高炉易地改造工程的测量方案

1、一、工程概况：本工程位于湘潭钢铁公司厂内，是拆除现有的1号1000m3高炉和2号750m3高炉，在这两座高炉的位置上，新建1座2580m3高炉（新2号高炉），根据业主要求，2号750m3高炉要保产一段时间后才能拆除，同时在新2高炉区域还要保留、改建、新建3高炉的部分能源介质管道等设施，高炉建筑高度104.47m。虽经“三通一平”后，场地平整，道路通畅，为现场的施工放样和敷设控制网带来便利的条件，由于场地狭窄，周围障碍物多，施工测量视线距离短，并且土建与安装的交叉作业容易毁坏测量点，使控制桩难于保护和恢复，因此，增加了本工程安装施工测量的难度。二、主要技术要求：根据设计和测量规范要求，该工程应满

2、足：1、高炉及建筑物的平面位置偏差3mm。2、高炉炉体同心度和框架柱梁的垂直度偏差H/1000但不能30mm。3、平台、柱梁、吊车梁等水平度2mm。4、炉顶钢圈的水平度控制在0.5mm以下。5、基础标高控制在-2mm以内。三、测设方法： 为了满足以上技术要求，我们必须严格以甲方指定的测量基准点作为放样和质量检测的依据，坚持“先整体、后局部、先控制、后碎部”的测量原则，建立场内主轴线测量平面控制网和高程水准控制网。 1、高炉定位、炉壳安装、炉身框架及炉顶刚架的校正测量。1.1 首先利用精密全站仪，根据武汉勘测研究院提供的新2#高炉区域GPS测量控制点成果表、新高炉定位坐标换算表中的炼铁路III0

3、801和炼铁路I08126（湘钢工程管理部2008年10月15日发文）控制基准点坐标、高程为依据，采用极坐标方法精确测设高炉中心位置和十字中心轴线，然后利用精密经伟仪器在高炉基础四周建立起中心线控制桩点，并分别引测标定到四周能通视的建构筑物和围墙上。要求与新建高炉通视条件较好，并加以保护，我们可以以炼铁路III0801和炼铁路I08126作为炉壳安装同心度检校的基准和后视站点。1.2 炉身有24带炉壳，为了使安装达到设计要求，底板环的安装是控制整个炉身安装精度的关键，高炉基础交接时，一定要认真检测基础埋件，准确地把中心线和标高投测上去，安装底板环时，采用钢尺和精密水准仪按设计尺寸认真控制其平整

4、度和圆环半径，要边安装边检校达到要求后，再用经伟仪器把中心线投测到底板圆环上，并标出0、90、180、270的方向线，交质检部门检核，并报监理、业主复核，复核合格后才可以进行炉壳的安装。安装炉壳一定要做好中心线和标高向上传递的控制工作，由于场地开阔，通视条件好，本工程可采用经纬仪导向的方法，具体方法是首先用经伟仪建站在中心线某方向的延长线上，瞄准该方向中心线的控制目标，然后仰起望远镜，将中心线精确地投到炉身上，再指挥前面跑点的工作人员在炉身上认真标定，并用红油漆涂上红三角，按同样方法将四个方向的中心线都标定到炉身上后，再向作业班组认真交底，进行炉壳安装，每当安装完一带炉壳，都要配合质检部门检测

5、同心度，顶面水平度，炉壳安装到第3带、第6带、第10带、第19带、第24带时都必须采用全站仪进行椭圆度和标高的检测和校正，并认真填写测量记录和测量成果，以保证炉壳安装符合设计要求。其具体方法为：用全站仪以炼铁路III0801为基准建站，后视炼铁路I08126基准控制点为依据，建立坐标系统。并将备测炉壳上口周长平分九等分后，跑尺人员用棱镜头和英钢尺在炉壳上任选取3个点为一组，测量出坐标和标高，然后计算出其椭圆度和炉心坐标值，反复测量三组，取平均值，再对照炉心设计值计算出偏差值。另外，还可以以同一带上口四个方向投测的高炉中心线为基点，用钢卷尺量取边长和直径，然后计算高炉炉壳中心相对高炉定位中心的位

6、移和椭圆度。1.3 炉顶钢圈的安装测量：炉顶钢圈的安装质量，直接影响到高炉的使用性能和使用寿命，圆直径、中心线、同心度、水平度都要求极高，安装前必须先用经纬仪、钢尺、游标尺、水准仪对钢圈底部的炉身进行认真检查，该修整的一定要认真修整，一定要保证其几何尺寸和各项技术指标都完全符合设计要求，同时对钢圈也要标出中心线，随后，才能进行炉顶钢圈的就位，就位时，上部采用葫芦拉，下部采用千斤顶，认真校正，校正标准后，进行点焊，点焊完了，又进行水平检查测量，此工序要重复进行，直到完全符合标准后，才能施焊，施焊一次焊缝冷却后，又再进行水平检测，经过重复多次的测量，校准，直到钢圈顶面水平度小于0.5mm以下，才能

7、符合设计要求。1.4 框架柱、刚架柱、垂直度控制方法：安装柱梁的垂直校正，采用两台经纬仪校正法，其操作步骤为：在柱基上准确标定纵横轴线，并按设计要求找平基底；先在柱底、柱顶标定校正线（构件安装中心线线）或直接利用柱边线校正；两台经纬仪分别置于纵横两个方向，仪器至柱子的水平距离不应小于柱高的1.5倍，偏移柱轴线不宜大于3m；照准柱子校正线或柱边线的底部，然后逐渐仰起望远镜，若校正线或柱边偏离视线，则指挥安装人员利用工具对柱子进行校正，直到柱子达到垂直，纵横方向满足设计及规范要求为止。2、标高的垂直传递和控制测量的方法：先利用甲方提供的水准点高程，在场内布置控制网，平差后作为施工的依据，在安装的施

8、工过程中，用水准仪将高程精确的投测到各钢柱上，随后利用经过校验改正的30m钢卷尺垂直向上丈量而进行传递高程。每层平台梁、炉身框架及炉顶刚架均按其图纸设计值精确测量水平控制线，以满足施工需要。3、高炉的沉降测量：随着高炉本体及附属设施和炉身炉顶框架的不断安装，高炉基础所承受的荷载不断增加且集中，从而会引起基础的沉降变形，为了高炉的使用安全，为研究变形的原因和规律提供可靠的资料，因此，设计要求需对高炉基础进行沉降测量。(1) 水准基准点和观测点的埋设：由于基础施工由土建单位施工，水准基准点、观测点的埋设和控制均由高炉基础施工单位按设计规范或工程测量规范有关规范埋设移交给我安装单位，并附高炉本体沉降

9、观测初测成果表，办理正式沉降测量交接手续。(2) 测量仪器的选用，沉降水准测量，采用精密水准测量的方法，测定已埋设的沉降观点与水准基点之间高差，以求得建筑物的沉降量，由于建筑物的沉降量一般很小，如果观测精度不高就不能正确地反映沉降的规律，因此，沉降水准测量是一种精密测量，应使用SO5 或S1自动安平水准仪。(3) 具体测量方法及要求：3.1 各观测点的首次高程必须测量精确、各点首次高程值是以后各次观测用以进行比较的依据，高炉本体每次观测的下沉量很小，施测人员每次必须细心认真对待。3.2 每次观测都应按固定的后视点，规定的观测路线，前后视距差3m以减少仪器误差的影响。3.3 观测前仪器和水准尺要

10、进行检验 ，必须有检验验证部门发的合格证书。3.4 观测前应检查各观测点和水准点是否符合要求，有无松动损坏情况。3.5 观测前必须将仪器在施测环境中架设约20分钟左右再开始观测，观测时应以白布伞遮住太阳，同时应避免穿过玻璃或烟雾。3.6 持尺员应保持尺的竖直和稳定，观测员应操作仔细，读数正确，记录员应回报读数并记录无误。3.7 在沉降观测中应采用“三固定”的办法以提高观测点沉降量的观测精度即：观测人员固定不变，所用仪器固定不变，施测线路、镜位与转点固定不变。3.8 各点观测要回到原后视点闭合(往返测)，误差应1mm。3.9 应选在成像清晰、无外界干扰的天气进行观测，在遇雨雪大风或成像跳动剧烈时

11、，应停止观测。3.10 施工过程中注意对观测点和水准基准点的保护。(4) 观测周期的选定：第一阶段：高炉基础完工至高炉炉壳、框架柱安装之前，测定各观测点的标高。第二阶段：施工阶段至满荷载，其观测周期约为10天至1个月左右，具体情况视施工进度而定，如按炉壳安装、水冷壁、筑炉炉顶设备、框架安装后的荷载不同进行观测。第三阶段：从满荷载阶段起至沉降速度变化趋向稳定时，在此阶段的观测周期可适当放长，但不应超过三个月。(5) 计算和成果整理：5.1 在观测现场及时计算出前后视距离、高差、高差中数及闭合环线中所有测量的高差中数之和，即环线闭合差。5.2 每次观测都列有高程、荷载，本次沉降量（上次观测至本次观

12、测期间的沉降量）以及累计沉降量、观测日期、表的上面列有工程名称、表的下面有记录人、计算人、校核人。5.3 列出沉降观测成果表，包括平面示意图、观测点的下沉量曲线、各项成果要必须注明观测时的气象情况和荷载变化。四、主要测量工具和人员配置：本工程为满足施工的需要，该配置专职测量人员二名。所需的主要工具如下表：序号设备名称规格型号单位数量备注1经纬仪J2或J6台套2经校检2全站仪NTS-300C台套1经校检3精密水准仪DS1台套1经校检4水准塔尺5m条1铝合金5钢卷尺30m1经校检，专用6钢卷尺50m条17水平尺60cm把2经校检8弹簧秤15 kg把19磁力线锤个210锤球1kg个211高度游标尺3

13、00条1炉顶钢圈安装及设备安装五、质量安全保证措施：1、质量保证措施11 一个合理的设计方案，要通过精心施工来体现，而放样工作的质量将直接影响到建筑物的尺寸和位置的正确，对保证按照设计意图正确地进行施工起着非常重要的作用，放样前，测量人员应熟悉图纸，对放样的数据，要反复检查校核，对所用的仪器，工具也应进行检验校正，放样之后，还要经过监理、业主检查复核后，才能进行施工。12 每次测量前检查测量工具是否损坏，塔尺接头是否可靠。13、测量人员在测量操作过程中，要集中思想、大胆、细心，并认真做好原始记录和测量标志，及时整理出测量成果反馈到质检单位和作业班组，并报监理、业主复核。14 严把工序交接，发现

14、问题及时解决，坚决杜绝测量质量事故的发生。15 建立测量台帐，认真收集测量资料。16 爱惜公共财产，加强测量仪器的管理和维护。17 测量工器具做到专人专用。2、安全保证措施21 进入现场人员佩戴好“三件”及防护用品；高空作业必须系好安全带或有其它安全保护装置；高空操作人员严禁随意抛物；。22高空作业人员登高时，应采取防滑措施，各种梯子应搭设绑扎牢固，高空平台设立防护栏，保证操作人员的施工安全。23 高空作业时，操作人员应随时注意人身和仪器安全，无论在地面还是高空作业，操作人员都不能离开仪器。六、测量控制点的保护和恢复：当高炉平面定位完成检校以后，要迅速作好控制桩的保护工作，但由于土建和安装交叉作业，容易损坏原始控制点，为了使施工的顺利进行，必须在场外便利通视较好的建构筑物上作好控制线，并作好标记，以便于控制桩损坏后的恢复。同时，在施工的过程中，测量人员要经常检查控制桩的准确性，随时了解施工现场，一旦情况变化，应迅速建立新的通视良