激光投線(xiàn)定位法在電纜橋架施工中的應(yīng)用

廣東省輸變電工程公司 劉向紅

激光投線(xiàn)定位法在電纜橋架施工中的應(yīng)用

廣東省輸變電工程公司 劉向紅

在變電站施工中,電纜橋架安裝工作是一項(xiàng)非常重要的環(huán)節(jié),通常主控樓、電氣室電纜夾層都需要大量安裝電纜橋架，而電纜橋架安裝施工周期很長(zhǎng)，其進(jìn)度對(duì)整個(gè)工程工期影響非常大。橋架安裝通常采用吊錘、棉線(xiàn)測(cè)定立柱和托臂位置，耗時(shí)耗力，經(jīng)過(guò)一系列變電工程的建設(shè)實(shí)踐，我安裝隊(duì)創(chuàng)新使用激光投線(xiàn)儀投射定位線(xiàn)的定位方法代替人工定位，使得立柱安裝、托臂安裝、調(diào)整過(guò)程效率得以提高。經(jīng)過(guò)從化、東坡、富華等多個(gè)變電站工程實(shí)踐，證明該方法既能滿(mǎn)足施工和測(cè)量精度，又提高了施工效率。

激光投射；立柱安裝；托臂安裝；水平投射線(xiàn)；垂直投射線(xiàn)

引言

電纜橋架由托盤(pán)或梯架直線(xiàn)段、彎通、托臂(臂式支架)、吊架等構(gòu)成，是具有密接支撐電纜的剛性結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。在變電站工程中，電纜橋架應(yīng)用于水平布線(xiàn)和垂直布線(xiàn)系統(tǒng)的安裝通道，使電纜鋪設(shè)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化。橋架具有三個(gè)作用，一是支撐線(xiàn)纜，二是保護(hù)線(xiàn)纜，三是管理線(xiàn)纜，橋架的施工質(zhì)量關(guān)系到能否保證不發(fā)生電氣火災(zāi)，電力設(shè)備能否正常運(yùn)行等。電纜橋架安裝質(zhì)量的優(yōu)劣，不僅關(guān)系到電纜敷設(shè)的美觀(guān)、安全及可靠性，更直接影響變電站的整體安裝工藝。

電氣安裝工程中，電纜橋架的安裝進(jìn)度對(duì)整個(gè)工程工期影響非常大，通常電氣主控樓、電氣室電纜夾層內(nèi)的橋架安裝量都非常大。電纜橋架安裝主要步驟為:立柱安裝、托臂安裝、橋架安裝和接地線(xiàn)安裝等。立柱安裝之前需人工使用棉線(xiàn)對(duì)位，具體步驟為：從始端至終端找好水平線(xiàn)或垂直線(xiàn)，用粉線(xiàn)袋沿墻壁、頂棚等處，沿線(xiàn)路的中心線(xiàn)彈線(xiàn)，并用筆標(biāo)出具體位置。安裝之后的橋架需測(cè)量復(fù)檢，達(dá)到如下指標(biāo)：各支架的同層橫檔應(yīng)在同一水平面上，其高低差不應(yīng)大于5mm，托架支吊架沿橋架走向左右的偏差不應(yīng)大于10mm。

1 電纜橋架施工改進(jìn)方法的提出

立柱安裝是橋架施工的第一道工序，過(guò)去立柱安裝施工方法為：根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙確定進(jìn)出線(xiàn)、盒、箱、柜等電氣器具的安裝位置，從始端至終端找好水平線(xiàn)或垂直線(xiàn)，用棉線(xiàn)涂抹顏料，沿線(xiàn)路的中心線(xiàn)彈線(xiàn)；按照設(shè)計(jì)圖要求及施工驗(yàn)收規(guī)范規(guī)定，分勻檔距，并用筆標(biāo)出具體位置，每條立柱的垂直需掛吊錘，用角尺測(cè)量?jī)牲c(diǎn)距離校驗(yàn)。期間需反復(fù)用鐵錘調(diào)整立柱和角尺兩點(diǎn)測(cè)量吊錘線(xiàn)與立柱的距離，當(dāng)兩點(diǎn)距離一致時(shí)，立柱垂直。每條立柱校驗(yàn)平均耗時(shí)20分鐘。

托臂安裝時(shí)在始末兩端和轉(zhuǎn)彎處按照規(guī)定高度先安裝兩只托臂，再在兩托臂間拉一水平線(xiàn)(這兩個(gè)托臂要安裝端正)，然后按線(xiàn)安裝其余托臂。最后利用線(xiàn)垂、水平尺將整排托臂調(diào)正，各托臂的同層橫檔應(yīng)在同一水平面上，其高低偏差不大于5mm，使整排托臂達(dá)到橫平豎直。托臂定位需在前后兩條立柱上測(cè)量出所有托臂位置，前后兩排通線(xiàn)，用角尺在其它立柱劃出托臂的定位線(xiàn)，一條立柱托臂定位平均耗時(shí)15分鐘。

由此可見(jiàn)：電纜橋架安裝的定位環(huán)節(jié)采用人工測(cè)量完成，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。其瓶頸在于：在立柱、托臂定位劃線(xiàn)環(huán)節(jié)耗費(fèi)了大量人力物力。

2 激光投線(xiàn)儀功能簡(jiǎn)介

激光投線(xiàn)儀是一種新型的光機(jī)電一體化儀器，它采用波長(zhǎng)為635nm的半導(dǎo)體激光器，激光線(xiàn)清晰明亮，適合于較遠(yuǎn)距離的投線(xiàn)定位，發(fā)射器采用專(zhuān)用供電電源，具有強(qiáng)抗干擾性、高穩(wěn)定性、抑制浪涌電流等特點(diǎn)，特別適于惡劣的工作環(huán)境，能有效保證鐳射激光頭的穩(wěn)定性和使用壽命。

激光投線(xiàn)儀外形如圖1所示：使用該儀器測(cè)量只需將激光儀調(diào)節(jié)至水平，可將激光儀放在較為平整物體上，或裝設(shè)在三腳架上，然后調(diào)整三邊的可調(diào)支腿，當(dāng)水泡到達(dá)居中位置即完成了儀器調(diào)平。轉(zhuǎn)動(dòng)儀器可使激光束到達(dá)各個(gè)方向，微調(diào)儀器，就能方便、精確地找準(zhǔn)目標(biāo)。同時(shí)，該激光儀還具有自動(dòng)報(bào)警功能，在儀器傾斜超出允許的平衡范圍時(shí)激光線(xiàn)閃爍，并聲音報(bào)警。

激光投線(xiàn)儀能投射出四條水平線(xiàn)V1、V2、V3、V4，和四條垂直線(xiàn)H1、H2、H3、H4，幾條垂線(xiàn)在空間上成90度角，水平線(xiàn)和垂直線(xiàn)在天花板上相交，產(chǎn)生一個(gè)天頂點(diǎn)，投線(xiàn)儀下端還形成一個(gè)下對(duì)點(diǎn)。天頂點(diǎn)和下對(duì)點(diǎn)在同一條鉛垂線(xiàn)上。在立柱、托臂定位劃線(xiàn)環(huán)節(jié)，激光投線(xiàn)儀的垂直投射線(xiàn)V進(jìn)行立柱垂直校驗(yàn)，用水平投射線(xiàn)H（輔助水平尺）進(jìn)行托臂水平度校驗(yàn)，幫助施工人員準(zhǔn)確地確定位置，保證施工的質(zhì)量。

圖1 激光投線(xiàn)儀外形圖

激光投線(xiàn)儀具有重力感應(yīng)功能，通過(guò)氣泡調(diào)節(jié)自身水平后可以方便的投射出多條投射線(xiàn)，投射線(xiàn)在室內(nèi)50米范圍清晰可見(jiàn)，對(duì)線(xiàn)時(shí)，慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)投射轉(zhuǎn)盤(pán)，待投射線(xiàn)由遠(yuǎn)到近剛好到達(dá)立柱或托臂邊緣時(shí)，擰死鎖定旋鈕，將投射轉(zhuǎn)盤(pán)固定。采用激光對(duì)線(xiàn)法可以節(jié)省人工作業(yè)的彈線(xiàn)和掛吊錘等步驟，減少掛吊錘和反復(fù)測(cè)量的時(shí)間。

3 立柱、托臂的現(xiàn)場(chǎng)安裝工藝改進(jìn)

使用激光投線(xiàn)定位取代人工測(cè)量定位后，橋架安裝改進(jìn)工藝流程為：

激光投線(xiàn)定位→膨脹螺栓安裝→立柱、托臂安裝→電纜橋架安裝→電纜橋架接地。

3.1 用激光投線(xiàn)儀實(shí)現(xiàn)立柱定位安裝

立柱一般由型鋼制成，用以保證橋架的承壓強(qiáng)度。夾層立柱的安裝采用上下生根方式，上與鋼梁焊接，下與預(yù)埋件焊接。

當(dāng)采用激光投線(xiàn)儀進(jìn)行立柱安裝定位時(shí)，首先將#1投線(xiàn)儀在立柱正面擺放，根據(jù)前期測(cè)好的起點(diǎn)終點(diǎn)投線(xiàn)，根據(jù)設(shè)計(jì)值測(cè)量在每根立柱的投線(xiàn)位置，并逐一劃線(xiàn)，由于立柱由方形角鋼制成，立柱正面也需要垂直校驗(yàn)線(xiàn)進(jìn)行定位，以保證安裝精度。我們將#2號(hào)激光對(duì)線(xiàn)儀擺放在立柱側(cè)面，投射出立柱的正面垂直校驗(yàn)線(xiàn)。

立柱上端對(duì)齊兩條投射線(xiàn)的交匯處，當(dāng)立柱的正面、側(cè)面與兩校驗(yàn)線(xiàn)完全重合時(shí)（如圖2所示），說(shuō)明立柱位置已經(jīng)調(diào)整到位。

圖2 立柱上端、下端均與投射線(xiàn)重合

立柱定位需要根據(jù)施工圖紙確定立柱的間距，確定立柱的位置時(shí)，要避開(kāi)彎通、三通、四通。立柱的長(zhǎng)度一般根據(jù)電纜橋架的層數(shù)確定。立柱下料時(shí)要用無(wú)齒鋸，立柱的切口處要刷兩遍銀粉漆。立柱安裝采用焊接方式，焊接工藝采用先點(diǎn)焊，待一整排立柱調(diào)整完畢后再滿(mǎn)焊。

立柱焊接示意圖如圖3所示：

圖3 立柱焊接示意圖

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際確定h的長(zhǎng)度值，a的長(zhǎng)度值應(yīng)滿(mǎn)足下表要求的尺寸。

3.2 用激光投線(xiàn)儀實(shí)現(xiàn)托臂定位安裝

之后用激光投線(xiàn)儀定位托臂的位置，首先根據(jù)圖紙確定各層托臂的標(biāo)高，先找準(zhǔn)并固定好每層首尾兩端的托臂（包括中間轉(zhuǎn)彎處）。水平投射線(xiàn)在室內(nèi)50米范圍清晰可見(jiàn)，可以作為定位線(xiàn)由遠(yuǎn)到近安裝托臂，節(jié)省每條立柱劃托臂定位線(xiàn)這一步驟。

用激光投線(xiàn)儀逐一確定每條托臂的標(biāo)高，保證橋架的連接板中心線(xiàn)在同一直線(xiàn)上。具體實(shí)施步驟為：

（1）在其中一條立柱上測(cè)量托臂的定位線(xiàn)，調(diào)節(jié)#2激光投線(xiàn)儀的水平投射線(xiàn)高度，使投射的水平線(xiàn)與該定位線(xiàn)高度一致。

（2）托臂對(duì)準(zhǔn)水平投射線(xiàn)臨時(shí)點(diǎn)焊固定（如圖7），用鐵錘輕敲托臂細(xì)調(diào)其位置，使托臂與水平投射線(xiàn)完全重合，再用水平尺檢查其水平。全部的托臂均確定到達(dá)水平位置后，再用電焊固定。通過(guò)這樣的方法，由遠(yuǎn)到近，逐步完成托臂的安裝。