梨园水电站厂房施工测量技术与应用

'梨园水电站厂房施工测量技术与应用马志杰董士涛白雁平摘要结合梨园水电站厂房实例，介绍施工测量控制网的布置、平差计算及施工坐标系的建立，详细分析在厂房结构混凝土控制中施工测量技术及全站仪结合fx-4850计算器配合使用技术，指出灵活运用施工测量控制方法，进行程序化放样优势。关键词厂房施工测量程序化1工程概况梨园水电站位于迪庆州中甸县（左岸）与丽江市玉龙县（右岸）交界河段，是金沙江中游河段规划的第三个梯级。电站距丽江市公路里程204km、大理市384km、昆明市737km、攀枝花市485km。厂区布置于大坝下游侧左岸，厂房尺寸为225.2m×33m×83m（长×宽×高）。主厂房净宽28m，上下游水下墙厚2.5m，机组间距34.5m，主机间长150.2m，安装间长58m，安装间左端设卸货场，长为17m。主厂房右端加长10m，上部布置水泵室及电气盘柜，下部布置厂区渗漏集水井和检修集水井，上游副厂房共5层，长宽尺寸为150.44m×19m，为框架结构。GIS厅布置在上游副厂房顶层，层高17m，GIS楼面尺寸为150.44m×19m，室内净宽16m。出线场布置在GIS楼顶，高程1548.60m。下游副厂房长140.20m，净宽10m，下游挡水墙厚自下而上由5m变到3m。下游副厂房左端设油处理室及透平油罐室，长宽尺寸为75m×12m，下游墙厚2m，为厚板箱框结构。安装4台600MW水轮发电机组。2厂房测区施工控制网2.1施工控制网点的测量依据梨园水电站厂房施工测量控制网测量依据《水利水电工程施工测量规范》DL/T5173—2003、《国家三角测量规范》GB/T17942—2000和《梨园水电站枢纽施工测量控制网设计方案》文件进行。坐标系统采用梨园水电站独立坐标系（边长投影至1550m的工程曲面上），高程系统采用1956年黄海高程系。2.2施工控制网点的布置梨园水电站厂房施工测量控制网的布设主要是满足厂房建筑物的施工放样测量需要。根据厂房施工区的地形地貌和建筑物总体布置特点，经过勘察，采用了闭合导线布设形式,Ⅱ01→Ⅱ07→Ⅱ09→CF01→CF02→Ⅱ01。水平角观测所采用的仪器为徕卡TCR1202+,其测角中误差为2",测距中误差为(2mm± 2ppm),观测目标采用的是照准觇牌,水平角观测为六个测回.观测过程中,严格按照规范要求进行,最终的观测结果是能够达到设计精度要求。2.3施工控制网的平差计算2.3.1资料检查平差计算前对原始记录本、边长的改正计算表、边长投影改算表、往返高差等各项辅助计算进行了100％的检查。2.3.2平差软件平面网、高程网的平差计算及水平角分组观测的测站平差处理，均采用长江委综合勘测局监测中心研制发行的《控制网观测数据预处理软件系统》和《控制网平差处理软件系统》进行。2.3.3平差结果经过平差软件系统对数据进行处理,最大点位误差[CF02]＝0.006(m)，最大点间误差＝0.014(m)，角度闭合差=0.43",限差=±1.28"。3施工坐标系的转换厂房施工过程中，为了提高工作效率，避免数据处理错误，如何进行大地坐标及施工坐标的转换尤为重要。在梨园水电站厂房施工过程中应用了EXCEL进行了大地坐标和施工坐标互相转换的方法，将1#机组的中心点定为基准点，4#机组中心点定为方向点，进行坐标互换。首先得计算方位角，表格及计算公式如下：点号DXDY备注A3067516.3770631238.14901#机组中心点B3067619.3155631317.38294#机组中心点aAB计算公式:aAB=180-90*SIGN(BDY-ADY)-DEGREES(ATAN((BDX-ADX)/(BDY-ADY)))=323.5957因为目前用的fx-4800/4850还没有sign这个函数，所以这个公式仅能在EXCEL里进行大地坐标转换施工坐标。表格及计算公式如下：点号大地坐标施工坐标备注DXDYSXSYⅡ013067442.2527631871.3006-1017.1882-186.0836已知控制点Ⅱ073067894.6991631765.9998-590.5374-2.3308已知控制点Ⅱ093068532.6026631519.168669.3736177.5690已知控制点CF013067616.1718631271.2507105.172-46.209加密控制点CF023067457.3251631315.2617-57.391-18.960加密控制点计算公式：SX=(DX-AX)*COS(RADIANS(aAB))+((DY-AY)*SIN(RADIANS(aAB)) YX=-(DX-AX)*SIN(RADIANS(aAB))+((DY-AY)*COS(RADIANS(aAB))就这样把公式列入在EXCEL里面，能方便进行大地坐标系和施工坐标系的转换。4厂房施工放样测量梨园水电站厂房结构混凝土尺寸需由测量精确放样控制，现就尾水管结构控制为例介绍测量放样技术。尾水管结构除金属里衬结构之外，单台机组流道最大宽度为24m（其中中墩占3m），最大高度为10m，出水流道接金属里衬高程是EL1468.80，以反坡至尾水门槽EL1471.100。尾水出水流道为典型的圆变方结构,是本厂房工程结构最复杂的部位,也是本工程最大的施工难点,同样是施工放样控制的难点。由于厂房尾水出水流道结构复杂，模板采用场内分节加工整体制作，然后分单元进行编号，拆分单元后运至施工现场，通过测量放样来控制点定位，现场拼装加固，进行形体检测，确保符合设计精度。为保证厂房的施工工期，按照业主的工期总计划，先施工4#、3#，再施工2#、1#，共制作两套流道模板。尾水出水流道模板加工和拼装的过程放样：模板构件加工前先放大样确定结构尺寸，根据施工图纸将排架按1：1的比例放在放样台上，确定排架外形尺寸轮廓线准确无误。轮廓曲线由施工图纸所列参数进行控制，误差为0～-2mm，放样是用标准钢尺测出排架的尺寸，与设计图纸进行校对，并做为加工下料的依据。排架整体试拼装前，在放样台上用全站仪定出相对坐标原点，并以此平台的相对高程和坐标来控制，排架由上游向下游的顺序拼装。排架全部就位也是用全站仪控制，使排架准确的处于设计高程和平面位置后，做好排架的连接。整个排架体系试拼装完后，需再次测量检查排架体系的制作和拼装误差，对误差较大的弧形垫木要校正，要求径向偏差小于2mm，这一工序在保证模板最终精度及现场能否按顺序拼装方面甚为关键。流道模板加工制作参数见表1，制作图见图1。表1尾水管截面参数表4.1流道底板放样程序： S14～S16底板高程均为EL1468.800。S16～S21由设计图看出水平夹角5°55′22″。Lb10｛ZY｝“H=”:Z-(SIN5°55′22″×(Y-16.634))◢“+”表示向下“-”表示向上Goto0图1流道模板加工制作图4.2根据设计图纸，经过反复计算，尾水出水流道各截面尺寸的圆心坐标及圆弧和边墙的交点的运动轨迹在同一线上（分三段），为了方便场内加工制作和现场拼装模板，以及砼浇筑完成后对结构体型的检测，就利用可编程的计算器fx-4850编制了流道放样程序。流道放样程序如下：C“XA”:D“YA”:G“ZA”E“XB”:F“YB”:H“ZB”I:O:J=0Pol（（E-C),(F-D))A:J:B=ILbl0 {XYZ}X:Y:ZPol（（X-C),(Y-D))K=J-AM=I×CosKN=Z-GP=N÷(H-G)*BQ=P-MQ>0→L“A->”=AbsQ◢△<0→L“A<-”AbsQ◢△Q=0→“OK◢”U=“STA=”：I×CosK◢V=“OFFSET=”：I×SinK◢VO=“DH=”：Z-(H-G)÷B×M◢Goto05结束语由于厂房尾水出水流道计算起来比较复杂，固由设计单位提供高程面体型坐标数据，该数据最大的不便之处在于不能计算任意坐标点设计体型线的偏差。在砼施工过程中，灵活运用施工测量控制方法，充分发挥全站仪结合fx-4850计算器的优势，进行程序化放样，无论是模板加工制作，还是现场吊装、检查模板都能在瞬间计算出来。这样给砼浇筑过程中确定结构尺寸带来了极大的方便，降低了劳动强度，提高了生产效率。'