邢其來 張瑞杰

中國(guó)化學(xué)工程第三建設(shè)有限公司 安徽合肥 230601

某百萬機(jī)組調(diào)峰煤電項(xiàng)目高效超超臨界機(jī)組工程，新建兩座“五塔合一”式間冷塔，其蒙皮內(nèi)置、加強(qiáng)環(huán)外置，間冷塔塔心為脫硫煙塔，主、輔機(jī)系統(tǒng)空冷散熱器垂直立式布置在間冷塔外側(cè)一周。間冷塔塔體為全鋼結(jié)構(gòu)，包含下部錐體、圓柱塔體、外置加強(qiáng)環(huán)、展寬平臺(tái)和內(nèi)置護(hù)鋁板等。鋼塔高190.5m，重約4600t，單臺(tái)塔內(nèi)置護(hù)鋁板約47631m2。下部錐體底部直徑為127m，錐體高度61.5m，上部圓柱塔體直徑為90m，圓柱塔體高度129m。間冷塔鋼塔主體均由三角形格構(gòu)架拼裝而成，錐體部分由6 層三角形格構(gòu)架組成（單件三角架最大質(zhì)量約9.6t），上部圓柱塔體由12 層三角形格構(gòu)架組成（單件三角形最大質(zhì)量約8.6t），上部圓柱塔體外有4 層加強(qiáng)環(huán)。每層結(jié)構(gòu)均有28 榀三角架，單臺(tái)鋼塔共計(jì)（6+12+4）×28=616 榀。如圖1 所示。

圖1“五塔合一”式間冷塔簡(jiǎn)圖和實(shí)物圖

1 項(xiàng)目特點(diǎn)

由于本工程的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為“五塔合一”，且蒙皮內(nèi)置于筒體，加強(qiáng)環(huán)外置于筒體，間冷塔內(nèi)塔心處為脫硫煙塔，故造成鋼塔的三角架無法有效地借用塔心進(jìn)行測(cè)量定位。

另外，間冷塔四周存在輸煤棧橋、循環(huán)水泵房、酸液廢水池等其他構(gòu)筑物，施工條件相當(dāng)受限，給不同高度層的三角架的定位測(cè)量造成了很大影響，原來的測(cè)量定位方法已無法滿足現(xiàn)場(chǎng)施工。所以，現(xiàn)場(chǎng)需要統(tǒng)籌規(guī)劃一種高效、可靠、安全的測(cè)量定位方法進(jìn)行配合施工。

2 施工主要方法及技術(shù)措施

針對(duì)鋼塔主體三腳架的定位測(cè)量，按照安裝步驟統(tǒng)籌規(guī)劃，系統(tǒng)地解決從鋼塔錐段→直筒段→加強(qiáng)環(huán)等各層、各榀三角架的定位測(cè)量，設(shè)計(jì)了新型“五塔合一”式間冷塔的定位測(cè)量施工方法，該方法方便靈活、安全可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、實(shí)用性強(qiáng)。

2.1 階段一：鋼塔錐段（未加裝內(nèi)置蒙皮的各層）三角架定位測(cè)量

若塔心脫硫吸收塔在鋼塔錐段施工時(shí)暫未開始施工，塔心未被覆蓋，則利用塔心作為測(cè)站點(diǎn)，根據(jù)錐段每榀三角架的橫梁內(nèi)側(cè)上P6、P7、P8 三個(gè)點(diǎn)的空間x/ y/ z坐標(biāo)進(jìn)行高程、軸線、扭角測(cè)量定位。詳見圖2。

圖2“階段一”鋼塔錐段三角架定位測(cè)量

若塔心脫硫吸收塔與鋼塔安裝施工基本同步，當(dāng)脫硫吸收塔安裝龍骨、底板及壁板后，塔心的圓心點(diǎn)即被遮擋，此時(shí)無法利用塔心點(diǎn)進(jìn)行測(cè)站測(cè)量。此時(shí)，需轉(zhuǎn)移測(cè)站點(diǎn)進(jìn)行吊裝測(cè)量控制，在此種情形下分為兩種情況：

（1）情況一：在塔心中心樁被遮蓋后，脫硫吸收塔安裝高度低于三角架高度時(shí)，轉(zhuǎn)移測(cè)量點(diǎn)到環(huán)基0m 面板上，設(shè)置于每榀鋼三角柱腳過塔心軸線外側(cè)1m 合適位置處。共設(shè)置28 個(gè)測(cè)站點(diǎn)，且均位于過圓心的直徑線上，這樣可以通過三角架的空隙方便地進(jìn)行對(duì)向180°的三角架定位測(cè)量，視角較好，具體定位方法同前述的塔心測(cè)站。

（2）情況二：在施工過程中出現(xiàn)塔心脫硫吸收塔高度高于鋼塔安裝的三角架高度時(shí)，此時(shí)塔外環(huán)基上設(shè)立的對(duì)向測(cè)站點(diǎn)由于視線阻擋無法測(cè)量，則在以塔心為圓心的直徑d 米的圓周上（此圓位于脫硫吸收塔施工區(qū)域外安全區(qū)域）設(shè)置錐段吊裝測(cè)量點(diǎn)。測(cè)量點(diǎn)設(shè)置7 個(gè)，每個(gè)測(cè)量點(diǎn)負(fù)責(zé)測(cè)量4 榀鋼三角，以0°、51.4°、102.8°、154.3°、205.7°、257.1°、308.6°，每間隔51.4°設(shè)置一個(gè)測(cè)量點(diǎn)。通過這7 個(gè)測(cè)量點(diǎn)建立塔內(nèi)測(cè)量控制網(wǎng)。隨著三角架安裝位置不同，采用不同的測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行吊裝定位測(cè)量，滿足全部鋼三角的吊裝。當(dāng)仰角較大時(shí)，全站儀可配彎管目鏡進(jìn)行觀測(cè)測(cè)量。

2.2 階段二：錐段（加裝內(nèi)置蒙皮）、直筒段的三角架定位測(cè)量

錐段的部分層數(shù)三角架在筒體內(nèi)側(cè)加裝了蒙皮，直筒段的每層同樣加裝了內(nèi)置蒙皮，塔內(nèi)設(shè)立的測(cè)站點(diǎn)由于內(nèi)置蒙皮遮擋三角橫梁上的P6、P7、P8 測(cè)量點(diǎn)，無法通過塔內(nèi)測(cè)站點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量。此時(shí)，把測(cè)量點(diǎn)設(shè)置在環(huán)基基礎(chǔ)各柱腳后側(cè)軸線上，布置情況同階段一（情況一），28 個(gè)測(cè)站點(diǎn)分別測(cè)量定位每層對(duì)應(yīng)的那榀三角架，當(dāng)仰角較大時(shí)全站儀可配彎管目鏡進(jìn)行觀測(cè)測(cè)量。詳見圖3。

圖3“階段二”錐段（加裝內(nèi)置蒙皮）、直筒段的三角架定位測(cè)量

2.3 階段三：加強(qiáng)環(huán)三角架的定位測(cè)量

加強(qiáng)環(huán)布置于直筒段筒體外，雖然加強(qiáng)環(huán)三角架橫梁的空中位置投影直徑小于環(huán)基直徑，但由于水平距離更小及高度，環(huán)基上測(cè)站點(diǎn)即使配合彎管目鏡仍無法測(cè)量。此時(shí)，需把測(cè)站點(diǎn)布置在環(huán)基外合適的圓周上，具體圓周直徑應(yīng)根據(jù)鋼塔高度來定。此測(cè)站圓直徑可依靠全站儀彎管目鏡大范圍縮小，滿足間冷塔周邊構(gòu)筑物密集、無足夠視距的情形。具體測(cè)量點(diǎn)布置為：在間冷塔外，以塔心為中心，從0°線為起始點(diǎn)，在直徑n 米的圓周上設(shè)置測(cè)站點(diǎn)；測(cè)量點(diǎn)同樣設(shè)置為7 個(gè)，以0°、51.4°、102.8°、154.3°、205.7°、257.1°、308.6°，每間隔51.4°設(shè)置一個(gè)測(cè)量點(diǎn)；每個(gè)測(cè)量點(diǎn)負(fù)責(zé)定位4 榀三角架。從環(huán)基邊沿向外選取合適距離（根據(jù)鋼塔高度及周圍空間具體而定）圈定測(cè)站點(diǎn)，此測(cè)站點(diǎn)位置可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行具體距離調(diào)整，目的是在塔外確定7 個(gè)測(cè)量點(diǎn)，建立塔外測(cè)量控制網(wǎng)，滿足加強(qiáng)環(huán)各層、各榀三角架的定位測(cè)量。詳見圖4。

圖4 加強(qiáng)環(huán)三角架的定位測(cè)量

3 空冷島模塊式組裝、安裝優(yōu)勢(shì)

針對(duì)“五塔合一、蒙皮內(nèi)置、加強(qiáng)環(huán)外置”式間冷鋼塔，且在周邊構(gòu)筑物密集無足夠水平視距的情況下，通過分階段分別進(jìn)行測(cè)站點(diǎn)布設(shè)，建立測(cè)量控制體系，系統(tǒng)、完整、高效地解決了三角架的定位測(cè)量、安裝問題。充分發(fā)揮新型多塔合一式間冷塔空間緊湊的施工條件，保證三腳架的順利定位測(cè)量，縮短了工期、保證了施工安全、進(jìn)度，降低了施工成本。

4 結(jié)語(yǔ)

中國(guó)化學(xué)工程第三建設(shè)有限公司參與建設(shè)了新疆某66 萬發(fā)電機(jī)組工程兩座間冷塔項(xiàng)目、內(nèi)蒙古某發(fā)電公司兩座66 萬機(jī)組間冷塔項(xiàng)目、甘肅某百萬機(jī)組調(diào)峰煤電項(xiàng)目高效超超臨界機(jī)組工程兩座間冷塔，合計(jì)6 座電廠新型鋼結(jié)構(gòu)間冷塔的安裝。其中4 座間冷塔為66 萬發(fā)電機(jī)組配套的新型鋼結(jié)構(gòu)間冷塔，結(jié)構(gòu)形式一樣，其蒙皮外置于塔體，加強(qiáng)環(huán)內(nèi)置于塔體，且塔心處未設(shè)計(jì)脫硫吸收塔，塔內(nèi)其他構(gòu)筑物較少，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單；2 座間冷塔為百萬發(fā)電機(jī)組配套的新型鋼結(jié)構(gòu)間冷塔，結(jié)構(gòu)形式近似相反于前面項(xiàng)目，且為目前世界首例，其特點(diǎn)是間冷塔為“五塔合一”式，汽輪機(jī)冷端采用自然通風(fēng)鋼制冷卻塔，布置方案為煙塔合一，主機(jī)間接冷卻系統(tǒng)與輔機(jī)冷卻系統(tǒng)同塔布置，先進(jìn)低能耗碳捕集系統(tǒng)（CCUS）吸收塔進(jìn)出煙道布置在冷卻塔內(nèi)，集主機(jī)冷卻系統(tǒng)、輔機(jī)冷卻系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)、脫硫系統(tǒng)、系統(tǒng)煙道于一體，形成“五塔合一”式間冷塔。

“五塔合一”式間冷塔蒙皮內(nèi)置、加強(qiáng)環(huán)外置，這些設(shè)計(jì)特點(diǎn)造成鋼塔主體三角架測(cè)量定位有別于前述項(xiàng)目。需根據(jù)其自身特點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)具體施工環(huán)境來合理規(guī)劃、統(tǒng)籌設(shè)計(jì)一套完整的測(cè)量定位控制網(wǎng)，以滿足施工需求。本測(cè)量方法的總結(jié)，補(bǔ)充、完善了新型鋼結(jié)構(gòu)間冷塔在設(shè)計(jì)創(chuàng)新后造成的測(cè)量困難問題。后續(xù)類似項(xiàng)目的設(shè)計(jì)雖然會(huì)有一定的改變，但萬變不離其宗，可在本方法的基礎(chǔ)上總結(jié)、提高。希望相關(guān)從業(yè)者在日后的工作中予以進(jìn)一步優(yōu)化完善。