水利樞紐發(fā)電廠房工程施工控制網(wǎng)

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摘要：本文介紹了以導(dǎo)線網(wǎng)建立尼爾基水利樞紐發(fā)電廠房施工控制網(wǎng)的情況。從施工控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)實(shí)施及其精確性、可靠性、實(shí)用性等方面進(jìn)行了論述。 

  關(guān)鍵詞：發(fā)電廠房工程　施工　控制網(wǎng)1. 工程概述尼爾基 水利 樞紐是國(guó)家十五計(jì)劃批準(zhǔn)修建的大型水利項(xiàng)目，也是國(guó)家實(shí)施西部大開發(fā)戰(zhàn)略的標(biāo)志性工程項(xiàng)目之一。發(fā)電廠房左側(cè)與主壩相接，右側(cè)與右副壩相連，是水利樞紐的關(guān)鍵項(xiàng)目。 施工 進(jìn)場(chǎng)前已經(jīng)建立了二等平面高程控制網(wǎng)。尼爾基水利樞紐工程位于內(nèi)蒙及黑龍江兩省交界的嫩江中游，測(cè)區(qū)屬于平原地帶，高差為50米左右，地形起伏不大，部分地段植被較多，由于進(jìn)場(chǎng)時(shí)部分工程已經(jīng)開工，河床堆積物較多，大部分二等控制點(diǎn)位于地勢(shì)較低的河床地段，通視條件較差。地區(qū)常年氣溫在-29℃~39℃之間，因工期緊迫，2002年7月選點(diǎn)造墩，8月進(jìn)行觀測(cè)，成果用于開挖及混凝土襯砌。2003年4月對(duì)該網(wǎng)進(jìn)行了復(fù)測(cè)工作，其成果作為最終成果。2. 施工控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施2.1 控制網(wǎng)設(shè)計(jì)水利水電建筑物控制范圍大，具有粗放性的特點(diǎn)，測(cè)量放樣達(dá)到精度，巖石基礎(chǔ)開挖為dm級(jí)，混凝土、公路、隧洞、橋梁為cm級(jí)，機(jī)電設(shè)備安裝、軌道敷設(shè)雖為mm級(jí)，但系相對(duì)軸線而言，故控制網(wǎng)的精度不要求過(guò)高，實(shí)際上施工控制點(diǎn)用途廣泛，使用周期長(zhǎng)至幾年，為保證工程建設(shè)質(zhì)量高標(biāo)準(zhǔn)，我們選定發(fā)電廠房控制網(wǎng)平面等級(jí)為四等，高程等級(jí)為二等。2.1.1平面控制網(wǎng)設(shè)計(jì)因施工現(xiàn)場(chǎng)地形等諸多不利因素 影響 ，點(diǎn)位布置受限，而且與原有東北水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì) 研究 院布設(shè)的二等網(wǎng)點(diǎn)通視條件差，通過(guò)對(duì)二等控制網(wǎng)點(diǎn)可利用性的評(píng)估及經(jīng)過(guò)網(wǎng)型優(yōu)化，最終確定以附和導(dǎo)線網(wǎng)的形式布設(shè)廠房施工控制網(wǎng)。利用M05、M09、M15、M11作為起算點(diǎn)， C87、C8、C9、C4及M15布成網(wǎng)型 結(jié)構(gòu) ，同時(shí)觀測(cè)M11~C7、M08~C7及M15~M08三條加強(qiáng)邊，方向、距離和天頂距的觀測(cè)數(shù)為41個(gè)，最大邊長(zhǎng)為1400m，最小邊長(zhǎng)87m，平均邊長(zhǎng)為281.7 m。按四等三角測(cè)量的精度要求實(shí)施。采用經(jīng)過(guò)檢定的拓?fù)淇礕TS710全站儀（儀器標(biāo)稱精度為測(cè)角精度1.0″，測(cè)距精度2+2ppm）進(jìn)行測(cè)角測(cè)邊。利用觀測(cè)儀器先驗(yàn)精度和設(shè)計(jì)圖形數(shù)據(jù)，對(duì)該網(wǎng)進(jìn)行精度估算，全部控制點(diǎn)的點(diǎn)位誤差都在7mm以內(nèi)，其中尼爾基水利樞紐發(fā)電廠房平面控制點(diǎn)共有9個(gè)（如圖1所示），平面高程控制點(diǎn)的標(biāo)石類型為普通鋼筋混凝土標(biāo)石。圖1 發(fā)電廠房施工控制網(wǎng)布置示意圖2.2 控制網(wǎng)的施測(cè)施測(cè)時(shí)采用經(jīng)過(guò)檢定的拓?fù)淇礕TS710全站儀（儀器標(biāo)稱精度為測(cè)角精度1.0″，測(cè)距精度2+2ppm）進(jìn)行測(cè)角測(cè)邊，嚴(yán)格按《水利水電工程施工測(cè)量規(guī)范》SL52-93中的相應(yīng)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行施測(cè)?？刂朴^測(cè)時(shí)段，以減小大氣折光影響。觀測(cè)方向共20個(gè)，觀測(cè)18條邊。測(cè)量測(cè)站周圍的溫度及氣壓，輸入全站儀內(nèi)，氣象改正儀器自動(dòng)完成。2.3 內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理原始記錄通過(guò)核對(duì)后，對(duì)測(cè)量的邊長(zhǎng)進(jìn)行歸算，邊長(zhǎng)經(jīng)過(guò)加乘常數(shù)改正、球差改正及投影改正。采用NASEW V3.0平差系統(tǒng)進(jìn)行平差 計(jì)算 。最大點(diǎn)位誤差、最大點(diǎn)間誤差、最大邊長(zhǎng)比例誤差如下：測(cè)角中誤差 = 1.5″最大點(diǎn)位誤差 = 0.01米最大點(diǎn)間誤差 = 0.01米最大邊長(zhǎng)比例誤差 = 1/53600滿足《水利水電工程施工測(cè)量規(guī)范》SL52-93中規(guī)定的最末級(jí)平面控制點(diǎn)相對(duì)于同級(jí)起始點(diǎn)或臨近高一級(jí)控制點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差不應(yīng)大于±10mm的要求。3. 精確性發(fā)電廠房施工控制網(wǎng)施測(cè)利用5個(gè)II等已知點(diǎn)加密4個(gè)IV等待定點(diǎn)，觀測(cè)成果采用嚴(yán)密平差，其點(diǎn)位中誤差平均值為±10mm，見表1，平面點(diǎn)間誤差見表2。2003年4月對(duì)該網(wǎng)進(jìn)行了復(fù)測(cè)，兩次觀測(cè)成果內(nèi)部符合精度都比較高，比較同一點(diǎn)兩次坐標(biāo)值較差都在1cm以內(nèi)，三角高程較差均在±5mm以內(nèi)，2002年8月，我們采用二等閉合環(huán)線水準(zhǔn)對(duì)各點(diǎn)進(jìn)行了觀測(cè)，起算點(diǎn)為I等水準(zhǔn)點(diǎn)S1，閉合差為1.6mm。 計(jì)算 成果作為各點(diǎn)的高程成果。由此可見尼爾基發(fā)電廠房施工控制網(wǎng)成果是精確的，完全可以滿足放樣軸線點(diǎn)及碎步點(diǎn)對(duì)施工控制點(diǎn)的精度要求。表1 平面點(diǎn)位誤差表點(diǎn)名 長(zhǎng)軸 短軸 長(zhǎng)軸方位 點(diǎn)位中誤差 備注  C8 0.008 0.004 -55.1340 0.009 C9 0.009 0.004 -68.1050 0.010 C4 0.009 0.004 -63.1737 0.010 C7 0.008 0.004 -65.5421 0.009 表2 平面點(diǎn)間誤差表點(diǎn)名 點(diǎn)名 MT MD D/MD T-方位 D-距離 備注  M05 C8 0.0057 0.0041 257000 212.3527 1068.110 C8 C9 0.0025 0.0023 113000 87.0632 261.935 C8 C4 0.0017 0.0020 81000 88.4430 159.862 C8 C7 0.0023 0.0022 105000 126.2937 234.419 C9 M15 0.0025 0.0027 98000 182.1402 265.303 C9 C7 0.0017 0.0017 102000 205.3622 169.251 C9 C4 0.0015 0.0014 71000 264.3319 102.240 C4 C7 0.0015 0.0016 89000 168.4021 145.767 C7 M15 0.0012 0.0024 53000 150.4914 128.820 M15 M11 0.0040 0.0060 140000 87.3840 1401.588 3. 可靠性施工控制網(wǎng)的點(diǎn)位精度是通過(guò)穩(wěn)定牢固的觀測(cè)墩來(lái)體現(xiàn)和保證的。觀測(cè)墩鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，頂部預(yù)埋強(qiáng)制對(duì)中螺栓，其上可安置儀器和站牌，其對(duì)中精度為0.2mm，地面上高度為1.2m，地下至凍層以下（深度2.0m）或置于巖石上。尼爾基水利樞紐地處寒帶，溫差大，凍土層深2.0 m，凍土期半年。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，觀測(cè)墩經(jīng)過(guò)一凍一融后可以基本穩(wěn)定。建網(wǎng)次年的復(fù)測(cè)成果與原成果較差都在10mm以內(nèi)。該網(wǎng)的高精度和穩(wěn)固的觀測(cè)墩保證了成果的可靠性。4. 實(shí)用性發(fā)電廠房施工控制網(wǎng)布設(shè)為導(dǎo)線網(wǎng)，不僅考慮到開挖及混凝土襯砌的施工放樣，還顧及到竣工驗(yàn)收、邊坡變形監(jiān)測(cè)。點(diǎn)位在不同高程分布，保證了滿足在不同施工階段、不同高程上的施工放樣。該網(wǎng)點(diǎn)能夠貫穿工程始終，控制范圍較廣，故該網(wǎng)實(shí)用性強(qiáng)。5. 心得體會(huì)發(fā)電廠房施工控制網(wǎng)采用四等網(wǎng)是優(yōu)選方案。測(cè)邊及測(cè)角對(duì)點(diǎn)位精度的 影響 具有正交性，可使點(diǎn)位精度更趨于均勻可靠，可放寬圖形強(qiáng)度的限制；初測(cè)后次年復(fù)測(cè)，采用復(fù)測(cè)成果控制施工放樣，可減少標(biāo)墩不穩(wěn)定而產(chǎn)生成果失真對(duì)工程施工的影響；控制點(diǎn)盡量采用觀測(cè)墩，保證點(diǎn)位穩(wěn)定有顧及方便使用。