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宝兴电站调压井、压力管道及地下厂房工程第1页共5页地下厂房及调压井洞室群施工测量控制【摘要】宝兴水电站是我局施工的一个典型的地下厂房施工项目。本文从地下洞室的施工测量控制、放样、措施、设备配备、人员组织等方面总结施工测量的经验。【关键词】地下洞室施工测量控制1概述宝兴水电站位于四川省宝兴县境内东河上，主要由拦河闸坝首部枢纽、引水系统和地下厂房枢纽三部分组成。本工程为三等中型工程。引水系统由引水隧洞、调压室、压力钢管道三部分组成。调压室位于引水隧洞的末端，距地下厂房水平距离约300m，调压室为地下埋藏式、水室式调压室，由上室交通通气洞、上室及竖井组成。竖井总高122.10m、其中主井内径10m，高93.3m，连接管内径4.2m，高30.8m；上室长113m、横断面自7.0m×7.0m渐变为7.0m×5.8m、底板高程1371.0～1372.13m。压力管道为埋管，由上平段、斜井段、下平段组成。除上平段布置的7＃施工支洞外，下平段还布置有8＃施工支洞与进厂交通洞连接。地下厂房系统由主副厂房及安装间、主变室（兼尾闸室）、母线洞、尾水系统、交通洞、通风洞、出线洞（兼排风洞）、排水洞等组成。主副厂房及安装间开挖尺寸72m×17.60m×36.62m（长×宽×高，下同），布置有岩壁吊车梁；主变洞开挖尺寸为68.0m×14.6m×16.7m（长×宽×高）；进厂交通洞总长185m，自安装间右端墙进厂，开挖尺寸8m×8m；尾水主洞总长213m，为无压洞，最大开挖尺寸8.6m×13.2m；出线洞总长203m，连接主变室及洞外GIS开关站，开挖尺寸7m×6.5m；进风洞位于厂房上游侧，为发电厂房进风通道，通风洞总长183m，兼事故交通洞，开挖断面5.8m×6.3m。地下厂房及调压井洞室群测量工作的基本过程为控制、日常开挖放样、开挖断面的测量绘制、贯通测量、岩锚梁的立模校模、竣工测量、竣工资料的整理。2测量措施测量措施是实现测量目标的有力技术保证，符合规范和现实的测量措施为宝兴水电站施工测量工作的顺利进行奠定了坚实的基础。测量是工程施工的“眼睛”，为了确保工程质量，提高测量控制水平，我们把制定测量技术措施作为首要工作来抓。根据开挖施工进度陆续编写一系列不同条件下的开挖测量控制措施。措施的内容必须符合开挖测量的规律、满足规范的要求，实用性要强。基本的内容包括概述、执行规范和要求、控制测量（明确控制测量的等级、观测要求、测点编号和埋设、人员配备等）、测量放样（重点写清楚结合开挖进度的测量步骤和测量的精度要求）、资料的整理及提交等。地下洞室编制的主要测量技术措施有：《CVI标施工测量技术措施》、《主副厂房施工测量技术措施》、《岩锚梁施工测量技术措施》、《斜井施工测量技术措施》、《主室施工测量技术措施》等措施，这些技术措施的编制和实施为地下洞室群的开挖、支护、砼施工等测量工作奠定了坚实的基础。根据网上测绘交流资料，已建成的某抽水蓄能电站的控制测量等级为三等基本导线、四等施工导线，投入四个班组、24名测量专业人员、四台套测量仪器。而宝兴电站地下洞室群测量控制等级以四等为主的混合导线，仅投入二个班组，8名测量专业人员、二台测量仪器。控制等级从三等变为四等，控制等级的降低可以降低很大部分施工控制测量的成本。控制等级的降低以理论为依据、密切与实际相联系；取消常规施工导线主要是因为基本导线的边长适宜，我们在措施中充分地阐述了控制理论依据并最终得到监理工程师的批复。宝兴电站调压井、压力管道及地下厂房工程第2页共5页测量人员与设备投入大为减少的主要原因，一是仪器的档次精度提高与设备功能的开发；其二是控制与检测均由放样班组完成，提高了班组的综合作业能力，仅此可节省专职测量5到8人、一台套仪器；放样时所用数据、程序均在内业时间完成，所有控制、检测、现场放样点的校核等均在测量措施中明确落实。控制测量技术措施中的控制方案，导线采用四等附合或闭合导线。实际施工中我们结合现场的可能性，能较长时间保留的又与拟定的控制点相符的采用等级控制要求观测，对保留时间短、不易保留的点仅按测站点精度要求进行观测，这样的控制方法在降低人、物成本的同时也能满足放样精度要求。测量措施在施工测量中的地位日显重要，也是测量监理工程师的审核重点。编制措施以满足规范要求为基本前提、结合现场实际情况，以指导施工测量为目的。3控制测量控制测量贯穿整个洞室群开挖、支护、砼施工等全过程。控制测量根据测量技术措施按四等导线（网）要求进行，在宝兴电站工程总体过程控制测量有：①厂房第I层开挖前的闭合导线控制、②岩锚梁施工前闭合导线控制、③引水隧道开挖前闭合导线控制、④调压井上室闭合导线控制、⑤尾水及出线洞、主变室闭合环控制、⑥安装间形成后的闭合导线控制等。排水、通风系统可以形成较独立的控制系统，但与洞室群大系统应是同一测量系统。即内部符合精度要高，外部符合精度可以稍低。进行控制测量时应注意：①控制测量仪器测前校正，检查仪器脚架是否因螺丝松动而发生扭转②观测光源必须稳定③测站镜站区域的震动源控制④洞内视线要清晰，通视条件要好⑤选择合适的观测时间等。控制边除考虑布点在拐弯处、岔口处、重要结构处外，边长以100m左右适宜。既减少了布置施工导线环节，控制观测精度又容易得到保证。在洞内控制观测中百米观测成果较好，这与规范的基本要求有一定差别但通过实践证明精度是可以满足精度要求。控制要考虑延续性、前瞻性，测量技术措施中设计控制点位埋设一定要满足规范要求，实施过程中一定要按照规范来操作（宝兴电站采取的是在基岩上钻孔50cm深埋钢筋），并作好点及控制点的保护工作。能长期保留的控制点一定要按等级控制要求来测量，这样就可以在条件成熟进行闭合导线或贯通测量时节省大量人力物力；无法保留的测站点应具备检核条件。岩壁梁施工在宝兴地下厂房洞室群施工中是至关重要的一环。岩壁梁理论上可以采用独立的系统进行控制测量，但从今后测量放样时形成的校核条件和安装要求来看，应与洞外控制形成严密体系。利用已开挖形成的洞室形成闭合环，为岩壁梁的精密施工过程提供保障，岩壁梁施工时段长且精度要求高，因此保存好控制点意义重大，直接影响到岩壁梁的施工质量务必引起高度重视。安装间形成后以上次形成的等级控制点为起算点与尾水、引水系统组成厂房尾水、引水安装控制系统。这次控制成果主要应用于金属结构安装施工，控制各环节必须严密认真。地下厂房控制测量除进行系统控制外，重要开挖过程均应按控制要求建立测站点。控制点埋设可稍简、观测计算可按稍简易的方法进行。4施工测量放样放样测站点以四等基本导线点为起算点建立，操作步骤为：选点（重要部位要埋标）、观测、计算、测站点启用。开挖放样的测站点水平角左右观测一测回、单向测边、测距即可。可以不进行投影、球气差改正，但高程应往返观测。一般小断面洞室放样设计轴线、拱肩、拱顶即可，放样频率可以采用两循环测量一次，每循环测量放样不经济也没有必要。这类洞室主要是排水、通气、排烟系统（基本上不衬砌），无衬砌段局部小欠挖、超挖与质量、结算影响不大，衬砌段必须每循环测量放样，严格控制超欠挖。竖井、阐门井无论是正导井、反导井开挖，放样设计中心点即可。但应注意竖井顶部、底部测量应同系统，相当于洞外的宝兴电站调压井、压力管道及地下厂房工程第3页共5页岩壁梁岩台第层第二部分第层第一部分第层贯通必须认真观测、计算。斜井放样比平洞放样稍微复杂，偏距、桩号、高程存在各自的几何关系，可通过计算器编制程序解决问题。简洁的方案为：每次放样同样的偏距（如顶部底部轴线、圆的腰线）或在已形成的掌子面上放样同桩号、高程将离顶底部轴线同距的点连成设计倾角。当然桩号与高程的关系数据应在内业列表完成。放样前应认真查阅设计图纸，对设计图纸中有关数据和几何尺寸要进行校核，做到正确理解设计意图后再进行施工放样。施工控制、放样、交接等数据资料必须经两人独立校算。编制的测量放样程序必须经测量负责人试算正确后才能应用于施工测量放样。放样前必须明确任务、作业程序、执行标准、精度要求等。放样完成后向施工部门提交测量放样交接单并及时通报超欠情况。施工放样大部分采用极坐标法。采用无棱镜直接放样于开挖面，重要部位（岩壁梁等部位的样架放样、立模、校模等）采用精确对点，使用具有对中气泡的小棱镜、仔细标注放样点等测量放样方法。现以宝兴电站地下厂房重点要部位的施工放样过程介绍如下：4.1重要部位放综述4.1.1地下厂房第I层开挖放样地下厂房第I层开挖的基本测站布设在厂房的进口(即通风洞口)，用于开挖放样的测站控制点随中导洞及上下游侧墙的掘进及时跟进，同时要考虑控制性后视要及时跟进(由于本阶段开挖参考性差，测站点精度质量应高度重视)。测站点、后视点以满足放样精度要求为标准，满足施工进度为前提。地下厂房第I层顶拱为圆弧，放样前先运用坐标转换公式将测站、后视点的大地坐标转换为地下厂房的施工坐标，然后用fx-4800p计算器编制以R=11.89m，a=100.68°为参数的放样程序，程序必须经测量负责人校检合格后才能应用于测量放样。顶拱开挖循环在造孔之前进行测量放样，具体的方法为：先用激光免棱镜全站仪测出轮廓点附近任意点的三维坐标，根据距中（离设计中心线的距离）与高程几何关系计算实测点相对于设计线的超欠，根据差值进行调整，调整后再测量，直到调整到设计线为止。一般放样点超设计线3~5cm时不再进行调整，放样间距以1m左右为宜。考虑开挖形体残孔位整齐要求，每次放样时放样开挖后视方向点是很有必要的。放样过程记录超欠挖情况并通知修规及控制开挖形体，开挖过程产生欠挖不可避免及时进行修规是最经济可行的做法。中导洞顶拱放样主要控制顶拱结构线，确保其精度要求；上下游侧墙放样主要控制顶拱及侧墙形体。也就是说顶拱放样时注重距中与高程的精度，侧墙放样时注重距中的精度。宝兴电站调压井、压力管道及地下厂房工程第4页共5页4.1.2岩壁吊车梁开挖放样厂房第I层开挖时进行过边墙预裂，第II层开挖放样主要是岩壁梁部位的放样。根据岩壁梁的设计图纸，岩壁梁的开挖分为两部分来进行，第一部分开挖就是从厂房第II层的EL1023.7高程沿着设计边线开挖到EL1020.5高程，第一部分开挖分别放样出厂房上、下游设计边线和开挖高程即可。第二部分分为从EL1020.5高程到EL1015.7高程大面开挖和EL1017.85岩壁梁岩台开挖，其中EL1020.5高程到EL1015.7高程大面开挖和第一部分放样方法相同。岩台由上、下两个斜面构成，放样时根据实际的超欠挖情况使用fx-4800p编制的程序计算出实测点到设计线的偏差，然后进行调整，直到与设计线相吻合，并在搭设的脚手架上使用同样的方法放样出对应的进尺方向点。并计算出相应的钻孔深度，并将其结果对现场施工队进行交底。开挖后及时对岩壁梁的超欠挖情况进行检测，如有欠挖立即责令施工队进行处理，以免影响以后岩壁梁的钢筋安装施工。4.1.3岩壁梁锚杆施工放样岩壁梁的锚杆是主要的受力结构，所以在放样时必须按照其精度要求进行放样。锚杆的定位精度主要由样架确定，我必须根据要求精细放样出控制样架，每5m放样出EL1019.9、EL1019.5、EL1018.0高程线的A、B、C三个锚杆孔位，放样前用fx-4800p计算器分别编制适合A、B、C三根锚杆放样的程序，程序必须在进行校核后方可用于测量放样。分别设计了上、下游侧EL1019.9、EL1019.5、EL1018.0三个高程线开孔前、后的检测表。锚筋孔位放样：造孔前根据控制样架和特制的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的点及时重新进行放样，并在复测合格后造孔。通过分析认为，造孔前细部放样若严格按控制样架放样，钻头仔细对准放样孔位，造孔后精度完全能满足孔位精度要求。锚筋孔位检测过程中根据事先编制的孔位图，测一点与孔位图对照一点，这样不漏测、不重复测量。利用全站仪的数据存贮功能，检测数据下载后利用计算机编制的公式进行计算，提高了功效、确保检测质量。4.1.4地下厂房IV~VI层测量放样地下厂房IV~VI测量放样前根据设计图纸放样出开挖边线，测站点为层层跟进的控制