CAD技术在冷却塔施工中应用技术的探讨

郭志光

【摘要】本文简单介绍了CAD的一些常用命令，计算坐标、等比例二维三维应用，提高冷却塔壳体外形的放线测量等工作的准确性和简捷性。

【关键词】电力系统；冷却塔；CAD；测量；放线

【Abstract】This article briefly introduces some commonly used commands of CAD， calculates the coordinates， isometric two-dimensional three-dimensional application， enhances the cooling tower shell shape pay-off measurement work accuracy and simplicity.

【Key words】Power system；Cooling tower；CAD；Measurement；Payout

1. 引言

发电厂发电部分主要有汽轮机和发电机组成，汽轮机乏汽需要冷凝成水后形成再循环，冷却设备便成了电厂建设的必备部件之一，目前国内主要有直接冷却和间接冷却两种方式，其中间接冷却具有节能高效的优点，被水资源缺乏地区优先选用。而间冷塔便成为电厂建设中标志性建筑，其圆形薄壳结构在分段施工中，定位、放线、放样的准确性，是施工中难点也是关键所在，CAD技术具有1：1放样、三维放样具有精确度高的优点，其应用技术可贯穿间冷塔施工的始终。

2.正文

间冷塔结构主要有地基部分、基础部分、X支柱部分、筒身部分四大结构，地基处理多为桩基依当地地质条件决定；基础为圆环结构，厚度2米以上，为大体积混凝土，需分段施工；X支柱为方形两两交叉成一榀，形似英文字母“X”而得名，也是施工中难度最大的部位；筒身为双曲线薄壳结构，下部环梁由X支柱支撑，顶部出口处有突出水平平台作为壳体的刚性环。

2.1PL命令的应用。

（1）设计图纸一般会给出中心点的坐标，桩位成圆环阵列分布，按常规放桩位点极为复杂且容易出错，打开CAD在命令行中输入“PL”回车，再输入“0，0”回车，再输入塔中心坐标，即可以得到一条自（0，0）点至塔心坐标的一条线，完成坐标原点的定义，在直接另一端（塔心坐标处）阵列出所有桩位，利用CAD命令中的标注将桩位点坐标标注出来，输入全站仪，靠点放样可随时随地进行放线，大大缩短了计算过程，一次性输入，具有快捷、错误率低的优点。

（2）冷却塔筒壁的排模中的应用，第一步：用以上方法完成坐标原点的定义；第二步：CAD在命令行中输入“PL”回车，再输入“0，0”回车，再依次输入塔体每节的（外模的半径值，标高值），注意括号内数值均为“mm”并用“，”隔开，回车后再输下一节的外模的半径值与标高值，每节的连线即为筒壁的外边放样线，同理再输入内模数据，可在很短时间完成整个筒壁竖向剖面的放样。放样的作用：1）完成放样后，可以查出设计图纸的排模数据是否有错误，曲率变化是否均匀，如果问题可以CAD中予以调整。2）调整刚性环标高，由于实际施工中每模水平缝大小不一，而且会累计导致实际标高与设计标高存在偏差，当每模水平缝存在1～2mm的误差，到顶110模的实际标高可能会高出实际高出110～220mm，根据附着式三角架翻模施工的工艺特点，塔顶刚性环底模必须在其水平杆上，此时便可将塔体实际高度值在CAD中放样，画出实际刚性环的位置，再用查询命令，查出刚性环的标高半径等数据来指导施工。

2.2三维建模的应用。

冷却塔X支柱作为冷却塔受力的关键部位，其配筋往往比较大而且在环基、支墩施工中要预留插筋，由于钢筋直径较大增加了安装难度，预留的插筋一旦有偏差，后继钢筋安装将无法施工，所以要求预留插筋时每根钢筋沿径、环向的倾角偏差量不得超出保护层偏差允许值，如果采用实际放样的方法控制插筋，又需要大量的脚手架作支撑才能完成，如果利用三维建模便可以提高施工精度、大大简化施工难度。

2.3控制X支柱的预留插筋。

（1）打开CAD进行三维建模，将X支柱参数输入CAD画出X柱三维空间图，算好支墩上口标高或者计划控制插筋锁口标高，在三维图中按此标高截一水平面，再转成二维平面后，即可得到X柱体四个角部在水平面的投影点，再在CAD二维空间中利用查询命令找出投影点的坐标。在环基垫层上进行放线，根据投影点在垫层上弹出柱口线，柱子下口边线，通过上下口的边线来控制X支柱插筋以保证插筋倾向角的精准度。

（2）指导X柱脚手架搭设。

在施工X支柱时，脚手架一般要搭设至30米高左右，要在30多米的高空直径135米环形脚手架上准确的测设环梁边线、X支柱交点非常困难，当采用CAD等比例放样经纬仪配合，便可事半功倍。利用CAD三维空间图中将X支柱与环梁底相交面投影至水平面，再打开CAD二维视图，利用查询命令找出每个柱口的坐標值，并在脚手架垫层上弹线，再利用经纬仪向上投影至环梁脚手架底模上，测设出X柱顶口位置，自顶口位置、下口位置用钢丝拉通线，即可得到X柱整体内侧底模的边线。同理还可在脚手架垫层上弹出X柱交点的方框线，控制和验证X柱在分段浇筑过程中，X柱是否因脚手架挠度变形需引起的倾斜变形，并对下段柱体浇筑前予以修正，对X支柱整体结构平直度、精准度的控制上有着非常重要的意义。

（3）CAD还可以应用于脚手架整体搭设进行设计，学会了三维画图后，可以等比例进行模拟脚手架塔设成形的实体三维图，在脚手架搭设前排杆时，避开各投影点向上投影放线，使脚手架搭设更为合理。

2.4CAD参与工程量的计算。

脚手架工程量的计算：脚手架体系结构庞大结构复杂，手工计算难度大，CAD中画完三维图后，可以用查询命中令的体积、面积查询，可以得出非常精确的工程量。同理还可以查出筒壁曲面上的标识、色带等部位的面积的值，从而精确的计算和控制油漆、航标漆的使用量。

3. 总结：由于建筑业新技术得到广泛的推广和应用，以及CAD技术运用施工技术管理中得到不断深入，CAD技术已不仅是纯粹的绘图工具，CAD技术在对一些外形不规则的建构筑物、设备基础、钢结构工程都能得到广泛的应用，CAD技术在工程放样、测设、工程量计算等方面都能得到很好的拓展，因其有非常高的精度、等比例的特点而很大的提高工作效率。

参考文献

[1]《建筑施工手册》（第五版），中国建筑工业出版社.

[2]《建筑工程施工及验收规范》（2012年版），中国建筑工业出版社.

[3]《火电施工质量检验及评定标准》第一篇 土建工程篇，电力工业部建设协调司.endprint