高精度測量放線工法

1、高精度測量放線工法目錄前言 11、主要技術特點 22、適用范圍 23、施工準備 24、工藝流程及操作特點 25、主要使用材料 96、機具設備 97、勞動組織 98、質量要求 99、效益分析 10前言隨著科學技術的發(fā)展， 工業(yè)設備安裝工程中設備安裝精度要求越 來越高，尤其是大跨度、長距離、高速運轉的自動化生產線的設備安 裝，如造紙生產線設備的安裝，其水平度及垂直度的允許偏差均為 0.3mm。設備安裝的精度取決于地腳螺栓的預埋精度， 而在較大范圍內的 地腳螺栓預埋精度則由測量放線的精確度所決定。 因此掌握整套的高 精度測量放線技術是保證設備安裝精度的基礎。蘇州公司在幾個類似工程實踐的基礎上， 由馬

2、錦紅同志總結編制 了這套高度測量放線施工工法。 該施工方法已在多項工程施工中， 得 到外方專家的認可和好評。1、主要技術特點1.1 使用本工法，建立基準線網(wǎng)絡，各基準線之間的平等度、垂 直度均能達到很高的精度要求。1.2 網(wǎng)格基準線貫穿于整個廠房，無論是整條生產線，還是單體 設備均能借助該基準線，利用精密儀器保證其安裝精度。1.3 利用網(wǎng)格基線來控制設備地腳螺栓的預埋偏差，減少誤差傳 播量，從而保證設備安裝精度。1.4 利用網(wǎng)格基準線上基準點（線）的永久保存性，更方便于將 來生產運行過程中的設備維修。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、高速度運轉 的自動生產線設備安裝。

3、 例如造紙機生產線安裝， 廠區(qū)鋼結構管架安 裝等。3、施工準備 利用廠房原始的縱、橫向的控制點，借助精密測量儀器（如 T2 經緯儀、GTS-311全站儀等）測設出廠房內設備的成條中心線，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 設立各控制點，從而建立一基準線網(wǎng)格。4、工藝流程及操作特點4.1 工藝流程制作控制點基準標板t確定底層縱、橫中心線t確定底層縱向輔 助中心線t確定底層縱向輔助中心線上各距離控制點的起點t確定 底層縱向輔助中心線上各距離控制點T其他層基準線網(wǎng)格投測 （方法 與底層測設方法相同） 。4.2 操作要點：4.2.1 控制點基準標板的制作、預埋為使控

4、制點可長期保存，我們可用3=10mm的不銹鋼板制作100*100mm 見方的基準標板，下部焊鉚筋，上部加蓋板，并用螺栓 將蓋板與標板相連接，以加強對基準點保護（參見圖 1 ） 。標板亦可采用=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?；鶞蕵税逯谱骱煤?，在底層地坪及各樓層澆注時，將各標板精確 定位并預埋（見附圖3）。養(yǎng)護期間應定期逐個進行檢查、復測，確 ?；鶞蕵税宓睦喂獭⒎€(wěn)定。4.2.2底層縱、橫中心線的投測一聘'll'sSYi E/li'T在本工法的實施過程中，兩點間距離、垂直度、直線性等精度要 求

5、均為小于0.5mm。（1）復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進行投測的。縱、橫 中心線是其余各基準線的投測起點， 因此，保證該兩線的垂直度至關 重要。在縱向中心線投測之前，我們利用 T2經緯儀架設于X2、Y2 點，測出土建縱、橫軸線的交點O,并用沖頭在基準標板上標出該點。 然后，架設T2經緯儀于O點，利用正倒鏡現(xiàn)兩側回法，校核土建縱、 橫軸線的垂直度，并對其方向控制點進行調整，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線的投測起點，保證該線的投測精度至并重要。分別架設T2經緯儀于XI、X2點，采用正倒鏡兩側回 法，用劃針在基準標

6、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X1、X2點，分別測出距離X10s X2Oe等于距 離a。并用鋼盤尺和彈簧秤復檢此距離，然后用沖頭標出該兩點，通過此兩點的直線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經緯儀，借助于劃針在基準標板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 丫仃10、Y2D10為b，并用鋼盤尺和彈簧秤復檢此 距離。用沖頭在標板上標出 T10

7、、D10點，通過T10、D10點的直線 即為底層橫向中心線。|在底層縱、橫中心線投測之后，我們應利用T2經緯儀或GTS311 全站儀按照復檢土建施工軸線的方法，定出其縱、橫中心線的交點 Oo,將GTS311全站儀或T2經緯儀架設于Oo點，對縱、橫向中心 線的垂直度進行檢驗，并進行調整，直至其垂直度滿足精度要求。在標定O點及Oo點時，我們采用正倒鏡兩側回取中法，以消除 儀器本身角度偏差而造成的偏差，確保 O點及Oo點精確度，采用 該方法即考慮人工做點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行，以保證其

8、與 縱向中心線的平行性。（1）縱向中心線的垂直線 DsTsQeTe線的確定影響DsTsQeTe線相對于縱向中心線垂直度誤差的因素有兩項， 以Ds為例分析如下：（1.1）儀器角度偏差導致的誤差 dOeDs dOs8mDs我們使用的T2經緯儀或GTS311全站可使角度偏差小于5， 本工法中，丨OsDsl為8m,則有: d=(5 /206265)*8000mm=0.19mm（206265為角度弧度換算常數(shù)）（1.2）儀器偏差導致的誤差 d（1.2）儀器偏差導致的誤差 dz在施工中利用儀器對點時，其兩點間的距離一般都大于 50m,人 工做點誤差能保證在0.5mm以內，則有： d= ( 8000*500

9、00)* dmax=(8000/50000)*0.5mm=0.08mm。 根據(jù)誤差傳播定律，以上兩項對Ds的影響為0.2mm,滿足0.5mm精 度要求。圖三(2)縱向輔助方向點的確定 在測定縱向輔助的方向點時，我們采取測小角的方法間接測定,Os 仁-，一 Oo OeOsD/ s DsI Ad |OsOediad2Ds這種方法的應用，可使距離誤差小于0.5mm。以Ds點為例分析如下：在距離OsDs線約5d (本工法中取d=8m)處設一測站，利用GTS-311 全站儀測距離 di、d2，用T2經緯儀測定a角，通過余弦定理 d2=di2+d22-2did2cosa可計算出d值，經過多次測定，對 Ds

10、點進行逐 步修正，使Dsos=8m,從而定位Ds點。利用同樣方法即可定們 De、 Te、Ts三控制點。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d1=d2二b,則有：sin a =2sin a /2cosa /2=2*4*40/1616=0.198cos a =1-2sin2 a /2=1-2*16/1616=0.980/X1did2 40m8m由余弦定理：d2 =di2+d22-2did2cosa，積分得：2d d=2 di d1+ 2d2 d2-2di di cos a +2did2Sin a （ap ）設 d=m,化簡得：m

11、= （di - d2 cosa）A di /d+ （did2Sin a（a /dp） 上式中：m距離d的誤差， di距離di誤差（取imm） d2距離d2的誤差（取imm）,d測定距離（取8m）p 角度弧度換算常數(shù)（取 206265）di如上圖所示（取40.2m）d2如上圖所示（取40.2m） a儀器角度偏差（取 2）則上式可化簡為：m=2b（i-cosa ）/d+2bsin a /dp=2-40.2*0.02/8+2*i6i6*0.i98/8*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的計算式，設d的值，b的值的若 干變量，編制的簡單的計算程序，

12、進行電算，可從結果根據(jù)d值篩選出，m趨向于很小b的最佳值，附程序。Y2Y1DoD110LETB=120LETA=130LETM=0.04b/d+0.396b2/206265d40PRINT“ b二”;B50PRINT “ ” a ；A60PRINTm=M70LETA=A+180IFA<101THEN 3090LETD=D+1100 IF D<21 THEN 20110 END424底層縱向輔助線上各距離控制點的測定在422中，我們已確定了橫向中心線上定出 Do、To點，此兩 點即為縱向輔助線上各距離控制點的起點， 其與縱向中心線距離的偏 差根據(jù)423中的發(fā)析可知，滿足0.5mm的精

13、度要求。4.2.5底層縱向輔助線上各距離控制點的測定確定了縱向輔助線上各距離控制點的起點后， 我們采用距離差取 平均測距法可測出各距離控制點， 在此方法運用中，對其誤差影響較 大的有以下兩項。（1）加權常數(shù)誤差的影響加權常數(shù)誤差是指儀器中心、 反光棱鏡等效反射面、待測距離標 志中心不一致所造成的誤差，其特點是隨測設距離的改變，該誤差的 對所測距離的影響在一定時間內大小不變、 符合相同。因此在此工法 應用中，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部電路的影響，而造成的測設結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，計算公式如下：e 二Acos2 n D/（入 /

14、2）+ ® o上式中：A周期誤差的振幅D距離入一測距光波長® 初相位為消除此項影響，我們采用距離差取平均測距法，即可消除上述 兩項誤差的影響，以D1為例：利用GTS311全站儀，測距離則 |Y1D1 +丿 |DoD1|+£ |Y 1Do |Y1Y2DoD1、Y1D1Y1Do+ | Y 1Do ，即有| Y1D1 | =Y 1Do =Acos2 n * Y1D1 / (入 /2) + 0* Y1D1 / (入 /2) + 0。 利用GTS311全站儀，測出距離 Y2Do、 貝卩 Y1D1+ Y1Y2 = DoD1 +( Y 1Do + Y1Y2 )，即有：£

15、;(£則 £ DoD1= £ Y1D1 o-Acos2 anY2D1£ ' Do甲 + ( Y 1Do (| Y1D1I + | Y1Y2 )- -DoLY1D1 + Y1Y2 )=DoD = £=Acos2 n *( YlDo2 ），則Y1Y2 ） Y1Y2 I ）/（入 /2） +® 0（1）, （2）兩式，要取兩次結果的平均值，則應使£& (Y1比較£ IDoD1+ 即! Acos2 n *DoD=0D1/（入 /2） + o- Acos2 n * Y 1Do （入 /2）® 0 =

16、 Acos2 n *（ Y 1Do + Y1Y2 ）/（入 /2） + ® 0- Aco2 Y1Y2 ）/（兒 /2） + 0 0 |入 /2） = Acos2 n * 入 /2） =2 n （ Y1解之得：Y1Y2 I =入/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 期誤差及加權常數(shù)誤差的影響， 儀器的不同查閱相關的使用說明書而得。測距光波長度為20米。4.3測設過程中其他注意事項+(Y1D1+2n Y1D1 2n YlDo/(/(Y1D1 t Do + I+ Y1Y2 )/(入 /2) - n YlY2 )/(入 /2) -n提高測距精度，光波長度可根據(jù)使

17、用本工法中GTS311全站儀的前面所述的測設方法僅在理論上對誤差加以控制，在實際操作 中，我們還對其它一些會對控制點測量精度造成一定影響的方面加以 注意，如光學對點器的對中誤差，氣象因素等，還應在劃線和做點的 過程中特別小心，最好使劃線的線條寬度不超過 0.2mm,點的直徑小 于0.5mm,以縮小人為因素造成的誤差。4.4其它因素網(wǎng)格基準線的測定在某些工程中，因設備及廠房的要求，須在其它層測設同樣的基 準線網(wǎng)格。在此測設過程中，測設方法及步驟與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。經過

18、以上步驟，我們已在廠房各層測設了一完整的基準網(wǎng)格線， 利用此基準線，在后期的地腳螺栓預埋；基礎板的劃線、鉆孔、攻絲； 設備的水平度、垂直訂等測量中，我們可利用 T2經緯儀及GTS311 全站儀，借助于一些輔助工具（如磁力表座、標尺等），便可進行各項測量，并確保精度。5、主要使用材料5.1 8 =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*150*50mm 的角鋼5.4 114工字鋼、10槽鋼6、機具設備（見表一）主要施工機具設備一覽表序號名稱規(guī)格數(shù)量備注1經緯儀（配三角架，左右移動平臺）T2各1精度22：全站儀（配三角架）GTS-311各12mm+2ppm3水準儀（配三角架， 精密分劃板）NA2 GPM3各10.1mm4光學對點器（配三角 架，帶標牌）GTS-311 配套設備各15:磁力表座26劃線針27沖頭28鋼卷尺5m/50m4/19記號筆4紅、里、八、10塔尺5m17、勞動組織（見表二）序號名稱人數(shù)技術要求備注1工程師22測量工程師33輔助工6熟練合計11&質量要求本工法在編制及實施過程中，遵照了工程測量規(guī)范（50026-3）中相關的規(guī)定，參考了 GTS311全