淺談貫流式電站流道的施工測量放樣

摘要：利用AutoCAD計算施工測量放樣內業數據，以及全站儀在外業測量放樣中的應用，總結了貫流式電站流道施工測量放樣的數據計算和放樣。

關鍵詞：貫流式電站；流道；AutoCAD坐標；高程圖解；電子全站儀

1 引言

在工程施工測量中，放樣方法和內業數據計算是一個非常重要的環節，內業數據計算與放樣方法的正確決定了測量工作能否快速、順利地完成。內業數據的計算方法及精度取決于所用儀器、放樣要求和內業計算所用的軟件及計算方法。

AutoCAD的計算機輔助設計技術普遍應用于各個領域，它大大提高了工程技術人員的工作效率，同時也為測量內業數據計算提供了一種清晰、直觀的圖形解題方法。以下以黃田水電站流道施工為實例，簡述拓普康GPT-3002N全站儀和利用AutoCAD計算放樣數據在測量放樣中的具體應用和操作情況。

2 工程概況

黃田水電站樞紐位于廣東省河源市東源縣境內東江干流中上游河段，是東江干流規劃的十四個梯級中的第八級。該樞紐以發電為主、兼顧航運等綜合開發利用。樞紐布置從左到右為連接壩段、電站廠房、泄水閘、船閘、右岸土壩段，電站廠房為河床式，泄水閘為14孔14m平板鋼閘門，堰型為平底寬頂堰，船閘為分離式。

3 利用AutoCAD的輔助計算流道施工測量放樣數據

在工程施工測量中，放樣數據以往采用手工計算放樣點的位置和高程，其計算過程繁瑣、復雜、容易出現差錯，現在我們常常通過AutoCAD或其他軟件的輔助計算來獲取放樣點的位置和高程，而測量放樣點的確定取決于施工圖紙、施工技術方案和設計技術規范要求。

3.1 流道模板及流道施工方案

在黃田水電站樞紐（貫流式電站）流道設計圖中，進口流道→水輪機→尾水流道，其模板變化是：方→圓→方。流道模板分為進口漸變段模板（方變圓）和尾水漸變段模板（圓變方）。模板采用廠內整體制作，然后分單元進行編號，拆分單元后運至施工現場，按照測量放樣控制點定位現場拼裝加固，進行形體檢測，確保符合設計精度。為保證工程工期，每臺機組制作半套流道模板，分二期施工，先施工1#、2#機組，再施工3#、4#機組，共兩套流道模板，即進口漸變段模板和尾水漸變段模板。進口漸變段模板和尾水漸變段模板分為底板模板、側墻模板和頂板模板。

底板模板通過立樣架、人工收光澆出設計斷面。

側墻模板平面段用整裝模板拼立，每倉2.0m高，第一次安裝至流道中線高程（即安裝好半套流道模板）；側墻模板圓弧段用木模，在木工廠加工成型后運輸到施工部位吊裝。用8cm×10cm的方木做橫圍令，5cm厚木板做面板，板面刨光。模板嚴格按照設計圖紙加工，加固采取外撐與內拉相結合。

頂板模板分為平面段與圓弧段模板，模板的支撐通過搭滿堂鋼管排架來完成，鋼管排架從底一直搭到接近流道中線的設計高程。鋼管頂部鋪枕木，枕木尺寸為20cm×20cm方木，模板與枕木間用木楔加固加牢，枕木間用6cm×8cm的木方橫向加固，圓弧段頂板通過枕木上搭木排架支撐加固。

3.2 計算流道放樣平面數據

首先，根據設計圖紙樁號、坐標、尺寸，以左右岸樁號為x坐標，上下游樁號為y坐標在AutoCAD中繪出設計機組和流道中線。

其次，根據流道單線圖在AutoCAD中繪出流道平面圖。

然后，根據流道施工方案以及流道模板加工圖紙，確定放樣點的平面位置。進口段流道圍令間距為63cm，尾水段為75cm，進口段的放樣點樁號間距取0.63m，尾水段取1.50m，模板安裝控制點除前面及尾水最后的兩個控制點距結構邊線0.2m外，其余按流道結構線的位置，這樣可以更好地控制模板的正確安裝和就位。繪制的機組流道放樣點位平面圖如下：

在流道放樣點位平面圖的CAD圖中，我們用AutoCAD的_id命令就可以獲得各放樣點的CAD坐標，因為AutoCAD坐標系統為笛卡爾坐標系統，而測量使用的高斯坐標系統，所以把獲取的CAD圖中的坐標互換就得到測量放樣所需的坐標格式，匯總到電子表格中形成《流道放樣平面點位置的坐標數據表》。

3.3 計算流道放樣高程數據

首先，以上下游樁號為x坐標，高程為y坐標，根據設計圖紙及流道單線圖繪制流道剖面圖。

其次，把平面放樣位置點的上下游樁號繪制到剖面圖中。

然后，上下游樁號線與結構剖面線的交點即為高程放樣點。下面就是流道放樣點高程剖面示意圖：

利用AutoCAD的_id命令，從流道放樣點高程剖面圖的CAD圖中查詢到流道放樣的平面點位置的樁號及其對應的高程（下部的是底板高程，上部的為頂板高程），把獲取的樁號和高程數值匯總填寫到電子表格中，形成《流道放樣點樁號高程放樣數據表》。

3.4 確定流道放樣點坐標和高程三維數據表

把《流道放樣點樁號高程放樣數據表》中上下游樁號對應的高程填寫到《流道放樣平面點位置的坐標數據表》高程列中，因為高程有底板高程和頂板高程之分，所以《流道放樣坐標高程三維數據表》分別為底板和頂板兩張放樣數據表。至流道施工時就可以利用這些放樣數據到施工現場進行流道放樣。

4 流道放樣

為了保證流道放樣數據的正確無誤，流道放樣采用內外業分離，立模放樣與模板驗收相結合的辦法進行。內業人員按照上面《利用AutoCAD的輔助計算流道施工測量放樣數據》計算流道施工放樣的坐標和高程。所有施工放樣圖、點均需經過認真校核，未經校核和批準的圖紙和放樣圖、點不得用于施工放樣。

外業使用經過檢定過的拓普康GPT3002N全站儀進行流道的施工放樣，采用坐標法進行。GPT3002N全站儀的精度指標：測距為2mm+2ppm、測角為2”。在立模放樣的過程中，對整個放樣過程實施嚴格的質量控制，其中包括觀測員、放樣員、標定員、檢查員按各自的職責進行，放樣過程實行檢查復核制度。立模工人根據放樣點把模板立好后，在澆筑混凝土之前，對模板的實際位置作檢查驗收，對不滿足立模允許誤差要求的進行調整，使其滿足技術規范的要求，滿足技術規范要求后方能進入下一道施工工序。

做好放樣、檢測記錄，提供放樣、復核資料給監理進行倉面驗收，同時也作為下一次施工工作的控制依據和竣工形體測量資料的原始數據。

5 結束語

利用AutoCAD進行施工測量放樣的輔助計算，大大提高了工作效率和精度，各放樣點及構筑物形狀一目了然，比用手工計算快捷、方便、準確，在繪制放樣輔助圖或有關樣圖時也容易發現原設計圖紙繪制或標注的錯誤。另外一定要加強圖紙的會審工作，因為圖紙的錯誤是致命性的，同時也要注意AutoCAD的坐標系和我們所使用的測量坐標系之間的區別，要注意X、Y與N、E之間的對應關系。

科學技術的進步，電子全站儀的普遍使用，降低了測量人員的外業勞動強度，提高了測量作業效率和作業精度，但是隨著更先進、更精密的測量儀器的投入，對測量人員的能力和素質要求必然也要求更高更全面。GPS、GIS、RS等“3S”技術也逐漸運用于工程測量中，把傳統的手工測量向電子化、數字化、自動化方向邁進。

參考文獻

［1］GB50026-2007，工程測量規范

［2］SL52-93，水利水電工程施工測量規范

作者簡介

羅運洪（1969—），男，大學專科，工程師，主要從事公路、市政、水利水電工程測量工作。