2011机电实务课件第05讲讲义

1H机电工程项目专业技术机电工程项目专业技术是机电工程施工技术的专业理论基础，机电工程涉及的专业技术很多其中：机电工程项目工程测量技术、起重技术、焊接技术是本节的重点，也是机电工程一级建造师必备的基本专业技术知识。本节考点： 掌握机电工程项目测量的方法 熟悉机电工程项目测量的要求 了解机电工程项目测量常用仪器的应用 掌握起重机械的使用要求 掌握吊具的选用原则 熟悉常用吊装方案的选用原则 了解起重吊装作业的稳定性掌握焊接方法与工艺评定掌握焊接材料与设备选用原则熟悉焊接质量检验方法了解焊接应力与焊接变形及其控制1H机电工程项目测量技术工程测量是指遵照施工图纸的要求，使用精密的测量仪器和工具，将工程项目的建 (构)筑物、机电工程工艺生产线上的设备、系统管线等的坐标位置、几何形状、相关数据等准确地测量、放样到实地。并在施工全过程中进行测量控制。工程测量直接影响着工程项目的质量等级、结构性能、建(构)筑物的使用安全及机电工程系统的安全运行等。本目重点是：掌握机电工程测量的方法，熟悉机电工程测量的要求，了解工程测量仪器的应用。1H掌握机电工程项目测量的方法不同机电工程项目中应用不同的测量方法，本条主要知识点是：厂房(车间、站)基础施工测量的内容与方法，设备基础的特点与施工测量方法，设备安装基准线和标高基准点测量内容与方法大型静置设备安装测量内容与方法，管线工程测量内容与方法，长距离输电线路钢塔架(铁塔)基础施工测量。 一、厂房(车间、站)基础施工测量的内容与方法 (一)厂房(车间、站)基础施工测量的内容： 钢柱基础施工测量；混凝土杯形基础施工测量；混凝土柱子基础及柱身、平台施工测量等。 (二)厂房(车间、站)基础施工测量的方法厂房(车间、站)基础施工测量中重点是钢柱基础钢柱基础的特点是基坑较深而且基础下面有垫层以及埋设地脚螺栓等。其施工测量方法与步骤如下： 1进行垫层中线投点和抄平，用正倒镜法，先将经纬仪中心导入中心线内，然后进行投点；采用在固定架外框四角处测出四点标高，以便用来抄平垫层混凝土面； 2进行固定架中线投点与抄平； 3地脚螺栓安装与标高测量；4对支立模与浇灌混凝土进行测量。 二、设备基础的特点与施工测量方法 (一)设备基础的特点 1. 机电设备基础的特点是：体积大连续基础长，基坑深，有的为复杂体形基础。2基础上设备地脚螺栓预留孔、锚板孔、预埋地脚螺栓数量多。如大型机床设备基础，石油化工透平压缩机基础，发电机组设备基础，轧钢设备基础，铁皮坑等。 (二)设备基础施工测量方法设置大型设备内控制网基础定位，绘制大型设备中心线测设图基础底层放线设 备基础上层放线。 三、设备安装基准线和标高基准点测量内容与方法1安装基准线的测量：中心标板应在浇灌基础时，配合土建埋设，也可待基础养护期满后再埋设。放线就是根据施工图，按建筑物的定位轴线来测定机械设备的纵、横向中心线并标注在中心标板上，作为设备安装的基准线。平时，中心标板应设盖保护。根据两点决定一直线法则，只要定出两个基准中心点就构成一条基准线了。设备安装平面基准线最少不少于纵、横向中心线两条。2安装标高基准点的测设：标高基准点一般埋设在基础边缘且便于观测的位置。标高基准点一般有两种：一种是简单的标高基准点，作为独立设备安装的基准点；另一种是预埋标高基准点，主要用于连续生产线上的设备在安装时使用。采用钢制标高基准点，将其牢固埋设于基础表面的基准标高，测出每个基准点的标高，并标注清楚，作为安装设备时测量设备标高的依据。标高基准点应埋设在靠近设备基础边缘便于测量处，不允许埋设在设备底板下面的基础表面。3生产线安装测量控制网的测设。例如：R10300mm单流板坯弧形连铸机安装测量控制网的测设。 (1)连铸生产线组成：由浇铸和出坯两大机组组成。主要设备有：钢包回转台、结晶器及振动装置、一冷段(格栅段)、扇形段(弧形夹辊辊道)、拉矫机、火焰切割机、转盘、出坯辊道、引锭杆及存放台架、辅助装置。(2)连铸生产线的特点：生产线长达280m。设备安装精度要求高，对弧精度R103000.5mm。因此，对安装测量控制网的精度要求高。 (3)安装测量控制网的测设步骤与方法：测量控制网由纵向中心线、横向中心线、标高基准点组成。 纵向中心线设置两条：一条设置在浇铸中心线上，另一条设置于与浇铸中心线平行且 便于测量的位置。 横向中心线设置三条：一条是设置于结晶器固定侧的横向中心线，一条是设置于下框 架下滑道中心的横向中心线，另一条设置于R10300水平切点辊的横向中心线。 标高基准点设置于：钢包回转台基础边上、结晶器传动侧；拉矫机、转盘、出坯辊道基础边上。标高基准点设置位置应便于测量。(4)对安装测量控制网进行精度分析和验算。 四、大型静置设备安装测量内容与方法大型静置设备安装测量控制的重点是对垂直度的测量。石油化工大型设备一般分为两类：一类是以塔、器为代表，如减压塔、精馏塔、反应塔和再生器等；另一类是以火炬、排气筒等为代表的高、柔结构设备。它们以直立为主。测量方法是：首先在设备上标出两条互成90的中心线，并在设备两端适当的位置采用三角形符号标示。在安装过程中，通过架设在设备旁边互成90的两台光学经纬仪(或激光经纬仪)来观测、调整设备的垂直度。 五、管线工程测量内容与方法 管线工程包括：给水排水管道、各种介质管道、长输管道等。根据设计施工图纸，熟悉管线布置及工艺设计要求，按实际地形做好实测数据，绘制施工平面草图和断面草图；然后，按平、断面草图对管线进行测量、放线并对管线施工过程进行控制测量。在管线施工完毕后，以最终测量结果绘制竣工平面图、竣工断面图。 1管线中心定位的测量方法管线的起点、终点及转折点称为管道的主点。其位置已在设计时确定，管线中心定位就是将主点位置测设到地面上去，并用木桩标定。作为定位的根据：一是根据地面上已有建筑物进行管线定位；二是根据控制点进行管线定位。 2管线高程控制的测量方法(1)为了便于管线施工时引测高程及管线纵、横断面测量，应按管线敷设临时水准点。水准点一般都选在旧建筑物墙角、台阶和基岩等处。如无适当的地物，应提前埋设临时标桩作为水准点。临时水准点应根据等水准点敷设，其精度不得低于等水准。临时水准点间距，自流管道和架空管道以200m为宜，其他管线以300m为宜。(2)管线定位允许偏差：厂房内部管线定位允许偏差为7mm；厂区内地上和地下管线定位允许偏差为30mm；厂区外架空管线定位允许偏差为100mm；厂区外地下管线定位允许偏差为200mm。 3地下管线工程测量 地下管线工程测量必须在回填前，测量出起、止点，窨井的坐标和管顶标高，并根据测量资料编绘竣工平面图和纵断面图。 六、长距离输电线路钢塔架(铁塔)基础施工测量 1长距离输电线路定位并经检查后，可根据起、止点和转折点及沿途障碍物的实际情况，测设钢塔架基础中心桩，其直线投点允许偏差为5mm，基础之间的距离丈量允许偏差为丈量距离的12000。中心桩测定后，一般采用十字线法或平行基线法进行控制，即在中心桩位置沿中线和中线垂直方向打四个定位桩或在中心桩一侧测设一条与中心线相平行的轴线，控制桩应根据中心桩测定，其允许偏差为3mm。 2当采用钢尺量距时，其丈量长度不宜大于80m；同时，不宜小于20m。 3考虑架空送电线路钢塔之间的弧垂综合误差不应超过确定的裕度值，就一段架空送电线路来说，其测量视距长度，不宜超过400m。 4大跨越档距的测量通常采用电磁波测距法或解析法测量，满足测距相对误差的要求。1H熟悉机电工程项目测量的要求 本条主要知识点是：工程测量的组成，控制网测设，施工过程控制测量的基本要求，工程测量精度的分析和验算。 一、工程测量的组成 工程测量由控制网测量和施工过程控制测量两大部分组成，它们之间相互关系是：控制网测量是工程施工的先导，施工过程控制测量是施工进行过程的眼睛，两者的目标都是为了保证工程质量。 二、控制网测设 (一)平面控制网的测量方法和要求 1平面控制网的测量方法和等级 (1)平面控制网的测量方法有；三角测量法、导线测量法、三边测量法等。 (2)平面控制网的等级划分为：三角测量、三边测量等级，依次为二、三、四等和一、二级小三角、小三边、导线测量等级，依次为三、四等和一、二，三级。各等级的采用，根据工程需要，均可作为测区的首级控制。 2平面控制网的测量要求 (1)平面控制网的布设，应因地制宜，既从当前需要出发又适当考虑发展。 (2)平面控制网的坐标系统，应满足测区内投影长度变形值不大于25cmkm。 3三角测量的网(锁)布设应符合下列要求： (1)各等级的首级控制同，均宜布设为近似等边三角形的网(锁)。其三角形的内角不应小于30；当受地形限制时，个别角可放宽，但不应小于25。 (2)加密的控制网，可采用插同、线形网或插点等形式。各等级的插点宜采用加强图形布设。 (3)一、二级小三角的布设，可采用线形锁。线形锁的布设宜近于直伸。 4导线测量法布设应符合下列要求： (1)当导线平均边长较短时，应控制导线边数。 (2)导线宣布设成直伸形状，相邻边长不宜相差过大。 (3)当导线网用作首级控制时，应布设成环形网网内不同环节上的点不宜相距过近。 5三边测量法布设应符合下列要求： (1)各等级三边网的起始边至最远边之间的三角形个数不宜多于10个。 (2)各等级三边网的边长宜近似相等，其组成的各内角宜为30100；当受条件限制时，个别角可放宽，但不应小于25。 6平面控制网的基本精度要求： (1)应使四等以下的各级平面控制网的最弱边边长中误差不大于0.1mm。因此，二、三、四等三角网的建立取四等三角网最弱边边长中误差为5cm。 (2)一般工程的施工放样，要求新设的建筑物与相邻已有建筑物的相关位置误差(或相对主轴线)应小于l020cm。 (3)在改、扩建厂的施工图设计时尚需测定主要地物点的解析坐标，其点位对于最近解析图根点的点位中误差约为510cm。(4)二、三、四等三角网，一、二级小三角的测角中误差，分别为：1.0”、 1.8”、2.5”、 5.0”、 10”。 (二)高程控制网的测量方法和要求 1高程测量的方法和等级 (1)高程测量的方法有：水准测量、电磁波测距三角高程测量。常用水准测量法。 (2)高程控制测量等级划分：依次为二、三、四、五等。各等级视需要均可作为测区的首级高程控制。 2测区的高程系统，宜采用国家高程基准。在已有高程控制网的地区进行测量时，可沿用原高程系统。当小测区联测有困难时，亦可采用假定高程系统。 3水准测量法的主要技术要求 (1)各等级的水准点，应埋设水准标石。水准点应选在土质坚硬、便于长期保存和使用方便的地点。墙水准点应选设于稳定的建筑物上，点位应便于寻找、保存和引测。一个测区及其周围至少应有3个水准点。水准点之间的距离，一般地区应为13km，工厂区宜小于1km。 (2)水准观测应在标石埋设稳定后进行。两次观测高差较差超限时应重测。二等水准应选取两次异向合格的结果。当重测结果与原测结果分别比较，其较差均不超过限值时，应取三次结果的平均数。(3)设备安装过程中，测量时应注意：最好使用一个水准点作为高程起算点。当厂房较大时，可以增设水准点，但其观测精度应提高。 (4)水准测量所使用的仪器及水准尺，应符合下列规定：水准仪视准轴与水准管轴的夹角，DS1型不应超过15”；DS3型不应超过20。 水准尺上的米间隔平均长与名义长之差：对于铟钢尺，不应超过0.15mm；对于双面水准尺，不应超过0.5mm。 三、施工过程控制测量的基本要求 1施工过程控制网的定位，可以利用原区域已建立的平面和高程控制网，当满足施工测量技术要求时，应予利用。 2当地势平坦，建筑物、构筑物布置整齐时，应尽量布设建筑方格网作为厂区平面控制网，以便施工工作容易进行。建筑方格网的主要技术要求是：从一般性建筑物定位需要满足的精度出发，进行精度估算而制定的。其布设采用二次布网加密的方案。建筑方格网的首级控制，可采用轴线法或布网法。 3建筑场地大于1km：。或重要工业厂区，宜建立相当于一级导线精度的平面控制网；建筑场地小于1km。或一般性建筑区，可根据需要建立相当于二、三级导线精度的平面控制网。 4建筑物-的控制测量，应按设计要求布设，点位应选择在通视良好、利于长期保存的地方。控制网加密的指示桩，宜建在建筑物行列线或主要设备中心线方向上。主要的控制网点和主要设备中心线端点，应埋设混凝土固定标桩。5建筑物高程控制的水准点，可单独埋设在建筑物的平面控制网的标桩上，也可利用场地附近的水准点，其间距宜在200mm左右。当施工中水准点不能保存时，应将其高程引测至稳固的建筑物或构筑物上。引测的精度，不应低于原水准的等级要求。lH了解机电工程项目测量常用仪器的应用 本条主要知识点是：光学经纬仪、准直(铅直)仪、光学水准仪及全站仪的组成、功能及其适用范围。 一、光学经纬仪的组成、功能及适用范围 1光学经纬仪的主要功能：光学经纬仪是一种高精度的光学仪器。它的主要功能是测量纵向、横向轴线(中心线)以及垂直度的控制测量等。 2光学经纬仪的主要应用范围：主要应用于机电工程建(构)筑物建立平面控制网的测量以及厂房(车间)柱安装垂直度的控制测量。在机电工程中，用于测量纵向、横向中心线，建立安装测量控制网并在安装全过程进行测量控制。 3光学经纬仪的组成：主要由目镜、物镜、制动螺旋、微动螺旋、水准管、脚螺旋、对光螺旋、制动按钮、读数显微镜等组成，整个经纬仪安装在一个专用三脚架上。它分为普通光学经纬仪和精密光学经纬仪两种类型。4应用举例：用两台光学经纬仪对厂房钢柱进行垂直校正测量应用示例。将两台经纬仪安置在钢柱的纵、横轴线上，与柱子的距离约为柱高的1.5倍。三脚架应安放平稳，并使三脚架顶面近似水平，光学经纬仪安置在三脚架顶面上。放松制动按钮，使镜筒能旋转，将圆水准管转到与两个脚螺旋平行(三个脚螺旋中的任意两个)，拧动这两个脚螺旋，使圆气泡居中，再把镜筒转180，看圆气泡是否还居中；如不居中，即拧动其中一个脚螺旋，使其偏差校正一半左右，再拧动校正螺丝，使圆气泡居中。然后，看长水准管中长气泡是否居中；如不居中，即使长气泡平行于两个脚螺旋，拧动脚螺旋,使气泡居中。再使镜筒旋转90，拧动另一个脚螺旋，使长气泡居中。这样，光学经纬仪就校平了。两台经纬仪校平后，先分别照准纵向和横向柱底中线，再渐渐仰视到柱顶，如柱顶中线偏离视线，表示柱子不垂直。这时j可在统一指挥下，采取调节拉绳或支撑、敲打楔子或垫铁等方法使柱子垂直。经校正后，使柱子的垂直度在允许的偏差范围内。 二、激光准直(铅直)仪的组成、功能及适用范围 1激光准直(铅直)仪的主要功能：激光准直(铅直)仪是一种比光学经纬仪更为先进的精密测量仪器。它的主要功能是：除具有光学经纬仪的功能外，还可进行精度较高的角度坐标测量和定向准直测量等。 2激光准直(铅直)仪的主要应用范围：激光准直(铅直)仪主要应用于大直径、长距离、回转型设备同心度的找正测量以及高塔体、高塔架安装过程中同心度的测量控制。 3激光准直(铅直)仪的组成：激光准直(铅直)仪的组成主要由发射、接收、附件三大部分组成。 4应用举例。 用激光准直仪找正高层钢塔架采用的操作方法完全与光学经纬仪相同。其特殊操作方法部分是：把激光器引出线接上电源。注意在使用直流电源时，不能接错正、负极。开启开关电源，指示灯发亮，转动电流调节旋钮，使激光电源工作在最佳电流值下。激光束即通过棱镜、透镜系统进入望远镜，由望远镜物镜端发射出去。当观察完毕时，先将电源开关关断，指示灯熄灭，激光器停止工作，然后拉开电源。将激光准直仪置于高层钢塔架底座中心点上。调整水准管使气泡居中，严格整平后，进行望远镜调焦，使光斑直径最小。这时，向上射出激光束反映在相应平台的接收靶上，即可测出各层平台的中心是否同心；若不同心，即说明平台有偏移，这时可以根据激光束来测量出相应平台的偏移数值然后及时进行纠偏。 三、光学水准仪的组成、功能及适用范围 1光学水准仪的主要功能：光学水准仪的主要功能是用来测量标高和高程。 2光学水准仪的主要应用范围：光学水准仪主要应用于建筑工程测量控制网标高基准点的测设及厂房，大型设备基础沉降观察的测擐。在设备安装工程项目施工中，用于连续生产线设备测量控制网标高基准点的测设及安装过程中对设备安装标高的控制测量。 3光学水准仪的组成：主要由目镜、物镜、水准管、制动螺旋、微动螺旋、校正螺丝、脚螺旋及专用三脚架等组成。4两种标高测量的定义：两种标高测量是指绝对标高测量和相对标高测量。绝对标高是指所测标高基准点、建(构)筑物及设备的标高相对于国家规定的0.000标高基准点的高程。相对标高是指建(构)筑物之间及设备之间的相对高程或相对于该区域设定的0.000标高基准点的高程。 四、全站仪的组成、功能及适用范围 1全站仪的主要功能：全站仪的主要功能是一种采用红外线自动数字显示距离的测量仪器。它与普通测量方法不同的是，采用全站仪进行水平距离测量时省去了钢卷尺。 2全站仪的主要应用范围：全站仪主要应用于建筑工程平面控制网水平距离的测量及测设、安装控制网的测设、建筑安装过程中水平距离的测量等。 3全站仪的组成：主要由接收筒、发射筒、照准头、振荡器、混频器、控制箱、电池、反射棱镜及专用三脚架等组成。1 H起重技术在机电设备安装工程中，起重技术是一项极为重要的技术。随着我国工程建设向标准化、工厂化、大型化、集成化方向发展设备吊装的重量越来越重高度越来越高，难度越来越大，一个大型设备的吊装往往是制约工程的进度、经济和安全的关键；同时，也展示安装企业的技术能力和装备能力。本目的重点是：掌握起重机械的使用要求、吊具的选用原则，熟悉常用吊装方案的选用原则，了解起重吊装作业的稳定性。lH掌握起重机械的使用要求起重技术的基础是起重机械科学、合理选择使用起重机械是保证设备安装工程安全顺利进行的前提。本条主要知识点是；起重机械的分类、使用范围及基本参数，流动式起重机的选用(包括使用特点、起重机的特性曲线及选用步骤)。 一、起重机械的分类、使用范围及基本参数 (一)起重机械的分类 1按起重性质可分为：简单起重机具：如千斤顶(齿条、螺旋、液压)、滑轮组、葫芦(手动、电动)、卷扬机(手动、电动、液动)、悬挂单轨等；起重机：机电工程常用的起重机有流动式起重机、塔式起重机、桅杆式起重机。2