整個廠房，無論是整條生產(chǎn)線，還是單體設(shè)備均能借助該基準(zhǔn)線，利用精密儀器保證其安裝精度。

　　1.3 利用網(wǎng)格基線來控制設(shè)備地腳螺栓的預(yù)埋偏差，減少誤差傳播量，從而保證設(shè)備安裝精度。

　　1.4 利用網(wǎng)格基準(zhǔn)線上基準(zhǔn)點(diǎn)（線）的永久保存性，更方便于將來生產(chǎn)運(yùn)行過程中的設(shè)備維修。

　　2、適用范圍

　　本工法適用于安裝精度要求較高、大跨度、長距離、高速度運(yùn)轉(zhuǎn)的自動生產(chǎn)線設(shè)備安裝。例如造紙機(jī)生產(chǎn)線安裝，廠區(qū)鋼結(jié)構(gòu)管架安裝等。

　　3、施工準(zhǔn)備

　　利用廠房原始的縱、橫向的控制點(diǎn)，借助精密測量儀器（如T2經(jīng)緯儀、GTS-311全站儀等）測設(shè)出廠房內(nèi)設(shè)備的成條中心線，以及平等和垂直此中心線的縱、橫輔助中心線，并在其縱向輔助中心線上設(shè)立各控制點(diǎn)，從而建立一基準(zhǔn)線網(wǎng)格。

　　4、工藝流程及操作特點(diǎn)

　　4.1工藝流程

　　制作控制點(diǎn)基準(zhǔn)標(biāo)板→確定底層縱、橫中心線→確定底層縱向輔助中心線→確定底層縱向輔助中心線上各距離控制點(diǎn)的起點(diǎn)→確定底層縱向輔助中心線上各距離控制點(diǎn)→其他層基準(zhǔn)線網(wǎng)格投測（方法與底層測設(shè)方法相同）。

　　4.2 操作要點(diǎn)：

　　4.2.1 控制點(diǎn)基準(zhǔn)標(biāo)板的制作、預(yù)埋

　　為使控制點(diǎn)可長期保存，我們可用δ=10mm的不銹鋼板制作100*100mm見方的基準(zhǔn)標(biāo)板，下部焊鉚筋，上部加蓋板，并用螺栓將蓋板與標(biāo)板相連接，以加強(qiáng)對基準(zhǔn)點(diǎn)保護(hù)（參見圖1）。標(biāo)板亦可采用Ф=25mm,L=150mm的銅棒制作，頂部車成凹槽形并攻絲，下部加工成工字形，上部加蓋板（帶螺紋），參見圖2 所示。

　　基準(zhǔn)標(biāo)板制作好后，在底層地坪及各樓層澆注時，將各標(biāo)板精確定位并預(yù)埋（見附圖3）。養(yǎng)護(hù)期間應(yīng)定期逐個進(jìn)行檢查、復(fù)測，確保基準(zhǔn)標(biāo)板的牢固、穩(wěn)定。

　　4.2.2 底層縱、橫中心線的投測

　　在本工法的實(shí)施過程中，兩點(diǎn)間距離、垂直度、直線性等精度要求均為小于0.5mm。

　　（1）復(fù)檢土建施工軸線

　　底層縱、橫中心線是以土建施工軸線為基準(zhǔn)進(jìn)行投測的。縱、橫中心線是其余各基準(zhǔn)線的投測起點(diǎn)，因此，保證該兩線的垂直度至關(guān)重要。在縱向中心線投測之前，我們利用T2經(jīng)緯儀架設(shè)于*2、Y2點(diǎn)，測出土建縱、橫軸線的交點(diǎn)O，并用沖頭在基準(zhǔn)標(biāo)板上標(biāo)出該點(diǎn)。然后，架設(shè)T2經(jīng)緯儀于O 點(diǎn)，利用正倒鏡現(xiàn)兩側(cè)回法，校核土建縱、橫軸線的垂直度，并對其方向控制點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整，使土建兩軸線的垂直度滿足其精度要求。

　　（2）底層縱向中心線投測

　　底層縱向中心線是其余各基準(zhǔn)線的投測起點(diǎn)，保證該線的投測精度至并重要。分別架設(shè)T2經(jīng)緯儀于*1、*2點(diǎn)，采用正倒鏡兩側(cè)回法，用劃針在基準(zhǔn)標(biāo)板Os、Oe上劃出垂直于土建縱向中心線的垂直線，然后根據(jù)土建縱向中心線與底層縱向中心線的相對距離a，將GTS311全站儀架于*1、*2點(diǎn)，分別測出距離*10s*2Oe 等于距離a。并用鋼盤尺和彈簧秤復(fù)檢此距離，然后用沖頭標(biāo)出該兩點(diǎn)，通過此兩點(diǎn)的直線OsOe即為縱向中心線，如圖3所示。

　　（3）底層橫向中心線的確定

　　按照底層縱向中心線的投測方法，采用T2經(jīng)緯儀，借助于劃針在基準(zhǔn)標(biāo)板T10，D10上劃出垂直于土建橫向中心線的垂直線，再根據(jù)土建橫向中心線與底層橫向中心線的相對距離b，利用GTS300全站儀測出距離 Y1T10 、 Y2D10 為b，并用鋼盤尺和彈簧秤復(fù)檢此距離。用沖頭在標(biāo)板上標(biāo)出T10、D10點(diǎn)，通過T10、D10點(diǎn)的直線即為底層橫向中心線。

　　在底層縱、橫中心線投測之后，我們應(yīng)利用T2經(jīng)緯儀或GTS311全站儀按照復(fù)檢土建施工軸線的方法，定出其縱、橫中心線的交點(diǎn)Oo，將GTS311全站儀或T2經(jīng)緯儀架設(shè)于Oo點(diǎn)，對縱、橫向中心線的垂直度進(jìn)行檢驗(yàn)，并進(jìn)行調(diào)整，直至其垂直度滿足精度要求。

　　在標(biāo)定O點(diǎn)及Oo點(diǎn)時，我們采用正倒鏡兩側(cè)回取中法，以消除儀器本身角度偏差而造成的偏差，確保O 點(diǎn)及Oo點(diǎn)精確度，采用該方法即考慮人工做點(diǎn)誤差亦可滿足其相對于縱、橫中心線的直線性誤差（小于0.5mm）

　　4.2.3 底層縱向輔助線的確度

　　在測定底層縱向輔助線時，我們分以下兩步驟進(jìn)行，以保證其與縱向中心線的平行性。

　　（1）縱向中心線的垂直線DsTs,DeTe線的確定

　　影響DsTs,DeTe線相對于縱向中心線垂直度誤差的因素有兩項(xiàng)，以Ds為例分析如下：

　　（1.1）儀器角度偏差導(dǎo)致的誤差△d

　　我們使用的T2經(jīng)緯儀或GTS311全站可使角度偏差小于5〃，本工法中， │OsDs│ 為8m，則有：

　　△d=(5〃/206265)*8000mm=0.19mm

　　（206265為角度弧度換算常數(shù)）（1.2）儀器偏差導(dǎo)致的誤差△d’

　　（1.2）儀器偏差導(dǎo)致的誤差△d’

　　在施工中利用儀器對點(diǎn)時，其兩點(diǎn)間的距離一般都大于50m，人工做點(diǎn)誤差能保證在0.5mm以內(nèi)，則有：

　　△d=（8000*50000）*△dma*=(8000/50000)*0.5mm=0.08mm。

　　根據(jù)誤差傳播定律，以上兩項(xiàng)對Ds的影響為0.2mm，滿足0.5mm精度要求。

　　（2）縱向輔助方向點(diǎn)的確定

　　在測定縱向輔助的方向點(diǎn)時，我們采取測小角的方法間接測定，這種方法的應(yīng)用，可使距離誤差小于0.5mm。以Ds點(diǎn)為例分析如下：

　　在距離OsDs線約5d （本工法中取d=8m）處設(shè)一測站，利用GTS-311全站儀測距離d1、d2，用T2經(jīng)緯儀測定α角，通過余弦定理d2=d12+d22-2d1d2cosα可計(jì)算出d值，經(jīng)過多次測定，對Ds點(diǎn)進(jìn)行逐步修正，使Dsos=8m，從而定位Ds點(diǎn)。利用同樣方法即可定們De、Te、Ts三控制點(diǎn)。以滿足縱向輔助線（DsDe、TsTe）與縱向中心線OsOe的平行性要求。誤差分析：

　　根據(jù)下圖所示，我們假設(shè)d1=d2=b，則有：

　　sinα=2sinα/2cosα/2=2*4*40/1616=0.198

　　cosα=1-2sin2α/2=1-2*16/1616=0.980

　　由余弦定理：d2 =d12+d22-2d1d2cosα，積分得：

　　2d△d=2 d1△d1+ 2d2△d2-2d1△d1 cosα+2d1d2sinα(△αρ)設(shè)

　　△d=m，化簡得：

　　m=（d1 - d2 cosα）△d1/d+（d1d2sinα（△α/dρ）上式中：

　　m——距離d的誤差，△d1 距離d1 誤差（取1mm）

　　△d2 ——距離d2 的誤差（取1mm），

　　d——測定距離（取8m）

　　ρ——角度弧度換算常數(shù)（取206265）

　　d1——如上圖所示（取40.2m）d2 ——如上圖所示（取40.2m）

　　△α——儀器角度偏差（取2）

　　則上式可化簡為：

　　m=2b(1-cosα)/d+2bsinα/dρ

　　=2-40.2*0.02/8+2*1616*0.198/8*206265=0.2mm，滿足0.5mm的精度要求。

　　如須使用方便，還可以根據(jù)m的計(jì)算式，設(shè)d的值，b的值的若干變量，編制的簡單的計(jì)算程序，進(jìn)行電算，可從結(jié)果根據(jù)d 值篩選出，m趨向于很小b的最佳值，附程序。

　　10LETB=1

　　20LETA=1

　　30LETM=0.04b/d+0.396b2/206265d

　　40PRINT “b=” ; B

　　50 PRINT “α”；A

　　60PRINT “m=” M

　　70LETA=A+1

　　80-IFA<101THEN 30

　　90LETD=D+1

　　100 IFD<21THEN20

　　110 END

　　4.2.4 底層縱向輔助線上各距離控制點(diǎn)的測定

　　在4.2.2中，我們已確定了橫向中心線上定出Do、To點(diǎn)，此兩點(diǎn)即為縱向輔助線上各距離控制點(diǎn)的起點(diǎn)，其與縱向中心線距離的偏差根據(jù)4.2.3中的發(fā)析可知，滿足0.5mm的精度要求。

　　4.2.5 底層縱向輔助線上各距離控制點(diǎn)的測定

　　確定了縱向輔助線上各距離控制點(diǎn)的起點(diǎn)后，我們采用距離差取平均測距法可測出各距離控制點(diǎn)，在此方法運(yùn)用中，對其誤差影響較大的有以下兩項(xiàng)。

　　（1）加權(quán)常數(shù)誤差的影響

　　加權(quán)常數(shù)誤差是指儀器中心、反光棱鏡等效反射面、待測距離標(biāo)志中心不一致所造成的誤差，其特點(diǎn)是隨測設(shè)距離的改變，該誤差的對所測距離的影響在一定時間內(nèi)大小不變、符合相同。因此在此工法應(yīng)用中，可不考慮該誤差對距離的影響。

　　（2）周期誤差的影響

　　由于儀器內(nèi)部電路的影響，而造成的測設(shè)結(jié)果隨距離長短而做周期性的變化。該變化范圍即為周期誤差，計(jì)算公式如下：

　　ε=Acos[2πD/(λ/2)+ψo(hù)]

　　上式中：A—周期誤差的振幅D——距離

　　λ—測距光波長ψ——初相位

　　為消除此項(xiàng)影響，我們采用距離差取平均測距法，即可消除上述兩項(xiàng)誤差的影響，以D1為例：

　　利用GTS311全站儀，測距離Y1Do、Y1D1

　　則Y1D1 +Y1Y2 =DoD1+｜Y1Do，即有ε｜Y1D1｜=

　　ε|DoD1|+ε|Y1Do |

　　則εDoD1=εY1D1 –ε Y1Do=Acos[2π* Y1D1 /（λ/2）+ψ0]-Acos[2απ* Y1D1 /（λ/2）+ψ0]

　　利用GTS311全站儀，測出距離Y2Do、 Y2D1

　　則Y1D1+ Y1Y2 = DoD1 +( Y1Do + Y1Y2 )，即有：

　　ε（ Y1D1 + Y1Y2）=ε’ DoD1 +ε(Y1Do +Y1Y2 )，則

　　ε’ DoD1=ε（ Y1D1+ Y1Y2 ）-ε（Y1Do + Y1Y2 ）

　　=Acos[2π*( Y1Do +Y1Y2)/( λ/2）+ψ0]

　　比較（1），（2）兩式，要取兩次結(jié)果的平均值，則應(yīng)使

　　ε DoD1 +ε’ DoD1 =0

　　即：Acos[2π* Y1D1/( λ/2）+ψ0]- Acos[2π*Y1Do( λ/2）+ψ0] = Acos[2π*( Y1Do +Y1Y2)/( λ/2）+ψ0]- Acos[2π* ( Y1D1 +Y1Y2)/( λ/2）+ψ0]

　　2π Y1D1/( λ/2）= Acos[2π*( Y1D1 +Y1Y2&

nbsp; )/( λ/2）-π

　　2π Y1Do/( λ/2）=2π(Y1Do+Y1Y2)/( λ/2）-π

　　解之得：Y1Y2=λ/4

　　因此，只須在測定時取定 Y1Y2 為測距波長的1/4，即可消除周期誤差及加權(quán)常數(shù)誤差的影響，提高測距精度，光波長度可根據(jù)使用儀器的不同查閱相關(guān)的使用說明書而得。本工法中GTS311全站儀的測距光波長度為20米。

　　4.3 測設(shè)過程中其他注意事項(xiàng)

　　前面所述的測設(shè)方法僅在理論上對誤差加以控制，在實(shí)際操作中，我們還對其它一些會對控制點(diǎn)測量精度造成一定影響的方面加以注意，如光學(xué)對點(diǎn)器的對中誤差，氣象因素等，還應(yīng)在劃線和做點(diǎn)的過程中特別小心，最好使劃線的線條寬度不超過0.2mm，點(diǎn)的直徑小于0.5mm，以縮小人為因素造成的誤差。

　　4.4 其它因素網(wǎng)格基準(zhǔn)線的測定

　　在某些工程中，因設(shè)備及廠房的要求，須在其它層測設(shè)同樣的基準(zhǔn)線網(wǎng)格。在此測設(shè)過程中，測設(shè)方法及步驟與4.2中所述方法及步驟基本相同。其誤差主要是由于儀器本身的縱軸與橫軸垂直度偏差引起的，我們采用正倒鏡兩測回取中的方法即可消除些誤差，確保精度要求。

　　經(jīng)過以上步驟，我們已在廠房各層測設(shè)了一完整的基準(zhǔn)網(wǎng)格線，利用此基準(zhǔn)線，在后期的地腳螺栓預(yù)埋；基礎(chǔ)板的劃線、鉆孔、攻絲；設(shè)備的水平度、垂直訂等測量中，我們可利用T2經(jīng)緯儀及GTS311全站儀，借助于一些輔助工具（如磁力表座、標(biāo)尺等），便可進(jìn)行各項(xiàng)測量，并確保精度。

　　5、主要使用材料

　　5.1 δ=10mm d*1=100*100mm的不銹鋼板，或者d=25mm、l=150mm的銅棒。

　　5.2 氧氣、乙炔

　　5.3 d*1/50*50mm的角鋼

　　5.4 I14工字鋼、[10槽鋼

　　6、機(jī)具設(shè)備

　　（見表一）

　　主要施工機(jī)具設(shè)備一覽表

　　8、質(zhì)量要求

　　本工法在編制及實(shí)施過程中，遵照了《工程測量規(guī)范》（50026-3）中相關(guān)的規(guī)定，參考了GTS311全站儀、T2經(jīng)緯儀、NA2水準(zhǔn)儀說明書中的相關(guān)說明。同時，在本工法中建立的網(wǎng)格基準(zhǔn)線精度要求很高，故在每次施工前，應(yīng)先熟悉施工現(xiàn)場，確定一總體的施工方案，在控制過程中，測量工程師要提高警惕，嚴(yán)格、謹(jǐn)慎地投測好每一控制點(diǎn)，并按照要求進(jìn)行復(fù)測。同時做好施工記錄，親自監(jiān)督輔助工預(yù)埋好每一塊控制標(biāo)板，人工地點(diǎn)要特別小心，減小人為誤差，以滿足精度要求。

　　9、效益分析

　　9.1社會效益

　　9.1.1 基準(zhǔn)線網(wǎng)格測設(shè)技術(shù)的使用與探索，保證了基準(zhǔn)線的精確度，確保了設(shè)備的安裝精度與安裝質(zhì)量，為公司在社會上贏得了較高的信譽(yù)。

　　9.1.2 高精度基準(zhǔn)線網(wǎng)格測設(shè)技術(shù)的使用，解決了由于儀器本身精度的不足，而無法設(shè)置高精度基準(zhǔn)線的現(xiàn)狀，同時還獲得了建設(shè)單位及國外安裝專家的贊同與認(rèn)可。

　　9.2 經(jīng)濟(jì)效益

　　采用高精度測量放線技術(shù)，自行建立基準(zhǔn)網(wǎng)格，與委托測設(shè)相比，其經(jīng)濟(jì)效益見表三。

　　經(jīng)濟(jì)效益見分析表：

　　在工程中，僅此工法的采用，即使考慮儀器購置費(fèi)用，也可節(jié)約費(fèi)用100000元。故經(jīng)濟(jì)效益比較可觀。

　　10、工程實(shí)例

　　本工法于一九九五年首先應(yīng)用于紫興紙業(yè)有限公司的安裝工程，其后，還應(yīng)用于多個工程，詳見工程實(shí)例一覽表（表四）。

　　工程實(shí)例一覽表

篇2：施工測量放線工程施工工藝

　　施工測量、放線工程施工工藝

　　1、施工人員于施工前，由施工技術(shù)人員現(xiàn)場進(jìn)行技術(shù)交底，依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙用墨線劃出裝修物的位置，經(jīng)技術(shù)人員勘查無誤后，方可進(jìn)行施工，一切尺寸準(zhǔn)確性以圖紙?jiān)O(shè)計(jì)為準(zhǔn)。

　　2、放樣項(xiàng)目包括：

　　A、樓層建筑標(biāo)高；B、墻面材料分割線；

　　C、龍骨定位線；D、門位置線；

　　E、地面材料分割線；

　　在地坪放樣確定后，應(yīng)于施工范圍內(nèi)設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)水平線，同時完成地坪高程差校對、墻面龍骨定位線及天花板高程彈線作業(yè)，以提供施工人員做為地坪及立面施工的微調(diào)依據(jù)。

　　3、配合監(jiān)理工程師指示，于局部放樣點(diǎn)釘以鋼釘作為放樣確認(rèn)點(diǎn)（此確認(rèn)點(diǎn)包含地材放樣線及樓層水平線）。

篇3：改造裝修工程測量放線施工技術(shù)措施

　　改造裝修工程測量放線施工技術(shù)措施

　　1 遵守先整體、后局部的工程程序。

　　2 嚴(yán)格審核測量起始數(shù)據(jù)(設(shè)計(jì)圖紙、文件、測量起始點(diǎn)位、數(shù)據(jù)等)的正確定位，操作與計(jì)算工作步步校對。

　　3 測量方法采用閉合方法，消除誤差。

　　4 定位放線工作執(zhí)行自檢、互檢合格后，由有關(guān)主管部門驗(yàn)線的工作制度。還要應(yīng)用好、管理好設(shè)計(jì)圖紙和有關(guān)資料。實(shí)測時要當(dāng)場做好原始記錄，測后及時保護(hù)好測量標(biāo)志。

　　5 施工測量人員持證上崗。測量所用的儀器、量具應(yīng)符合一級計(jì)量等級精度要求。

　　6 保持測量記錄原始真實(shí)、數(shù)字準(zhǔn)確、內(nèi)容完整、字跡工整。保管妥善。

　　7 測量計(jì)算要求根據(jù)正確、方法科學(xué)、計(jì)算有序、步步較核、結(jié)果可靠。