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摘要：煤焦化工程焦炉基础喷管在施工中应用时，结合全站仪及铟钢尺总控及分段丈量距离技术，有效的确定各喷管的平面相对位置，使测量工作中的系统和偶然误差降至最低，从而满足设计精度的需要。采用新的“模具控制预埋法”平面结构分析模型和解析方式，用简单的代数运算即可预测水平位移值。将繁琐的整体控制技术转入局部的单点控制技术，使施工对专业技术人员的占用极少，能满足工程对工期的实际要求。
关键词：GPS总体控制基点网；模具控制预埋法；单点控制技术
中图分类号：TU758 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）18
在大、中型煤焦化工程施工中，要在焦炉基础喷管的施工中投入繁琐的喷管定位工作，在施工过程中必须考虑挠动的影响，这不仅需要保证工程本体施测的质量要求，还须妥善地解决整体施工中由于变形、位移的产生影响问题。
1 适用范围
施工场地条件限制、预埋件精度要求标准极高的大面积呈规则布置预埋工程施工。
2 工艺原理
采用“模具控制预埋法”平面结构分析模型方式，在已具备喷管安装条件下，喷管下口模板开口定位完毕，在喷管安装时主要控制喷管上口每一模具之间的间距和喷管上口标高，并使喷管上口完全垂直于底模板。喷管上口高程采用S03精密工程水准仪控制。同时，对系统外的平面控制采用GPS均匀布置控制基点，利用全站仪定向及单轴线内距离总控制、铟钢尺分段丈量控制的方法。通过全过程的施工监控量测，监视平面结构的稳定，随时调整相对间距，使主体平面结构能安全顺利地建成。
3 施工工艺流程及操作要点
3.1 施工工艺流程
施工准备→平面控制测量施工→模板安装施工→预埋喷管定位施工→钢筋安装施工→喷管的安装施工。
3.2 操作要点
3.2.1 平面控制测量施工
平面控制测量采用GPS设置三个控制基点，并均匀分布于测区周围，再采用全站仪布设二级导向点，施工中的具体要求有如下几点：
第一，GPS基点采用静态测量模式测设，确保基点网稳定可靠。
第二，全站仪导向点采用固定的长边点测设，并精确复合。
第三，各导向点应一站同时测设，并采用同一测量仪器。
第四，铟钢尺分段量距时应采用全尺通量再内插分点，同时铟钢尺应做比长校对及标准拉力。
第五，严格控制预埋点间距，注意“标高、中线、前倾后仰、前仰后倾”等各项偏差。
第六，按设计施工双层满铺钢筋网，将纵向连接筋、钢筋网与预埋件连接牢固。
第七，砼浇注施工过程中，加强量测频率，及时反馈量测结果，以便根据量测结果及时修正预埋件位置，确保平面结构稳定、可靠。
3.2.2 模板安装施工
焦炉基础施工完后，焦炉底板柱子支撑时，柱子上口向下300mm，预设150*150*80预埋件，此预埋件的主要作用是用于焦炉底板安装埋管时做工作平台支撑用，另外浇注砼时作为施工工作平台使用，焦炉底板支柱模前，用80*43*5槽钢焊接到此预埋件上，向上引出焦炉底板，高出喷管上口300mm，作施工承重用。焦炉底板钢筋绑扎完后，在槽钢支撑上口平焊L90*90*10角钢，作为施工水平支撑用。角钢上口平面高于喷管上口300mm。模板采用木质多层胶合板，骨架水平支撑选用100*50方木。
3.2.3 预埋喷管定位施工
喷管底口定位尤为关键，尤其是单管和整体管各中心线要求精度极高，所以尺寸丈量时尽量用尺子长拉短分，铟钢尺应做尺长鉴定，拉尺时还应加标准拉力。底口是定位在焦炉底板模板上，要求模板支撑质量较高，加固支撑应加强，承重后尽量避免因下沉造成的误差，模板铺设方龙骨时，要留出喷管下穿位置。模板放线定位完成后实施钻孔，定位采用￠4～5mm麻花钻头先在喷管位置放线中心点上钻孔，钻孔后采用开孔器进行开孔，开孔时开孔工具要与模板面90°垂直，有必要时可采用限位钻孔。在柴里捣固焦项目中，我单位共制作了六套模具，四个安装班组从一侧同时施工，剩余两套模具作为周转及备用。
3.2.4 钢筋安装施工
钢筋绑扎摆放时开孔位置要空出，上层钢筋与下层钢筋以网片形式采取固定点焊焊接，并把上下两层钢筋用短钢筋头做固定支撑，使两层钢筋之间距离按照要求支撑固定，防止钢筋上下弹动，因此解决了喷管安装时下沉的问题。
3.2.5 喷管的安装施工
喷管下口已在模板上开孔定位完毕，喷管安装时主要控制喷管上口每一模具之间的间距和喷管上口的高度，并使喷管垂直于底模板。喷管上口高度控制采用S03工程水准仪配合安装，喷管的垂度采用钢拐尺校正。模具间距采用直板钢尺直接量测。喷管安装完毕后，采用点焊的方式固定于焦炉底板钢筋网片中，在浇筑混凝土前管上口及下口尼龙布封堵。
4 质量保证措施
第一，统一对测量设备进行施工前仪器检验、鉴定。
第二，测量人员应专职、专人经培训方可上岗工作，对所有测量要严格认真，每项测量工作都要有严格的复核制度。
第三，共同使用的标高基准点要稳定坚固、不易变动，施工中尽量直接使用固定基准点。
第四，模板定位钻孔、扩孔时，必须严密注意模板是否稳定加固，及时调整钻杆速度和钻压。严格控制喷管安装预留孔的平面精度。
第五，模板及钢筋施工时应尽量每道工序都有专人操作，不要随意更换施工人员。
第六，所有加固支撑应尽量使用木质材料，克服金属材料受气温变化而易产生伸缩变化的影响。
第七，所有施工必须按隐蔽工程要求做好施工记录。
5 安全措施
第一，认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针，根据国家有关规定、条例，结合施工单位实际情况和工程的具体特点，组成专职安全员和班组兼职安全员以及工地安全用电负责人参加的安全生产管理网络，执行安全生产责任制，明确各级人员的职责，抓好工程的安全生产。
第二，施工现场按符合防火、防风、防雷、防洪、防触电等安全规定及安全施工要求进行布置，并完善布置各种安全标识。 第三，各类房屋、库房、料场等的消防安全距离做到符合公安部门的规定，室内不堆放易燃品；严格做到不在木工加工场、料库等处吸烟；随时清除现场的易燃杂物；不在有火种的场所或其近旁堆放生产物资。
第四，氧气瓶与乙炔瓶隔离存放，严格保证氧气瓶不沾染油脂、乙炔发生器有防止回火的安全
装置。
第五，施工现场的临时用电严格按照《施工现场临时用电安全技术规范》的有关规范规定执行。
第六，电缆线路应采用“三相五线”接线方式，电气设备和电气线路必须绝缘良好，场内架设的电力线路其悬挂高度和线间距除按安全规定要求进行外，将其布置在专用电杆上。
第七，施工现场使用的手持照明灯使用36V的安全电压。
第八，室内配电柜、配电箱前要有绝缘垫，并安装漏电保护装置。
第九，建立完善的施工安全保证体系，加强施工作业中的安全检查，确保作业标准化、规范化。
6 环保措施
第一，成立对应的施工环境卫生管理机构，在工程施工过程中严格遵守国家和地方政府下发的有关环境保护的法律、法规和规章，加强对施工燃油、工程材料、设备、废水、生产生活垃圾、弃渣的控制和治理，遵守有防火及废弃物处理的规章制度，随时接受相关单位的监督检查。
第二，将施工场地和作业限制在工程建设允许的范围内，合理布置、规范围挡，做到标牌清楚、齐全，各种标识醒目，施工场地整洁文明。
第三，对施工中可能影响到的各种公共设施制定可靠的防止损坏和移位的实施措施，加强实施中的监测、应对和验证。同时，将相关方案和要求向全体施工人员详细交底。
第四，对施工场地道路进行硬化，并在晴天经常对施工通行道路进行洒水，防止尘土飞扬，污染周围环境。
7 效益分析
第一，本工法将大面积规则预埋件工程施工由繁琐变为简单可控，避免了施工人员因技术熟练程度不同产生的人为的安装误差，消除了进度对总工期的严重影响，施工生产的人员可以多点布设，多工作面起头并举。“模具控制预埋法”的成功，为以后建设工程在类似情况下的施工提供了可靠的决策依据和技术指标，新颖的工法技术将促进预埋工程施工的技术进步，经济效益和社会效益明显。
第二，本工法与同类工程的工法相比，由于工程的易于布置、工程进度快、干扰因素少、有利于文明施工等诸多优势，各种资源能较好地利用，大大减少了施工工期对人员、设备等的占用费用，产生了较好的经济效益。
8 应用实例
柴里煤矿80万吨捣固焦化工项目：柴里八十万吨煤焦化焦炉基础工程中，喷管是焦炉基础的一个重要组成部分，喷管数量七千多个，预埋时间集中，预埋尺寸要求精确。
工程结构为沙石换填加筏板基础，焦炉基础长约150米，宽50米，整个焦炉基础需要安装倒火喷管约7000个，采用“模具控制预埋法”施工该喷管安装时，从预埋尺寸要求平面间距2毫米、高程3毫米容许误差，都在设计要求的误差范围之内且无一返工现象，从施工工期要求上，由于用人多少不受限制，大大提高了工程施工进度，与传统的施工工艺相比，整体施工效率提高了2/3。
作者简介：蔡军营（1974-），男，山东淄博人，枣庄矿业集团中兴建安工程有限公司机电工程师，研究方向：机电设备管理、自动化控制。
（责任编辑：赵秀娟）
关键词：GPS总体控制基点网；模具控制预埋法；单点控制技术
中图分类号：TU758 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）18
在大、中型煤焦化工程施工中，要在焦炉基础喷管的施工中投入繁琐的喷管定位工作，在施工过程中必须考虑挠动的影响，这不仅需要保证工程本体施测的质量要求，还须妥善地解决整体施工中由于变形、位移的产生影响问题。
1 适用范围
施工场地条件限制、预埋件精度要求标准极高的大面积呈规则布置预埋工程施工。
2 工艺原理
采用“模具控制预埋法”平面结构分析模型方式，在已具备喷管安装条件下，喷管下口模板开口定位完毕，在喷管安装时主要控制喷管上口每一模具之间的间距和喷管上口标高，并使喷管上口完全垂直于底模板。喷管上口高程采用S03精密工程水准仪控制。同时，对系统外的平面控制采用GPS均匀布置控制基点，利用全站仪定向及单轴线内距离总控制、铟钢尺分段丈量控制的方法。通过全过程的施工监控量测，监视平面结构的稳定，随时调整相对间距，使主体平面结构能安全顺利地建成。
3 施工工艺流程及操作要点
3.1 施工工艺流程
施工准备→平面控制测量施工→模板安装施工→预埋喷管定位施工→钢筋安装施工→喷管的安装施工。
3.2 操作要点
3.2.1 平面控制测量施工
平面控制测量采用GPS设置三个控制基点，并均匀分布于测区周围，再采用全站仪布设二级导向点，施工中的具体要求有如下几点：
第一，GPS基点采用静态测量模式测设，确保基点网稳定可靠。
第二，全站仪导向点采用固定的长边点测设，并精确复合。
第三，各导向点应一站同时测设，并采用同一测量仪器。
第四，铟钢尺分段量距时应采用全尺通量再内插分点，同时铟钢尺应做比长校对及标准拉力。
第五，严格控制预埋点间距，注意“标高、中线、前倾后仰、前仰后倾”等各项偏差。
第六，按设计施工双层满铺钢筋网，将纵向连接筋、钢筋网与预埋件连接牢固。
第七，砼浇注施工过程中，加强量测频率，及时反馈量测结果，以便根据量测结果及时修正预埋件位置，确保平面结构稳定、可靠。
3.2.2 模板安装施工
焦炉基础施工完后，焦炉底板柱子支撑时，柱子上口向下300mm，预设150*150*80预埋件，此预埋件的主要作用是用于焦炉底板安装埋管时做工作平台支撑用，另外浇注砼时作为施工工作平台使用，焦炉底板支柱模前，用80*43*5槽钢焊接到此预埋件上，向上引出焦炉底板，高出喷管上口300mm，作施工承重用。焦炉底板钢筋绑扎完后，在槽钢支撑上口平焊L90*90*10角钢，作为施工水平支撑用。角钢上口平面高于喷管上口300mm。模板采用木质多层胶合板，骨架水平支撑选用100*50方木。
3.2.3 预埋喷管定位施工
喷管底口定位尤为关键，尤其是单管和整体管各中心线要求精度极高，所以尺寸丈量时尽量用尺子长拉短分，铟钢尺应做尺长鉴定，拉尺时还应加标准拉力。底口是定位在焦炉底板模板上，要求模板支撑质量较高，加固支撑应加强，承重后尽量避免因下沉造成的误差，模板铺设方龙骨时，要留出喷管下穿位置。模板放线定位完成后实施钻孔，定位采用￠4～5mm麻花钻头先在喷管位置放线中心点上钻孔，钻孔后采用开孔器进行开孔，开孔时开孔工具要与模板面90°垂直，有必要时可采用限位钻孔。在柴里捣固焦项目中，我单位共制作了六套模具，四个安装班组从一侧同时施工，剩余两套模具作为周转及备用。
3.2.4 钢筋安装施工
钢筋绑扎摆放时开孔位置要空出，上层钢筋与下层钢筋以网片形式采取固定点焊焊接，并把上下两层钢筋用短钢筋头做固定支撑，使两层钢筋之间距离按照要求支撑固定，防止钢筋上下弹动，因此解决了喷管安装时下沉的问题。
3.2.5 喷管的安装施工
喷管下口已在模板上开孔定位完毕，喷管安装时主要控制喷管上口每一模具之间的间距和喷管上口的高度，并使喷管垂直于底模板。喷管上口高度控制采用S03工程水准仪配合安装，喷管的垂度采用钢拐尺校正。模具间距采用直板钢尺直接量测。喷管安装完毕后，采用点焊的方式固定于焦炉底板钢筋网片中，在浇筑混凝土前管上口及下口尼龙布封堵。
4 质量保证措施
第一，统一对测量设备进行施工前仪器检验、鉴定。
第二，测量人员应专职、专人经培训方可上岗工作，对所有测量要严格认真，每项测量工作都要有严格的复核制度。
第三，共同使用的标高基准点要稳定坚固、不易变动，施工中尽量直接使用固定基准点。
第四，模板定位钻孔、扩孔时，必须严密注意模板是否稳定加固，及时调整钻杆速度和钻压。严格控制喷管安装预留孔的平面精度。
第五，模板及钢筋施工时应尽量每道工序都有专人操作，不要随意更换施工人员。
第六，所有加固支撑应尽量使用木质材料，克服金属材料受气温变化而易产生伸缩变化的影响。
第七，所有施工必须按隐蔽工程要求做好施工记录。
5 安全措施
第一，认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针，根据国家有关规定、条例，结合施工单位实际情况和工程的具体特点，组成专职安全员和班组兼职安全员以及工地安全用电负责人参加的安全生产管理网络，执行安全生产责任制，明确各级人员的职责，抓好工程的安全生产。
第二，施工现场按符合防火、防风、防雷、防洪、防触电等安全规定及安全施工要求进行布置，并完善布置各种安全标识。 第三，各类房屋、库房、料场等的消防安全距离做到符合公安部门的规定，室内不堆放易燃品；严格做到不在木工加工场、料库等处吸烟；随时清除现场的易燃杂物；不在有火种的场所或其近旁堆放生产物资。
第四，氧气瓶与乙炔瓶隔离存放，严格保证氧气瓶不沾染油脂、乙炔发生器有防止回火的安全
装置。
第五，施工现场的临时用电严格按照《施工现场临时用电安全技术规范》的有关规范规定执行。
第六，电缆线路应采用“三相五线”接线方式，电气设备和电气线路必须绝缘良好，场内架设的电力线路其悬挂高度和线间距除按安全规定要求进行外，将其布置在专用电杆上。
第七，施工现场使用的手持照明灯使用36V的安全电压。
第八，室内配电柜、配电箱前要有绝缘垫，并安装漏电保护装置。
第九，建立完善的施工安全保证体系，加强施工作业中的安全检查，确保作业标准化、规范化。
6 环保措施
第一，成立对应的施工环境卫生管理机构，在工程施工过程中严格遵守国家和地方政府下发的有关环境保护的法律、法规和规章，加强对施工燃油、工程材料、设备、废水、生产生活垃圾、弃渣的控制和治理，遵守有防火及废弃物处理的规章制度，随时接受相关单位的监督检查。
第二，将施工场地和作业限制在工程建设允许的范围内，合理布置、规范围挡，做到标牌清楚、齐全，各种标识醒目，施工场地整洁文明。
第三，对施工中可能影响到的各种公共设施制定可靠的防止损坏和移位的实施措施，加强实施中的监测、应对和验证。同时，将相关方案和要求向全体施工人员详细交底。
第四，对施工场地道路进行硬化，并在晴天经常对施工通行道路进行洒水，防止尘土飞扬，污染周围环境。
7 效益分析
第一，本工法将大面积规则预埋件工程施工由繁琐变为简单可控，避免了施工人员因技术熟练程度不同产生的人为的安装误差，消除了进度对总工期的严重影响，施工生产的人员可以多点布设，多工作面起头并举。“模具控制预埋法”的成功，为以后建设工程在类似情况下的施工提供了可靠的决策依据和技术指标，新颖的工法技术将促进预埋工程施工的技术进步，经济效益和社会效益明显。
第二，本工法与同类工程的工法相比，由于工程的易于布置、工程进度快、干扰因素少、有利于文明施工等诸多优势，各种资源能较好地利用，大大减少了施工工期对人员、设备等的占用费用，产生了较好的经济效益。
8 应用实例
柴里煤矿80万吨捣固焦化工项目：柴里八十万吨煤焦化焦炉基础工程中，喷管是焦炉基础的一个重要组成部分，喷管数量七千多个，预埋时间集中，预埋尺寸要求精确。
工程结构为沙石换填加筏板基础，焦炉基础长约150米，宽50米，整个焦炉基础需要安装倒火喷管约7000个，采用“模具控制预埋法”施工该喷管安装时，从预埋尺寸要求平面间距2毫米、高程3毫米容许误差，都在设计要求的误差范围之内且无一返工现象，从施工工期要求上，由于用人多少不受限制，大大提高了工程施工进度，与传统的施工工艺相比，整体施工效率提高了2/3。
作者简介：蔡军营（1974-），男，山东淄博人，枣庄矿业集团中兴建安工程有限公司机电工程师，研究方向：机电设备管理、自动化控制。
（责任编辑：赵秀娟）