纪荣喜

摘要：文章主要结合笔者的工作实践，主要针对广东大唐潮州三百门电厂#3、#4机组（2×1000MW）机组扩建工程烟囱倾斜测量方法进行了分析与研究，通过测量结果分析，发电厂#3、#4机组烟囱3个截面的倾斜偏心距离均未超过《烟囱工程施工及验收规范》（GB 50078-2008）规定的允许值范围，旨在为类似的工程测量工作提供参考借鉴。

关键词：扩建工程；2×1000MW机组；烟囱倾斜；测量方法

1 工程概述

广东大唐潮州三百门电厂位于潮州市饶平县柘林镇，规划装机容量为2×600MW+2×1000MW+4×1000MW燃煤发电机组，#3、#4机组（2×1000MW）一期扩建工程占地面积约13.5公顷。本发电厂#3、#4机组烟囱为双钢内筒钢筋混凝土结构。该烟囱混凝土结构部分设计标高为233m，钢内筒结构部分设计标高240m，烟囱±0.00标高相当于1985年国家高程5.3m。烟囱底部设计直径为26.8m，顶部设计直径为19.0m，该烟囱设计等级为一级。为了保证电厂施工质量和安全稳定运行，必须对其烟囱进行倾斜观测。

2 工程地质条件

本工程厂址范围内场地的地层岩石主要为第四系覆盖层和燕山早期黑云母花岗岩（γ52（3）），第四系覆盖层有人工成因、海相沉积和残积成因等类型土层。人工成因的土层为素填土，海相沉积成因的土层主要为砂土和粘性土，残积成因的土层主要为花岗岩风化形成的砂质粘性土。下伏基岩主要为燕山早期黑云母花岗岩（γ52（3）），地质情况复杂。

3 测量仪器设备

对广东大唐潮州三百门发电厂#3、#4机组烟囱倾斜测量过程使用的是徕卡TCR1201+型全站仪配合专用棱镜组，该仪器标称测角精度为1″，测距精度为±（1+1.5PPm×D）mm。所有仪器设备均经过计量认证部门检定合格后使用。

4 烟囱倾斜测量方法

根据《建筑变形测量规范》（JGJ 8-2007）的相关规定，当从建筑或构件的外部观测主体倾斜时，宜选用以下经纬仪观测法：

4.1投点法

观测时，应在底部观测点位置安置水平读数尺等量测设施。在每测站安置经纬仪投影时，应按正倒镜法测出每对上下观测点标志间的水平位移分量，再按矢量相加法求得水平位移值（倾斜量）和位移方向（倾斜方向）。

4.2 测水平角法

对塔形、圆形建筑或构件，每测站的观测应以定向点作为零方向，测出各观测点的方向值和至底部中心的距离，计算顶部中心相对底部中心的水平位移分量。对矩形建筑，可在每测站直接观测顶部观测点与底部观测点之间的夹角或上层观测点与下层观测点之间的夹角，以所测角值与距离值计算整体的或分层的水平位移分量和位移方向。

4.3 前方交会法

根据《建筑变形测量规范》（JGJ 8-2007）对倾斜观测方法的说明，结合现场实际情况，对广东大唐潮州三百门发电厂#3、#4机组烟囱的倾斜测量采用前方交会法进行测量。广东大唐潮州三百门发电厂#3、#4机组烟囱在施工过程中，分别在烟囱外部0m截面、30m截面、160m截面及231.5m截面均埋设有倾斜测量标志作为烟囱倾斜测量之用。

前方交会法测量烟囱倾斜的基本原理是：如图1及图2所示，在A、B两个已知倾斜观测基准点上分别安置全站仪，测量烟囱不同截面上所埋设的观测标志与AB基线的夹角，通过夹角计算出各水平截面的中心点 的坐标。由于中心点无法直接测量，故运用前方交会法，先后在A、B两点的视线分别与某一高度水平截面烟囱的两个外缘相切。

通过测量A测站两切线 、 与AB基线及B测站两切线 、 与BA基线边计算得到所夹的水平角平均值 和 ，该水平角平均值 和 即为烟囱某一高度水平截面中心点 与AB基线的交会内角。然后根据以下所列的前方交会法公式（1）及（2）计算出烟囱某一高度水平截面中心 的平面坐标（ ， ）以及烟囱底部中心点 的平面坐標（ ， ），以烟囱底部中心点 的坐标作为倾斜偏移值计算的基准，根据公式（3）计算出 与 之间的距离，以此得到烟囱某一高度水平截面中心相较于烟囱底部中心的偏心距离 。

……………（1）

……………（2）

……………（3）

图1 前方交会法测量烟囱任一截面中心坐标示意图 图2 烟囱倾斜观测点布置示意图

根据现场情况，对烟囱的倾斜监测过程以厂区控制网中的编号为SD001、SD005、SD006及SD007 的4个观测墩，以及所布设的编号为Z1及Z2的2个一级导线点作为烟囱倾斜观测的基准点来开展倾斜观测工作，其平面坐标系统为大唐潮州三百门电厂独立坐标系统，各观测基准点的数据见表1。

5 测量结果分析

通过倾斜观测基准点，以所列倾斜观测原理为指导，对广东大唐潮州三百门发电厂#3、#4机组烟囱底部、30m截面、160m截面及231.5m截面4个截面进行测量并计算得到各截面处中心的坐标，然后计算出各截面中心相对于烟囱底部中心的倾斜偏心距离、烟囱中心倾斜率及倾斜角度等烟囱偏心元素汇总入表2。

6结论

《烟囱工程施工及验收规范》（GB 50078-2008）对钢筋混凝土烟囱筒身规定的中心线垂直度偏差允许值见表3。

高度300m 125

根据表4的规定，计算得到钢筋混凝土烟囱30m高处截面中心的倾斜偏心允许值为30mm，160m高度处截面中心的倾斜偏心允许值为78mm，231.5m高度处截面中心的倾斜偏心允许值为102mm。

根据测量结果，大唐潮州三百门电厂#3、#4机组烟囱30m截面、160m截面及231.5m截面中心处的倾斜偏心值分别为5.6mm、21.1mm及56.8mm。

由此可见，在观测期内，大唐潮州三百门电厂#3、#4机组烟囱3个截面的倾斜偏心距离均未超过《烟囱工程施工及验收规范》（GB 50078-2008）规定的允许值范围。

参考文献：

[1]《建筑变形测量规范》（JGJ 8-2007）；

[2]《工程测量规范》（GB 50026-2007）；

[3]《烟囱工程施工及验收规范》（GB 50078-2008）。