五塔合一、蒙皮內置式間冷塔鋼塔三角架測量定位施工方法

邢其來 張瑞杰

中國化學工程第三建設有限公司 安徽合肥 230601

某百萬機組調峰煤電項目高效超超臨界機組工程，新建兩座“五塔合一”式間冷塔，其蒙皮內置、加強環外置，間冷塔塔心為脫硫煙塔，主、輔機系統空冷散熱器垂直立式布置在間冷塔外側一周。間冷塔塔體為全鋼結構，包含下部錐體、圓柱塔體、外置加強環、展寬平臺和內置護鋁板等。鋼塔高190.5m，重約4600t，單臺塔內置護鋁板約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架拼裝而成，錐體部分由6 層三角形格構架組成（單件三角架最大質量約9.6t），上部圓柱塔體由12 層三角形格構架組成（單件三角形最大質量約8.6t），上部圓柱塔體外有4 層加強環。每層結構均有28 榀三角架，單臺鋼塔共計（6+12+4）×28=616 榀。如圖1 所示。

圖1“五塔合一”式間冷塔簡圖和實物圖

1 項目特點

由于本工程的設計結構特點為“五塔合一”，且蒙皮內置于筒體，加強環外置于筒體，間冷塔內塔心處為脫硫煙塔，故造成鋼塔的三角架無法有效地借用塔心進行測量定位。

另外，間冷塔四周存在輸煤棧橋、循環水泵房、酸液廢水池等其他構筑物，施工條件相當受限，給不同高度層的三角架的定位測量造成了很大影響，原來的測量定位方法已無法滿足現場施工。所以，現場需要統籌規劃一種高效、可靠、安全的測量定位方法進行配合施工。

2 施工主要方法及技術措施

針對鋼塔主體三腳架的定位測量，按照安裝步驟統籌規劃，系統地解決從鋼塔錐段→直筒段→加強環等各層、各榀三角架的定位測量，設計了新型“五塔合一”式間冷塔的定位測量施工方法，該方法方便靈活、安全可靠、經濟實惠、實用性強。

2.1 階段一：鋼塔錐段（未加裝內置蒙皮的各層）三角架定位測量

若塔心脫硫吸收塔在鋼塔錐段施工時暫未開始施工，塔心未被覆蓋，則利用塔心作為測站點，根據錐段每榀三角架的橫梁內側上P6、P7、P8 三個點的空間x/ y/ z坐標進行高程、軸線、扭角測量定位。詳見圖2。

圖2“階段一”鋼塔錐段三角架定位測量

若塔心脫硫吸收塔與鋼塔安裝施工基本同步，當脫硫吸收塔安裝龍骨、底板及壁板后，塔心的圓心點即被遮擋，此時無法利用塔心點進行測站測量。此時，需轉移測站點進行吊裝測量控制，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，轉移測量點到環基0m 面板上，設置于每榀鋼三角柱腳過塔心軸線外側1m 合適位置處。共設置28 個測站點，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行對向180°的三角架定位測量，視角較好，具體定位方法同前述的塔心測站。

（2）情況二：在施工過程中出現塔心脫硫吸收塔高度高于鋼塔安裝的三角架高度時，此時塔外環基上設立的對向測站點由于視線阻擋無法測量，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域外安全區域）設置錐段吊裝測量點。測量點設置7 個，每個測量點負責測量4 榀鋼三角，以0°、51.4°、102.8°、154.3°、205.7°、257.1°、308.6°，每間隔51.4°設置一個測量點。通過這7 個測量點建立塔內測量控制網。隨著三角架安裝位置不同，采用不同的測量點進行吊裝定位測量，滿足全部鋼三角的吊裝。當仰角較大時，全站儀可配彎管目鏡進行觀測測量。

2.2 階段二：錐段（加裝內置蒙皮）、直筒段的三角架定位測量

錐段的部分層數三角架在筒體內側加裝了蒙皮，直筒段的每層同樣加裝了內置蒙皮，塔內設立的測站點由于內置蒙皮遮擋三角橫梁上的P6、P7、P8 測量點，無法通過塔內測站點進行測量。此時，把測量點設置在環基基礎各柱腳后側軸線上，布置情況同階段一（情況一），28 個測站點分別測量定位每層對應的那榀三角架，當仰角較大時全站儀可配彎管目鏡進行觀測測量。詳見圖3。

圖3“階段二”錐段（加裝內置蒙皮）、直筒段的三角架定位測量

2.3 階段三：加強環三角架的定位測量

加強環布置于直筒段筒體外，雖然加強環三角架橫梁的空中位置投影直徑小于環基直徑，但由于水平距離更小及高度，環基上測站點即使配合彎管目鏡仍無法測量。此時，需把測站點布置在環基外合適的圓周上，具體圓周直徑應根據鋼塔高度來定。此測站圓直徑可依靠全站儀彎管目鏡大范圍縮小，滿足間冷塔周邊構筑物密集、無足夠視距的情形。具體測量點布置為：在間冷塔外，以塔心為中心，從0°線為起始點，在直徑n 米的圓周上設置測站點；測量點同樣設置為7 個，以0°、51.4°、102.8°、154.3°、205.7°、257.1°、308.6°，每間隔51.4°設置一個測量點；每個測量點負責定位4 榀三角架。從環基邊沿向外選取合適距離（根據鋼塔高度及周圍空間具體而定）圈定測站點，此測站點位置可根據現場實際情況進行具體距離調整，目的是在塔外確定7 個測量點，建立塔外測量控制網，滿足加強環各層、各榀三角架的定位測量。詳見圖4。

圖4 加強環三角架的定位測量

3 空冷島模塊式組裝、安裝優勢

針對“五塔合一、蒙皮內置、加強環外置”式間冷鋼塔，且在周邊構筑物密集無足夠水平視距的情況下，通過分階段分別進行測站點布設，建立測量控制體系，系統、完整、高效地解決了三角架的定位測量、安裝問題。充分發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量，縮短了工期、保證了施工安全、進度，降低了施工成本。

4 結語

中國化學工程第三建設有限公司參與建設了新疆某66 萬發電機組工程兩座間冷塔項目、內蒙古某發電公司兩座66 萬機組間冷塔項目、甘肅某百萬機組調峰煤電項目高效超超臨界機組工程兩座間冷塔，合計6 座電廠新型鋼結構間冷塔的安裝。其中4 座間冷塔為66 萬發電機組配套的新型鋼結構間冷塔，結構形式一樣，其蒙皮外置于塔體，加強環內置于塔體，且塔心處未設計脫硫吸收塔，塔內其他構筑物較少，結構相對簡單；2 座間冷塔為百萬發電機組配套的新型鋼結構間冷塔，結構形式近似相反于前面項目，且為目前世界首例，其特點是間冷塔為“五塔合一”式，汽輪機冷端采用自然通風鋼制冷卻塔，布置方案為煙塔合一，主機間接冷卻系統與輔機冷卻系統同塔布置，先進低能耗碳捕集系統（CCUS）吸收塔進出煙道布置在冷卻塔內，集主機冷卻系統、輔機冷卻系統、排煙系統、脫硫系統、系統煙道于一體，形成“五塔合一”式間冷塔。

“五塔合一”式間冷塔蒙皮內置、加強環外置，這些設計特點造成鋼塔主體三角架測量定位有別于前述項目。需根據其自身特點和現場具體施工環境來合理規劃、統籌設計一套完整的測量定位控制網，以滿足施工需求。本測量方法的總結，補充、完善了新型鋼結構間冷塔在設計創新后造成的測量困難問題。后續類似項目的設計雖然會有一定的改變，但萬變不離其宗，可在本方法的基礎上總結、提高。希望相關從業者在日后的工作中予以進一步優化完善。