草街航電樞紐工程船閘土建及金屬結構施工測量

石磊，王成遠

（中交一航局第三工程有限公司，遼寧 大連 116001）

重慶草街航電樞紐工程船閘土建及金屬結構施工測量實施中，首先應對首級控制網進行復測、校核，為場區內施工控制網的布設、復測、校核及放樣等做好準備。重慶草街航電樞紐工程共有4個標段的參建單位，隨著工程進展，原有的施工控制點已不能滿足施工進度要求，為了協調統一各參建單位的控制點坐標，避免出現系統誤差，由測量監理工程師牽頭組織四個標段的測量部門，對整個場區的施工控制網進行聯合測量，完成在建項目的控制點加密工作，為以后的金屬結構安裝創造條件。

1 船閘土建施工測量

1.1 首級控制網（或控制點）檢驗、校核

工程開工時，由建設單位、監理單位、施工單位共同對首級控制網（或控制點）進行交點工作，并辦理書面交接手續。根據建設單位及監理單位提供的控制點成果表，對各控制點進行逐個尋找辨認，對首級控制網進行復測校核，成果上報監理和規劃部門審核。通常在有條件的情況下，使用GPS和全站儀兩種測量儀器綜合測量以保證精度。在重慶嘉陵江草街航電樞紐船閘工程中，采用GPSRTK-DGPS（差分實時動態）測量和全站儀導線測量兩種方法進行復測校核，測量精度達到JTS 131—2012《水運工程測量規范》[1]中GPS測量和導線測量的主要技術要求。

1.1.1 GPSRTK-DGPS測量

測量儀器為美國產GPS，1臺Trimble5700，2臺Trimble R7。儀器精度：RTK-DGPS測量點位精度為10mm+1×10-6D；高程精度為20mm+2×10-6D。

平面控制精度：GPS相鄰兩點間基線長度精度計算，相鄰點間的距離中誤差：

式中：a為接收機精度中的固定誤差，10mm；b為比例誤差，b=1×10-6；D為相鄰點間的距離。

高程控制精度：至少采用3個有效控制測區的等級點；已知點間距均小于規范要求的15 km；規范要求“至少1個以上等級水準點作為校核點”[1]。

1.1.2 測量儀器Leica TCR12002

儀器精度2 mm+2×10-6D；平面和高程控制精度應符合《水運工程測量規范》導線測量和三角高程測量的主要技術要求。

1.2 建立施工測量控制網

1）在施工區內按規范要求建立施工控制網并對施工控制網進行施測，測量精度應達到《水運工程測量規范》的主要技術要求，并報監理和規劃部門復核無誤后，有專人負責保護和定期校核。施工前，對定位軸線進行布測、閉合。以建立的施工控制網為基準，利用前方交匯法，用全站儀測設本區工程的主軸線控制樁，并利用主樁引測各單位工程控制樁，在構筑物四周設置永久性控制點，測量閉合誤差不超過3mm。控制軸線施測到現場后，應保護好控制軸線標志不被破壞，定期檢查各軸線點的坐標。

2）使用全站儀測設施工控制網點坐標，測回數應不少于1個測回。

3）施工控制網點、水準點、建（構）筑物主軸線等控制點標志應設置牢固穩定，不下沉，不變位，并用混凝土保護，重點標志可加設護欄圍護。

4）高程控制。根據提供的等級水準點標志，用水準儀引測到施工場地附近便于監控的位置。高程引測應進行往返一個測回，其閉合誤差值不得大于值（n為引測站數）。閉合誤差值在允許范圍內時，可按水平距離比例作相應修正。

1.3 計算開挖放坡坡度，定出開挖邊線位置

利用施工控制網（或控制點）采用逐點趨近法測定開挖邊線位置并做出標記；開挖坡度應采用樣板或現場測量嚴格控制；基礎開挖完成后，坑底標高應經校核無誤，之后把軸線和標高引測到坑內墊層面上，放樣出基礎的平面尺寸。

1.4 沉降觀測

1）沉降位移觀測的主要內容。通過布設控制網，按相關精度要求，定期定點對上下游主副導航墻在建設過程中的沉降位移進行觀測，直至工程竣工驗收，移交使用單位。

2）沉降位移觀測方案

①精度指標與觀測儀器的選擇。根據設計要求和現行國家《工程測量規范》[2]、《建筑變形測量規程》[3]及交通運輸部《水運工程測量規范》中對沉降位移觀測的各項規定，結合本工程的具體特點，選擇變形測量的二級標準作為本項沉降位移觀測的精度指標，見表1。

②沉降位移觀測是船閘工程中精度較高的測量工作，儀器設備、布設路線、觀測方法及人員素質等都會影響觀測數據的精度。該測量中選擇2″級精度全站儀，配合水準尺進行作業。

表1 變形觀測點的觀測精度和適用范圍Table 1 The observation accuracy and application scope of deformation observation point

3）觀測路線的布設

①基準點、工作基點的設置。基準點由測區業主提供。以觀測條件較好的CJ03點和CJ05點作為主基點，CJ07點作為校核點。在上下引航道分別設立1個工作基點，各形成1個閉合環，檢測起始數據的準確性。

②沉降位移觀測點布設在導航墻頂層，距導航墻前沿線80 cm，間距90 m，二次曲線段及直線段分別布設。觀測點采用銅制觀測釘，用電鉆鉆孔，插入觀測釘后用高強砂漿灌注固定。

4）觀測方法及注意事項。沉降觀測采用精密幾何水準測量方法進行。觀測過程中，各項偏差控制及內業數據處理按照國家《建筑變形測量規程》中各項規定執行。

5）對于建筑物變形的觀測周期，有關測量規范、規程都沒作統一規定，根據以往經驗，結合本工程施工方案，確定觀測周期為30 d。

導航墻施工期間如遇特殊情況，應立即進行逐日或幾天一次的連續觀測，及時提供觀測數據，確保構筑物安全。

2 人字門安裝測量控制

草街航電樞紐工程永久船閘為一級船閘，設有2個閘首，共有2套人字閘門。上閘首門高30.5m，下閘首門高30.9m，厚2.0m，單扇門葉寬均為13.8 m。人字閘門安裝測量精度為：兩底樞中心點距離誤差、底樞中心點與頂樞中心點的同心（垂直）誤差均不大于±2 mm；兩底樞中心之間和兩頂樞中心之間的相對高差誤差均應小于±2 mm；同側頂、底樞中心點的相對高差不大于±3 mm。人字閘門頂樞拉架的錨固采用一期混凝土預埋預應力錨桿的方式，其預應力錨桿的位置必須與人字閘門旋轉中心保持嚴密的相對關系，因此錨桿的預埋誤差不得大于±2mm。

2.1 人字閘門中心點測設

2.1.1 人字閘門底樞中心點的測設

1）以永久船閘專用控制網點為基準，依據設計數據，在專用控制網點上安置儀器，測定人字閘門底樞中心點O1、O2及船閘中心線M1、M2。

2） 分別在底樞中心點O1、O2上架設全站儀及配套棱鏡，全站儀及配套棱鏡必須經過檢定且在有效期內，然后精確測定O1、O2之間的距離，并與設計值比較，判斷其是否滿足精度要求，同時檢查混凝土墻面的距離，以判斷其是否存在系統差或粗差。

2.1.2 人字閘門底樞系統安裝局域網的建立

如圖1，由O1、O2、M1、M2組成大地四邊形網。以O1、O2為起算點，按DL/T 5173—2003《水利水電工程施工測量規范》之二等測邊網技術要求進行觀測。經嚴密平差計算出M1、M2的坐標。M1、M2在施工過程中要加以特別保護。

圖1 人字閘門底樞系統安裝局域網圖Fig.1 Installing the localarea network for bottom pintle system ofm itregate

2.2 人字閘門頂、底樞安裝測量

2.2.1 人字閘門頂、底樞高程控制點的測設

根據船閘專用控制網的高程基準點，采用全站儀三角高程測量法，將高程引測到O1或O2附近混凝土面上并做標記，再采用水準測量法把高程引測至頂樞，如圖2所示。懸掛鑒定的鋼帶尺配以標準重量的重錘，在底樞平面和頂樞工作平臺同時安置水準儀，同時讀取鋼帶尺讀數，將高程傳遞至頂樞平面，然后將其引測到頂樞平面的側墻或混凝土面上。

2.2.2 人字閘門底、頂樞座安裝測量步驟

圖2 高程傳遞示意圖Fig.2 Sketch ofheight transm ission

1） 底樞座（蘑菇頭）吊裝后，在M2上架設全站儀，精確對中整平。后視M1，然后測定蘑菇頭的中心，將其精確調整到底樞中心上。

2）就位后，使用經過鑒定的鋼帶尺，或分別在底樞中心點O1、O2上架設經對中器校驗、在檢定有效期內的全站儀及配套棱鏡，精確丈量2個蘑菇頭中心的實際距離。

3）使用水準儀測量蘑菇頭的高程，與設計值進行比較。

4）平面位置和高程需要反復調整，直至蘑菇頭中心的平面位置和頂面高程均滿足設計要求，然后將其焊接固定。

5）頂樞中心點的測設是根據定位后的底樞中心點，采用鋼絲重錘引測到高于頂樞適當位置預先安裝好的懸臂支架上，懸臂支架在施工中要重點加以保護。

6）船閘人字閘門安裝精度高、施工現場環境復雜，采用上述的控制網建立和測量放樣方法，能夠滿足人字閘門的安裝精度。

3 結語

船閘工程及金屬結構精度高、施工現場環境復雜，采用上述的控制網建立和測量放樣方法，能夠滿足船閘工程及金屬結構人字閘門的安裝精度。隨著科學技術的不斷進步，儀器設備的更新，電腦、全站儀、GPS定位系統、水深測深儀、各種配套的應用軟件更多地應用到測量工作當中，減輕了測量人員的外業勞動強度，提高了工作效率和測量作業精度，這就要求進一步學習掌握新的測量儀器的操作方法，熟悉各種應用軟件的使用，提高綜合能力，以適應新形式下工程的需要。

[1]JTS 131—2012，水運工程測量規范[S].JTS 131—2012,Specifications for port and waterway engineering survey[S].

[2]GB 50026—2007，工程測量規范[S].GB 50026—2007,Code forengineeringsurveying[S].

[3]JGJ/T 8—1997，建筑變形測量規程[S].JGJ/T 8—1997,Specifications for building deformation measurements[S].