水利渠道工程施工测量与监控

2011-04-13林元龙

科技传播 2011年7期

林元龙

浙江宇盛建设有限公司，浙江宁波 315300

1 工程概况

某水利渠道工程，全长为152m，主跨径布置为：20m+38m+20m。在工程施工过程中，必须严格控制渠道的线型。研究表明，影响成渠道线型因素有很多，主要有施工支架、模板、混凝土等等，此外还有测量方面的误差，如测量放样、控制网基点等，测量误差对于渠道线型影响是最大的。因此，根据工程具体情况制订有效的高精度的渠道施工测量方案，就显得非常重要了。

2 渠道施工测量控制点的埋设与施测

2.1 施工测量控制点的埋设

该渠道设有两个主墩，即1#墩和2#墩，梁墩处于河道中，两边分别于南北方向渠道相连接，因而，渠道施工高精度的测定主要通过这两个主墩来完成。工程布设情况按照国家规定的二等边角网方案来进行施工测量，并采用了间接平差对实测数据进行处理，分别使用了2mm+2ppmTC802全站仪进行测边测角的工作，以保证测角中误差小于±1〞，轴线相对中误差小于1/130000，三角形的最大闭合差小于±3.5〞的二等边角网的要求。

图1 跨河水准布置

2.2 施工测量控制点的观测

在河道的东、西两侧，分别设置三等水准点，为了保证南、北两岸的施工构件标高的统一，需要把两岸的水准控制点分别引测到布设于先前埋设的承台水准点上，以形成完整的、统一的、高精度的控制网，并且周期性的进行现场复测和校正。跨河水准我们采用了“Z”字形的双线布置模式来进行跨河的网点布设（如图1所示），渠道施工之前，将其引到承台上，经过了跨河水准并进行联测后的标高引到施工完毕的0#块预埋点上面，并要求周期性的检测渠道0#块上面预埋的水准基点，做出适当的调整。

3 渠道施工测量

3.1 0#块以及边跨现浇段块的施工

渠道施工进入到0#块后，首先在墩顶预埋位置放样出底板平面位置，根据0#块块件较长，定位精度又要求较高，我们采用了恢复出边线的平面和高程位置，并对相对尺寸误差做出了调整，指导模板的平面位置安装，调整模板的垂直度，通过测设，使0#块的模板在平面、高程、垂直度三个指标均达到了设计的要求。

边跨现浇段块施测方法基本和0#块相同。

0#块施工完工后，为了确保之后渠道施工的监控精度，我们在0#块的顶面建立渠道在施工监控阶段所需要使用的局部控制网。

局部控制网点可以在0#块渠道施工阶段来布置，可在1#墩、2#墩以及0#块的顶面预埋测控点。

我们以2#墩的布设情况为例，其控制点布设情况如图2所示。

图2 2#墩布设情况

3.2 渠道施工测量

由于渠道的施工收到外界荷载、预应力张拉、温度以及日照等因素的影响，整个渠道梁段的在水平和标高方向的变化都是动态的，所以为确保渠道施工阶段的线型不出现差错，需要在监控测量的基础上，预先设置平面和标高值，以确保下一块块件施工能按照设计要求来完成施工。测量放样的时间我们选择在了晚上的10时第二天的早晨8时前，为的避免日照、温差对于测量的影响。

利用已经建立好了的部分控制网，根据渠道的特点（设有竖向、水平曲线），在渠道的顶板、底板相应位置，放样三个预测点。

3.3 合拢段的测量控制

当渠道施工到了合拢段时，需要确保合拢精度位：平面内±10mm，标高内±20mm。为达到这一精度，需要对合拢段之前的几块渠道进行调整，调整在规范允许的范围之内，并做好工程的测量工作，确定准确的立模标高以及立模的位置，确定好具体的合拢时间。在此期间，还需要对即将合拢的悬臂梁进行跟踪的观测，获取合拢渠道的相关参数，按照“先边跨，后中跨”的顺序完成合拢。

4 施工监控的方法与精度

4.1 观测方法

随着各墩所承受的悬臂荷载越来越大，各墩都发生了较大沉降变形，同时，由于墩柱混凝土发生收缩徐变，所以墩柱上0#块的水准点是极为不稳定的，为了较为真实地反映出渠道的实际挠度变形，应该以岸边的水准点作为基准，并周期性的对墩柱上0#块的水准点进行稳定性监测，在挠度观测处理中需要考虑此并加以修正。该渠道的1#、2#墩承台两者的沉降观测，采取了二等跨河水准测量的方法进行施工测量，而墩柱产生压缩徐变，我们采用了悬吊鉴定钢尺精密水准测量方法进行施工测量。

4.2 挠度观测点的埋设

为监测到渠道梁中每一块渠道在不同施工过程中挠度的变化情况，我们在每一块渠道的顶面的两侧腹板和中间腹板位置上面埋设了直径为2cm，长度为20cm～25cm的合金铜棒，合金铜棒是事先已经加工好的，顶部已经磨圆，在混凝土浇注过程中就已经埋好，端头露出混凝土表面1cm左右，用它作为渠道挠度监测的观测点。根据设计要求，并考虑工程所采用的挂篮的具体结构，观测点埋在了腹板顶部，以确保观测点自身的稳定性，最大限度的反映出渠道的挠度变形，同时也不会阻碍挂篮的前移，同一块的渠道上面埋设三个观测点，主要是考虑到了两个方面，一是通过两点的挠度比较，可以看出该块渠道有没有发生横向扭转现象，二是通过对监测结果进行比较，相互验证后，可确保各段渠道挠度观测结果的正确性，从而真实地反映变形。观测点埋好后需要注意保护，布置施工场地时应注意避开。