秦山核电站二期微型精密工程测量控制网.doc

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秦山核电站二期微型精密工程测量控制网
赵凤望
(中国核工业总公司第二十二建设公司　314300)
　　一、概　述
　　秦山压水堆核电站二期工程，微型精密工程测量控制网，布设在核厂房内部。微网点位是设计图给定的，不能改变，规范要求点位精度：mp≤±1 mm。高精度微型精密工程测量控制网，是施工单位自己测设的一个难点。
　　本文所阐述的是核电站厂房内部微型精密工程测量控制网的制作方法，仅供参考。http;//测绘信息网

　　二、核反应堆内部微网
　　如图1所示，核电站的核心是反应堆，反应堆微网建立在-3.6 m层上，反应堆内部直径Φ＝37 m，±0以上高62.5 m，微网点是各层施工测量定位、放线，设备安装的基准。反应堆内部微网的建立，首先是精确地测定反应堆中心的坐标，最后归化到设计位置上，要求误差≤±1 mm。再精确地给出反应堆十字轴线，标定在钢衬里上，要求误差≤±5″。在此基础上，建立独立的反应堆内部微网。

图1　秦山核电二期压水堆反应堆微网(1KX)
　　三、核辅助厂房内部微网
　　核心区的反应堆与核辅助厂房内部微网，边长5～30 m不等，是根据厂房内部结构安装需要而设计的。由于厂房施工先、后不一致，进度不一样，所以核心区中的反应堆及核辅助厂房内部微网不能一次建成，而是分块分片的建立各区的微网。
　　核辅助厂房内部微网建立在-7.0 m层上，±0以上高40 m左右，是使用场地控制网的起算坐标，建立独立的微网。这种微网的起算坐标，可认为无误差。独立微网应至少增加一个强制方位角条件约束，强制方位角可单独测设，方位角平差值的中误差：mα≤±2″。
　　这种微网，包括反应堆内部微网，都是边角联测网，仪器与觇标对中，点上光学对中，使用精密基座，仪器与觇标对中中误差应在±0.5 mm以内，所以光学对中器，应严格校正准确。
　　图2、图3是使用场地控制网的坐标(点位精度≤±1.5 mm,平均0.8 mm)为起算数据，建立的独立微型精密工程测量控制网。

图2　1KX燃料厂房微网

图3　CDEF独立微网
　　四、建立微网
　　1. 精度估算http;//测绘信息网
　　根据设计图上设计的控制点点位、与附近的场地控制网点相连线，组成各种不同的网型，用电算法进行精度估算，优化方案设计，选用最简单的网形，最少的工作量施测。
　　由于施工现场条件的限制，内部结构相当复杂，建筑物隔墙的插筋，螺纹钢(直径Φ28～Φ42)林立密布，层层叠加，通视极为困难。微网点位是设计图给定的，不能随意变动，所以微网的设计要根据施工现场的实际情况，及时调整，确保施测方案可行。这样，才能保证设计应有的精度。http;//测绘信息网
　　精度估算的要点是，测距中误差按仪器的标称精度，而观测方向中误差，根据短边测角误差大的特点，不能按《规范》中规定的测角中误差来取舍。影响短边测角中误差的主要因素是，仪器与觇标对中误差。
　　仪器与觇标对中误差，对测角综合影响的中误差按下式计算：

式中，a、b为仪器站至A、B点的边长；eA、eB为觇标在A、B点对中的线量误差；eC为仪器对中线量误差；γ为A、B、C夹角。
　　当e=eA＝eB=eC=0.5 mm、a=b=20 m、γ＝180°时，误差最大，即me=±8.9″。
　　按现代常用的2″级仪器或是精度更高的仪器，测回法或全圆法测角，2个测回，测量中误差mI＝±2″，是比较容易达到的，则测角中误差：=±9.1″，观测方向中误差：mL＝±6.45″。核电站微网平均边长：5～30 m，那么观测方向中误差取值范围：13.0″～4.0″是比较合适的，按此原则进行精度估算。
　　2. 观测http;//测绘信息网
　　(1) 方向观测
　　采用仪器：TC2002全站仪，觇牌、棱镜基座全部使用精密基座。观测方法：测回法或全圆法，2个测回。如单独测设强制方向，3个测回。因边长、短悬殊，视差影响比较大，所以每个方向正镜(或倒镜)测完后，立即进行倒镜(或正镜)观测，以减少视差对测角精度的影响。
　　(2) 距离观测
　　由于边短、高差小，可测平距，2个测回，每测回4个读数。边长应往、返观测，并进行气象改正。
　　3. 平差计算
　　坐标平差，电算。测角中误差先验值，根据实测图形闭合差来计算；测距中误差先验值，按仪器标称精度，送入计算机。

　　五、实例http;//测绘信息网
　　1. 反应堆微网(1RX)
　　如图1，精度估算时，取方向观测中误差：mL=±10″，距离误差：a=1 mm，b=1×10-6D。平差结果：mL＝±8.76″，测距中误差：mS＝±0.88 mm。精度估算与平差后的点位精度结果，见表1。
　　2. 1KX燃料厂房微网
　　如图2，精度估算时，取方向观测中误差：mL＝±6.76″，距离误差a=1 mm，b=1×10-6D。平差结果：mL＝±6.36″,测距中误差：mS＝±0.35 mm。精度估算与平差后的点位精度结果，见表2。
表1　1KX反应堆微网点位中误差/mm

点　号
N1
N2
N3
N4
N5
N6
N7
N8
N9
N10
估算值
0.5
0.7
0.7
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
平差值
0.3
0.5
0.5
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
点　号
N11
N12
N13
N14
N15
N16
N17
N18
N19
N20
估算值
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.7
0.7
平差值
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
0.5
0.5

表2　1KX燃料厂房微网/mm

点号
727
728
729
730
731
732
733
734
估算值
0.6
0.7
0.8
0.9
0.9
0.8
0.8
0.9
平差值
0.3
0.2
0.3
0.4
0.4
0.4
0.3
0.3

　　3. CDEF独立微网
　　如图3，精度估算时，取方向观测中误差：mL＝D±4.0″F，距离误差a=1 mm，b=1×10-6D。平差结果：mL＝±2.92″,测距中误差：mS＝±1.08 mm。精度估算与平差后的点位精度结果，见表3。
表3　CDEF独立微网/mm

点号
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
估算值
1.2
1.0
0.9
1.0
1.2
1.3
0.9
0.7
1.4
0.8
0.6
平差值
0.9
0.8
0.6
0.8
0.9
1.0
0.7
0.6
1.0
0.6
0.5

　　六、结论
　　1. 高精度微型控制网，根据短边测角误差大的特点，精度估算时，按实际边长进行估算，不能按《规范》规定进行。
　　2. 影响微网点位精度的主要因素是对中误差，所以，仪器的对中器应严格校正准确，并应采用精密基座。
　　3. 施工进度要求很急，所以应根据微网设计图，提前做好方案设计，待混凝土浇筑后，可进行微网观测时，立即进行。否则，竖向钢筋与横向钢筋绑扎就位后，观测很难进行，往往需要重新调整设计方案，影响施工进度。http;//测绘信息网
　　4. 按上述三条认真去做，高精度微网测设，是能够达到应有的精度的。