水利工程抛石工程测量定位浅析

2013-12-18□□

建材技术与应用 2013年2期

关键词：抛石块石石料

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(安徽省池州市水电工程局，安徽池州 247100)

引言

在对水利工程抛石工程测量定位时，需要根据施工技术要求，做好测量定位前的准备工作，结合工艺流程，进行现场抛投试验。然后运用定位船，做好测量放样和石料船的石质检查、计量和挂档，以保证抛石工程的施工质量。

水利工程抛石工程的施工工艺流程为：现场控制测量→漂距试验→试抛并修正抛投参数→报监理工程师批准→定位船测量定位→石料验收、量方→调度料船挂档→人工抛投→小移位→大移位→修正参数或处理→单元工程验收→下一循环重复施工。

1 抛石工程测量前的准备

1.1 施工小区(网格)划分

施工小区(网格)划分在水下抛石施工中占有重要地位。结合以往水下抛石的施工经验，可将装石船的施工小区划分为10m×20m，其中10m是指垂直水流方向，20m为顺水流方向，这种划分的网格属于标准网格，再根据设计图纸，分为上、下两个半区进行抛布，划分为定宽的小区，正确计算出每个网格应抛石数量，准确测量每个抛区的厚度，评估抛前的水下地形，编制施工档位图。

1.2 水下地形测量

水下地形测量采用横断面法，断面方向大致与水流方向垂直(按规范执行)，测船采用直线航行法。平面位置采用GPS接收机实时差分的方法进行定位，水深测量采用回声测深仪施测，并通过水深量化器与计算机连接，测量中GPS系统和测深仪均由计算机控制，做到平面定位与水深测量同步进行，以消除因回声仪滞后而引起的误差。在水下断面测量的同时，在该处布设临时水尺观测水位，推设各测点高程，整理后绘成图。

1.3 计算施工网格抛石工程量

水下抛石一般按照抛投网格进行抛投。根据施工网格所在的平面位置，按照设计要求的抛石范围和抛石厚度，计算出施工网格的抛石量。

进行现场抛投试验，将结果报监理单位。

2 现场抛投试验

水下抛石位移情况直接影响抛石护岸的质量。为了弄清水下抛石位移的规律，应将通过现场抛投试验，测定不同粒径、质量的块石在不同水深、不同流速下的漂距值。漂距值计算公式为：

(1)

式中：S——漂距；V——水流的表面流速；H——水深；W——块石的平均质量；K——漂距系数。

通过确定漂距系数K值，从而确定定位船的上提量，便于定位、移位，从而保证抛投的准确，以利于保质保量高效施工。

水下抛投试验方法为：用流速仪和测深仪(或测绳)分别测量抛投区的流速和水深值。对不同粒径、质量的块石进行尺寸量取及称重。对单个块石进行漂距值的测定。

图关系图

3 定位船定位

3.1 定位船

采用500t单条定位船顺型定位。定位船配有缆绳、绞关、铁锚等设施。

3.2 定位方法

根据设计提供的岸上及水面定位坐标控制点、漂距、水下地形图和施工档位图，按图纸设计的距离及先外后内的原则，由岸上控制点通过经纬仪(岸边插上花杆或带红旗的竹杆，标定初步定位位置)，初步确定上定位船应就位的横向和纵向位置，接着分别对不同粒径、不同质量的块石在不同水位、不同流速下进行漂距试验，根据实测漂距(取平均值)，再利用经纬仪校正上定位船的准确位置。上定位船船梢上提量=单元起点+冲距+抛石船头5m左右，定位船前设头锚，内外两侧设两对八字锚，挂档钢缆一头系在船上，另一头在岸坎埋地龙或钢桩上系牢、系紧，横向小环之间每5m夹牢一夹头，每30～40m设浮桶1只，以方便捞缆挂档。单条定位船顺型定位示意图见图2。

图2 单条定位船顺型定位示意图

4 抛石工程的测量、放样

由于该工程属于水下抛石施工，因此需要设立标志，确定施工位置。

4.1 测量放样方法

(1)根据建设单位提供的控制点，在抛区附近的岸边测设1点，采用前方交会或后方交会的方法，放出施工基线。

(2)根据测设的已知点，分别设立两条基线，例如一条正基线，一条斜基线。其中正基线平行于抛区长度方向，而斜基线不平行于抛区长度方向。

(3)根据各施工小区的长度，在基线上划出各基线桩。

(4)沿垂直于抛区长度方向，在基线桩上测设出各断面桩(也称为方向桩)。

4.2 测量放样技术要求

(1)要保证基线桩和方向桩与定位船之间具有良好的通视效果。

(2)采用红外线测距仪。

(3)控制点要以测设点为主，基线桩和方向桩需采用极坐标法，保证桩位距离误差<5mm。

5 石料船的石质检查、计量和挂档

抛石船只采用40t的驳船，施工中订立标准船型，按标准船型划分小区和选用装石船只，具体为船长20m，宽3.75m，船头至货位长度为3.5m，货位长10m，后船舱长6.5m。

5.1 石料质量的控制和数量的确定

5.1.1 石质的控制

水下抛石要把好石料质量关，块石供应前应先试验，确定其符合设计及规范要求，经监理确认合格后，方可使用。杜绝风化石、易水解、碎石等不合格的石料。

5.1.2 石料数量的确定

石料船到达工地指定地点后，在监理工程师在场的情况下，对检查合格的石料进行量方。量方时，长度量2次，宽度量4次，高度量8次，取平均值计算方量，并设专人视空隙率大小和石质情况核扣方量。施工中，监理工程师和项目部质检人员应随机抽船过磅，根据抽磅结果确定系数，消除虚吨位，以监理的核定量为准。

5.1.3 抛石船挂档、抛投块石

定位船定位结束后，可在定位船下舷边挂吊装石船进行施工，根据抛投须均匀的原则，各装石船船位应相互错开，以保证抛石均匀。根据所确定的标准船型及有效抛护宽度，将抛石标准网格的半区10m×10m的网格分为8个长10m、宽1.25m的条形区域(即4个船位)进行抛布，每个船位依次错开1.25m，从而保证抛投均匀且无空档。装石船抛石在标准网格中，应从船两边进行抛布，在非标准网格的定宽小区抛石时，应由船一边进行抛布，这样挂档能够保证块石入水后落至指定区域，从而达到抛投均匀的目的。

5.2 人工抛投

石料船进档挂牢后，开始组织人员抛投，待各档船只全部抛投结束，方可解缆离档。记档人员应及时、准确地将抛投量上档位图，做到各网格的实际抛投量控制在设计量的95%～105%范围之内，单元工程实际抛投量控制在设计量的100%～103%范围之内。

5.3 竣工水下地形测量

水下抛石工程结束后，要派专人配合业主委托的测量人员，采用GPS系统对抛投区域及相邻的部分水域进行水下地形测量，并绘制比例为1∶2 000的水下地形图，将抛前与抛后的水下地形图进行对比，确定抛投成果。定点测量增厚控制在70%～130%，如果增厚<70%，则须补抛块石；如果增厚>130%，则须安排潜水员进行水下埋坡工作。