(中國(guó)水利水電第七工程局有限公司,成都,610213)
楊房溝水電站工程等級(jí)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(kāi)發(fā)方式,尾水洞出口布置在楊房溝溝口上游側(cè)。混凝土雙曲拱壩、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(jí)建筑物,壩后水墊塘及其他次要建筑物為3級(jí)建筑物。
楊房溝水電站擋水建筑物采用混凝土雙曲拱壩,其體型復(fù)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(duì)稱(chēng)性,最大拱端厚度34.90m,最大中心角86.84°;壩頂中心線弧長(zhǎng)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(gè)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(shè)縱縫。橫縫間距18.70m~23.00m,橫縫長(zhǎng)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(guò)程中需要不斷地進(jìn)行調(diào)整并快速安裝拆卸,為了壩體輪廓線的測(cè)量放樣、模板校準(zhǔn)、形體檢測(cè)的控制精度以及偏差值的快速計(jì)算,做好控制網(wǎng)點(diǎn)是首要的保障。
根據(jù)控制網(wǎng)的布設(shè)原則:“從整體到局部,由高級(jí)到低級(jí)”,布設(shè)大壩施工控制網(wǎng)及大壩加密控制網(wǎng),對(duì)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(zhǔn)網(wǎng))進(jìn)行復(fù)測(cè);楊房溝雙曲拱壩壩高155m,根據(jù)拱壩設(shè)計(jì)高度和大壩混凝土澆筑測(cè)量控制需要,結(jié)合控制測(cè)量技術(shù)對(duì)大壩施工測(cè)量控制網(wǎng)布設(shè)的要求,結(jié)合同類(lèi)型大壩施工控制網(wǎng)布設(shè)的成功經(jīng)驗(yàn),在高程2000m、2050m、2102m不同高程面布設(shè)三層大壩加密測(cè)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(shè)1個(gè)測(cè)量控制點(diǎn)H1;在二道壩邊坡2000m高程馬道上游側(cè)左右岸各埋設(shè)1個(gè)測(cè)量控制點(diǎn)H2、H3;在右岸壩肩邊坡上游2000m高程馬道上埋設(shè)1個(gè)測(cè)量控制點(diǎn)H4;在左岸壩肩邊坡上游2030m高程馬道上埋設(shè)1個(gè)測(cè)量控制點(diǎn)H5和首級(jí)網(wǎng)點(diǎn)Ⅱ06、Ⅲ06組成三角形網(wǎng)??刂凭W(wǎng)網(wǎng)形設(shè)計(jì)及點(diǎn)位分布見(jiàn)圖1。
圖1 大壩混凝土第一層控制網(wǎng)網(wǎng)形及點(diǎn)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(cè)第一層控制網(wǎng)加密點(diǎn)H2、H4。待測(cè)加密點(diǎn)H21、H22、H23、H24為混凝土觀測(cè)墩,其中左岸壩肩邊坡2060m馬道上、下游各埋設(shè)1個(gè)測(cè)量控制點(diǎn)H21、H23;右岸壩肩邊坡2060m馬道上、下游各埋設(shè)1個(gè)測(cè)量控制點(diǎn)H22、H24??刂凭W(wǎng)示意見(jiàn)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(diǎn)布設(shè)形式采用邊角網(wǎng)布設(shè),觀測(cè)方式采用對(duì)向觀測(cè),水平角觀測(cè)6個(gè)測(cè)回,天頂距觀測(cè)3個(gè)測(cè)回,斜距觀測(cè)3個(gè)測(cè)回。主要執(zhí)行技術(shù)要求見(jiàn)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(cè)法技術(shù)要求
表3 光電測(cè)距三角高程測(cè)量技術(shù)要求
注:D為平距,L為線路總長(zhǎng),單位均為km。斜距觀測(cè)一測(cè)回為照準(zhǔn)一次測(cè)距4次。
為滿(mǎn)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(diǎn)的布設(shè)、加密方案及成果的上報(bào)審批工作;在全面理解設(shè)計(jì)意圖和設(shè)計(jì)交底的基礎(chǔ)上,進(jìn)行圖紙審查,復(fù)核圖紙坐標(biāo)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(jì)算器編制放樣程序進(jìn)行程序交底,與監(jiān)理單位、設(shè)計(jì)人員、建設(shè)單位相關(guān)人員進(jìn)行驗(yàn)算對(duì)比,由于拱壩放樣參數(shù)眾多且復(fù)雜,程序中各項(xiàng)參數(shù)不得隨意修改,做到程序無(wú)誤后方可用于施工放樣;所有使用的測(cè)量?jī)x器和器具應(yīng)及時(shí)送檢,使其保持在有效的檢定期內(nèi),每次使用前應(yīng)檢查測(cè)量?jī)x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(biāo)差等。
測(cè)站點(diǎn)測(cè)設(shè),由控制點(diǎn)采用極坐標(biāo)法測(cè)設(shè)測(cè)站點(diǎn),將儀器直接架設(shè)在測(cè)量控制點(diǎn)上,后視另一點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)定向,測(cè)定之后檢查第三點(diǎn)是否滿(mǎn)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(cāng)(倉(cāng)面或倉(cāng)面附近)采用極坐標(biāo)法測(cè)設(shè)的放樣測(cè)站點(diǎn)應(yīng)至少有兩個(gè)高級(jí)點(diǎn)通視。設(shè)站信息記錄在外業(yè)測(cè)量手薄上。
楊房溝水電站為混凝土雙曲拱壩,測(cè)量放樣時(shí)需要同時(shí)考慮平面及豎向兩個(gè)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(diǎn)控制對(duì)象。
(1)拱壩在測(cè)量放樣前應(yīng)檢查相鄰倉(cāng)位的測(cè)站點(diǎn),特別是在大壩相鄰壩段混凝土施工的測(cè)站點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證測(cè)量并計(jì)算差值,分析差值對(duì)大壩施工放樣的影響,及時(shí)尋找、發(fā)現(xiàn)原因并采取相應(yīng)的措施,以免相鄰壩段發(fā)生錯(cuò)臺(tái)、大壩混凝土形體偏差過(guò)大或形體偏差不均勻等缺陷。
(2)通過(guò)全站儀采用極坐標(biāo)法在基巖面或已澆筑混凝土上進(jìn)行任一點(diǎn)放樣,一般采用施工坐標(biāo)系,首先用全站儀測(cè)出輪廓線附近某一點(diǎn)坐標(biāo),將坐標(biāo)輸入到已編輯并校核好的計(jì)算器程序中計(jì)算,通過(guò)計(jì)算實(shí)測(cè)值與設(shè)計(jì)值的偏差,指揮司尺員移動(dòng),通過(guò)反復(fù)移動(dòng)直至滿(mǎn)足要求做好標(biāo)記。
(3)對(duì)于基巖倉(cāng),首先在基礎(chǔ)開(kāi)挖完成后對(duì)建基面進(jìn)行超欠挖檢查,如有欠挖則必須處理,直至無(wú)欠挖再在高低不平的基巖面進(jìn)行點(diǎn)位放樣,待模板立起后確定上邊緣線位置;對(duì)于上升倉(cāng),模板下邊緣線以已澆筑混凝土邊線為準(zhǔn),只對(duì)模板上邊緣線進(jìn)行放樣控制。大壩模板安裝放樣點(diǎn)應(yīng)有足夠的密度,在每一倉(cāng)工作面上,根據(jù)壩段模板的長(zhǎng)度確定放樣點(diǎn)的間距,一般每塊模板的兩端應(yīng)有放樣點(diǎn),且放樣點(diǎn)的間距不應(yīng)大于3m。
(4)所有模板豎立安裝必須按設(shè)計(jì)圖紙測(cè)量放樣,對(duì)重要結(jié)構(gòu)應(yīng)多設(shè)控制點(diǎn),以利于檢查校正,且應(yīng)保持足夠的固定設(shè)施,加固穩(wěn)定后,進(jìn)行模板偏差檢測(cè),檢測(cè)方式方法與施工放樣過(guò)程類(lèi)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(cè)時(shí)直接檢測(cè)每塊模板的上邊緣兩側(cè)端點(diǎn);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(guò)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(guò)程中人員、機(jī)械設(shè)備、入倉(cāng)混凝土側(cè)壓力等因素對(duì)模板的影響,最終將外模板調(diào)至相對(duì)設(shè)計(jì)值偏差在[0,-10mm]內(nèi),將內(nèi)模板調(diào)至相對(duì)設(shè)計(jì)值偏差在[0,+10mm]內(nèi)。
測(cè)量是工程的眼睛,施工測(cè)量技術(shù)貫穿于建設(shè)工程的整個(gè)實(shí)施階段,同時(shí)也影響著工程的進(jìn)度與質(zhì)量。水電站中擋水工程是重點(diǎn),拱壩更是擋水工程中的重中之重,只有通過(guò)事前測(cè)量計(jì)劃安排,過(guò)程中模板校核控制,澆筑成型后形體偏差分析,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)采取有效的措施進(jìn)行解決,不斷完善,最終打造出經(jīng)濟(jì)、美觀的雙曲拱壩,才能保證水利水電工程的良好運(yùn)行。