王玉芳
(青海省水利水電工程局有限責(zé)任公司 西寧 810001)
王富平
(青海省西寧市房屋測繪所 810000)
黃河拉西瓦水電站位于黃河干流上,水電站工程屬大型I等工程,由混凝土雙曲拱壩、壩后水墊塘及二道壩、壩身泄洪系統(tǒng)及右岸地下廠房主變開關(guān)室組成。庫容10.79億m3,裝機(jī)容量6×700MW。壩址區(qū)為典型的半干旱大陸氣候,壩址區(qū)多年平均流量659m3/s,年徑流量208 億 m3。
混凝土雙曲拱壩工程屬于壩IV標(biāo)。壩型為對數(shù)螺旋線,壩軸線長466.63m,壩高250m,壩頂高程2460m,頂厚10m,壩底高程2210m,底厚49m,總中心角最大值98.192°。附屬建筑物有:底孔2個,中孔2個,表孔2個,電梯井2個,灌漿廊道5條,啟閉機(jī)室等,混凝土總量為258 萬 m3。
業(yè)主所建的施工網(wǎng)在左、右岸壩肩部位空白,開挖階段的控制點(diǎn)由于精度較低不能滿足大壩精密造型的要求,距壩址較近的首級點(diǎn)由于路途遙遠(yuǎn)或中斷嚴(yán)重影響作業(yè)的效率和精度,目前僅僅起后視作用,完善大壩施工網(wǎng)是必須的。綜合現(xiàn)場通視、地形、地質(zhì)的情況以及經(jīng)濟(jì)節(jié)約和圖形精度的前提共布置4點(diǎn)??刂泣c(diǎn)全部做成永久性觀測墩形式。左右岸各選2點(diǎn)。為安全起見,設(shè)置安全圍欄。觀測墩的施工順序為:基礎(chǔ)清渣→打插錨筋→布筋→一期混凝土施工→標(biāo)盤安裝→二期混凝土施工→拆模。低溫施工需加強(qiáng)保溫。
大型水電水利工程應(yīng)采用II、III等控制網(wǎng),考慮以后大壩卸洪系統(tǒng)閘門槽軌道安裝的需要,本方案采用II等網(wǎng)。儀器采用Leica TC2002,其測角精度為±0.5”,測距為±(1+1×K)ppm。觀測執(zhí)行《水利水電施工測量規(guī)范》(DL/T5173—2003)規(guī)定,觀測限差見下表。
觀測限差表
內(nèi)業(yè)計算步驟為:三角形閉合差分配→邊長氣象改正→投影改正→高差球氣兩差改正→平差→輸出結(jié)果。成果報業(yè)主測量中心復(fù)核。
放樣前要熟悉施工圖紙、修改通知、備忘錄及會議紀(jì)要。所放樣的依據(jù)一定是書面的、有證據(jù)性的有效文件,嚴(yán)禁按口頭的、隨意的、非技術(shù)部門的通知放樣。
技術(shù)人員應(yīng)編制《測量放樣數(shù)據(jù)單》,其內(nèi)容應(yīng)包括:測量對象平面圖、剖面圖,所用的控制點(diǎn)(包括測圖坐標(biāo)和施工坐標(biāo)),后視及檢查方位角,簡易程序,特別注意的問題等。所用資料放樣前必須經(jīng)兩人獨(dú)立計算并互校。
雙曲拱壩由于體形復(fù)雜,建立數(shù)學(xué)模型需要的方程有:
a.拱圈中心線的對數(shù)螺旋線方程。
b.拱厚變化公式。
c.各參數(shù)的插值方程,如極半徑ρO、弧長SO、拱冠梁中心線坐標(biāo)YC、拱冠梁中心厚TO、左拱端厚TL、右拱端厚TR等。
d.拱圈中心線坐標(biāo)計算公式。
e.拱圈中心線任意點(diǎn)弧長計算公式。
f.拱壩上、下游面坐標(biāo)計算公式。
拱壩正算主要滿足立模放點(diǎn)和計量展圖,反算主要用于模板偏差和混凝土變形計算。為方便計算,需在計算機(jī)或袖珍機(jī)上編制程序。
應(yīng)在CAD上繪制電子版,大壩附屬結(jié)構(gòu)物拐點(diǎn)直接從電子版上圖解。
放樣方法一律采用極坐標(biāo)法,不宜采用短邊后視(對放樣點(diǎn)的橫向誤差影響較大)或單點(diǎn)后視(有可能后視錯觀測墩或輸錯測站坐標(biāo)而造成放樣點(diǎn)位的整體偏移),每放完一點(diǎn)記錄該點(diǎn)的X、Y、H,并與設(shè)計值相比較,避免粗差的發(fā)生。
放樣完畢后及時出具《測量放樣成果單》作為指導(dǎo)施工的依據(jù),內(nèi)容應(yīng)簡潔、直觀、圖文并茂地滿足顧客和業(yè)主的要求。
全站儀加密放樣測站點(diǎn)的點(diǎn)位誤差估算公式為
式中M放——放樣點(diǎn)點(diǎn)位中誤差,mm;
mD——測距中誤差,mm;
D——放樣邊長,m;
mβ——測角中誤差,(″);
ρ——常數(shù),ρ=206265";
m標(biāo)——點(diǎn)位標(biāo)定誤差,mm。
在壩段放樣時,若直接將大壩控制點(diǎn)作為放樣測站點(diǎn)使用,點(diǎn)位誤差就超過了±10mm的要求。我們用半測回精度估算,最長測線即測站點(diǎn)至中間壩段距離約300m,儀器采用Leica TCR702,半測回測角精度取±10″,測距2+2ppm,m標(biāo)取±2mm,得 M放=±15,大于±10mm 的限差。
只能按兩步操作,即先從大壩施工網(wǎng)向倉號做放樣測站點(diǎn),再架在放樣測站點(diǎn)上放樣。放樣測站點(diǎn)按4等精度施測,mβ取±2.5″,對中桿誤差取±1mm,得 M站=±4mm。倉號內(nèi)架站放樣距離約20m,半測回測角取10″,m標(biāo)=±2mm,得 M放=±3mm。綜合放樣測站點(diǎn)誤差M站和放樣時誤差M放得立模點(diǎn)放樣總誤差為
滿足模板定位誤差小于±10mm的要求。
高程采用三角高程,放樣測站點(diǎn)的三角高程往測中誤差按下式計算:
式中M站高——放樣測站點(diǎn)的高程中誤差,mm;
mS——測距邊邊長中誤差,mm;
ɑ——垂直角,最大約45°;
S——斜距,約400m;
mɑ——垂直角測角中誤差,±2.5";
ρ——常數(shù),ρ=206265";
D——邊長,最大約300m;
R——地球曲率半徑,6369000m;
mi——儀器高測定誤差,取±2mm;
mv——棱鏡高測定誤差,取±2mm。
帶入上式得
放樣時 D≈S 取 20m,ɑ 取 0,mɑ取 10",M放高=±2.8mm。
綜合后立模點(diǎn)高程誤差MH=±4.4,滿足規(guī)范小于±10mm的要求。
安裝測量相對精度要求較高,控制點(diǎn)應(yīng)提前預(yù)埋,采用鋼筋或鋼板,與混凝土面平齊,上面用沖子仔細(xì)沖出直徑為1mm的小窩作為標(biāo)志。在同一次放樣中,各點(diǎn)的儀器高誤差、棱鏡高誤差、加常數(shù)誤差可視為影響相等,視準(zhǔn)差、指標(biāo)差在正倒鏡觀測中可抵消,只要操作精細(xì),在20m的前視距離中可以達(dá)到規(guī)范±2mm的要求。放樣點(diǎn)應(yīng)沖在線架或底坎上,盡量一次放樣,長期保存,萬一被破壞補(bǔ)放時應(yīng)采用“差分法”,保證新舊點(diǎn)精密聯(lián)系。
為保證高質(zhì)量地完成該工程所需的各項工作,全面貫徹執(zhí)行質(zhì)量保證體系,嚴(yán)格執(zhí)行ISO9001:2000標(biāo)準(zhǔn),以水電四局《質(zhì)量手冊》及程序文件為質(zhì)量控制基礎(chǔ),對質(zhì)量記錄、測量過程進(jìn)行全方位控制。
進(jìn)廠的特殊作業(yè)人員必須是合格人員,持有測繪作業(yè)證,具有類似工程經(jīng)歷,當(dāng)?shù)貏趧?wù)要培訓(xùn)合格后才能上崗。儀器要經(jīng)過有關(guān)單位的檢定,各項指標(biāo)要在限差以內(nèi)。各種記錄要整齊美觀,符合測量字體要求。做控制點(diǎn)時必須有校核條件,指標(biāo)差、視準(zhǔn)差、閉合差必須在規(guī)范之內(nèi)。電子版要做到另地備份,并防止計算機(jī)病毒的發(fā)生。原始記錄及成果要經(jīng)過300%的檢查。
雙曲拱壩立體交叉平行施工作業(yè),主要的危險源有:大風(fēng)吹落的邊坡浮石,纜機(jī)吊裝的混凝土、鋼筋等可能墜落,焊口焊花燙傷,電擊,碰在鋼筋樁上等。這是保證安全施工是重點(diǎn)。
對新進(jìn)廠的所有員工進(jìn)行安全教育,考核合格后方可允許上崗。配備安全帽、安全繩、安全帶、防塵口罩器、風(fēng)鏡等防護(hù)用品。堅決糾正習(xí)慣性違章做法,杜絕由于個人的不安全行為導(dǎo)致的不安全事件發(fā)生。加強(qiáng)設(shè)備安全管理,防止設(shè)備的不安全狀態(tài)。在生產(chǎn)和生活區(qū)配備必要的消防設(shè)施,并對職工進(jìn)行消防安全訓(xùn)練,做到以防萬一。與業(yè)主及相關(guān)部門加強(qiáng)水文、氣象信息的溝通,加強(qiáng)對特大洪水、山洪、雷電等災(zāi)難的防范。防止疾病、瘟疫等突發(fā)性疾病,保證職工生命健康。從事危險作業(yè)時,現(xiàn)場派安全人員警戒,以防止人員的誤進(jìn)入及傷害??傊?,防止自身受到不應(yīng)有的傷害,防止其他人受到不應(yīng)有的傷害。
按規(guī)范要求,竣工需提交或整理的資料有:控制點(diǎn)平差計算成果、控制網(wǎng)布置圖、《測量點(diǎn)記錄本》、《測量放樣成果單》、《測量復(fù)測成果單》、《混凝土變形測量成果單》、施工圖紙、修改通知。資料整編從工程一開始就要進(jìn)行,做到工程完工與竣工資料提交同步?!?/p>