关键词:白龙江;舟曲;施工控制网;测量
在工程设计的施工阶段,整个测区要建立施工控制网。施工控制网的目的与一般测图工作相反,它是按照设计和施工的要求,将设计的建筑物位置、形状、大小及高程在地面标定出来,以便进行施工,即施工放样。
巴藏水电站位于甘肃省舟曲县白龙江干流上,枢纽位于舟曲县曲瓦乡城马村和巴藏各峪水地村的界河上,处于峡谷地带。厂房距舟曲县城50km,枢纽距厂房约2km,是白龙江干流梯级开发规划中的第9座水电站,左岸有313省道经过,交通便利,舟曲巴藏水电站属三等中型工程,以发电为主,引水发电洞布设在右岸,发电装机容量约5.10万kW。其建筑物分布主要有水利枢纽闸址、引水隧洞、调压井及发电厂房,整个测区约有2km。
巴藏电站在勘测阶段建立的测图控制网,由于其目的为测图服务,点位的选择是根据地形条件确定的,它不可能考虑建筑物的总体布置(当时建筑物的总体布置尚未确定),因而在点位的分布和密度方面,都不能满足施工放样的要求。从测图精度上来说,测图控制网的精度要求是按测图比例尺大小确定的,而施工控制网的精度要求则要根据工程建设的性质来决定,它一般要高于测图控制网。而本次施工控制网要求建立二等施工控制网。
巴藏水电站施工控制网的布设,是根据总体平面设计和施工地区的条件来确定的。工程区处于起伏较大的山岭地区,所以采用测边网的方法建网,其控制网布设具有以下特点:
1控制的范围小,控制点的密度大,精度要求高
与测图的区域比较起来,工程施工的地区总是比较小的,在这样一个较小的范围内,各种建筑物的分布错综复杂,没有较为稠密的控制点是无法满足施工期间放样工作的。施工控制网的主要任务是放样建筑物轴线,这些轴线的位置其偏差都有一定的限值。如厂房及枢纽闸址主轴线定位精度为20mm;引水隧洞相向开挖贯通,两中线之间的横向偏差不应超过100mm,其竖向位置亦如此。因此其施工控制网的精度要求比较高。
2使用频繁
在施工过程中,控制点常直接用于放样,如枢纽闸址在不同的高度层上,都具有不同的形状、不同的尺寸以及不同的附属工程,往往对每一层都要进行放样,又如进场公路桥梁中的桥墩,也要随着它们的浇筑升高,经常地进行放样工作。由此可见,放样控制点的使用是频繁的,从施工初测到工程竣工,闸址、桥梁、引水隧洞及发电厂房的施工控制点可能用到几十次。这样以来对于控制点的稳定性、使用时的方便性以及点位在施工期间保存的可能性等,就提出了比较高的要求,因此巴藏水电站控制点采用强制对中基座观测墩。
3受施工干扰
现今的施工,常采用同时交叉作业方法,这样就使得工地上各建筑物的施工高度相差悬殊,因而妨碍了控制点间的互相通视。且在施工场地上施工机械、施工人员来来往往,已成为阻挡视线的严重障碍,所以巴藏水电站施工控制点布置密度需大,而且分布也需恰当。
巴藏水电站施工控制网严格执行《水利水电工程施工测量规范》,其控制网严格做到精度满足建筑物限差的要求,控制网点有足够的密度,控制网点制做稳固,使用方便,为长期保存的观测墩,点位布设合理恰当。根据《水利水电工程施工测量规范》,依据“局部建筑工程部位相对精度要求较高时,可单独建立高精度的控制网”以及“关于控制网的坐标系统和高程系统,应与规划设计阶段相一致”的规定,此次建立的施工控制网的精度是相对独立的,其起算联测精度只要满足《规范》要求即可。其平面控制测量系统为1980西安坐标系,高程控制测量系统为1985年国家基准。
巴藏水电站平面控制测量使用拓普康GTS-601AF全站仪,测角中误差为±1.0,标称精度为±(1+2ppm*D);高程控制测量使用威特NA-2水准仪,S1型,标称精度为±0.40mm/km,配合铟瓦水准标尺按光学测微法进行施测。巴藏水电站控制网网型设计根据工程区的地形,多次进行布设、选点与估算图形强度,进行网形优化设计,最终确定在该工程整个施工区内布设专二级测边三角锁作为施工平面控制基本网,布设Ⅱ等水准高程网作为施工高程控制基本网。在施工过程中,可根据需要发展次级网点,以方便施工。
巴藏水电站平面控制测量边长观测时,取同一时刻镜站、觇点的温度值和气压平均值输入仪器内进行气象自动改正。温度观测到0.20 ℃、气压观测至50Pa。平面控制网各边长往返观测值及精度情况统计为:边长平均值为431.197m;边长观测中误差Ms为0.597mm;平均边长相对中误差为1/722 273;最弱点点位中误差Mp=±0.668cm;边长最大比例误差:1∶313484。控制网平差计算采用的平差软件是《南方平差大全》,各控制网点的精度指标及平差结果已编写了《舟曲巴藏水电站控制网平差报告》。此次高程控制网测量期施测精度满足《规范》设计要求,每千米水准测量的偶然中误差MΔ=±√〔ΔΔ/R〕/(4×n)=±0.218mm<±1 mm。经过各项改正后的水准环闭合差Mw=±√〔ww/F〕/N=±1.326 mm,在规范规定限差之内。
巴藏水电站平高控制测量成果均符合二等施工控制网要求,满足巴藏水电站施工要求,并编制了《白龙江舟曲巴藏水电站施工控制网报告》,已供业主使用。