楊房溝水電站雙曲拱壩模板施工控制測量

(中國水利水電第七工程局有限公司，成都，610213)

1 工程概況

1.1 工程簡況

楊房溝水電站工程等級為Ⅰ等，工程規(guī)模為大(1)型。工程樞紐主要建筑物由擋水建筑物、泄洪消能建筑物及引水發(fā)電系統(tǒng)等組成。擋水建筑物采用混凝土雙曲拱壩，壩高155m；泄洪消能建筑物為壩身表孔、中孔及壩后水墊塘二道壩，泄洪建筑物布置在混凝土壩身，消能建筑物布置在壩后；引水發(fā)電系統(tǒng)布置在雅礱江左岸山體內(nèi)，地下廠房采用首部開發(fā)方式，尾水洞出口布置在楊房溝溝口上游側(cè)?；炷岭p曲拱壩、泄洪消能建筑物、引水發(fā)電系統(tǒng)等主要水工建筑物為1級建筑物，壩后水墊塘及其他次要建筑物為3級建筑物。

1.2 本工程參數(shù)特性

楊房溝水電站擋水建筑物采用混凝土雙曲拱壩，其體型復雜，壩頂高程2102m，壩高155m；上、下游面均為曲面，拱冠梁頂厚9m，底厚32m，厚高比0.206；具有變圓心、變中心角以及上下游、左右岸不對稱性，最大拱端厚度34.90m，最大中心角86.84°；壩頂中心線弧長362.17m，弧高比2.34。其表面曲率、尺寸大小都處于連續(xù)的不斷變化之中，本拱壩共有16條橫縫、17個壩段。其中1#-6#、12#-17#壩段為擋水壩段，7#-11#壩段為泄洪孔口壩段，大壩未設縱縫。橫縫間距18.70m～23.00m，橫縫長度9m～34.90m。

上、下游壩面及廊道，泄洪孔，表孔，中孔等模板施工過程中需要不斷地進行調(diào)整并快速安裝拆卸，為了壩體輪廓線的測量放樣、模板校準、形體檢測的控制精度以及偏差值的快速計算，做好控制網(wǎng)點是首要的保障。

2 布設控制網(wǎng)

根據(jù)控制網(wǎng)的布設原則：“從整體到局部，由高級到低級”，布設大壩施工控制網(wǎng)及大壩加密控制網(wǎng)，對業(yè)主提供的施工控制網(wǎng)(二等平面控制網(wǎng)、三等GPS施工控制網(wǎng)及水準網(wǎng))進行復測；楊房溝雙曲拱壩壩高155m，根據(jù)拱壩設計高度和大壩混凝土澆筑測量控制需要，結(jié)合控制測量技術(shù)對大壩施工測量控制網(wǎng)布設的要求，結(jié)合同類型大壩施工控制網(wǎng)布設的成功經(jīng)驗，在高程2000m、2050m、2102m不同高程面布設三層大壩加密測量控制網(wǎng)，控制網(wǎng)精度為三等邊角網(wǎng)。

第一層控制網(wǎng)(2000m高程以下)擬在尾水出口高程2001.65m埋設1個測量控制點H1；在二道壩邊坡2000m高程馬道上游側(cè)左右岸各埋設1個測量控制點H2、H3；在右岸壩肩邊坡上游2000m高程馬道上埋設1個測量控制點H4；在左岸壩肩邊坡上游2030m高程馬道上埋設1個測量控制點H5和首級網(wǎng)點Ⅱ06、Ⅲ06組成三角形網(wǎng)?？刂凭W(wǎng)網(wǎng)形設計及點位分布見圖1。

圖1 大壩混凝土第一層控制網(wǎng)網(wǎng)形及點位分布示意

為考慮第一層控制網(wǎng)和第二層控制網(wǎng)的銜接，本次控制網(wǎng)加密聯(lián)測第一層控制網(wǎng)加密點H2、H4。待測加密點H21、H22、H23、H24為混凝土觀測墩，其中左岸壩肩邊坡2060m馬道上、下游各埋設1個測量控制點H21、H23；右岸壩肩邊坡2060m馬道上、下游各埋設1個測量控制點H22、H24?？刂凭W(wǎng)示意見圖2。

圖2 大壩混凝土澆筑第二層控制網(wǎng)示意

控制網(wǎng)點布設形式采用邊角網(wǎng)布設，觀測方式采用對向觀測，水平角觀測6個測回，天頂距觀測3個測回，斜距觀測3個測回。主要執(zhí)行技術(shù)要求見表1、表2、表3。

表1 三角形網(wǎng)技術(shù)要求

表2 水平角方向觀測法技術(shù)要求

表3 光電測距三角高程測量技術(shù)要求

注：D為平距，L為線路總長，單位均為km。斜距觀測一測回為照準一次測距4次。

3 施工過程測量控制

3.1 施測前準備

為滿足工程的需要，在工程施工前，在雙曲拱壩混凝土澆筑前需要做好控制網(wǎng)點的布設、加密方案及成果的上報審批工作；在全面理解設計意圖和設計交底的基礎(chǔ)上，進行圖紙審查，復核圖紙坐標與高程系統(tǒng)、建筑物軸線關(guān)系、幾何尺寸是否正確，再利用CASIO fx-5800p可編程工程計算器編制放樣程序進行程序交底，與監(jiān)理單位、設計人員、建設單位相關(guān)人員進行驗算對比，由于拱壩放樣參數(shù)眾多且復雜，程序中各項參數(shù)不得隨意修改，做到程序無誤后方可用于施工放樣；所有使用的測量儀器和器具應及時送檢，使其保持在有效的檢定期內(nèi)，每次使用前應檢查測量儀器的可靠性、穩(wěn)定性，經(jīng)常檢查所使用的全站儀三軸誤差、指標差等。

3.2 測站點測設

測站點測設，由控制點采用極坐標法測設測站點，將儀器直接架設在測量控制點上，后視另一點進行坐標定向，測定之后檢查第三點是否滿足精度要求，大壩混凝土模板施工和有形體要求的每一層澆筑倉(倉面或倉面附近)采用極坐標法測設的放樣測站點應至少有兩個高級點通視。設站信息記錄在外業(yè)測量手薄上。

3.3 施測方法

楊房溝水電站為混凝土雙曲拱壩，測量放樣時需要同時考慮平面及豎向兩個方向的曲線，壩體的施工放樣將作為楊房溝水電站施工放樣的重點控制對象。

(1)拱壩在測量放樣前應檢查相鄰倉位的測站點，特別是在大壩相鄰壩段混凝土施工的測站點進行驗證測量并計算差值，分析差值對大壩施工放樣的影響，及時尋找、發(fā)現(xiàn)原因并采取相應的措施，以免相鄰壩段發(fā)生錯臺、大壩混凝土形體偏差過大或形體偏差不均勻等缺陷。

(2)通過全站儀采用極坐標法在基巖面或已澆筑混凝土上進行任一點放樣，一般采用施工坐標系，首先用全站儀測出輪廓線附近某一點坐標，將坐標輸入到已編輯并校核好的計算器程序中計算，通過計算實測值與設計值的偏差，指揮司尺員移動，通過反復移動直至滿足要求做好標記。

(3)對于基巖倉，首先在基礎(chǔ)開挖完成后對建基面進行超欠挖檢查，如有欠挖則必須處理，直至無欠挖再在高低不平的基巖面進行點位放樣，待模板立起后確定上邊緣線位置；對于上升倉，模板下邊緣線以已澆筑混凝土邊線為準，只對模板上邊緣線進行放樣控制。大壩模板安裝放樣點應有足夠的密度，在每一倉工作面上，根據(jù)壩段模板的長度確定放樣點的間距，一般每塊模板的兩端應有放樣點，且放樣點的間距不應大于3m。

(4)所有模板豎立安裝必須按設計圖紙測量放樣，對重要結(jié)構(gòu)應多設控制點，以利于檢查校正，且應保持足夠的固定設施，加固穩(wěn)定后，進行模板偏差檢測，檢測方式方法與施工放樣過程類似，由于混凝土雙曲拱壩輪廓線為拋物線在不斷變化，模板采用直面模板代替曲面模板，檢測時直接檢測每塊模板的上邊緣兩側(cè)端點；依據(jù)《四川省雅礱江楊房溝水電站拱壩混凝土施工技術(shù)要求》，大體積混凝土澆筑的成型偏差不得超過表一般大體積混凝土模板安裝的允許偏差的100%?？紤]到混凝土澆筑過程中人員、機械設備、入倉混凝土側(cè)壓力等因素對模板的影響，最終將外模板調(diào)至相對設計值偏差在[0，-10mm]內(nèi)，將內(nèi)模板調(diào)至相對設計值偏差在[0，+10mm]內(nèi)。

4 結(jié)語

測量是工程的眼睛，施工測量技術(shù)貫穿于建設工程的整個實施階段，同時也影響著工程的進度與質(zhì)量。水電站中擋水工程是重點，拱壩更是擋水工程中的重中之重，只有通過事前測量計劃安排，過程中模板校核控制，澆筑成型后形體偏差分析，發(fā)現(xiàn)問題及時采取有效的措施進行解決，不斷完善，最終打造出經(jīng)濟、美觀的雙曲拱壩，才能保證水利水電工程的良好運行。