华润新能源辽宁北票风电场塔筒垂直度及基础沉降.doc

华润新能源辽宁北票风电场塔筒基础水平度及垂直度

测量方案

编制：
审核：
批准：

杭州华诚设备工程监理有限公司
2014.12.20

一、 编制依据：
风电场场站工程地址勘察技术规定；
风力发电机组安装质量验收规范；
风力发电场项目工程验收规程（DL/T5191-2004）；
风力发电机组塔架（GB/T9072-2010）；
风力发电机组验收规范（GB/20319-2006）；
建筑工程施工质量验收统一标准（GB50300）；
工程测量规范（GB50026-2006）；
建筑变形测量规范（JGJ8-2007）；
经纬仪核定规范（JJG414-2003）；
水准仪核定规程（JGJ4-1999）；
塔架设计图纸。
二、 编制说明：
本次测量工作主要测量基础水平度和塔筒垂直度，确认基础水平度和塔筒垂直度是否符合相关精度要求。
本项目基础为乙级基础，根据《建筑变形测量规范》要求，本次风机基础水平度、塔筒垂直度测量精度等级为二级。为了保证测量的准确性，确保测量工作的高效率、高精度，本次工程的测量工作必须严格按《工程测量规范》（GB50026-2007）的要求进行控制。
三、 基础水平度及塔筒垂直度测量目的：
风机塔筒属于高耸建筑，塔筒偏心、基础不均匀沉降超过允许误差，在压力荷载和动力荷载作用下，将给风电机组运行带来安全隐患，轻则将使风机达不到设计运行标准，重则将造成塔筒倾覆，后果严重。基础水平度及塔筒垂直度对风机能否安全运行具有较强的敏感性，所以基础水平度及塔筒垂直度精度要求显得尤为重要。也是评定工程质量是否合格的重要环节。
四、测量准备：
1、人员培训：
测量前由公司组织测量专业人员认真学习测量规范、规程，熟悉测量方法，由测量工程师对本工程的测量进行培训和交底，明确测量要求，并对本工程各部位测量工作做出具体安排。
严格审核原始数据的客观性、真实性、准确性，坚持测量工作步步校核。
测量数据记录要及时，做到数据准确，内容完整，记录规范。
测量计算的基本要求：依据准确，计算有序，方法科学，结果可靠。记录数字位数反映客观精度。
2、人员安排：
本次测量工作安排4人，其中测量工程师1人，负责观测工作，1名内业人员，负责数据审核、计算，资料的整理工作。一名现场记录员，负责现场测量数据记录。一名立尺人员。
3、测量仪器、设备：
测量仪器、器具应按国家计量部门的有关规定进行检定，合格后方可使用。
1）电子全站仪：多功能测量仪器，具测角、测距、放样等功能，采用南方全站仪，满足风机塔筒精度要求。
2）水准仪：高差测量仪器，采用Ds1水准仪，精度满足要求。
3） 经纬仪：测量水平角、垂直角，标定直线、延长线等。
五、 基础水平度、塔筒垂直度的测量：
（一）基础水平度测量：
1、测量方法：
基础水平度检测使用水准仪，在基础施工时，埋设在基础关键断面上有相对对称的4个观测基准点。架设水准仪并校准（架设位置能够测量两对称点），任意选取一个基准点作为参照点A，立标尺，测回3次并记录测回1、测回2、测回3,确认成果数值Ha，（精度误差不大于0.5mm）。选取对称点B，立标尺，重复A点测量过程，测回3次并记录测回1、测回2、测回3，确认成果数值Hb（对称观测点的高度误差不大于0.3mm）。测量两对称点A——B之间点水平距离，往返测量两次并记录测量往Sab1、返Sba2，确认成果数值Sab。采取同样方法，测量对称点C、D并记录。计算对称基准点高度差、倾斜角度、方向。
2、计算：
1）高差计算：
A——B对称点高度差：Hab=Ha-Hb
C——D对称点高度差：Hcd=Hc-Hd
根据矢量坐标系计算方法计算基础最大高差值。
Hδ=√(Hab) 2+(Hcd) 2
其中：Ha：基准点A实测校核高度值；
Hb：基准点B实测校核高度值；
Hab：基准点A、B高度差；
Hc：基准点C实测校核高度值；
Hd: 基准点D实测校核高度值；
Hcd：基准点C、D高度差；
Hδ：基准点最大高度差。
2）水平倾斜角度计算：
A——B方向：tgαab=Hab/Sab 倾斜角αab=
C——D方向：tgβcd =Hcd/Scd 倾斜角βcd=
其中：αab为基准点A、B倾角；
Hab为基准点A、B高度差；
Sab为基准点A、B水平距离；
βcd为基准点C、D倾角；
Hcd为基准点C、D高度差；
Scd为基准点C、D水平距离。
3）水平度计算：
A——B方向： L ab=Hab/Sab 单位：mm/m
C——D方向：L cd=Hcd/Scd 单位：mm/m
其中：L ab为A——B方向水平度；
L cd为C——D方向水平度。
4）基础水平倾斜角度、水平度计算、方位校核：
根据矢量坐标系可计算基础水平倾斜角度、水平度及相对于仪器架设点的方位。 以仪器架设点进行测量的正前方向设为虚拟正北方向，并设置为零度。用罗盘测量水准仪架设点相对塔筒的实际方位。计算并校核塔筒基础自然倾斜角度方位。
（二）、塔筒垂直度测量：
1、塔筒顶部中心点坐标的测量：
1）仪器架设：按照全站仪操作规程要求，架好全站仪并校准。
2）任意选取塔筒顶部圆周上一点P，采用激光粗调方法使目镜对准塔筒顶部左边缘切点P1，然后精调对准。向右旋转全站仪目镜，粗调对准右边缘切点P2，然后精调对准。当P1、P2点确认后，根据P1、P2之间的水平角，精调点P位置，并确认校准（P点位置，尽可能调至P1、P2两点连线的中点）。
3）全站仪操作步骤：
①输入待测点的点名——待测点编码——目镜对准塔筒顶部左边缘切点P1——目镜对准塔筒顶部右边缘切点P2——目镜对准P点测距——确认对准。
4）测量：
待P点确认后，测量方向角A、方向角B、中心点距离S。
① 测量方向角A并保存；
② 测量方向角B并保存；
③测量仪器与P点的距离S，并保存。
5）操作全站仪至坐标测量界面。塔筒顶部中心点Po坐标，根据保存的测量成果，全站仪程序自动计算出Po点的坐标（N、E）。记录坐标测量结果。。
随界面显示测量参数值：
Z：Po点高程（相对于全站仪测点高程）；
HA：当前水平角度值；
VA：当前垂直角度值；
HD：仪器与塔筒顶部中心点的水平距离；
VD：仪器架设点与塔筒顶部中心点高度差；
SD：仪器架设点与塔筒顶部中心点的斜距。
图形：显示塔筒顶部中心点测量的示意图形
2、塔筒底部中心点坐标的测量：
1）仪器调整：垂直方向转动目镜对准塔筒底部，并校准。（仪器架设点不动），以下测量方法与塔筒顶部中心点坐标测量方法相同。
2）任意选取塔筒底部圆周上一点P′，采用激光粗调方法使目镜对准塔筒底部左边缘切点P1′，然后精调对准。向右旋转全站仪目镜，粗调对准右边缘切点P2′，然后精调对准。当P1′、P2′点确认后，根据P1′、P2′之间的水平角，精调点P′位置，并确认校准（P′点位置，尽可能调至P1′、P2′两点连线的中点）。
3）全站仪操作步骤：
①输入待测点的点名——待测点编码——目镜对准塔筒底部左边缘切点P1′——目镜对准塔筒底部右边缘切点P2′——目镜对准P′点测距——确认对准。
4）测量：
P′点确认后，测量方向角A′、方向角B′、中心点距离S′。
①测量方向角A′并保存；
②测量方向角B′并保存；
③测量仪器与P′点的距离S′，并保存。
5）操作全站仪至坐标界面，塔筒底部中心点Po′坐标，根据保存的测量成果，全站仪程序自动计算出Po′点的坐标（N′、E′）。并记录。
随界面显示测量参数值：
Z′：Po′点高程（相对于全站仪测点高程）；
HA′：当前水平角度值；
VA′：当前垂直角度值；
HD′：仪器与塔筒底部中心点的距离；
VD′：仪器架设点与塔筒底部中心点高度差；
SD′：仪器架设点与塔筒底部中心点的斜距。
3、为了确保塔筒垂直度精度要求，可采用增加测点的方法解决。
4、计算：
1）最大倾斜距离a的计算：
a=√(N-N′)2+(E-E′)2
2）倾斜角度α的计算：
tgα=a/H α= 其中H为塔筒高度。
3)垂直度Lh的计算：
L h= a/H 单位：mm/m
4）倾斜方向：
仪器架设测量的方向虚拟为正北方向，设为0度。通过计算，可计算倾斜方向的方位角度β：
tgβ=(E-E′) /（N-N′） β= （存在四种方位）
用罗盘测量全站仪架设点相对于塔筒的实际方位，通过校核，确认塔筒倾斜的自然方位。
5、根据每台风机测量成果，整理本项目测量成果资料，出具基础水平度、塔筒垂直度测量报告。
六、测量仪器精度：
本次测量仪器精度要求应满足设计、规范标准要求。
七、质量标准措施：
1、认真学习有关规范、标准及设计要求，仔细核对依据资料，针对具体问题制定相应方案措施。
2、对测量成果严格执行自检互检，检查校验，准确无误后，方可形成成果资料。
3、对测量成果资料记录齐全、完整、真实、准确。使每项测量工作具可追溯性。
4、测量作业的各项技术按《工程测量规程》进行，测量操作员持证上岗。
5、使用的测量仪器设备必须检定合格且在有效期内，标示保存完好。
6、仪器设备由专职测量人员保管，以保证仪器设备均能满足相应的精度要求。

附件1.水平度测量记录表
附件1.垂直度测量记录表
附件3.垂直度实测图