水利渠道工程施工測(cè)量與監(jiān)控

林元龍

浙江宇盛建設(shè)有限公司，浙江 寧波 315300

1 工程概況

某水利渠道工程，全長(zhǎng)為152m，主跨徑布置為：20m+38m+20m。在工程施工過(guò)程中，必須嚴(yán)格控制渠道的線型。研究表明，影響成渠道線型因素有很多，主要有施工支架、模板、混凝土等等，此外還有測(cè)量方面的誤差，如測(cè)量放樣、控制網(wǎng)基點(diǎn)等，測(cè)量誤差對(duì)于渠道線型影響是最大的。因此，根據(jù)工程具體情況制訂有效的高精度的渠道施工測(cè)量方案，就顯得非常重要了。

2 渠道施工測(cè)量控制點(diǎn)的埋設(shè)與施測(cè)

2.1 施工測(cè)量控制點(diǎn)的埋設(shè)

該渠道設(shè)有兩個(gè)主墩，即1#墩和2#墩，梁墩處于河道中，兩邊分別于南北方向渠道相連接，因而，渠道施工高精度的測(cè)定主要通過(guò)這兩個(gè)主墩來(lái)完成。工程布設(shè)情況按照國(guó)家規(guī)定的二等邊角網(wǎng)方案來(lái)進(jìn)行施工測(cè)量，并采用了間接平差對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，分別使用了2mm+2ppmTC802全站儀進(jìn)行測(cè)邊測(cè)角的工作，以保證測(cè)角中誤差小于±1〞，軸線相對(duì)中誤差小于1/130000，三角形的最大閉合差小于±3.5〞的二等邊角網(wǎng)的要求。

圖1 跨河水準(zhǔn)布置

2.2 施工測(cè)量控制點(diǎn)的觀測(cè)

在河道的東、西兩側(cè)，分別設(shè)置三等水準(zhǔn)點(diǎn)，為了保證南、北兩岸的施工構(gòu)件標(biāo)高的統(tǒng)一，需要把兩岸的水準(zhǔn)控制點(diǎn)分別引測(cè)到布設(shè)于先前埋設(shè)的承臺(tái)水準(zhǔn)點(diǎn)上，以形成完整的、統(tǒng)一的、高精度的控制網(wǎng)，并且周期性的進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)復(fù)測(cè)和校正。跨河水準(zhǔn)我們采用了“Z”字形的雙線布置模式來(lái)進(jìn)行跨河的網(wǎng)點(diǎn)布設(shè)（如圖1所示），渠道施工之前，將其引到承臺(tái)上，經(jīng)過(guò)了跨河水準(zhǔn)并進(jìn)行聯(lián)測(cè)后的標(biāo)高引到施工完畢的0#塊預(yù)埋點(diǎn)上面，并要求周期性的檢測(cè)渠道0#塊上面預(yù)埋的水準(zhǔn)基點(diǎn)，做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

3 渠道施工測(cè)量

3.1 0#塊以及邊跨現(xiàn)澆段塊的施工

渠道施工進(jìn)入到0#塊后，首先在墩頂預(yù)埋位置放樣出底板平面位置，根據(jù)0#塊塊件較長(zhǎng)，定位精度又要求較高，我們采用了恢復(fù)出邊線的平面和高程位置，并對(duì)相對(duì)尺寸誤差做出了調(diào)整，指導(dǎo)模板的平面位置安裝，調(diào)整模板的垂直度，通過(guò)測(cè)設(shè)，使0#塊的模板在平面、高程、垂直度三個(gè)指標(biāo)均達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求。

邊跨現(xiàn)澆段塊施測(cè)方法基本和0#塊相同。

0#塊施工完工后，為了確保之后渠道施工的監(jiān)控精度，我們?cè)?#塊的頂面建立渠道在施工監(jiān)控階段所需要使用的局部控制網(wǎng)。

局部控制網(wǎng)點(diǎn)可以在0#塊渠道施工階段來(lái)布置，可在1#墩、2#墩以及0#塊的頂面預(yù)埋測(cè)控點(diǎn)。

我們以2#墩的布設(shè)情況為例，其控制點(diǎn)布設(shè)情況如圖2所示。

圖2 2#墩布設(shè)情況

3.2 渠道施工測(cè)量

由于渠道的施工收到外界荷載、預(yù)應(yīng)力張拉、溫度以及日照等因素的影響，整個(gè)渠道梁段的在水平和標(biāo)高方向的變化都是動(dòng)態(tài)的，所以為確保渠道施工階段的線型不出現(xiàn)差錯(cuò)，需要在監(jiān)控測(cè)量的基礎(chǔ)上，預(yù)先設(shè)置平面和標(biāo)高值，以確保下一塊塊件施工能按照設(shè)計(jì)要求來(lái)完成施工。測(cè)量放樣的時(shí)間我們選擇在了晚上的10時(shí)第二天的早晨8時(shí)前，為的避免日照、溫差對(duì)于測(cè)量的影響。

利用已經(jīng)建立好了的部分控制網(wǎng)，根據(jù)渠道的特點(diǎn)（設(shè)有豎向、水平曲線），在渠道的頂板、底板相應(yīng)位置，放樣三個(gè)預(yù)測(cè)點(diǎn)。

3.3 合攏段的測(cè)量控制

當(dāng)渠道施工到了合攏段時(shí)，需要確保合攏精度位：平面內(nèi)±10mm，標(biāo)高內(nèi)±20mm。為達(dá)到這一精度，需要對(duì)合攏段之前的幾塊渠道進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整在規(guī)范允許的范圍之內(nèi)，并做好工程的測(cè)量工作，確定準(zhǔn)確的立模標(biāo)高以及立模的位置，確定好具體的合攏時(shí)間。在此期間，還需要對(duì)即將合攏的懸臂梁進(jìn)行跟蹤的觀測(cè)，獲取合攏渠道的相關(guān)參數(shù)，按照“先邊跨，后中跨”的順序完成合攏。

4 施工監(jiān)控的方法與精度

4.1 觀測(cè)方法

隨著各墩所承受的懸臂荷載越來(lái)越大，各墩都發(fā)生了較大沉降變形，同時(shí)，由于墩柱混凝土發(fā)生收縮徐變，所以墩柱上0#塊的水準(zhǔn)點(diǎn)是極為不穩(wěn)定的，為了較為真實(shí)地反映出渠道的實(shí)際撓度變形，應(yīng)該以岸邊的水準(zhǔn)點(diǎn)作為基準(zhǔn)，并周期性的對(duì)墩柱上0#塊的水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)，在撓度觀測(cè)處理中需要考慮此并加以修正。該渠道的1#、2#墩承臺(tái)兩者的沉降觀測(cè)，采取了二等跨河水準(zhǔn)測(cè)量的方法進(jìn)行施工測(cè)量，而墩柱產(chǎn)生壓縮徐變，我們采用了懸吊鑒定鋼尺精密水準(zhǔn)測(cè)量方法進(jìn)行施工測(cè)量。

4.2 撓度觀測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)

為監(jiān)測(cè)到渠道梁中每一塊渠道在不同施工過(guò)程中撓度的變化情況，我們?cè)诿恳粔K渠道的頂面的兩側(cè)腹板和中間腹板位置上面埋設(shè)了直徑為2cm，長(zhǎng)度為20cm～25cm的合金銅棒，合金銅棒是事先已經(jīng)加工好的，頂部已經(jīng)磨圓，在混凝土澆注過(guò)程中就已經(jīng)埋好，端頭露出混凝土表面1cm左右，用它作為渠道撓度監(jiān)測(cè)的觀測(cè)點(diǎn)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，并考慮工程所采用的掛籃的具體結(jié)構(gòu)，觀測(cè)點(diǎn)埋在了腹板頂部，以確保觀測(cè)點(diǎn)自身的穩(wěn)定性，最大限度的反映出渠道的撓度變形，同時(shí)也不會(huì)阻礙掛籃的前移，同一塊的渠道上面埋設(shè)三個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，主要是考慮到了兩個(gè)方面，一是通過(guò)兩點(diǎn)的撓度比較，可以看出該塊渠道有沒(méi)有發(fā)生橫向扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象，二是通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行比較，相互驗(yàn)證后，可確保各段渠道撓度觀測(cè)結(jié)果的正確性，從而真實(shí)地反映變形。觀測(cè)點(diǎn)埋好后需要注意保護(hù)，布置施工場(chǎng)地時(shí)應(yīng)注意避開(kāi)。

4.3 撓度觀測(cè)時(shí)間

撓度觀測(cè)最為關(guān)鍵的是固定觀測(cè)時(shí)間，這樣才能減少日照溫差對(duì)于觀測(cè)結(jié)果的直接影響以及施工時(shí)對(duì)于觀測(cè)工作的干擾。根據(jù)本工程所在位置，撓度觀測(cè)時(shí)間選定在了清晨6時(shí)～8時(shí)，還要去記錄下空氣的溫度以及梁內(nèi)的溫度。

5 結(jié)論

近年來(lái)在水利工程建設(shè)正在如火如荼的進(jìn)行，大型渠道建設(shè)也越來(lái)越多。做好渠道梁標(biāo)高、梁體軸線測(cè)量監(jiān)控工作是保證工程施工質(zhì)量和施工安全，保證渠道軸線滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，保證大跨度渠道合攏精度的一個(gè)重要手段。

[1]S023-1 渠道防滲工程技術(shù)規(guī)范[S].

[2]邵旭東.水利工程[M].武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2007.