8.6 核电厂施工测量

8.6.1 初级网是核电厂的首级控制网，是将国家或地方坐标系统和高程系统引入核电厂区内，作为厂区各种比例尺地形图测绘、厂区总平面规划设计、工程地质勘察、五通一平以及建立次级控制网的基础。
    次级网是为了满足核岛、常规岛和各子项精密工程施工放样、设备安装、调试和竣工测量提供统一完整的精密控制基础和相应的精密测量控制资料，所布设的相对精度高于初级网的精密工程测量控制网。平面控制点埋设采用永久性强制对中观测墩，为保证控制点的稳定性，控制点观测墩采用钢筋混凝土浇筑，浇筑完后需养护不少于20d。观测墩深入基岩500mm以下，顶面预埋不锈钢强制对中盘，强制对中盘与观测墩内主筋焊接连结。新建观测墩达到稳定后方可开始观测。
    微网是布设在核电厂房内部的精密工程测量控制网。虽然次级网的精度很高，但是次级控制点和加密控制点无法观测到建（构）筑物内部，因此就需要在建（构）筑物内部建立微网。微网控制点位是设计图给定的，不能随意改变。微网控制点是各层施工测量定线、放线，设备安装和校核的基准。微网是以次级网为基础建立起来的。影响微网点位精度的主要因素是对中偏差，因此仪器的对中器要严格校正准确，并采用精密基座。
    高精度工程控制网的等级，一般不具有上级网控制下级网的意义，而具有点位配合和精度配合的意义，但也允许越级发展。
    从国内已投产的浙江秦山、广东大亚湾和岭澳、江苏田湾等核电厂的工程建设经验来看，除秦山核电一期未建立初级网外，其他几个核电厂的施工控制网，都是按初级网、次级网、微网3个等级布设的。如果规划设计阶段所施测的首级平面、高程控制网能够满足核电厂在施工建设阶段对测区平面、高程起算点以及附属设施施工测量的需要，则可以减少施工控制网的布网层次，省略初级网而直接布设次级网。
8.6.2 大亚湾核电厂是我国大陆第一座大型商业核电厂，测量工作参考执行了法国电力部EDF制定的《法国压水堆核岛土建设计与建造规程》RCC-G88，该规程第2部分实施准则、第2.11章测量、公差及判断中，对核电厂工程测量控制网的分级布设，以及初级网、次级网和微网的基本精度要求都做了明确的规定。国内随后的几个核电厂建设项目，如岭澳、秦山（二、三期）、田湾等，根据工程建设需要或参考了该规程的基本要求，主厂区及其附属设施区域工程测量控制网的等级划分以及对应的精度指标都与其一致。
    坐标中误差指控制点的纵向、横向坐标中误差。本条规定的最弱点坐标中误差不应大于30mm，是要求每个控制点的纵向、横向坐标中误差都优于30mm。
8.6.3 次级网点位选择的基本要求说明。根据核电厂厂区总平面布置图，尽可能选在通视良好、便于施测、基础稳定、易于长期保存的地方，使其在施工中不被摧毁、无需搬迁，并能保持良好的通视视线（避免因各厂房施工进展使点位之间的通视受到影响），以便于复测。
    观测墩是一个高约1.2m的固定的钢筋混凝土平截棱锥体，通常直接固定在外露的基岩上，也有通过钻孔灌注桩深埋至稳定的基岩，必要时还有使用水泥沉桩或倒垂点锚桩，四周设置有红白相间的安全保护栏杆。顶部的强制对中底盘要调整水平，倾斜度不能大于1/1000，底盘对中误差不能大于0.1mm。
8.6.4 根据施工测量需要，除在厂房内部按设计要求预埋点位标志外，必要时适当增加少量过渡点，使控制点间构成三角形、大地四边形、矩形、中点多边形、折线形和多边形等基本网形。厂房内部微网通常按边角网布设。
    平面坐标中误差、相邻点相对坐标中误差，是微网最基本的精度要求，需满足。
    由于短边测角误差大，影响角度观测量精度的主要因素是仪器对中与觇标偏心误差、目标照准误差以及仪器本身误差等。因此，角度观测量的综合误差按下式估算：     式中：m_e——对中及偏心误差对角度测量的综合影响（″）；
              m_v——目标照准误差（″）；
              m_I——按菲列罗公式计算的先验测角中误差（″）。
    根据武汉大学出版社出版的《数字测图原理与方法》第五章第5.4节中对水平角观测中的几种主要误差来源的说明，仪器对中误差如图3所示，设O为测站标志中心，O'为仪器中心，β为无对中误差时的角度（即正确的角度），β'为有对中误差时的角度（即实测的角度），e为对中误差。     根据该书中的推导结果，仪器对中误差对水平角影响的中误差为：     由上式知，仪器对中误差对水平角的影响与两目标之间的距离s_AB成正比，即水平角在180°时影响最大，此时s_AB=s₁+s₂；而与测站至目标的距离s₁和s₂的乘积成反比，距离越短，影响越大。因此，对于短边测角，要特别注意对中误差的影响。
    觇标偏心误差如图4所示，A、B分别为标志实际中心，A'、B'为照准的中心。β为正确的角度，β'为观测的角度，e₁、e₂为觇标偏心误差。
    根据该书中的推导结果，觇标偏心误差对水平角影响的中误差为：     由上式可知，目标偏心误差对水平角的影响与测站至目标的距离s1和s2有关，距离越短，影响越大，但与角度本身的大小无关。
由此，仪器对中与觇标偏心误差对角度测量的综合影响为：     核电厂房内部微网的边长一般为5m～30m不等，平均边长约20m。根据上式计算仪器对中与觇标偏心误差对角度测量的综合影响为：
    当e₁=e₂=e=0.3mm、s₁=s₂=20m、β=180°时，误差最大，即m_e=±5.4″。
    值得注意的是，目标偏心误差和仪器对中误差均属于“对中”性质的误差。就对中本身而言，它是偶然误差，一旦目标标志和仪器已经安置，则对中误差的真值不再发生变化，因此无论水平角观测多少个测回，这两项误差分别在各测回之间均保持相同，绝不会因增加测回数而减少它们对水平角观测成果的影响。
    照准误差主要与望远镜的放大倍率、人眼的判别能力、照准标志的形状及目标影像的亮度和清晰度等因素有关，一般认为人眼分辨两个点的最小视角为60″，三次照准取平均值的照准误差m_v约为： 式中：v——望远镜的放大倍率。
    对于LeicaTCA2003型全站仪，有v=30，故仪器照准误差为：
    采用电子仪器观测时，不考虑测微器读数误差的影响。当三角形的个数较少时，测角中误差通常用经验值代替。通常取DJ1型仪器的测角中误差先验值为±1″。
    因此，估算的角度观测量的综合误差为：
    ，取测角中误差为5″。
    每个三角形的最大角度闭合差为m_β。
    微网测量一般采用多联脚架法，并使用天底仪协助仪器、觇标精确对中，观测过程中仪器对中（觇标偏心）误差的影响较小。由于受场地条件等的限制，厂房内部微网的观测网形难以全部构成三角形等基本图形，实际测角中误差可能有一定出入。之所以对影响角度观测量精度的几个主要因素进行分析，并推导其综合影响大小，主要为了推算三角形最大角度闭合差的限差值，以剔除原始观测数据中可能存在的粗差、提高微网测量精度和可靠性。微网测量通常使用DJ05型LeicaTCA2003全站仪，采用常规边角网施测，但受厂房施工、设备安装等现场条件限制，无法对控制网的网形及边长、角度做出具体要求。采用多联脚架法可减少仪器对中和目标照准误差的影响，但控制网形、调焦、照准、整平以及仪器本身、周围环境等因素的不利影响也不容忽视。由于现场条件及观测时段的限制，微网测量通常采用完全的边角联测，观测所有可通视的边长和方向，控制网通常都有较多的多余观测量，需通过三角形最大角度闭合差限差值来分析并剔除粗差。
8.6.5 施工测量使用的是控制点间的实际距离，将施工控制网的基线长度投影到核电厂的核岛、常规岛等主要厂房区域的场平标高面上，是为了施工时对已知坐标和边长使用方便，同时保证设备、构件的安装精度。但核电厂的主要厂房区域一般较小，为避免施工控制网的长度变形对施工放样的影响，只需将观测边长归算到测区的主要厂房区域的场平标高面上，没有必要进行高斯投影。
8.6.6 由于反应堆等厂房内部微网控制点与钢衬或壁体相连，建网时与使用时的温差对微网的影响不可忽视。由于受到沉降、收缩等影响，网点之间的水平长度会发生一定的变化，需进行检测，并对控制点加温度改正，方可保证测量精度。 8.6.8 测区高程起算点，通常使用规划设计阶段施测的首级高程网点或者直接采用测区附近的国家三等及以上等级水准点。根据预计水准路线长度以及最弱点高程中误差的精度要求合理选择初级网的水准观测等级，但场区初级网高程测量精度不得低于四等水准。
8.6.9 观测精度同本标准第10章二等垂直位移的监测精度。若位于主场区外围的首级高程控制网中的水准点，埋设规格满足标准要求，则直接作为次级网的高程基准点。3个及以上的基准点，才能构成独立的高程自校系统。
    对次级网、微网高程控制测量的主要技术要求说明如下：
    （1）相邻点高差中误差、每站高差中误差、检测已测高差较差，是核电厂设计文件《核岛土建技术规格书—工程测量》变形监测系统章节中对水准基准点的基本精度要求，经过多年的工程实践证明是合理可行的，是制订相关技术指标的依据。
    （2）取水准观测的往返较差、附合或环线闭合差为每站高差中误差的倍，作为各自的限值，其中n为站数。
8.6.12 由于现场施工交叉进行，区域内的控制点容易受到填挖方、抽水、机械震动、车辆行驶乃至撞击等因素的影响而产生位移，因此需对次级网和微网进行定期复测，通过对测量结果的综合分析来检验控制网点位的稳定性。故要求建网初期的复测周期不宜超过3个月/次。
    次级网复测后，避免使用坐标较差超限的点位，且需对超限点位可能造成的影响进行评估，并提出建议。
    各厂房内部微网点一般预埋在每层楼板的混凝土基础面上，由于混凝土基础在浇灌后的几个月内会产生微量收缩，微网点的平面位置会随之变化。在混凝土龄期，尽量利用中心点设站和周边点定向的定位方法。在养护期过后，需要对控制点进行复测，在进入安装阶段，需要再次检查。
8.6.13 天底准直法是指，在所需施工楼层使用精密基座安置天底垂准仪，通过预留在楼板中的垂直通视孔，以天底方向投测光束与底板层上平面控制点标志中心严格重合的方式，将平面基准传递到施工层。在仔细对中、精确整平后，保持脚架和基座不动，再换上仪器、棱镜或觇牌，即完成竖直方向平面位置的精确传递。 8.6.15 核电厂建筑施工放样要求具备的施工图纸较多，因为核电厂，尤其是核岛厂房不同层，结构均有变化，设备很多，作业空间有限，施工放样前需了解这些施工图纸，一方面有利于制订出优秀的方案，另一方面会避免和减少位置和作业空间的冲突。
8.6.17 重要的和精度要求高的结构、设备及构件包括反应堆压力容器、主泵、蒸汽发生器、主管道、装卸料机、稳压器、安注箱、检查井、人员闸门、设备闸门、水封门、环吊、牛腿、钢衬里、汽轮机等。
8.6.18 大型设备基础的安装孔或槽会提供一定的余量来保证设备的顺利安装，但该余量的设计主要针对混凝土浇筑过程中的小变形和混凝土凝固过程中的变形，在混凝土浇筑过程中，本身的流动和振捣棒对钢筋和设备基础往往会形成较大的位移，并且该位移会超过安装孔或槽所提供的余量，导致安装不能顺利进行，所以需进行监测。
    鉴于混凝土从浇筑到凝固有时效性要求，当发现位置及标高与设计要求不符时，需要马上通知施工人员，时间上不能有延误。
8.6.19 对于核电厂施工放样来说，图纸或说明中要求的精度是需要满足的，只有在图纸或说明中无具体要求时，才允许按本标准第8.6.19条、第8.6.20条执行。
8.6.20 对于核电厂施工放样来说，图纸或说明中要求的精度是需要满足的，只有在图纸或说明中无具体要求时，才允许按本标准第8.6.19条、第8.6.20条执行。