混凝土重力壩的施工放樣淺析

黃志潛

摘要：水利工程測(cè)量是水利工程建設(shè)中不可缺少的一個(gè)組成部分，無(wú)論是在水利工程的勘測(cè)設(shè)計(jì)階段，還是在施工建造階段以及運(yùn)營(yíng)管理階段，都要進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)量放樣工作。本文就水利工程混凝土重力壩的測(cè)量放樣作淺述。

關(guān)鍵詞：混凝土重力壩測(cè)量施工放樣

中圖分類(lèi)號(hào)：U44 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2012）08（b）-0071-01

1工程概況

某樞紐大壩在河床部分為混凝土重力壩，兩岸為土壩，其主要建筑物有廠房、溢流壩和升船機(jī)等。混凝土壩總長(zhǎng)為622m，最大壩高為76m。該水利樞紐地處山區(qū)，河道兩岸比較狹窄。基本網(wǎng)為沿河兩岸布設(shè)的三角鎖，由6個(gè)三角形共8個(gè)點(diǎn)組成。在大壩附近下游河灘上布設(shè)了一條基線作為起始邊，使大壩建筑區(qū)的控制網(wǎng)精度為最高，這對(duì)于主要建筑物的施工放樣是很有利的。

2壩軸線測(cè)設(shè)

混凝土重力壩的軸線是壩體與其它附屬建筑物放樣的依據(jù)，它的位置正確與否，直接影響建筑物各部分的位置。一般先在圖紙上設(shè)計(jì)壩軸線的位置，然后根據(jù)圖紙上量出的數(shù)據(jù)，計(jì)算出兩端點(diǎn)的坐標(biāo)以及和附近施工控制網(wǎng)中三角點(diǎn)之間的關(guān)系，在現(xiàn)場(chǎng)用交會(huì)法或極坐標(biāo)法，測(cè)設(shè)壩軸線兩端點(diǎn)。為了防止施工時(shí)受到破壞，需將壩軸線兩端點(diǎn)延長(zhǎng)到兩岸的山坡上，各定1～2點(diǎn)，分別埋樁，用以檢查端點(diǎn)的位置。

3壩體控制測(cè)量

混凝土壩的施工采取分層分塊澆筑的方法，每澆一層一塊就需要放樣一次，因此，要建立壩體施工控制網(wǎng)，作為壩體放樣的定線網(wǎng)。一般常用施工坐標(biāo)系進(jìn)行放樣比較方便，壩體施工控制網(wǎng)可布設(shè)成矩形網(wǎng)（如圖1，2）。

如圖1所示，是以壩軸線AB為基準(zhǔn)布設(shè)的矩形網(wǎng)，它是由若干條平行和垂直壩軸線的控制線所組成，格網(wǎng)的尺寸按施工分塊的大小而定。測(cè)設(shè)時(shí)，將經(jīng)緯儀安置在A點(diǎn)，照準(zhǔn)B點(diǎn)，在壩軸線上選甲、乙兩點(diǎn)，通過(guò)這兩點(diǎn)測(cè)設(shè)與壩軸線相垂直的方向線，由甲、乙兩點(diǎn)開(kāi)始，分別沿垂線方向按分塊的寬度釘出e、f和g、h、m以及eˊ、fˊ和gˊ、hˊ、mˊ等點(diǎn)。最后將e eˊ、f fˊ、g gˊ、h hˊ及m mˊ等連線延伸到開(kāi)挖區(qū)外，在兩側(cè)山坡上設(shè)置Ⅰ、Ⅱ、…Ⅴ和Ⅰˊ、Ⅱˊ、…Ⅴˊ等放樣控制點(diǎn)。然后在壩軸線方向上，按壩頂?shù)母叱?，找出壩頂與地面相交的兩點(diǎn)Q與Qˊ，再沿壩軸線按分塊的長(zhǎng)度釘出壩基點(diǎn)2、3、4、…10，通過(guò)這些點(diǎn)各測(cè)設(shè)與壩軸線相垂直的方向線，并將方向線延長(zhǎng)到上、下游圍堰上或兩側(cè)山坡上，設(shè)置1ˊ、2ˊ、3ˊ……11ˊ和1″、2″、3″……11″等放樣控制點(diǎn)。

4清基中的放樣工作

在清基工作之前，要修筑圍堰工程，將圍堰以?xún)?nèi)的水排盡，就可以開(kāi)始清基開(kāi)挖線的放樣。如圖1所示，可在壩體控制點(diǎn)1ˊ、2ˊ……等點(diǎn)上安置經(jīng)緯儀，瞄準(zhǔn)對(duì)應(yīng)的控制點(diǎn)1″、2″……等，在這些方向線上定出該斷面基坑開(kāi)挖點(diǎn)，如圖1中有“×”記號(hào)的點(diǎn)，將這些點(diǎn)連接起來(lái)就是基坑開(kāi)挖線。

開(kāi)挖點(diǎn)的位置是先在圖上求得，然后在實(shí)地用逐步接近法測(cè)定的。開(kāi)挖點(diǎn)定出后，在開(kāi)挖范圍外的該斷面方向上，設(shè)立兩個(gè)以上的保護(hù)樁，量得保護(hù)樁到Ⅰ點(diǎn)的距離，繪出草圖，以備查核。用同樣方法可定出各個(gè)斷面上的開(kāi)挖點(diǎn)，將這些點(diǎn)連接起來(lái)即為清基時(shí)的開(kāi)挖邊線。

5壩體立模中的放樣工作

（1）壩坡面的立模放樣。壩體立模是從基礎(chǔ)開(kāi)始的，因此立模時(shí)首先要找出上、下游壩坡面與巖基的接觸點(diǎn)。

（2）壩體分塊的立模放樣。在壩體中間部分的分塊立模時(shí)，可將分塊線投影到基礎(chǔ)面或已澆好的壩塊面上。隨著壩體向上澆筑，大壩的寬度變窄，壩塊可能減少，但對(duì)不同的水平層，每一塊的形狀都呈矩形。顧及大壩澆筑，每層厚度一般為1.5～3m，對(duì)于100多米高的大壩，重復(fù)放樣的次數(shù)很多。為了混凝土澆筑的立模放樣，通常在兩岸建立標(biāo)志，形成平行壩軸的方向線，在上、下游圍墻上建立垂直壩軸線的方向線，然后用方向線法放樣立模控制線。根據(jù)所建立的方向線放樣立模點(diǎn)的順序是：在一條方向線的一個(gè)端點(diǎn)如圖2（A點(diǎn)）安置全站儀。照準(zhǔn)該方向線的另一端點(diǎn)（B點(diǎn)）上的標(biāo)志，在P點(diǎn)附近根據(jù)全站儀標(biāo)出這一方向線ab；在另一方向線的一端點(diǎn)（C點(diǎn)）安置全站儀，照準(zhǔn)D點(diǎn)上的標(biāo)志，在P點(diǎn)附近再標(biāo)出一方向線cd。兩條方向線的交點(diǎn)即為欲放樣的立模點(diǎn)P（如圖2）。對(duì)于放樣的P點(diǎn)也可以首先計(jì)算其在施工控制網(wǎng)中的坐標(biāo)，然后用全站儀根據(jù)其坐標(biāo)值用極坐標(biāo)法或直角坐標(biāo)法直接放樣。

在用全站儀放樣每一塊壩體的立模點(diǎn)P時(shí)，只要計(jì)算出P點(diǎn)在其施工控制網(wǎng)中的坐標(biāo)，將全站儀安置在任一控制點(diǎn)上，就可用極坐標(biāo)法或直角坐標(biāo)法放樣出P點(diǎn)。因此，放樣的關(guān)鍵是P點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算，而坐標(biāo)的計(jì)算是根據(jù)P點(diǎn)與壩體及控制點(diǎn)之間的幾何關(guān)系來(lái)求得。

6結(jié)語(yǔ)

水利工程測(cè)量放樣貫穿于水工建設(shè)的各個(gè)階段，是應(yīng)用測(cè)量學(xué)原理和方法解決水工建設(shè)中相關(guān)的問(wèn)題。由于近幾年來(lái)，測(cè)繪儀器正向電子化和自動(dòng)化方面發(fā)展，精度也在不斷提高。各種類(lèi)型的全站儀已使測(cè)角、量邊完全自動(dòng)化，尤其是ATC1800I測(cè)量機(jī)器人，使變形觀測(cè)完全自動(dòng)化。同時(shí)，隨著空間技術(shù)的發(fā)展，全球定位系統(tǒng)（GPS）精度不斷提高，它可以提供精密的相對(duì)定位，特別是它不要求地面控制點(diǎn)之間互相通視，且可以大量減少施工控制網(wǎng)中的中間過(guò)渡控制點(diǎn)，這在水利工程測(cè)量中將發(fā)揮極大的作用，也為水工建筑物的變形觀測(cè)提供遠(yuǎn)離建筑物的基準(zhǔn)點(diǎn)創(chuàng)造了條件。