陳黨瑩,黃 云
(中國水電顧問集團成都勘測設計研究院,四川 成都 610072)
在水電工程中,計量工作是控制工程投資、反映工程實物進度的直觀指標, 如實地描述工程建設完成的工程量,對于業(yè)主進行建設資金籌備決策,監(jiān)理人進行工程進度、投資分析和控制,解決承包人的工程建設資金,提高承包人的施工積極性是非常重要的;而測量計量則擔負了工程計量中土石方開挖、回填、混凝土、不規(guī)則形體等工程量的確定工作,是工程計量的重要組成部分,因此準確計算各工程量就顯得尤為重要。下面以土石方明挖的計量為例加以闡述。
在工程開工前,監(jiān)理工程師必須依據(jù)合同文件,會同業(yè)主、承包人完成控制網(wǎng)的交樁、交點工作,然后與承包人一起及時進行控制網(wǎng)的復測。若復測后發(fā)現(xiàn)有點位移位或沉陷,應及時上報業(yè)主,轉(zhuǎn)發(fā)設計單位進行復核、平差,調(diào)整控制點坐標,再依據(jù)新的坐標成果作為工程的首級控制網(wǎng)成果;若復測無誤,施工單位則根據(jù)工程的具體情況確定是否需要布設加密施工控制網(wǎng)。若需要,則根據(jù)合同文件中的《技術條款》,現(xiàn)行國家、行業(yè)規(guī)程、規(guī)范等要求,確定加密施工控制網(wǎng)等級,并按相應等級的施測要求,精心布設、施測加密控制網(wǎng),為指導工程施工、監(jiān)測等做好準備。
在進行土石方開挖時,無論業(yè)主或設計是否提供施工區(qū)的原始地形圖,在開工前,監(jiān)理工程師都必須會同承包人按DL/T5173-2003《 水電水利工程施工測量規(guī)范 》對施工區(qū)的原始地形進行測繪(根據(jù)業(yè)主要求的不同,確定是否請業(yè)主測量中心參加),作為最終計量的依據(jù)(因為根據(jù)工程的具體情況,業(yè)主一般對工程進行了分標,承擔不同標段施工的承包人可能不同,進退場的時間也可能不同,這樣可能會造成工程最初的原始地形的變化,從而引起工程量的變化)。原始地形圖的測繪精度必須按照設計和規(guī)范規(guī)定的要求進行,確定采樣點的密度,并在特殊部位加密,同時在施測過程中做好點的標記,施測范圍一般超出開口線3~10m。測圖比例尺根據(jù)用途、工程部位、地形的復雜程度在1∶200~1∶1000之間選取。同時承包人須及時將測量成果報監(jiān)理工程師審核,承包人報送的資料至少包括:測量成果報審表、測量原始數(shù)據(jù)記錄、原始地形資料或斷面圖、設計斷面或平面圖及電子文檔等。監(jiān)理工程師確認測量成果合格后予以簽字認可,以此作為開挖驗收及工程量計算的依據(jù)。
對于存在土方、石方混合區(qū)域或有覆蓋層、堆積層的開挖區(qū),其工程量單價必然不同。因此隨著開挖的進行,監(jiān)理工程師必須隨時督促承包人進行土石分界線的地形測量。土石分界線測量時監(jiān)理工程師應進行旁站監(jiān)理,旁站時應注意檢查施工單位測量人員在設站時所用的測站數(shù)據(jù),并對其正確性進行現(xiàn)場檢查,包括檢查儀器儀高的設置,以及在測量時跟蹤檢查棱鏡桿的實際高度是否與儀器中設置的高度一致。在土石分界線測量時,應盡量施測“面”而少施測“線”,以避免后期繪制斷面時因采集點位密度不足而導致斷面失真。測量工作結束后及時整理資料,并單獨成圖報監(jiān)理工程師審核確認,為不同性質(zhì)工程量計算提供依據(jù)。
由于在工程建設中,不可避免地會出現(xiàn)設計變更或因開挖揭露的工程實際地質(zhì)情況與原勘測或預想的有所不同而引起開挖建基面的調(diào)整或處理,從而引起開挖工程量的變化,因而必須對開挖后最終的工作面進行測量。在對這些部位進行測量時,應根據(jù)合同技術條款規(guī)定和規(guī)程、規(guī)范要求(測繪地形圖、斷面圖的比例尺),并根據(jù)實際地形特點,確定測站點的分布,適當加密采樣點的密度(根據(jù)經(jīng)驗,一般每1.5~2.0m采集一點)既可以滿足計量精度要求,又不至于因數(shù)據(jù)過多,而增加內(nèi)業(yè)的工作量。對于開挖齒槽處,應以能反映出現(xiàn)場實際開挖地形為準而決定采樣點的間距,以提高工程量計算的精度。施測完成后,及時整理數(shù)據(jù),并單獨成圖。
對于利用全站儀免棱鏡采集的數(shù)據(jù),在施測過程中,因儀器受潮、工作溫度過高或過低、儀器照準部轉(zhuǎn)動過快或非地形物阻礙儀器視線(如過往車輛、行人)等,可能造成所采集的某些數(shù)據(jù)失真。因此,監(jiān)理工程師必須及時、仔細地對數(shù)據(jù)進行分析,剔除失真數(shù)據(jù),并在輸出的數(shù)據(jù)(承包人簽字認可的打印數(shù)據(jù))中注明予以剔除。隨后采用數(shù)字化測量應用軟件(如南方測繪CASS、清華山維EPS2003等)繪制相應比例尺的地形圖。在繪制地形圖時,展點完成后應觀察、分析測點分布情況,發(fā)現(xiàn)局部點位密度不足或漏測時,應在地形圖上找出其四角點坐標,在野外放樣時,補齊放樣區(qū)域內(nèi)的地形;當發(fā)現(xiàn)展點重疊部位時,則應根據(jù)工程實際情況,刪除以前或現(xiàn)在的重疊區(qū)域的展點。對于不同時段施測的數(shù)據(jù),應采取上述工作部驟 (可交叉、重復)進行數(shù)據(jù)處理,保證所繪測區(qū)地形圖不漏、不重,最后將所有數(shù)據(jù)繪制成一幅完整的地形圖。
土石方明挖時,開挖出的最終建基面一般為不規(guī)則的形體,因此必須對斷面布設進行分區(qū)。一般主斷面按平行或垂直建筑物主軸線布設,輔助斷面則根據(jù)與原始地形或開挖后同建筑物主軸線的關系,采取合理的、靈活的布設方式。斷面的合理布設,對竣工工程量的準確計算至關重要。
當繪制完原始地形圖、土石分界線地形圖、最終工作面地形圖后,再依據(jù)設計藍圖、設計修改通知單、地質(zhì)缺陷處理通知單等具有法定、合同效力的文件在斷面圖中繪制出原始地面線、土石分界線、最終設計開挖線,利用CAD或數(shù)字化測量應用軟件(如南方測繪CASS、清華山維EPS2003等)的相應功能計算出最終設計開挖線范圍內(nèi)的土方、石方開挖工程量。在進行工程量計算時一般采用平均斷面法,但當所計算的相鄰兩斷面面積相差較大時,應采用棱臺公式計算:
V=((Si+Si+1+SQRT(Si×Si+1))/3×L
式中Si——表示任意斷面面積;
Si+1——表示任意斷面的下一個斷面面積;
L——表示斷面Si與Si+1間的間距;
V——表示體積(方量)。
以此作為最終計量,提交業(yè)主審批。
廣西某特大型水電站的圍堰、壩基土石方開挖總量達150萬m3。在開挖過程中,筆者采用上述的工作方法,合理布設斷面形式,計算的最終各項工程量與承包人、業(yè)主計算的最終工程量相差不大(見表1),滿足規(guī)范規(guī)定的“同一區(qū)域、部位兩次獨立測算的工程量之差值:土方工程量不大于7%,石方工程量不大于5%”的要求。業(yè)主最終采用監(jiān)理工程師計算的工程量作為最終結算工程量,收到了良好的效果。
表1 方量計算差值統(tǒng)計 萬m3
在工程建設特別是水電工程建設中,測量計量工作是一項相當復雜的工作。需要測繪工作者在掌握專業(yè)理論知識的同時,對現(xiàn)行行業(yè)規(guī)范、工程建設合同、相關法律、法規(guī)等要熟悉、了解。希望上述計量工作方法,能與測繪同仁共同探討。