混凝土双曲拱坝工程施工控制网复测技术设计及施测方法.pdf

6 水利建设与管理 2 0 1 1 年第 3期 瀑凝囊 虢瓣壤薹程 糍 撵 藏纛溅攘糍凝谤 糍涮煮 王玉芳 ( 青海省水利水电工程局有限责任公 司 西宁8 1 0 0 0 1 ) 王富平 ( 青海省西宁市房屋测绘所8 1 0 0 0 0 ) 【 摘要】 本文针对大型水电站X - 程控制网复测的特点， 通过技术优化设计， 阐述了施工控制网复测的技术设计及 施测方法。 【 关键词】 施工控制网技术设计施测方法 1 工程概述 黄河拉西瓦水 电站位于黄河干流上 ， 水 电站工程属 大 型 I 等工程 ， 由混凝土双 曲拱坝 、 坝后水垫塘及 二道 坝 、 坝身泄洪系统及右岸地下厂房主变开关室组成 。库 容 1 0 7 9 亿 m 3 ， 装机容量 6 x 7 O O M W。坝址区为典型的半 干旱大陆气候 ， 坝址 区多年平均流量 6 5 9 m 3 s ， 年径 流量 2 0 8亿 m 3 。 混凝土双曲拱坝工程属于坝 I v标 。 坝型为对数螺旋 线 ， 坝轴线长 4 6 6 6 3 m， 坝高 2 5 0 m， 坝顶高程 2 4 6 0 m， 顶厚 1 0 m，坝 底高 程 2 2 1 0 m，底 厚 4 9 m，总 中心 角最 大值 9 8 1 9 2 。附属建筑物有 ： 底孔 2 个， 中孔 2 个 ， 表孔 2 个 ， 电梯井 2 个 ， 灌浆廊道 5条 ， 启 闭机室等 ， 混凝土总量为 2 5 8 万 m3 。 2 建立 大坝施工控 制网 业主所建的施工网在左 、 右岸坝肩部位空 白， 开挖阶 段的控 制点 由于精度较低不能满足大坝精密造型 的要 求 ，距坝址较近的首级点由于路途遥远或 中断严重影响 作业的效率和精度 ， 目前仅仅起后视作用 ， 完善大坝施工 网是必须的。综合现场通视 、 地形 、 地质的情况以及经济 节约和图形精度的前提共布置 4 点。控制点全部做成永 久性观测墩形式。左右岸各选 2 点。为安全起见 ， 设置安 全 围栏。观测墩的施工顺序为： 基础清渣一打插锚筋一布 筋一一期混凝土施工一标盘安装一二期混凝土施工拆 模 。低温施工需加强保温。 大型水电水利工程应采用 I I 、 I I I 等控制 网， 考虑以后 大坝卸洪系统闸门槽轨道安装的需要 ，本方案采用 I I 等 网。仪器采用 L e i c a T C 2 0 0 2 ， 其测角精度为 0 5 ” ， 测距 为 ( 1 + 1 x K) p p m。观测执行 水利水电施工测量规范 ( DL T 5 1 7 3 -2 0 0 3 ) 规定 ， 观测限差见下表。 观 测限 差 表 边长 测角 平均边 测距 仪 测回数 等级 中误差 长相对 标程 精 边长 水平角 天顶距 ( m) ( ) 中误差 度( mm) l ” 级 l 鸣眨 5 0 o l 5 0 0 1 0 l ： 2 5 O 0 o O 2 往返各 2 9 4 内业计算步骤为： 三角形 闭合差分配一边长气象改 正一投影改正一高差球气两差改正一平差一输出结果 。 成果报业主测量中心复核。 3 放样准备 放样前要熟悉施工图纸 、 修改通知 、 备忘录及会议纪 要。所放样的依据一定是书面的、 有证据性 的有效文件 ， 严禁按 口头的、 随意的、 非技术部门的通知放样。 技术 人员应编 制 测 量放样数 据单 ， 其 内容 应包 括： 测量对象平面 图、 剖 面图 ， 所用 的控制点 ( 包 括测图 坐标和施 工坐标 ) ， 后视及检查 方位角 ， 简易程序 ， 特别 注意的问题等。所用资料放样前必须 经两人 独立计 算 并互校。 王玉芳等 混凝 土双 曲拱坝工程施工控制 网复测技 术设 计及施测 方法 7 双 曲拱 坝 由于体 形 复 杂 ，建 立数 学 模 型需 要 的 方 程有 ： a 拱圈中心线 的对数螺旋线方程 。 b 拱厚变化公式 。 c 各参数的插值方程 ， 如极半径 、 弧长 、 拱冠梁 中心线坐标 】 ， 。 、 拱冠梁 中心厚 、 左拱端厚 、 右拱端厚 等。 d 拱圈中心线坐标计算公式。 e 拱圈中心线任意点弧长计算公式。 拱坝上 、 下游面坐标计算公式。 拱坝正算主要满足立模放点和计量展 图，反算主要 用于模板偏差和混凝土变形计算。 为方便计算 ， 需在计算 机或袖珍机上编制程序。 应在 C AD上绘制电子版 ， 大坝附属结构物拐点直接 从电子版上图解。 放样方法一律采用极坐标法 ， 不宜采用短边后视 ( 对 放样点的横 向误差影响较大 ) 或单点后视 ( 有可能后视错 观测墩或输错测站坐标而造成放样点位的整体偏移 ) ， 每 放完一点记 录该点 的 、 l ， 、 H， 并 与设计值相 比较 ， 避免 粗差的发生。 放样完毕后及时出具 测量放样成果单 作 为指导施 工的依据 ， 内容应 简洁 、 直观 、 图文并茂地满足顾客和业 主的要求。 4 放样点的精度 全站仪加密放样测站点的点位误差估算公式为 肘放 = ( m o D) 2 D 2 + ( m Jp) D + m标 式中 放 放样点点位 中误差 ， m m； m 广一测距中误差 ， m m； 放样边长 ， m； l厂测角中误差 ， ( ” ) ； 口 常数 ， p = 2 0 6 2 6 5 ” ； m标 点位标定误差， m m 。 在坝段放样时 ，若直接将大坝控制点作 为放样测站 点使用 ， 点位误差就超过 了 1 0 m m的要求。 我们用半测回 精度估算 ，最 长测线 即测站点至 中间坝段距离约 3 0 0 m， 仪器采用 L e i c a T C R 7 0 2 ， 半测回测角精度取 1 0 ， ， 测距 2 + 2 p p m， m标 取_ 2 mm， 得 M放 = 1 5 ， 大于 l O m m的限差。 只能按两步操作 ，即先从大坝施工网向仓号做放样 测站点 ， 再架在放样测站点上放样 。 放样测站点按 4 等精 度施测 ， 取 2 5 ” ， 对 中杆误差取+ 1 ram， 得 M站 ： 士 4 m m。 仓号 内架站放样距离 约 2 0 m，半 测 回测角取 1 0 ” ， m标 ： 2 ra m， 得 M放 = + 3 m m。综合 放样测 站点误差 M 站 和放 样时误差 放 得立模 点放样总误 差为 m模 = 土 、 = 、 丽 = 5 mm 满足模板定位误差小于+ 1 0 m m的要求 。 高程采用三角高程 ，放样测站点 的三角高程往测 中 误差按下式计算 ： M 站 高 = 、 m# i n a ) 2 + ( S m C o s a p) ) m ( 4 一 R ， n m ) 式 中 站 高 放样测站点的高程中误差 ， m m； f 一测距边边长 中误差 ， mm； 。 垂直角 ， 最大约 4 5 o ； s 斜距 ， 约 4 0 0 m； m 。-垂 直角测角中误差 ， 2 5 ” ； p 常数 ， p = 2 0 6 2 6 5 ” ； 边长， 最大约 3 0 0 m； 地球曲率半径 ， 6 3 6 9 0 0 0 m； m _ f 义 器高测定误差 ， 取+ 2 ra m； _棱镜高测定误差 ， 取+ 2 ra m 。 带人上式得 M 站 高= 34 mm 放 样 时 D 取 2 0 m， n取 O ， 取 l 0 ” ， M 放 高： -2 8 mm。 综合后 立模点高 程误差 = 4 4 ，满足规范 小于 1 0 mm的要求 。 安装测量相对精度要求较高 ， 控制点应提前预埋 ， 采 用钢筋或钢板， 与混凝土面平齐， 上面用冲子仔细冲出直 径为 l m m的小 窝作为标志。在同一次放样 中， 各点 的仪 器高误差 、 棱镜高误差 、 加 常数误差可视为影 响相等 ， 视 准差 、 指标差在正倒镜观测 中可抵消 ， 只要操作精细 ， 在 2 0 m的前视距离中可 以达到规范+ 2 ra m的要求。 放样点应 冲在线架或底坎上 ， 尽量一次放样 ， 长期保存 ， 万一 被破 坏补放时应采用“ 差分法” ， 保证新 旧点精密联系。 5 质量保证措施 为保证高质量地完成该工程所需的各项工作 ，全面 贯彻执行质量保证体系 ，严格执行 I S 0 9 0 0 1 ： 2 0 0 0 标准 ， 以水 电 四局 质量手册 及程序文件为质( 下转第 l 2页) 1 2 方波浪等 龙滩工程碾压混凝土大坝冷却水管埋设工 艺及 效果分析 耋 蔓 一 一 卜一一 一 一 。 一 _ I 一】 1 号坝段2 5 4 6 m ? 层 面 监 测 成 果 -i- - 1 2 号坝 2 4 2 6 m 层面监测成果 l 2 4 5 6 9 1 l 1 4 1 7 2 1 2 5 浇筑天数 监测块相对浇筑温度温升过程线图 均 温 升 为 1 3 7 3 ； 1 2号 坝 段 监 测 块 平 均 浇 筑 温 度 2 0 6 ，内部 最高 温 度 为 3 3 9 0 ，峰 值平 均 温 度 为 3 3 3 2 ， 相对浇筑温度平均温升为 1 2 7 2 。说明混凝土 最高温度与浇筑温度有很大关系 ，即使采取通水冷却措 施 ， 也只能达到削峰 目的。 b 1 1号坝段监 测块 第 1 、 2天混 凝土 温升 分别为 3 4 7 C 、 5 3 8 ( 2 ， 1 2 号坝段监测块第 1 、 2天混凝土温升分 别为 3 4 8 、 5 1 0 ， 基本一致； 1 2 号坝段在冷却水管埋设 层上一层碾压混凝土施工完成 4 8 h 后开始通冷却水 ， 监 测块监测的温度在 1 1 天以后下降更为明显 。 说明通水冷 却有明显的降温效果。 7 结语 实践 表明 ：通过 布设冷却水 管通水冷却 可以降低 碾压 混凝土最高温度 。碾压混凝土 中冷却水管可采用 抗拉 能力强 、 易弯 曲的高密度 聚乙烯 管 ， 在碾 压混凝 土 中布设冷却水管时 ， 应详细记录冷却水 管布设位置 ， 避 免被后期钻孔所破坏 ，安装过程中尤其要注意接头的 质量检查。 通水冷却及温度监测表明： 通过初、 中期通水冷却 ， 可以达到削减混凝土温升的目的。 ( 上接第7页) 量控制基础 ， 对质量记录 、 测量过程进行全 方位控制。 进厂的特殊作业人员必须是合格人员 ，持有测绘作 业证 ， 具有类似工程经历 ， 当地劳务要培训合格后才能上 岗。仪器要经过有关单位的检定 ，各项指标要在限差 以 内。 各种记录要整齐美观， 符合测量字体要求。做控制点 时必须有校核条件 ， 指标差 、 视准差 、 闭合差必须在规范 之内。电子版要做到另地备份 ，并防止计算机病毒的发 生。原始记录及成果要经过 3 0 0 的检查。 6 安全保证措施 双曲拱坝立体交叉平行施工作业 ，主要的危险源有： 大风吹落的边坡浮石 ， 缆机 吊装 的混凝土、 钢筋等可能坠 落 ， 焊口焊花烫伤， 电击 ， 碰在钢筋桩上等。 这是保证安全 施工是重点。 对新进厂的所有员工进行安全教育， 考核合格后方 可允许上岗。 配备安全帽 、 安全绳 、 安全带 、 防尘 口罩器、 风镜等防护用品。坚决纠正习惯性违章做法 ， 杜绝 由于 个人的不安全行为导致的不安全事件发生。 加强设备安 全管理 ， 防止设备 的不安全状态。在生产和生活 区配备 必要的消防设施 ， 并对职工进行消防安全训练 ， 做到 以 防万一 。 与业主及相关部门加强水文 、 气象信息的沟通 ， 加强对特大洪水 、 山洪 、 雷电等灾难 的防范。防止疾病、 瘟疫等突发性疾病 ， 保证职工生命健康。从事危险作业 时 ， 现场派安全人员警戒， 以防止人员的误进入及伤害。 总之 ， 防止 自身受到不 应有 的伤害 ， 防止其他 人受 到不 应有的伤害。 7 资料 整理 按规范要求 ， 竣工需提交或整理的资料有： 控制点平 差计算成果 、 控制网布置 图、 测量点记录本 、 测量放样 成果单 、 测量复测成果单 、 混凝土变形测量成果单 、 施工图纸、 修改通知 。资料整编从工程一开始就要进行 ， 做到工程完工与竣工资料提交同步。 H X M H H H K X 4 3 2 l 0 9 8 7 6 S 4 3 2