第章 施工测量控制与施工期观测

第06章施工测量控制与施工期观测06.1概述XX抽水蓄能电站位于XX省XX县XX镇境内，主体土建工程Ⅰ标包括上水库进(出)水口、上游输水主洞、地下厂房、母线洞、主变洞、下游输水洞、下水库进出水口、地面副厂房、开关站等。本工程施工测量的重点、难点主要有：全过程的洞内控制测量；厂房Ⅰ/Ⅱ层开挖放样；岩壁吊车梁开挖、砼浇筑放样；斜洞开挖、砼浇筑放样等。我们在同类工程的施工测量中积累了一定经验，有一整套针对各类洞室施工测量措施。在本标的施工测量中，我们将结合本工程的实际情况运用成熟的测量技术措施解决本工程施工测量的重点、难点问题。施工测量将竭力服务本标全部施工活动，最大程度地满足施工质量、施工进度、安全等方面要求。施工测量将从施工控制、施工测量放样、施工期观测、设备配置、人员组织等方面合理规划、精心组织实施。06.2执行规范及技术要求《国家三角测量和精密导线测量规范》《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》DL/T5099-1999《水利水电工程施工测量规范》（SL52－93）业主、设计、监理部门的其它技术要求06.3施工测量控制施工控制测量贯穿整个施工过程，其测量误差对放样点点位精度影响甚微为原则。本标控制主要是洞内控制测量，以满足规范和设计要求为前提，按四等精度要求布置导线平面（高程）网。06.3.1平面控制洞内控制按四等精度要求布置导线（网），我们考虑洞外已有满足整个蓄能电站系统的高等级平面控制网。控制布点除考虑在拐弯处、岔口处、重要结构处外，洞室中间段边长以150m左右要求。控制点考虑延续性、前瞻性，控制点位埋设采用50cm钢筋深埋基岩或设洞壁观测台，并做好点之记及测点保护工作。控制布点：洞外高等级控制点沿形成的施工支洞、交通洞、探洞等按四等要求布点至本标开挖工作面，形成本标施工控制的基本导线（网）。斜洞段控制点根据同类工程的控制经验，拟在设计开挖面开挖1m*1m的观测小平台。控制点将考虑交通运输、洞顶岩体安全、采光条件等因素，确保控制安全。洞群控制点编号：单层开挖编号以洞名编号即可；分层开挖洞室编号考虑系统性，如厂房一层开挖编号CF11~CF1*，第N层编号为CFn1~CFn*。可保留一定时段的控制点按等级要求测量，在条件成熟时进行的闭合导线或贯通测量；无法保留的测站点应具备检核条件。洞室开挖贯通后进行贯通测量，对贯通误差进行调整和分配。以贯通后经调整配赋的洞室轴线为依据进行下续开挖和砼浇筑工作。重要的贯通测量活动有：施工支洞、交通洞与厂房间贯通；上库进出水口、引水系统、尾水系统、下库进出水口间贯通；施工支洞、交通洞与引水系统间贯通；施工支洞、交通洞与尾水系统间贯通；辅助洞室与主洞间的贯通等。贯通测量满足四等导线（网）精度要求。洞内控制是本标测量的重点和难点，施工测量能否顺利进行一定程度取决于控制测量的成效。06.3.2高程控制按四等精度要求布置导线高程（网），考虑洞外已有满足整个蓄能电站系统的高等级高程控制网。根据所提供的高程基准情况,拟将导线控制网布设成三维网，三维网按Ⅳ等三角高程替代Ⅳ等水准。高程控制在开挖阶段均以三角高程替代水准测量，开挖过程注意设立岩体立面高程校核点。导线网点高程与岩体高程校核点形成开挖放样高程控制的基础。高程控制在砼施工阶段采用三角高程与水准结合。施工控制的技术设计报经监理工程师批准后执行。控制测量成果报经监理工程师批准后使用。06.4施工放样施工测量放样将贯穿整个施工过程，施工放样所采用的测量点均以控制网点为基础，洞外原则上直接采用首级控制点进行施工测量放样。放样前，将施工区域的平面、高程控制点、轴线点、测站点等测量成果，以及工程部位的设计图纸中的各种坐标、方位、几何尺寸等数据进行认真计算、校核并编制成放样数据手册，供放样使用。洞内施工测量放样放样方法的选择以满足放样点位的精度要求为原则，一般采用极坐标法。一般洞室轮廓点具体放样如下：设站导线控制点测出轮廓点附近任意点的坐标，利用计算器编程计算任意点与设计的差值，调整后再测量，直至调整至设计线为止。开挖后及时测量开挖断面，用于指导修规、提交验收。断面测量时逢5或特征桩号在两侧墙标写桩号，同时标定一定数量的高程。地形、断面施工测量工程施工开始，将对洞外施工区域内的地形、断面资料进行测绘；将对探洞、改建洞等二次开挖断面进行测绘，断面的原始数据采集采用全站仪直接测量取得，采用成图软件绘制开挖或竣工断面图。地形、断面图成图格式事先与监理、业主等部门协商，减少竣工资料的整理强度。测量在监理工程师监督下进行或共同进行测量。重要部位放样要点（1）地下厂房第=1\*ROMANI层开挖地下厂房第=1\*ROMANI层开挖测站控制点随中导洞及上下侧墙掘进及时跟进，同时考虑控制性后视及时跟进。根据地下厂房第=1\*ROMANI层顶拱设计，放样前用计算器编制满足设计要求的放样程序。顶拱开挖循环造孔前进行放样，具体方法为：先用激光无棱镜全站仪测出估计轮廓点任意点的三维坐标，根据偏距与高程几何关系计算差值进行调整，调整后再测量，直至调整至设计线为止。放样点超设计线3~5cm时不再调整，放样间距以1~2m为宜。因本阶段开挖参考性差，注意测站点精度安全问题。考虑开挖形体残孔位齐整要求，还需放样开挖导向性标志。放样过程记录超欠挖情况并通知修规及控制开挖形体。顶拱放样注意偏距与高程精度、边墙放样注意偏距精度。（2）岩壁吊车梁开挖放样厂房第=1\*ROMANI层开挖时按要求进行边墙预裂，第=2\*ROMANII层开挖放样主要是岩壁吊车梁部位的放样。开挖放样前建立岩壁吊车梁放样测站，根据同类工程放样体会厂房段控制点间距30米较合适，测站控制点满足精度要求、满足保留至岩壁吊车梁施工完毕的要求。根据岩壁吊车梁的设计图纸，结合岩壁吊车梁开挖施工措施编制测量放样方案。岩壁吊车梁的立面部分开挖分别放样出上、下游的设计边线，掌握宁超勿欠的原则。岩台开挖部分放样前用计算器编制合适的放样程序。岩壁吊车梁拐点放样具体方法为：先用激光无棱镜测距仪测出若干个设计拐点，开挖部门架设两根平行于设计边线的角钢，并且两角钢所在平面与设计边线成设计度角。开孔之前测出钢筋与边墙的交点三维坐标，根据计算出两角钢与墙体的实际倾角，再做适当调整到设计角度。开孔之后测出孔位的三维坐标，并计算其偏差值，偏差超限通知开挖部门处理，并向相关部门提交数据。岩壁梁施工测量中将编制多个实用、简洁图表如锚筋设计孔位图、样架放样成果、锚筋孔位实测成果表等、图表一般采用Excel，图表中信息帮助施工部门顺利完成重要工作面开挖、支护、砼等施工任务。（3）岩壁吊车梁锚筋孔位样架放样根据要求精细放样控制样架,每5米放样经计算的三个设计高程线的三个锚杆孔位，同时放出参考高程线，以备后期岩壁吊车梁立模时使用，并根据放样需要设计“上、下游大牛腿5个高程放样单”的表单，记录每一高程点的三维坐标，保证每次放样的准确度。放样前用计算器分别编制合适三根锚杆的程序，经技术人员检校合格后用于测量放样。编制上、下游侧通过计算的三个高程线开孔前、后的检查表。锚筋孔位测量：造孔前根据控制样架和特制三角板对锚筋孔位进行细部放样，细部放样后进行孔位实测。细部放样点偏差较大点及时重新放样，并在复检合格后造孔。锚筋孔位检测过程中根据事先编绘孔位图，不漏测、不重测。利用全站仪数据内存、下载后利用计算机自动计算，确保检测质量。（4）岩壁吊车梁部位的砼施工放样岩壁吊车梁部位的砼施工要求精细。为确保上下游结构的整体性，利用控制测站点直接放样，更多地利用控制样架点。部分采用不同的测量方法进行校核测量。每块砼浇筑前进行校模测量。校模点水平位移和垂直位移与设计值较差以10mm要求，报测量监理审核合格后进入浇筑工序。（5）斜洞的施工放样黑糜峰工程上游输水主洞共有两条，主洞中心间距46m，洞径D=8.50m，由上平段、斜井段和下平段组成。上平段纵向底坡设为8%；后接倾角为50°的斜井段，斜井段长392.4m，中心高程由343.514m降至16.85m，垂直高差325.664m；上游输水主洞高压下平段长度为193.865m，轴线高程16.85m。在斜井中，纵向平距与高差关系非常紧密，互相影响。斜井的贯通误差要求，详见表斜井开挖贯通误差误差类别横向误差纵向误差竖向误差极限贯通误差值值（mm）±100±100±50根据施工组织设计，先导井，后扩挖，最后混凝土衬砌的顺序，根据同类工程施工测量经验，就斜井施工测量分述如下：斜井开挖的测量控制在考虑斜井施工测量前，须对斜井布设近井控制点，近井控制点纳入基本导线中施测。具体做法是：上平段控制由上水库区高等级控制点、上库进水口导线点、上平近井控制点按四等要求组成闭合导线。其中上平近井控制点应考虑扩挖影响，考虑放样、校测反井钻需要、点位采用埋设钢筋或洞壁观测台。下平洞控制由下水库区高等级控制点、进厂交通洞导线点、送风洞导线点、4#施工支洞导线点、下平段近井控制点按四等要求组成闭合导线。下平洞控制线路较长，遇较短边长情况采用洞壁观测台，基本边长约200米布置一点。斜井放样前控制必须严密平差，必须满足四等导线精度要求。⑵导井施工测量1）下平段近井点布设在ALIMAK爬罐附近，点位将根据现场实际设计，点位精度满足四等要求。要求该控制点能直接放样导洞起始段，及导洞进尺50米左右能在导洞底部（开挖1*1米观测平台）建立支导线点。上平段近井点布设在反井钻附近，控制点要求能精确测定钻机开孔位，测定钻杆掘进方向和入岩角度。在上部导洞形成后在导洞底部每30~50米开挖1*1米观测平台建立支导线点，支导线点主要用于贯通测量、扩挖放样。导井激光装置布置、近井控制示意见图：HMF/C14-11-072）采用全站仪对安装在ALIMAK爬罐规道侧的激光导向装置进行控制。放样时，在近井点架设仪器，后视基本导线点，利用全站仪无棱镜测距功能实测激光光斑（可用白纸板作为投影面）的三维坐标三到四个，根据桩号、高程现场计算出激光线是否满足导洞设计开挖要求。进尺较长（40m以上）后，采用全站仪对导井位置、桩号及高程进行精确的定期检测，在接近贯通面时，则要求及时精确确定各参数，以提前预计贯通形象及制定贯通计划。3）采用激光定向仪后可以连续提供中心方向线，指导开挖防止导洞偏离设计线。该装置减少了测量工序，减少了测量危险程度，具有既保证精度，又安全快捷的优点。在开挖进尺到一定距离后，目标孔位也要向上延伸，通过上次校准的激光将目标孔位放出，安装觇牌后，通过上述办法进行实测、调整至设计的方向与倾角。通过较长距离的基线来精确控制激光。4）轮廓点放样：根据定好的激光束及其在斜井导井中的实测位置，用支距法在掌子面上把导井轮廓放出。在开挖至后期时，将加强对导井的控制，及时量测导井的精确桩号，以确定精确的掘进数量，控制贯通计划，预计贯通形象。⑶扩挖施工测量导井开挖贯通后，拟定先进行贯通误差的测定。导井近井点、导洞底部观测平台点、或利用爬罐平台中间点组成贯通测量导线。根据贯通误差的实测值，将已闭合的上、下两条导线作为一条附和导线进行平差，以便提供一条匹配的引水主洞轴线。1）激光定向器的安装：拟在斜井中心轴线和两侧腰线上共安装三台隔爆型激光定向器，腰线的激光器安装圆周上，具体操作如下：在扩挖进尺20m后，就准备安装激光定向器，首先制作一个安装激光器的定位架和一个倾角为50º的三角形底座。底座用1cm厚的钢板制作，通过螺旋与激光器连接，用全站仪测定斜井中心轴线的延长线与弯段顶拱附近的铅垂线的交点的桩号与高程，把定位架焊接在交点处顶拱预留的锚筋上，让定位架的底面尽量水平，然后前后移动激光器，在大体就位后，再通过测定激光束前进方向上两点的坐标来精确校正激光，使激光器的激光束刚好能与斜井中心线重合，或者使其与中心线平行一固定距离，将激光定向器固定。用同样的办法将两侧腰线位置的激光定向器正确安装，腰线位置的激光定向器可以很容易的安装目标靶，能够快速的恢复有可能偏动的激光束。扩挖放样观测平台、激光装置布置示意见图：HMF/C14-11-072）放样的实施：在实际的轮廓线的放样中，以激光束为基准，使用专门设计制作的全圆式放样仪来控制断面的尺寸，将放样仪的中心管与激光指示的中心线重合或按照施测的偏离值调好后，将其固定，此时垂直于中心管的臂杆的指示刚好为斜井的径向剖面，即可描绘出径向轮廓线。利用放样仪放样具有直观，简洁的特点。支导线点设站，利用全站仪激光无棱镜测距功能，FX4500计算器编程配合计算放样。我们在同类工程中更多采用全站仪加计算器完成放样工作，测量仪器在场可以及时对已开挖形体实测、计算，从而减少修规和滑模时由欠挖引起的麻烦。斜井扩挖要求随开挖进尺及时进行，每次放样时，利用放样仪对上一循环的开挖情况进行检查，及时标出欠挖部位，以便及时处理。3）根据同类工程测量经验，在掘进过程中，将在扩挖斜井段30~50米的底板处，超挖一部分，布置一个基本导线精度的点位，（需要在其上部安装钢护屏障，可以留一个活动窗口以通视）。作为进行下部的扩挖控制近井点。4）开挖断面的测量：设站斜洞导线点，实测开挖断面。由于斜洞内设置测站点困难，（不可能如平洞断面测量先测定断面桩号测站）只有根据全站仪测量数据满足桩号要求再内存。如斜洞段控制点桩号0+427.85，我们要实测0+410、0+415、0+420、0+425、0+430、0+435、0+440、0+445，先概略找需要的桩号，测一点看一点，桩号偏差5厘米以内可以内存该数据。斜洞断面测量可能效率较低，但比传统断面测量科学合理。⑷滑模施工测量根据滑模的施工程序与施工工艺，对于滑模的控制，测量重点是：一是滑模轨道的安装，二是模体就位的控制，三是模体运行过程的检测。重点是轨道的安装。1）轨道安装的控制：贯通测量后经配赋后控制点成果为测量基准，精确放样轨道。滑模轨道安装质量直接影响混凝土浇筑形体，特别注意桩号与高程对应关系。斜井施工多数采用三角高程，位于开挖底面特设的观测平台其高程必须满足四等。2）模体就位的控制：近井点架站，采用全站仪以极坐标法在模体上施放几个标准点位，通过标准点来量测模体在斜井中的相对位置关系是否符合标准，然后进行调整，几次反复后，使模体正确就位。然后在模体上制作几个相对特征点位，顺序编号，测出成果。3）在模体的滑升过程中，定期对上述所做特征点进行观测，与首次观测成果进行比较，确定模体运行是否正确，必要时绘图加以说明。4）考虑竣工资料需要，滑模施工过程中及时测绘脱模砼体的形体。也就是在对浇筑块立模检查同时对成型混凝土形体进行测绘。及时整理、绘制竣工断面。06.5施工过程测量质量措施计划严格执行规范、本标所涉的测量精度要求。测量人员均持《测绘工作证》上岗；测量仪器设备均经计量检定机构检定合格，并定期送检。对监理提供的测量点的数据和资料进行校测，确保所利用的数据和资料准确、无误。分阶段上报测量质量措施计划。分阶段上报的测量质量措施计划有：导线控制/贯通控制测量、原始地形/断面的测量、主体I标施工测量、主副厂房=1\*ROMANI、=2\*ROMANII层施工测量、岩锚梁施工测量、竖井施工测量、辅助洞群施工测量、引水尾水隧洞施工测量等技术措施。施工过程中测量措施计划的内容包括：平面、高程控制点布置图；控制点大地、工程坐标表；放样数据的计算及点位精度的估算；放样程序、技术措施及要求；数据记录及资料管理制度；测量人员及仪器设备的配置；测绘仪器计量检定、校正情况；质量控制及验收措施计划等。（5）分阶段上报的措施计划均报监理工程师批准同意后实施。06.6施工期观测施工期观测包括洞室围岩监测、结构体位移与沉降监测、地下水监测、围岩波速测试等。根据不同监测要求，采用常规量测和仪器方法进行施工期观测。围岩监测随洞挖和明挖的进行，原有岩体稳定体因开挖原因，结构发生变化可能产生裂缝。施工期间将密切注意岩体变化，采用常规量测方法和仪器监测，及时发现、处理危岩体。常规量测方法如目测、丈量，仪器检测如采用测量设备检测位移或沉降，按设计和监理要求做好围岩监测工作，真正确保施工安全。沉降观测对于重要的砼施工，为防止因常规浇筑造成预埋体或砼体不均匀沉降，除控制浇筑速度和浇筑方法外，还将采用水准法测量其沉降量，确保重要预埋体和砼体的安全。地下水监测根据监理指示进行施工期临时监测设计，开挖过程中监测地质条件的变化，真实记录地下水出露点位置和渗漏情况，分析评价开挖效果保证施工安全，并及时向监理提供监测资料。围岩波速测试根据设计、监理指定的测试部位要求，对地下洞室进行围岩纵波与横波弹性波的波速测试。测试完成后将测试报告与波速图等及时报送监理人。遇特殊地质条件，根据设计指示增加或调整测试部位。施工期观测严格按照规范和技术要求执行，并做到