水電工程中測量監(jiān)理的計(jì)量工作

陳黨瑩，黃 云

(中國水電顧問集團(tuán)成都勘測設(shè)計(jì)研究院，四川 成都 610072)

1 前 言

在水電工程中，計(jì)量工作是控制工程投資、反映工程實(shí)物進(jìn)度的直觀指標(biāo), 如實(shí)地描述工程建設(shè)完成的工程量，對于業(yè)主進(jìn)行建設(shè)資金籌備決策，監(jiān)理人進(jìn)行工程進(jìn)度、投資分析和控制，解決承包人的工程建設(shè)資金，提高承包人的施工積極性是非常重要的；而測量計(jì)量則擔(dān)負(fù)了工程計(jì)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(jì)量的重要組成部分，因此準(zhǔn)確計(jì)算各工程量就顯得尤為重要。下面以土石方明挖的計(jì)量為例加以闡述。

2 控制網(wǎng)的復(fù)測、加密

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(diǎn)工作，然后與承包人一起及時(shí)進(jìn)行控制網(wǎng)的復(fù)測。若復(fù)測后發(fā)現(xiàn)有點(diǎn)位移位或沉陷，應(yīng)及時(shí)上報(bào)業(yè)主，轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)計(jì)單位進(jìn)行復(fù)核、平差，調(diào)整控制點(diǎn)坐標(biāo)，再依據(jù)新的坐標(biāo)成果作為工程的首級控制網(wǎng)成果；若復(fù)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(shè)加密施工控制網(wǎng)。若需要，則根據(jù)合同文件中的《技術(shù)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(yīng)等級的施測要求，精心布設(shè)、施測加密控制網(wǎng)，為指導(dǎo)工程施工、監(jiān)測等做好準(zhǔn)備。

3 原始地形施測

在進(jìn)行土石方開挖時(shí)，無論業(yè)主或設(shè)計(jì)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(jìn)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(jì)量的依據(jù)(因?yàn)楦鶕?jù)工程的具體情況，業(yè)主一般對工程進(jìn)行了分標(biāo)，承擔(dān)不同標(biāo)段施工的承包人可能不同，進(jìn)退場的時(shí)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(shè)計(jì)和規(guī)范規(guī)定的要求進(jìn)行，確定采樣點(diǎn)的密度，并在特殊部位加密，同時(shí)在施測過程中做好點(diǎn)的標(biāo)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(fù)雜程度在1∶200～1∶1000之間選取。同時(shí)承包人須及時(shí)將測量成果報(bào)監(jiān)理工程師審核，承包人報(bào)送的資料至少包括：測量成果報(bào)審表、測量原始數(shù)據(jù)記錄、原始地形資料或斷面圖、設(shè)計(jì)斷面或平面圖及電子文檔等。監(jiān)理工程師確認(rèn)測量成果合格后予以簽字認(rèn)可，以此作為開挖驗(yàn)收及工程量計(jì)算的依據(jù)。

4 土石分界線測定

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(jià)必然不同。因此隨著開挖的進(jìn)行，監(jiān)理工程師必須隨時(shí)督促承包人進(jìn)行土石分界線的地形測量。土石分界線測量時(shí)監(jiān)理工程師應(yīng)進(jìn)行旁站監(jiān)理，旁站時(shí)應(yīng)注意檢查施工單位測量人員在設(shè)站時(shí)所用的測站數(shù)據(jù)，并對其正確性進(jìn)行現(xiàn)場檢查，包括檢查儀器儀高的設(shè)置，以及在測量時(shí)跟蹤檢查棱鏡桿的實(shí)際高度是否與儀器中設(shè)置的高度一致。在土石分界線測量時(shí)，應(yīng)盡量施測“面”而少施測“線”，以避免后期繪制斷面時(shí)因采集點(diǎn)位密度不足而導(dǎo)致斷面失真。測量工作結(jié)束后及時(shí)整理資料，并單獨(dú)成圖報(bào)監(jiān)理工程師審核確認(rèn)，為不同性質(zhì)工程量計(jì)算提供依據(jù)。

5 開挖后工作面的施測

由于在工程建設(shè)中，不可避免地會出現(xiàn)設(shè)計(jì)變更或因開挖揭露的工程實(shí)際地質(zhì)情況與原勘測或預(yù)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(jìn)行測量。在對這些部位進(jìn)行測量時(shí)，應(yīng)根據(jù)合同技術(shù)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(shí)際地形特點(diǎn)，確定測站點(diǎn)的分布，適當(dāng)加密采樣點(diǎn)的密度(根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般每1.5～2.0m采集一點(diǎn))既可以滿足計(jì)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(yīng)以能反映出現(xiàn)場實(shí)際開挖地形為準(zhǔn)而決定采樣點(diǎn)的間距，以提高工程量計(jì)算的精度。施測完成后，及時(shí)整理數(shù)據(jù)，并單獨(dú)成圖。

6 數(shù)據(jù)分析與處理

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(zhǔn)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(shí)、仔細(xì)地對數(shù)據(jù)進(jìn)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(rèn)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(yīng)用軟件(如南方測繪CASS、清華山維EPS2003等)繪制相應(yīng)比例尺的地形圖。在繪制地形圖時(shí)，展點(diǎn)完成后應(yīng)觀察、分析測點(diǎn)分布情況，發(fā)現(xiàn)局部點(diǎn)位密度不足或漏測時(shí)，應(yīng)在地形圖上找出其四角點(diǎn)坐標(biāo)，在野外放樣時(shí)，補(bǔ)齊放樣區(qū)域內(nèi)的地形；當(dāng)發(fā)現(xiàn)展點(diǎn)重疊部位時(shí)，則應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，刪除以前或現(xiàn)在的重疊區(qū)域的展點(diǎn)。對于不同時(shí)段施測的數(shù)據(jù)，應(yīng)采取上述工作部驟 (可交叉、重復(fù))進(jìn)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。

7 斷面布設(shè)

土石方明挖時(shí)，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(shè)進(jìn)行分區(qū)。一般主斷面按平行或垂直建筑物主軸線布設(shè)，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(guān)系，采取合理的、靈活的布設(shè)方式。斷面的合理布設(shè)，對竣工工程量的準(zhǔn)確計(jì)算至關(guān)重要。

8 工程量計(jì)算

當(dāng)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(shè)計(jì)藍(lán)圖、設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)開挖線，利用CAD或數(shù)字化測量應(yīng)用軟件(如南方測繪CASS、清華山維EPS2003等)的相應(yīng)功能計(jì)算出最終設(shè)計(jì)開挖線范圍內(nèi)的土方、石方開挖工程量。在進(jìn)行工程量計(jì)算時(shí)一般采用平均斷面法，但當(dāng)所計(jì)算的相鄰兩斷面面積相差較大時(shí)，應(yīng)采用棱臺公式計(jì)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(gè)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(jì)量，提交業(yè)主審批。

9 工程實(shí)例

廣西某特大型水電站的圍堰、壩基土石方開挖總量達(dá)150萬m3。在開挖過程中，筆者采用上述的工作方法，合理布設(shè)斷面形式，計(jì)算的最終各項(xiàng)工程量與承包人、業(yè)主計(jì)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(dú)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(jì)算的工程量作為最終結(jié)算工程量，收到了良好的效果。

表1 方量計(jì)算差值統(tǒng)計(jì) 萬m3

10 結(jié)束語

在工程建設(shè)特別是水電工程建設(shè)中，測量計(jì)量工作是一項(xiàng)相當(dāng)復(fù)雜的工作。需要測繪工作者在掌握專業(yè)理論知識的同時(shí)，對現(xiàn)行行業(yè)規(guī)范、工程建設(shè)合同、相關(guān)法律、法規(guī)等要熟悉、了解。希望上述計(jì)量工作方法，能與測繪同仁共同探討。