五塔合一、蒙皮内置式间冷塔钢塔三角架测量定位施工方法

邢其来 张瑞杰

中国化学工程第三建设有限公司 安徽合肥 230601

某百万机组调峰煤电项目高效超超临界机组工程，新建两座“五塔合一”式间冷塔，其蒙皮内置、加强环外置，间冷塔塔心为脱硫烟塔，主、辅机系统空冷散热器垂直立式布置在间冷塔外侧一周。间冷塔塔体为全钢结构，包含下部锥体、圆柱塔体、外置加强环、展宽平台和内置护铝板等。钢塔高190.5m，重约4600t，单台塔内置护铝板约47631m2。下部锥体底部直径为127m，锥体高度61.5m，上部圆柱塔体直径为90m，圆柱塔体高度129m。间冷塔钢塔主体均由三角形格构架拼装而成，锥体部分由6 层三角形格构架组成（单件三角架最大质量约9.6t），上部圆柱塔体由12 层三角形格构架组成（单件三角形最大质量约8.6t），上部圆柱塔体外有4 层加强环。每层结构均有28 榀三角架，单台钢塔共计（6+12+4）×28=616 榀。如图1 所示。

图1“五塔合一”式间冷塔简图和实物图

1 项目特点

由于本工程的设计结构特点为“五塔合一”，且蒙皮内置于筒体，加强环外置于筒体，间冷塔内塔心处为脱硫烟塔，故造成钢塔的三角架无法有效地借用塔心进行测量定位。

另外，间冷塔四周存在输煤栈桥、循环水泵房、酸液废水池等其他构筑物，施工条件相当受限，给不同高度层的三角架的定位测量造成了很大影响，原来的测量定位方法已无法满足现场施工。所以，现场需要统筹规划一种高效、可靠、安全的测量定位方法进行配合施工。

2 施工主要方法及技术措施

针对钢塔主体三脚架的定位测量，按照安装步骤统筹规划，系统地解决从钢塔锥段→直筒段→加强环等各层、各榀三角架的定位测量，设计了新型“五塔合一”式间冷塔的定位测量施工方法，该方法方便灵活、安全可靠、经济实惠、实用性强。

2.1 阶段一：钢塔锥段（未加装内置蒙皮的各层）三角架定位测量

若塔心脱硫吸收塔在钢塔锥段施工时暂未开始施工，塔心未被覆盖，则利用塔心作为测站点，根据锥段每榀三角架的横梁内侧上P6、P7、P8 三个点的空间x/ y/ z坐标进行高程、轴线、扭角测量定位。详见图2。

图2“阶段一”钢塔锥段三角架定位测量

若塔心脱硫吸收塔与钢塔安装施工基本同步，当脱硫吸收塔安装龙骨、底板及壁板后，塔心的圆心点即被遮挡，此时无法利用塔心点进行测站测量。此时，需转移测站点进行吊装测量控制，在此种情形下分为两种情况：

（1）情况一：在塔心中心桩被遮盖后，脱硫吸收塔安装高度低于三角架高度时，转移测量点到环基0m 面板上，设置于每榀钢三角柱脚过塔心轴线外侧1m 合适位置处。共设置28 个测站点，且均位于过圆心的直径线上，这样可以通过三角架的空隙方便地进行对向180°的三角架定位测量，视角较好，具体定位方法同前述的塔心测站。

（2）情况二：在施工过程中出现塔心脱硫吸收塔高度高于钢塔安装的三角架高度时，此时塔外环基上设立的对向测站点由于视线阻挡无法测量，则在以塔心为圆心的直径d 米的圆周上（此圆位于脱硫吸收塔施工区域外安全区域）设置锥段吊装测量点。测量点设置7 个，每个测量点负责测量4 榀钢三角，以0°、51.4°、102.8°、154.3°、205.7°、257.1°、308.6°，每间隔51.4°设置一个测量点。通过这7 个测量点建立塔内测量控制网。随着三角架安装位置不同，采用不同的测量点进行吊装定位测量，满足全部钢三角的吊装。当仰角较大时，全站仪可配弯管目镜进行观测测量。

2.2 阶段二：锥段（加装内置蒙皮）、直筒段的三角架定位测量

锥段的部分层数三角架在筒体内侧加装了蒙皮，直筒段的每层同样加装了内置蒙皮，塔内设立的测站点由于内置蒙皮遮挡三角横梁上的P6、P7、P8 测量点，无法通过塔内测站点进行测量。此时，把测量点设置在环基基础各柱脚后侧轴线上，布置情况同阶段一（情况一），28 个测站点分别测量定位每层对应的那榀三角架，当仰角较大时全站仪可配弯管目镜进行观测测量。详见图3。

图3“阶段二”锥段（加装内置蒙皮）、直筒段的三角架定位测量

2.3 阶段三：加强环三角架的定位测量

加强环布置于直筒段筒体外，虽然加强环三角架横梁的空中位置投影直径小于环基直径，但由于水平距离更小及高度，环基上测站点即使配合弯管目镜仍无法测量。此时，需把测站点布置在环基外合适的圆周上，具体圆周直径应根据钢塔高度来定。此测站圆直径可依靠全站仪弯管目镜大范围缩小，满足间冷塔周边构筑物密集、无足够视距的情形。具体测量点布置为：在间冷塔外，以塔心为中心，从0°线为起始点，在直径n 米的圆周上设置测站点；测量点同样设置为7 个，以0°、51.4°、102.8°、154.3°、205.7°、257.1°、308.6°，每间隔51.4°设置一个测量点；每个测量点负责定位4 榀三角架。从环基边沿向外选取合适距离（根据钢塔高度及周围空间具体而定）圈定测站点，此测站点位置可根据现场实际情况进行具体距离调整，目的是在塔外确定7 个测量点，建立塔外测量控制网，满足加强环各层、各榀三角架的定位测量。详见图4。

图4 加强环三角架的定位测量

3 空冷岛模块式组装、安装优势

针对“五塔合一、蒙皮内置、加强环外置”式间冷钢塔，且在周边构筑物密集无足够水平视距的情况下，通过分阶段分别进行测站点布设，建立测量控制体系，系统、完整、高效地解决了三角架的定位测量、安装问题。充分发挥新型多塔合一式间冷塔空间紧凑的施工条件，保证三脚架的顺利定位测量，缩短了工期、保证了施工安全、进度，降低了施工成本。

4 结语

中国化学工程第三建设有限公司参与建设了新疆某66 万发电机组工程两座间冷塔项目、内蒙古某发电公司两座66 万机组间冷塔项目、甘肃某百万机组调峰煤电项目高效超超临界机组工程两座间冷塔，合计6 座电厂新型钢结构间冷塔的安装。其中4 座间冷塔为66 万发电机组配套的新型钢结构间冷塔，结构形式一样，其蒙皮外置于塔体，加强环内置于塔体，且塔心处未设计脱硫吸收塔，塔内其他构筑物较少，结构相对简单；2 座间冷塔为百万发电机组配套的新型钢结构间冷塔，结构形式近似相反于前面项目，且为目前世界首例，其特点是间冷塔为“五塔合一”式，汽轮机冷端采用自然通风钢制冷却塔，布置方案为烟塔合一，主机间接冷却系统与辅机冷却系统同塔布置，先进低能耗碳捕集系统（CCUS）吸收塔进出烟道布置在冷却塔内，集主机冷却系统、辅机冷却系统、排烟系统、脱硫系统、系统烟道于一体，形成“五塔合一”式间冷塔。

“五塔合一”式间冷塔蒙皮内置、加强环外置，这些设计特点造成钢塔主体三角架测量定位有别于前述项目。需根据其自身特点和现场具体施工环境来合理规划、统筹设计一套完整的测量定位控制网，以满足施工需求。本测量方法的总结，补充、完善了新型钢结构间冷塔在设计创新后造成的测量困难问题。后续类似项目的设计虽然会有一定的改变，但万变不离其宗，可在本方法的基础上总结、提高。希望相关从业者在日后的工作中予以进一步优化完善。