浅谈运用电子经纬仪对线路工程施工质量检测的监理方法
2020-07-20 来源：未知 点击：1310次
为了提升监理服务质量，我振安监理公司领导高度重视，公司工程部于2020年4月初新增配置了电子经纬仪，为运用高科技技术检测工程施工质量的监理工作提供了硬件支撑，以下是我对线路工程施工质量检测经验及方法的分享及体会。
首先熟悉掌握电子经纬仪使用说明、功能及注意事项，掌握电子经纬仪正确操作方法。电子经纬仪是集光、机、电、计算为一体的自动化、高精度的光学仪器，是在光学经纬仪的电子化智能化基础上，采用了电子细分、控制处理技术和滤波技术，实现测量读数的智能化，是作为测角而完成导线测量工作的仪器。
输电线路工程施工过程，现场监理应通过事前、事中控制，使用电子经纬仪主要检测核查以下4个方面数据准确性：
一、分坑定位确定杆塔基础坑位、开挖深度、模板、地脚螺栓安装等检测核查。
1.对铁塔基础分坑结果核查
（1）对于普通基础分坑核查原理是依据直角三角形的勾股定理公式：Lo=a√2； L1=(a－d/2)√2 ；L2=(a+d/2)√2
Lo：中心桩至坑中心的水平距离
L1：中心桩至坑近点的水平距离
L2：中心桩至坑远点的水平距离
a：基础半根开 d：基础坑口宽度
（2）对于倾斜式基础分坑核查原理是依据三角函数公式：Lo=√2(a+h×tgα)； L1=Lo－√2/2b；L2=Lo+√2/2b；L3= √2tgα(H－h)
Lo：中心桩至斜柱顶面中心的水平距离
L1：中心桩至坑近点的水平距离
L2：中心桩至坑远点的水平距离
L3：近点分坑桩内移值（是保证支模时基础内侧施工空间）
H：立柱模全高 h：立柱模外露高度 tgα：斜柱式立柱单面坡度
分坑尺寸核查步骤：把经纬仪安置于杆塔中心桩处，相对于直线塔位，操作经纬仪检查杆塔位前后侧方向桩及中心桩应在同一直线上；相对于转角塔位，操作经纬仪检查杆塔位前侧方向桩转角度数控制误差在1′30′′内；再以45度角转动经纬仪目镜检查基坑对角近点桩和远点桩是否正确，最后是操作经纬仪检查计算基坑根开及对角线尺寸应符合设计施工图纸对应数据。
二、浇筑成型铁塔基础根开及对角线尺寸、基础顶面高差、转角塔及终端塔基础预偏值检测核查。
1、依据《GB 50233-2014：110kV～750kV架空输电线路施工及验收规范》6.1.9整基杆塔基础尺寸施工允许偏差：（1）一般铁塔基础根开及对角线尺寸±2‰，高塔基础根开及对角线尺寸±0.7‰；（2）铁塔基础基础顶面相对高差5mm。
2、依据设计规范，转角塔及终端塔的下压基础主柱顶面比上拔基础主柱顶面要求有预偏增高值∆h如下:
（1）转角塔
1)当转角<3°时, ∆h=0 (但内角基础柱项面不能低于外角基础柱项面)
2)当转角为3°~10°时， ∆h=3L/1000
3)当转角为10°~20°时, ∆h=4L/1000
4)当转角为20°~40°时, ∆h=6L/1000
5)当转角为40°~60°时, ∆h=7L/1000
6)当转角为60°~90°时及终端搭，∆h=8L/1000
（2）终端塔:
1)当转角为0°~20°时,只预偏线路侧的两个塔腿基础, ∆h=8L/1000
2)当转角为20°~90°时,需预偏3个塔腿基础,受压塔腿预偏∆h=8L/1000
另外2个可拔可压的塔腿也需预偏,按∆h=4L/1000预偏。
注:L表示基础根开
3、对于塔位中心桩位置与塔腿基础面高差大，无法用钢卷尺直接量出根开的基础，通过斜距测量及根据三角函数公式：JE'=JEcosa，EE'=JEsina
JE'：中心桩至基础顶面中心的水平距离
JE：中心桩至基础顶面中心的斜距离
H1=EE'-i（仪器高度）：中心桩至基础顶面高差
a:仪器目镜瞄准基础顶面中心形成的竖直角度
操作经纬仪检查铁塔基础根开及对角线尺寸、基础顶面高差、转角塔及终端塔基础预偏值应符合设计及规范要求。
三、铁塔结构倾斜检测核查。
铁塔结构倾斜的测量主要是对已经组立完成和架线完成后的铁塔进行倾斜度的检查，依据《GB 50233-2014：110kV～750kV架空输电线路施工及验收规范》要求：一般悬垂杆塔结构倾斜率允许偏差0.3‰，高塔结构倾斜率允许偏差1.5‰。转角塔、终端塔不应向受力侧倾斜。
将经纬仪安置在线路中心线上(转角塔安置在线路转角平分线上)，距离铁塔约60~70m的位置上,测量出正面偏差值X；再将经纬仪安置在铁塔侧面中心线上且距铁塔约60~70m的位置，测量出侧面偏差值Y。根据以下铁塔结构倾斜值计算公式算得整基铁塔结构倾斜值。
铁塔结构倾斜检测公式：
整基铁塔结构倾斜值= √（正面偏差值X²＋侧面偏差值Y²）/视点高H
式中：视点高H--表示铁塔顶横担中心至接腿中心的垂直距离
四、架线工程:架空线弧垂检测核查。
最常用的检测方法有：档端角度法和档外角度法。
角度法是将弧垂转换为一个角度值，用经纬仪观测。其方法是在档端或档外设置经纬仪，按照仪器望眼镜的十字丝相切于导线所得的角度值β或θ来计算出导线弧垂值F应满足设计要求。
（1）档端角度法适用条件：1/4≤A/F≤9/4
在对已经架线完毕的导线弧垂进行检查时，档端角度检测导线弧垂计算式如下：
F＝ (√A＋ √(L (tgθ－tgβ) ) )²/4
式中：F为观测档的弧垂（m）
A为观测站导线挂点至经伟仪视线的垂直距离（m）
L为观测档档距（m）
β 为角度法弧垂观测角
θ为观测点与视点端导线悬挂点连线与水平线间的夹角
（2）档外角度法
在对已经架线完毕的导线弧垂进行检查时，档外角度检测导线弧垂计算式如下：
F=[√L1（tanα-tanθ）＋√（L1+L）（tanβ-tanθ）]²/4
式中：F：观测档实测导线弧垂值
L：观测档档距
L1 ：经纬仪摆站中心至杆塔1中心桩水平距离
α：仪器望眼镜的十字丝相切于杆塔1导线悬挂点所得的角度值
β：仪器望眼镜的十字丝相切于杆塔2导线悬挂点所得的角度值
θ：仪器望眼镜的十字丝相切于导线所得的角度值
总之，为了完成“服务一个项目就一定达标一个项目”的使命。我们作为电力工程监理人员，应利用自身监理技能及必要的检测手段，确确实实为业主提供管理和技术服务。
输电线路工程施工过程，现场监理应通过事前、事中控制，使用电子经纬仪主要检测核查以下4个方面数据准确性：
一、分坑定位确定杆塔基础坑位、开挖深度、模板、地脚螺栓安装等检测核查。
1.对铁塔基础分坑结果核查
（1）对于普通基础分坑核查原理是依据直角三角形的勾股定理公式：Lo=a√2； L1=(a－d/2)√2 ；L2=(a+d/2)√2
Lo：中心桩至坑中心的水平距离
L1：中心桩至坑近点的水平距离
L2：中心桩至坑远点的水平距离
a：基础半根开 d：基础坑口宽度
（2）对于倾斜式基础分坑核查原理是依据三角函数公式：Lo=√2(a+h×tgα)； L1=Lo－√2/2b；L2=Lo+√2/2b；L3= √2tgα(H－h)
Lo：中心桩至斜柱顶面中心的水平距离
L1：中心桩至坑近点的水平距离
L2：中心桩至坑远点的水平距离
L3：近点分坑桩内移值（是保证支模时基础内侧施工空间）
H：立柱模全高 h：立柱模外露高度 tgα：斜柱式立柱单面坡度
分坑尺寸核查步骤：把经纬仪安置于杆塔中心桩处，相对于直线塔位，操作经纬仪检查杆塔位前后侧方向桩及中心桩应在同一直线上；相对于转角塔位，操作经纬仪检查杆塔位前侧方向桩转角度数控制误差在1′30′′内；再以45度角转动经纬仪目镜检查基坑对角近点桩和远点桩是否正确，最后是操作经纬仪检查计算基坑根开及对角线尺寸应符合设计施工图纸对应数据。
二、浇筑成型铁塔基础根开及对角线尺寸、基础顶面高差、转角塔及终端塔基础预偏值检测核查。
1、依据《GB 50233-2014：110kV～750kV架空输电线路施工及验收规范》6.1.9整基杆塔基础尺寸施工允许偏差：（1）一般铁塔基础根开及对角线尺寸±2‰，高塔基础根开及对角线尺寸±0.7‰；（2）铁塔基础基础顶面相对高差5mm。
2、依据设计规范，转角塔及终端塔的下压基础主柱顶面比上拔基础主柱顶面要求有预偏增高值∆h如下:
（1）转角塔
1)当转角<3°时, ∆h=0 (但内角基础柱项面不能低于外角基础柱项面)
2)当转角为3°~10°时， ∆h=3L/1000
3)当转角为10°~20°时, ∆h=4L/1000
4)当转角为20°~40°时, ∆h=6L/1000
5)当转角为40°~60°时, ∆h=7L/1000
6)当转角为60°~90°时及终端搭，∆h=8L/1000
（2）终端塔:
1)当转角为0°~20°时,只预偏线路侧的两个塔腿基础, ∆h=8L/1000
2)当转角为20°~90°时,需预偏3个塔腿基础,受压塔腿预偏∆h=8L/1000
另外2个可拔可压的塔腿也需预偏,按∆h=4L/1000预偏。
注:L表示基础根开
3、对于塔位中心桩位置与塔腿基础面高差大，无法用钢卷尺直接量出根开的基础，通过斜距测量及根据三角函数公式：JE'=JEcosa，EE'=JEsina
JE'：中心桩至基础顶面中心的水平距离
JE：中心桩至基础顶面中心的斜距离
H1=EE'-i（仪器高度）：中心桩至基础顶面高差
a:仪器目镜瞄准基础顶面中心形成的竖直角度
操作经纬仪检查铁塔基础根开及对角线尺寸、基础顶面高差、转角塔及终端塔基础预偏值应符合设计及规范要求。
三、铁塔结构倾斜检测核查。
铁塔结构倾斜的测量主要是对已经组立完成和架线完成后的铁塔进行倾斜度的检查，依据《GB 50233-2014：110kV～750kV架空输电线路施工及验收规范》要求：一般悬垂杆塔结构倾斜率允许偏差0.3‰，高塔结构倾斜率允许偏差1.5‰。转角塔、终端塔不应向受力侧倾斜。
将经纬仪安置在线路中心线上(转角塔安置在线路转角平分线上)，距离铁塔约60~70m的位置上,测量出正面偏差值X；再将经纬仪安置在铁塔侧面中心线上且距铁塔约60~70m的位置，测量出侧面偏差值Y。根据以下铁塔结构倾斜值计算公式算得整基铁塔结构倾斜值。
铁塔结构倾斜检测公式：
整基铁塔结构倾斜值= √（正面偏差值X²＋侧面偏差值Y²）/视点高H
式中：视点高H--表示铁塔顶横担中心至接腿中心的垂直距离
四、架线工程:架空线弧垂检测核查。
最常用的检测方法有：档端角度法和档外角度法。
角度法是将弧垂转换为一个角度值，用经纬仪观测。其方法是在档端或档外设置经纬仪，按照仪器望眼镜的十字丝相切于导线所得的角度值β或θ来计算出导线弧垂值F应满足设计要求。
（1）档端角度法适用条件：1/4≤A/F≤9/4
在对已经架线完毕的导线弧垂进行检查时，档端角度检测导线弧垂计算式如下：
F＝ (√A＋ √(L (tgθ－tgβ) ) )²/4
式中：F为观测档的弧垂（m）
A为观测站导线挂点至经伟仪视线的垂直距离（m）
L为观测档档距（m）
β 为角度法弧垂观测角
θ为观测点与视点端导线悬挂点连线与水平线间的夹角
（2）档外角度法
在对已经架线完毕的导线弧垂进行检查时，档外角度检测导线弧垂计算式如下：
F=[√L1（tanα-tanθ）＋√（L1+L）（tanβ-tanθ）]²/4
式中：F：观测档实测导线弧垂值
L：观测档档距
L1 ：经纬仪摆站中心至杆塔1中心桩水平距离
α：仪器望眼镜的十字丝相切于杆塔1导线悬挂点所得的角度值
β：仪器望眼镜的十字丝相切于杆塔2导线悬挂点所得的角度值
θ：仪器望眼镜的十字丝相切于导线所得的角度值
总之，为了完成“服务一个项目就一定达标一个项目”的使命。我们作为电力工程监理人员，应利用自身监理技能及必要的检测手段，确确实实为业主提供管理和技术服务。
撰稿人：梁建军
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