張忠 李毅

（1、賀州學(xué)院，廣西 賀州542889 2、中國(guó)電力工程顧問集團(tuán)西北電力設(shè)計(jì)院有限公司，陜西 西安710075）

雙曲線冷卻塔屬于立體空間構(gòu)筑物，人字柱[1]在空間雙向傾斜，構(gòu)造復(fù)雜，環(huán)梁底板也為雙面傾斜，在施工中模板放樣比較困難，有些數(shù)據(jù)計(jì)算復(fù)雜，本文把施工中常用的一些比較難以計(jì)算的參數(shù)進(jìn)行推導(dǎo)總結(jié)，以供施工人員施工時(shí)作為參考。

1 圖紙?zhí)峁┑膸缀螀?shù)

1.1 人字柱空間參數(shù)

人字柱空間關(guān)系詳見圖1。

圖1 雙曲線冷卻塔人字柱空間參數(shù)圖（自繪）

ε 為每對(duì)人字柱軸線所組成平面底角夾角的1/2；

β 為每對(duì)人字柱軸線所組成平面與鉛垂面的夾角。

1.2 人字柱柱墩空間參數(shù)

人字柱柱墩參數(shù)關(guān)系詳見圖2 和圖3。

圖2 柱墩水平投影圖（自繪）

圖3 柱墩空間示意圖（自繪）

圖4 環(huán)梁立面圖（自繪）

犖水池底板標(biāo)高；

HC 柱墩C 點(diǎn)至底板面的垂直距離；

HD 柱墩D 點(diǎn)至底板面的垂直距離；

HB 柱墩B 點(diǎn)至底板面的垂直距離；

HA 柱墩A 點(diǎn)至底板面的垂直距離。

1.3 環(huán)梁空間參數(shù)

環(huán)梁參數(shù)關(guān)系詳見圖4。

環(huán)梁底面內(nèi)壁半徑R1，環(huán)梁底面外壁半徑R2，環(huán)梁底板厚度d。

2 施工過程中所需要計(jì)算的參數(shù)

2.1 人字柱軸線與水池底板夾角α

θ 為人字柱軸線與鉛垂線（面）的夾角，其空間關(guān)系詳見圖1。

L1-2為每對(duì)人字柱所在平面底角平分線從環(huán)梁底板到水池底板的長(zhǎng)度；

L 為人字柱軸線從環(huán)梁底板到水池底板的長(zhǎng)度；

H 為環(huán)梁底板所在水平面與水池底板所在平面的高度差。

COSε=L1-2/L

COSβ=H/L1-2

COSθ=H/L

則COSθ=COSβCOSε

α=90°-θ=90°-arccos(COSβCOSε)

2.2 人字柱在水池底板投影截面參數(shù)

人字柱與水池底板關(guān)系詳見圖5。

圖5 人字柱在水池底板水平面的投影圖（自繪）

人字柱截面與水池底板平面夾角θ′=90°-α

人字柱截面與水池底板平面交界面橢圓長(zhǎng)半軸[2]:a=d/(2COSθ′)，d 為人字柱直徑長(zhǎng)度。

人字柱截面與水池底板平面交界面橢圓短半軸：b=d/2，焦距：

2.3 人字柱與環(huán)梁底面交界面參數(shù)

人字柱與環(huán)梁關(guān)系詳見圖6。

因兩人字柱軸線所組成的平面中心線與筒壁走向一致（垂直環(huán)梁底）[3]，故僅考慮一個(gè)傾斜方向求解人字柱與環(huán)梁底面交界面橢圓。

圖6 人字柱與環(huán)梁底板交界面示意圖（自繪）

2.4 人字柱與柱墩頂面的交點(diǎn)中心標(biāo)高

C 點(diǎn)標(biāo)高犖C=犖底板標(biāo)高+ HC；

D 點(diǎn)標(biāo)高犖D=犖底板標(biāo)高+ HD；

B 點(diǎn)標(biāo)高犖B=犖底板標(biāo)高+ HB；

A 點(diǎn)標(biāo)高犖A=犖底板標(biāo)高+ HA；

AB 連線中點(diǎn)E 標(biāo)高犖E=(犖A+犖B)/2；

F 點(diǎn)標(biāo)高犖F=犖D-(犖C-犖D)DF/DC；

人字柱與柱墩頂面的交點(diǎn)中心s 標(biāo)高犖S=(犖E+犖F)/2。

2.5 環(huán)梁底板參數(shù)

環(huán)梁底板所在倒圓錐空間關(guān)系詳見圖7。

圖7 環(huán)梁底板所在倒圓錐示意圖（自繪）

2.5.1 環(huán)梁底板所在倒圓錐母線長(zhǎng)度L

實(shí)際環(huán)梁是一個(gè)圓錐截面的一部分，環(huán)梁底板[4]所在倒圓錐的母線長(zhǎng)度（即環(huán)梁底板放樣扇形圓弧的半徑）

R1為環(huán)梁底內(nèi)半徑，R2為環(huán)梁底外半徑

2.5.2 整體環(huán)梁底板放樣所在圓環(huán)平面

環(huán)梁底板模板整體放樣圖詳見圖8。

圖8 環(huán)梁底板放樣所在平面圓環(huán)示意圖（自繪）

圓環(huán)內(nèi)弧長(zhǎng)度L′=2πR1；

圓環(huán)外弧長(zhǎng)度L″=2πR2；

圓弧圓心角度ω=360°×L′/(2πL)。

2.5.3 環(huán)梁底板分段放樣圖

環(huán)梁模板分段放樣詳見圖9。

圖9 環(huán)梁底板每段放樣示意圖（自繪）

Ⅰ-Ⅱ段為一塊模板，Ⅱ- Ⅲ段為一整塊模板，實(shí)際模板安裝時(shí)Ⅱ- Ⅲ從中間斷開分為兩段。

2.5.4 環(huán)梁底板Ⅱ- Ⅲ段安裝時(shí)中間斷開的落拱

環(huán)梁底板安裝時(shí)落拱位置關(guān)系詳見圖10 和圖11。

圖10 Ⅱ-Ⅲ段環(huán)梁底板中間落拱示意圖（自繪）

圖11 環(huán)梁底板空間位置與平面位置落拱差示意圖（自繪）

環(huán)梁底板展開面積為圓環(huán)的一部分，環(huán)梁底板實(shí)際是在一個(gè)空間倒圓錐的曲面上，而模板加工只能按平面進(jìn)行加工，故實(shí)際模板支設(shè)中通過兩端人字柱位置確定環(huán)梁底板模板標(biāo)高及定位點(diǎn)，則模板中部位置和環(huán)梁底板實(shí)際位置存在一定誤差[5]，此誤差需要修正，即環(huán)梁每段人字柱之間的環(huán)梁模板需要從中間斷開；該處誤差度需要計(jì)算。

2.6 筒壁內(nèi)外徑控制方法的參數(shù)

筒壁施工過程中筒壁半徑控制鋼卷尺拉設(shè)詳見圖12。

2.6.1 內(nèi)徑控制方法

每段筒壁上口內(nèi)徑[6]為R，標(biāo)高為H1，實(shí)際施工時(shí)通過沿筒壁四周用鋼卷尺測(cè)量筒壁模板上口內(nèi)壁到中心控制圓盤的斜長(zhǎng)來控制其內(nèi)徑；卷尺中心盤的標(biāo)高為H2，卷尺中心盤標(biāo)高、中心位置通過經(jīng)緯儀配合卷尺校正和測(cè)量

△H：為卷尺中心盤與每節(jié)筒壁上口高度差，△H=H1-H2

其中R 為筒壁模板上口所在部位的圖紙半徑，H1 為筒壁模板上口圖紙標(biāo)高，H2 為卷尺中心盤標(biāo)高（需要根據(jù)吊盤提升進(jìn)行每次測(cè)量）

卷尺修正長(zhǎng)度：溫度變化所引起的誤差：ΔLα=L×αΔt，α 鋼卷尺線溫度膨脹系數(shù)，Δt 為實(shí)際測(cè)量環(huán)境溫度與標(biāo)準(zhǔn)溫度的差值；

圖12 筒壁半徑控制示意圖（自繪）

筒壁外徑通過筒壁內(nèi)外模板之間對(duì)拉螺栓混凝土套筒的長(zhǎng)度控制筒壁厚度，進(jìn)一步控制筒壁外徑的精度，對(duì)拉螺栓混凝土套筒的長(zhǎng)度預(yù)制按所在筒壁位置筒壁厚度進(jìn)行。施工時(shí)最后通過直尺測(cè)量筒壁模板上口內(nèi)外模板之間厚度，來檢測(cè)筒壁厚度及筒壁外徑的準(zhǔn)確度。

3 結(jié)論

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，施工應(yīng)用設(shè)備越來越先進(jìn)，比如標(biāo)高及角度的測(cè)量可以直接使用紅外線設(shè)備代替?zhèn)鹘y(tǒng)的經(jīng)緯儀校正，模板放樣可以直接通過計(jì)算機(jī)三位模擬代替人工計(jì)算，筒壁半徑驗(yàn)收可以通過全站儀控制，但是作為一個(gè)施工人員對(duì)雙曲線冷卻塔施工放樣及校正的基本原理一定要掌握，本文所列的參數(shù)都是作為施工人員必須掌握的推導(dǎo)參數(shù)，需要具有空間想象和實(shí)際施工操作經(jīng)驗(yàn)，具有一定難度，故本人列出其公用參數(shù)的推導(dǎo)過程及原理以供施工人員進(jìn)行參考。