西藏驱龙铜多金属矿尾矿库施工测量控制技术
2018-02-15田伟
田 伟
中国葛洲坝集团基础工程有限公司 湖北 宜昌 443002
1 工程概况
西藏驱龙铜多金属矿尾矿库工程位于拉萨市墨竹工卡县内,平均海拔4 200 m,尾矿坝设计建于爬子果库段(距离拉萨河约9 km),采用矿砂中线法筑坝,粗砂区下游坝坡1∶3.5,中线处设置基础坝。
基础坝采用堆石面板坝,当达到基础坝坝顶高程4 080 m时,尾矿库总库容为6 877.79×104m3,总坝高为90 m;当达到最终堆积高程4 260 m时,尾矿库总库容为108 060.66×104m3,总坝高为270 m,为一等库。尾矿库系统工程主要分为基础坝、拦水坝、尾矿库前期排水系统共3个分项工程组成。
2 施工测量技术分析
1)本工程规模较大,尾矿库工程有三大系统,为一综合性工程,施工测量精度要求较高,控制桩使用频繁,且受施工干扰大。
2)本工程地处高寒高海拔地区,气候及自然环境条件恶劣,对施工现场测量作业造成了一定的影响和不便,会直接影响到测量成果的准确性。同时,测量人员的安全管理工作也是施工测量控制的重中之重。
3)受高寒高海拔气象条件的制约和施工导流方案的限制,按本项目合同工期的要求,主坝的施工进度极其紧张,施工强度大。
4)由于本工程施工测量现场验收工序多,交通频繁,大量的填挖使现场地面变动较大,对测量标志的埋设、放线、验收等存在较大影响,制约着工程的施工进度。
5)本工程挖填工程量大,外业测量数据采集必然会带来大量的内业绘图工作,若对这些测量数据处理或者管理不到位,就会导致测量结果的不准确性,会误导工程施工,影响工程进度和质量。
3 施工测量部署
尾矿库工程测量队由5名专业测量师和2名辅助人员组成,配有徕卡全站仪(TS02)3台和辅助工具若干。在人员进场后应先熟悉施工图纸,全面了解设计意图,审核图纸中坝体结构的位置关系和相关技术要求,针对设计精度要求高的重要结构物,进行绘图复核[1-2]。
同时,根据招投标文件、规范结合施工图纸、施工条件针对尾矿库各部位施工工艺流程、施工进度情况等编制施工测量规划和施工测量作业指导书,用于指导现场工程施工测量工作,使现场施工测量工作井然有序,避免盲目施工。
4 施工测量控制
4.1 建立施工测量控制网
4.1.1 施工控制网桩点埋设
尾矿库工程区域内的地表全部是弹簧草皮,厚度约40 cm。在弹簧草皮中埋设控制桩时,先挖至弹簧草皮以下,放一钢管,中间再埋入控制桩钢筋,钢管内加混凝土。控制桩周围用粗粒土石填充,以确保施工期间桩位不位移、不下沉。同时,施工控制点埋设在结构物轮廓线以外,不妨碍施工,引测方便,视野良好,宜架设观测仪器的平地或平缓的坡地,不受爆破、开挖填筑施工影响。
4.1.2 施工控制网的加密
根据本工程地形条件和设计提供的控制点位,经我方实地勘察,施工控制网加密测量采用徕卡全站仪按四等闭合导线(GB 50026—2007《工程测量规范》)控制网技术要求进行施工控制网测量。考虑本工程处于高寒高海拔地区,气候及自然环境条件恶劣,网点建立应注意以下几点:
1)控制网测量作业选在最佳观测时间段进行观测,以阴天微风为宜,避免在温差较大时段进行观测。在低温条件下时,仪器应有一定的预热时间。
2)在本工程区域内,因气温变化很大,气象条件会直接影响测距精度,所以在精测时一定要进行气象改正。经项目测量队研究,购买了通风干湿温度计和高原型气压表,将读取的温度和气压值进行改正。
3)根据规范及相关技术要求,水平角观测6测回,严格控制2C差及2C间差值,对超限的观测值应进行重新观测。竖直角观测4测回,严格控制竖盘指标差,对超限的观测值重新观测。对三角高程进行往返观测,边长(斜距)往返各观测2测回(观测时将气象元素进行气象改正),每测回间读数不大于2 mm,并进行往返观测。
4)水平角、竖直角平差采用简单算术平均值,测回间差按规范规定不得大于9 s,距离观测值取往返平均值,距离平面投影改正于4 010 m高程平面上,三角高程计算作地球曲率和大气折光改正。
4.2 施工测量放线控制
放线时主要采用控制网点作为测站点,采用全站仪后方交会法或者坐标定向法进行施工放线,现场进行检查、校核,避免放线出现错误,确保放样点准确。各种结构物放线应与现场施工人员紧密配合,避免出现不必要的偏差,测量人员对每个放样点做好详细记录,并对放样记录做好检查和交底,存档备查[3-5]。
为保证坝体形体和坝体结构,随着坝体填筑的高度,必须逐层进行测量检查,并对每层测量数据进行统计,计算出形体偏差。
4.3 施工测量质量控制
工程施工测量失误造成工程质量事故及损失往往是非常严重的,并且难以弥补和修复,同时也直接影响着工程进度。因此,尾矿库工程测量队建立了自己的施工测量质量控制体系,在岗位职责、管理制度、检测程序等各个关节上加强管理,设置质量检测机构和质量管理小组,实行自检、互检、复检的三级检查制度。
气候、季节变化或者温差较大时会引起测量误差,故将对地面控制点进行校核和对误差进行改正设为常态,并定期对高程、中线控制点进行复核,选择产生误差较小的时间进行工程测量工作。
4.4 施工测量进度控制
根据本工程总体进度计划目标、月计划目标,尾矿库工程测量队进行了进度控制监测,做好在进度执行中的跟踪检查,每月对现场各部位的施工进度进行测量数据的收集、整理、分析,并进行实际进度与计划进度的对比,分析产生偏差的原因,采取动态控制调整。
由于本项目工程量大,施工部位多,现场施工测量验收工作及内业资料结算工作繁琐,制约着现场施工进度。尾矿库工程测量队通过提前绘制横断面图,按照50 cm一层计算出坝体每层工程量,并上报监理审核,每月只需根据现场实际完成高程,对照每层工程量表进行结算,在施工测量验收与工程结算上,大大缩短了时间,有利于加快施工进度。
4.5 施工测量内业控制
在工程外业测量数据采集后,及时传输到办公电脑上,专人建立独立统一数据文件包,存放测量数据,并注明测量的日期、工程名称、工程部位以及测量员,使用、查看测量数据时能够快速找出。
内业人员必须认真整理内业资料,保证所有测量资料的准确完整。尾矿库工程测量队为了有效地提高测量内业数据处理的正确性,测量数据内业计算完成后,换人进行检算,复核计算结果的正确性。同时,测量内容、计算成果等要详细填入测量手簿内,并签好姓名及日期。
4.6 重点部位测量控制
4.6.1 基础坝、拦水坝控制
在坝体填筑过程中,必须对各类坝料进行测量放线,并将填筑边线测量结果绘在断面图中。横断面图供填筑坝体收方结算,采用1∶200比例尺,而为便于测边放桩,则采用1∶500比例尺。
在坝区开挖和坝体填筑施工过程中,定期进行纵横断面进度测量,对各类填筑料界限加以区分,并将施测成果绘制成图表,计算出有效方量。
4.6.2 库前排水系统隧洞控制
对于洞内控制网的测量工作,采用单导线形式,分2次独立观测,并随时对其导线点的稳定性进行观测,导线在洞内200 m左右布设1个导线点。洞内以三角高程代替水准测量进行高程控制,定期对导线进行复核。洞室的放样利用全站仪采用边角后方交会法,与掌子面的距离控制在15 m左右进行放样。开挖放样以施工导线标定的轴线为依据,严格按照设计开挖断面尺寸每循环进行施工放样,掌子面放样点间距为0.5 m,并每次做好测量放样记录。
4.6.3 库前排水系统排水井的垂直度控制
排水井首层混凝土施工完成后,分别在外墙立柱上各弹出1条竖直线,并涂上2个红色三角标记,作为上层墙支模板的控制线。上层混凝土支模板时,先校核控制线,再测量复核模板,以保证立柱与下一层立柱在同一铅垂线上。以此层层传递,从而保证库前排水系统排水井的垂直度。
4.7 施工测量安全控制
在高海拔区域施测,测量人员自身要掌握基本的高原知识,进行专项安全意识教育和培训。如在高海拔区域发生高原反应、感冒、冻伤等疾病时,要立即采取有效的治疗措施[6-8]。施测过程中,要像保护眼睛一样维护测量仪器,避免仪器碰撞或倾倒,在雨天或强烈阳光下要打伞,并应有专人看护。仪器使用完毕后应立即入箱上锁,由专人负责保管。
5 竣工测量
5.1 控制网竣工测量
尾矿库工程施工测量控制网,将尾矿库工程严密地控制在其中。经过业主和监理的评定验收,该施工控制网无论从测角精度、边长相对中误差,还是各点的点位中误差,均满足四等测量控制网的规范标准及现场施工精度要求,成果优良。
5.2 地形图竣工测量
测量队在开工前对各施工部位通过外业数据采集、内业编辑,进行原始地形图测绘工作。该成果的作业方法、横纵断面图绘制等各项技术指标满足测量规范及相关技术规定要求,通过了业主和监理的验收,并将此套资料作为矿区内的样板资料,可供本工程竣工验收使用。
5.3 建基面竣工测量
在各分项工程建成基面清表完成之后,即对其进行竣工测量,按实际清表地形变化进行外业数据采集,测量内业人员根据测量数据按1∶200和1∶500的比例尺绘制清表后竣工断面图、平面图及桩号高程网络图,并与原始地面线作比较,计算出实际开挖填筑方量并上报监理,作为本工程竣工结算时的重要依据。
5.4 主坝体竣工测量
严格按照设计图纸、测量规范及施工技术要求进行测量放线,并设置明显标志,以便于施工人员进行控制,按照确定的施工铺设厚度提前埋设填筑桩,标明填筑高程,以保证满足设计要求。
在主坝体石方填筑施工中,由测量人员进行跟踪测量,进行边线桩位精调或校核,最后经过测量监理复测验收合格。
另外,主坝体的填筑质量、施工进度均满足业主、监理要求。
5.5 库前排水系统竣工测量
库前排水洞开挖采用支导线实施放线,严格控制洞室走向和开挖尺寸,以达到设计要求。目前各施工项目已准确顺利完成,通过了业主、监理的验收,同时各竣工测量资料也得到业主、监理的认可[9-10]。
6 结语
西藏驱龙铜多金属矿尾矿库工程施工测量具有精度要求高、施工工期紧、施工强度大、现场地形条件差、气候及自然环境条件恶劣等特点。为此,从施工测量控制网、进度、质量等方面进行分析,总结出了适合高寒高海拔地区超大型尾矿库的施工测量控制技术,在保证工程进度和工程质量的同时,也为项目的竣工验收提供了技术保障。