大型设备的基础放样和安装测量方法

[摘要]本文结合轧机基础施工和设备安装实例，总结了设备基础施工放样和安装测量中具有普遍性的技术工作，针对特殊预埋件的放样定位采用独立建网一次固定的方法，设备安装采用专用控制网，通过角度严密归方、精密校正距离的方法，用高精度测量仪器直接控制安装施工，保证了基础预埋件位置的准确和设备各机组之间严密的位置关系。

[关键词]独立网 独立固定架 过渡点 竣工 角度归方 距离校正 平行度 水平度 基准点组

中图分类号： G267文献标识码： A

1.工程概况

沈阳615厂铜币生产线技改工程是国家造币行业大型技改项目，其主要设备均是引进国外的精密设备，其中，轧机是引进奥地利ANDRITZ公司的技术。根据外方提供的条件图，对基础埋件及设备安装提出了较高的技术要求。

轧机主要由开卷、轧制、卷取等机组组成，整个流水线全部由电脑自动化控制，要求有较高的安装技术。基础预埋件为预埋螺栓套管，分9组共计84根，位于－1.30m至+0.57m之间11个水平层面上，长度分别为0.6m至1.0m不等。预埋件平面位置和垂直度误差要求均不大于3mm，顶面标高误差要求在0～－8mm以内。轧机设备安装要求水平度误差不大于0.2mm，平面定位误差小于1mm，平行度误差不大于0.2mm。图1所示为预埋件平面布置及各机组之间位置关系。

图1.

2.基础施工放样

2.1.施工布置

基础施工在厂房主体施工完成后进行。基础施工采用一次浇铸，预埋螺栓套管采用独立固定架固定。根据基础布置和现场条件，在原厂房控制基础上布设基础施工专用独立控制网，并设基准点组。独立固定架须稳定、牢固，保证施工过程中不发生位移，在固定架上精确定线、刻点，放样预埋件的位置。基础施工完成后，对结构各部位及预埋件进行竣工校核，确认位移偏差在规定范围内。

2.2.平面控制网和高程基准点组的建立

基础专用的独立控制网采用轴线网形式，依据厂房控制网采用方向交会法和直角坐标法建立初始网。如图2所示，首先确定主轴线轧I－轧Ⅱ位置，根据现场条件，在车间两端刻设并标定了方向点。利用方向交会法确定过渡点2的初始位置，并在点2上精密测设直角，设立垂直方向的主轴线B－B′。从点2沿主轴线方向精密丈量距离，定出过渡点1和点3位置，在该两点上精密测设直角，确定中心线A－A′、C－C′的方向并设立固定标志。各个方向点标定后，在过渡点1、2、3上分别测量各直角，并且沿平行方向丈量AB、BC、A′B′、B′C′以及A A′、B B′、C′C′的距离，以此校核该轴线网的测设质量。经验证，采用Wild T2及经纬仪测设直角的精度可达±1″，两端距离比较误差在±1mm以内。

图3.

图2. 1.线板；2.斜撑；3.立柱；4.水平支撑；5.埋件；6.垫层

在基础周围30m范围内设立固定的高程基准点，三个点为一组，选点时保证一测站可以同时观测到所有观测点。在施工期间定期检测基准点组，保证施工过程中基准点不下沉或及时能控制下沉。

2.3. 预埋件精密放样定位

⑴.设立固定架

在施工基础垫层时，根据施工方案设计在底层预埋铁件，用以固定架的固定。垫层完成后，在其上投测中心线，放样模板线及固定架位置，固定架用以固定螺栓套管并作线板用。如图3所示，立柱采用［7.5槽钢，上下水平支撑采用∠5角钢，为增加固定架稳定性，在立柱之间增加斜撑。水平支撑作为线板，其高度比基础模板高出5～6cm，测设标高的总体高度误差应控制在±1cm以内，水平度误差应同埋件要求一致。固定架依螺栓高低分部分组设立，每组固定架均设立成箱柜式互联框架，根据不同埋件加设各种斜撑，并在四周加设斜顶支撑。

⑵.中心线投测及螺栓放样

实测前绘制埋件布置图，为施工放样方便和检查校核只注明各埋件到控制线的累计尺寸，并将同类埋件分区分组编号，如图4。在图上绘制螺栓（套管）标高表，注明螺栓（套管）号码、数量、标高及砼面标高。根据主轴线测设各主要中心线，在钢固定架上刻点标定，依据设定的中心线根据埋件图尺寸测设各埋件的中心线，在线板上刻点标定。预埋件安装和固定均依据放样控制线施工。

图4. 图5.

⑶.安装检测

预埋件安装就位后，首先初步固定，然后对所有埋件进行安装检测，要求所有埋件均满足竣工要求的安装精度，不符合的予以调整，至到满足要求。根据检测结果，出据检测报告。

2.4. 竣工测量

基础浇铸后及时进行竣工校核，实测各组埋件的中心线和标高，填写详细的竣工报告，与容许误差进行比较应在允许范围内。如有超限须立即反映，以便及时采取补救措施。经实测，该轧机预埋螺栓套管的位移偏差均在±3mm以内，砼顶面标高控制在－10～15mm，预埋螺栓套管顶面标高控制在＋10～20mm（工艺要求），满足设计和规范要求。下表中列出了基础竣工测量的部分竣工成果。

3.设备安装测量

3.1.施工程序

根据土建提供的竣工资料，设备安装前必须对基础各个部分包括所有埋件、结构构筑进行严格的校核验收。设备安装需布设高精度的专用的安装控制网，为此，需对原基础施工控制网进行改造，使之满足安装的要求。根据测设的安装控制网，采用高精度的经纬仪直接投测和校定机组中心线，同时由水准仪直接测定机座底板的平整读，以此调节设备就位。

3.2.安装控制网的建立

为保证各机组中心线之间严格的平行和垂直关系，控制网采用轴线网归方的形式，在基础周围埋设固定点，设立固定线板。由于设备安装对中心线有特殊要求，为了保证各竣工埋件与中心线之间有较好的符合性，根据竣工成果和检核资料，在竣工要求的误差范围内，根据最小二乘法的原理，调节主轴线的位置，使各个埋件偏移中心线的偏差值的平方和为最小，以达到较好的图形条件。

如图5所示，安装控制网分两级布设，首先测设主轴线轧I－轧Ⅱ及四个角点J1、J2、J3、J4点，进行精密量距和角度测量，形成方格网，采用条件平差的方法进行归方改正，得到严密的满足要求的控制网。然后，沿控制线方向精密量距，对方格网进行加密，得到A～K、A′～K′各点。

3.3.设备安装测量

⑴.螺栓组固定

设备进厂后，根据设备供方提供的图纸，核对设备的安装尺寸与图纸是否一致。根据校对结果进行螺栓组的安装施工，预埋螺栓套管的尺寸设计比较宽松，螺栓位置调节和固定都比较方便。在放样螺栓位置时，应根据安装控制网统一放线，严格限制螺栓的位置偏差。

⑵.放样安装中心线

螺栓稳固后进行竣工检查，同时放样安装中心线。安装中心线用以控制设备的整体就位和初步调准，一般采用设备的主轴线，当通视条件受限制时，根据施工条件布设为主轴线的平行线。

⑶.设备就位与调校

根据安装中心线调节设备初就位，在安装中心线上架设经纬仪，指导设备精密就位，同时用高等级的水准仪（DS1级）控制设备的水平度。该项工作需反复进行，直到测量检校的结果接近仪器的标称精度，并且数据稳定可靠。设备的进一步精密调校，超出测量仪器的精度范围，常常采用辅助工具进行。用千分尺和游标尺配合测量仪器测量，精度可以满足安装要求。

⑷.安装竣工检测

设备经精密调校，各项精度指标满足要求后，进行最终的竣工检测，填写竣工报告。经试运行，再次进行检测，填写检测报告。

4.结束语

设备基础施工放样和安装测量因设备的不同其测量方法有所不同，测量工作的关键是要了解设备运行的基本流程和主要工艺要求，在精度上尽可能利用测量仪器可能达到的精度，前期工序尽可能给后期工序留出一定的精度空间，在精度极限范围，选择辅助工具以提高精度等级。

【参考文献】

[1]工厂建设测量手册.测绘出版社.1990

[2]李青岳.陈永奇.工程测量学.测绘出版社.1995