水利渠道工程施工的测量与管控探讨
2021-04-03彭铭辉
彭铭辉
(广东省水利水电科学研究院,广东 广州 510610)
水利渠道工程建设中的测量工作以及管控工作都对最终工程质量有重要影响,水利渠道工程施工需满足管控渠道线型,着重分析可能影响水利渠道线型的因素,了解放样测量精度。若发现测量数据误差过大,将影响后期的施工稳定性。故保障水利渠道工程施工质量,就必须做好测量工作和管控工作。
1 工程概况
清新区全县土地总面积2353.49平方公里,山区、丘陵占总面积的70.6%,平原占总面积的29.4%,是以山区为主的县份。迳口灌区位于清新区西南部,土地分布在滨江河右岸和秦皇河的两岸,东以滨江为界,西与三坑镇相接,南部以北江为界。灌区范围内共有3个镇,即太和镇、太平镇、山塘镇。主要水源来自滨江河,通过迳口水利枢纽引水进入主干渠。灌区农田水利由渠系(干、支、斗、农、毛)和渠系建筑物组成。骨干工程包括干渠、支渠及干渠上的渠系建筑物等。干渠1条全长18.5km,控制面积1000亩以上的主要支渠22条总长75.9km。干渠渠系建筑物主要有8座,包括:迳口头闸、迳口调节闸、迳口二闸、大湾岗反虹吸闸、大湾岗反虹吸、清西闸、清西公路节制闸、何三婆节制闸。干渠主要分水闸22座。测区位于亚热带气候区,季风明显,光、热、水资源丰富。夏季受副热带高压和热带气候影响,高温多雨,气候酷热;冬季受东亚冷高压影响,低温多雨,气候严寒。测量范围为带状、小面积、地形比较隐蔽、通行比较困难。
2 渠道施工测量方案及技术
水利渠道工程施工需按两级设置控制网,平面控制点点位中误差控制<10mm。高程控制网需考虑迳口中型灌区工程规模、控制网精度选择:该工程用于饮水灌溉,其首级高程控制网选择环形网,加密网设置为结合路线网。具体测量开展中,应将控制点引测到承台水准点,确保工程施工精度整体保持一致。为确保控制网可靠,还需对控制网测验、校准。施工开始前就应将布设网点设置到承台位置,对埋设水准基点检测,实施动态调整。
工程施工阶段若控制点位及测量误差可接受,则施工也就基本处于稳定范畴。施工应遵循《水利水电工程测量规范》内容,控制网布置以边角网方式,完成施工测量,便于数据处理。水利渠道工程建设的平面控制多采用GPS-RTK支持,若导线在30km以下,边长在1km以下,测角误差20’,方位角闭合差40n1/2,以相对闭合差1/1000实施控制,其轴线误差在中误差1/30范围内,控制角形闭合差为±3.5’。水利渠道工程的施工必须保证误差在允许范围内,鸡儿实现边角网测量目的。
3 水利渠道工程检测
3.1 边跨现浇段施工分析
水利渠道工程施工需在墩顶埋设的控制点开展平面位置放样,设置好工程变形的监测网,通过工程部分基点、工作基点及变形观测位置构成监测网,对各个点位落实有效的监测管理控制。设置具体监测周期,应按照监测的变形特种工、速率、观测的精度以及当地的地质条件合理分析。可按照工程的变形量对监测周期适当调整。若发现出现误差,应对边线高程位置及时调整,纠正尺寸误差。基本高程控制用四、五等水准路线施测,图根高程控制采用图根水准或三角高程路线及GPS RTK高程控制测量的方式施测。
3.2 重视施工过程中的细节管控
水利渠道工程施工还容易受到温度、阳光照射等各方面因素影响,导致工程标高、水平方向出现变化。故需在原本监测的基础上,对标高数值及平面坐标及时检测,保证工程在各个施工阶段都不会发生线形差异,也为后续施工误差合理控制奠定基础。要尽量减少外界因素对施工准确性产生的影响。
3.3 重视合拢段测量精度控制
合拢段是渠道工程的重点工作,在渠道合拢阶段,应执行更为严格的精度测量及管控工作。要求平面的精度普遍控制在±10mm范围内,标高方面的精度也要控制在±20mm范围中。若发现合拢段的精度不符合要求,后期的精度调整难度较大,会造成工程返工,导致施工成本大大增加。故应在合拢之前就对合拢断的精度测量并调整,及时安排测量作业、设定测量时间,实现对合拢时间的预测管控。
4 水利渠道工程的施工管控方式
4.1 放样精度
放样精度从某种程度上来讲基本决定前期工程测量的精度,需采取合适的施工测量方案,在施工区域构建控制网,发挥勘察的最大价值,对已有平面精准勘察,利用高程控制网、平面控制网等,将数据投影到被测区域的主施工高程面,落实复测工。若放样发现精度基本满足要求,则可将其作为场区的控制网使用。对于场区的高程控制网,迳口中型灌区节水配套改造项目设置为闭合环线,并附合路线。场区颞部的水准点单独布置在场地稳定的区域,所有点位均应选在土质坚实、稳固可靠、视觉开阔、方便引测、利于长期保存的地方;同时考虑到便于下一级控制网的加密,每点均有一个以上通视方向。以满足施工平面控制测量起算点的需要。水准点的相互间距距离控制在1km范围内,其距离建筑物的距离<25m,距离回填土边线的距离也在15m以下。
4.2 施工精度
施工中砼的模板制作对后期砼渠道施工的精度影响较大,需提前可控制。迳口中型灌区节水配套改造项目使用的砼模板为专业厂家制作,砼模板精度较高,施工中对预制件安装定位,砼浇筑过程中尤其注意对标高控制及模板保护,各个相邻安装的模板编制有编号,避免模板安装错误。此外,砼衬砌面其基础承载力、砼施工产生缝隙、沉降缝隙的处理也是工程的重点控制工作。若施工中一些细小缝隙处理不当,就可能导致水利渠道在长期的使用过程中存在安全风险,缝隙处遭受外力损坏,逐渐扩大,继而造成严重的后果。在案例工程施工中,先对存在的裂缝位置裂缝测量,积极整改裂缝位置,对检测及整改记录下来存档处理,经过处理发现,工程投入使用2年时间其未发生安全事故,整体施工质量较为理想。
4.3 形变监测
形变监测是水利渠道工程安全使用的最后一道保障,针对其施工产生的形变监测贯穿施工全过程。形变监测包含水平位移、垂直位移及挠度等内容。在迳口中型灌区节水配套改造项目当中,先采用合理的形变监测方式:在形变监测开始之前,对当地的水文地质、岩土工程资料以及工程图纸等资料综合分析,按照工程规模、基础埋设、建筑结构及施工方法,设计好了形变监测方案。例如,分析发现工程中的墩柱承受的载荷持续增加,不同墩柱出现不同的沉降变形,需要以岸边设置的水准点为基准科学测量,了解墩柱发生的实际垂直变形量,为施工调整提供科学有效的依据。此外,工程中还定期对设置的各个水准点是否标准监测分析,若发现墩柱出现沉降,或者水准点位移,还需要配合二等跨河准测量方式再次测量。
5 结语
综上所述,随着我国农业经济不断发展,区域发展对水利渠道工程的需求也不断增加,相关水利渠道工程数量也进一步增加。为确保水利渠道工程建设质量满足使用要求,需要以科学可行的测量方式和管控手段对水利渠道工程各项建设有效监测分析,从管理和技术方面入手,促进水利渠道工程有序开展。