松树岭水电站工程施工测量竣工报告
一、 概述
松树岭水电站工程建设由水电八局承担了全部场内临时性建筑任务和大部分永久性工程。施工测量任务包括了临建工程施工测量和电站永久性建筑物的施工测量两大部分。为了完成整个工程施工测量任务，从2002年底施工进场开始，我局根据工程施工进展需要陆续调配了具有相应素质的测量技术人员、测量工和相应等级的测量仪器设备；人员最多时只有12人，为整个工程施工测量任务的圆满完成奠定了坚实的基础。
松树岭水电站工程施工测量遵循以下技术规范和文献：
（1）《国家水准测量规范》（国家测绘局编制，1974----06）
（2）《国家三角测量及精密导线测量规范》（国家测绘局编制，1974---06）
（3）《水利水电施工测量规范》（SK 52---93）
（4）《中短程光电测距规范》（ZBA 76002---87）
（5）《国家一、二等水准测量规范》（GB 12897---91）
（6）《国家三、四等水准测量规范》（GB 12897---91）
（7）《工程测量规范》（GB 50026---93）
（8）设计施工图纸及相关技术文件对测量的特殊性要求。
二、施工控制网的建立
施工测量的主要目的是把在设计图纸、文件上的建筑物的位置、形状、大小、高程以足够的精度在实地上标定出来；用以指导施工，并检测建筑物的竣工形状；而无论是标定建筑物的位置等，还是检测其竣工形状均是以施工控制网为基准的；因此在施工放样前都需要建立与工程主体建筑物相应等级的施工控制网。
1 、平面控制网的布设
根据湖北设计院提供的资料：松树岭水电站坝区地形图（比例尺为1/2000），松树岭水电站坝区平面和高程控制资料（包括松树岭水电站坝区基本控制测量技术说明及展点图、4”级四等导线点成果表、二等水准成果中第P3页四等水准点X5、X14、X16和C1~C5点之记）。经过现场实地踏勘原有的三角点、导线点、水准点的标石、标志现状和现存情况，了解坝区的自然和地理条件、交通、民情，然后进行了首级平面控制网的技术设计；选择保存较为完好、埋石稳固的四等三角点T1为起算点，以T1到四等导线点T2的坐标方位角作为起算方位角推算控制网点的大地坐标（及施工坐标）；一级平面控制网点共7个。控制网四等导线网方案，网点标墩采用1.2米高普通钢标，基础挖到基岩，顶部安装中心开孔直径为16mm的钢板，做为强制归心的仪器平台，在全部埋设工作完成后，经过一段时间后进行外业观测工作。
2、首级控制网的外业观测
外业观测仪器测距使用瑞士产DZ2002光电测距仪，仪器经过国家光电测距仪检测中心检测合格；测角使用瑞士产T2002电子经纬仪，仪器经郑州解放军测绘学院检测合格。
观测均在大气透明度好、成象清晰稳定的阴天进行。所有测距边均采用往返观测四测回，每测回测四次，经统计，测回间读数最大较差为3mm，各测回间最大较差2mm，往返测最大较差为2.2m；记录符合规范要求；根据往返测较差计算出的单位中误差m0=±
=±0.6mm。所有边长均投影到▽399.5m高程面上进行解算。
主网7个点共观测23条边，平均边长为220m，最大边长为302.034m,最短边长为163.0001m；其中往返观测不符值小于限差1/2的为4个，其它均小于限差的3/4。
各三角点的高程采用电磁波测距三角高程代替四等水准测量进行观测（其线路见附图）；垂直角观测采用T2002电子经纬仪中丝法往返观测各四测回（正倒照准一次读数四次为一测回），共观测垂直角14个；其指标差值均小于±2.0”，其中小于±1.0”的为91.2%；所有垂直角均在阴天成象清晰稳定的条件下观测。仪器觇牌高均用钢板尺量至0.5mm，观测前后各量一次，取其平均值。以1个闭合环的高程闭合差计算，每公里高程中误差为
Mh=±
=±1.0mm
环闭差最大为5mm小于规范要求。
3、平差计算
平面网平差采用四等导线平差的方法，在计算机上进行，平差后其点位中误差最大为±2.0mm，边长相对中误差最大为1/270000。
高程网以水准点竹沿13#为起算点，用三角高程测到水准观测要求联测到T1、T2两点做为高程起算数据，再以X14做为校核。平差计算采用许音凡教授编写的“JJTY”高程网经典平差程序在计算机上进行；平差后点位高程中误差最大为±1.4mm，单位权中误差为±2.0mm其精度优于四等水准。
整个平面控制网的精度完全可以达到二等标准；其各点大地坐标和施工坐标见下表。
|
点名 |
大地坐标 |
大坝施工坐标 |
高程 |
||
|
X |
Y |
X |
Y |
H |
|
|
T1 |
3537503.6088 |
412062.1618 |
-136.6729 |
348.0133 |
430.4929 |
|
T2 |
3537467.6975 |
411774.2281 |
91.0309 |
168.1621 |
395.0531 |
|
T3 |
3537269.3746 |
411663.7254 |
82.8377 |
-58.7203 |
391.2679 |
|
T4 |
3537118.2314 |
411724.7563 |
-47.6521 |
-156.4006 |
382.5141 |
|
T5 |
3537117.0002 |
412026.7883 |
-306.6532 |
-1.0195 |
406.6975 |
|
T6 |
3537279.3247 |
412063.6382 |
-254.1010 |
156.9281 |
398.3695 |
|
T7 |
3537277.7467 |
412190.8959 |
-363.7771 |
221.4832 |
411.5979 |
|
T8 |
-132.2654 |
220.7009 |
361.29225 |
||
|
T9 |
81.5186 |
144.9946 |
360.6714 |
||
|
点名 |
厂房施工坐标 |
发电洞施工坐标 |
高程 |
||
|
X |
Y |
X |
Y |
H |
|
|
T1 |
138．7649 |
-45.1437 |
-36.8776 |
370.4033 |
430.4929 |
|
T2 |
-16.1991 |
-290.4631 |
240.1962 |
280.2124 |
395.0531 |
|
T3 |
-242.6887 |
-306.1232 |
313.9361 |
69.4932 |
391.2679 |
|
T4 |
-353.5227 |
-186.6039 |
227.175 |
-68.4979 |
382.5141 |
|
T5 |
-226.1779 |
87.2723 |
-70.3282 |
-16.3761 |
406.6975 |
|
T6 |
-63.5946 |
51.5838 |
-77.9353 |
149.9048 |
398.3695 |
|
T7 |
-10.8979 |
167.4292 |
-203.472 |
170.8226 |
411.5979 |
|
T8 |
12.6179 |
-62.8864 |
12.9799 |
253.1731 |
361.29225 |
|
T9 |
-40.2371 |
-283.4342 |
360.6714 |
||
表中大地坐标为1954年北京坐标系坐标；施工坐标分为大坝、厂房、发电洞等三个坐标系；高程为标墩顶面高程，1956年黄海高程系高程。
4、加密控制点
为满足施工放样的需要，在围堰形成后，采用前方交会法，在围堰上测设了各主要建筑的纵横线及部分放样工作基点。测量仪器采用瑞士徕佧410C全站仪，边角同测，按三等精度要求进行观测。
5、高程控制网的测设
高程控制网的布设以能有效地控制各水工建筑物的紧凑性、实时克服测量误差的传播，并能方便直接使用为原则，沿工程主体建筑物上下游方向布置成环形。在大坝上围堰、下游围堰采取大地四边形过河三角高程测量，使两岸水准联结成环网。
沿河床两岸水准线路采用瑞士徕佧410往返观测。观测按二等三角水准测量规范操作执行。其限差在仪器中设置，有超限项则仪器自动报警，即实时重测。
过河水准采用DI5S测距仪+T2002电子经纬仪施测，组成大地四边形埋点时严格控制两岸测点的高程，保证垂直角在1®以内。观测按规范严格执行。选择在阴天、微风、大气波动较小成象清晰稳定的情况下进行。仪器高和棱镜高用水准仪测定，观测仪器均经过鉴定合格。
5、成果分析
从观测结果看，沿河几何水准各测段往返不符值以1.3mm最大,其它均在0.5mm以内。根据公式M≤=，计算每公里偶然中误差为0.67mm(其中≤为往返测不符值、单位mm，R为该测段长度、单位Km，n为测段数)。中误差为 ±1.02mm，最弱点中误差为 ±2.83mm。小于规范规定的±1.0mm。根据其综合精度考核，完全达到三等水准规范要求。
三、施工放样
1、基础开挖放样
在整个工程施工分两期进行，先施工大坝主体建筑物工程，在大坝达到EL353高程后施工发电洞工程，再施工厂房部分。
开挖放样是根据设计、施工的开挖图纸及文件，用瑞士徕佧402C和拓普康GTS711全站仪，采用极坐标放样法实地放样出每个分块线的边线桩号点，再用皮尺放样出设计钻孔的孔口位置，以全站仪测量出孔口高程，控制钻孔深度。在基坑水抽干时，即进行整个施工范围内的原始地形测量，并内业绘制出原始地形平面图和断面图；放样钻孔位时先清除该部位的浮碴用孤石。当爆破出碴完成后即进行实际开挖情况的检查，达到设计要求即进行建基面清理，再进行单元工程的建基面竣工测量，然后绘制开挖基础竣工图纸，计算实际开挖工程量；在基础面达到设计要求，完成竣工资料测量，监理认可验收后即进行下一步程序的施工。
2、洞挖开挖放样
引水洞全长322.49米，主洞长211.39米，四个支洞长111.1米，洞室高差20.5米，由多段曲线组成。洞挖放样根据设计、施工的开挖图纸及文件，用瑞士徕佧402C免棱镜全站仪和卡西欧fx-4800p编程计算对每一个曲线段、渐变段进行编程，建立支导线实施放样，每进钻一次放样一次，严格控制洞室走向和开挖规格；达到设计要求即进行建基面清理，再进行单元工程的建基面竣工测量，然后绘制开挖基础竣工图纸，计算实际开挖工程量；在基础面达到设计要求，完成竣工资料测量，监理认可验收后即进行下一步程序的施工。
3、混凝土浇筑放样
3.1一般放样
为了保证放样数据的准确无误，混凝土的施工放样采用内业与外业分离，立模放样与立模验收检查相结合的办法进行。内业人员根据设计图纸绘制样点图，样点图均经过认真校核，未经校核和批准的图纸和样点图不得拿出放样。外业则采用全站仪的坐标放样或极坐标法进行放样。在立模放放样的过程中，对整个过程实施严格的质量控制，其中包括观测员、放样员、标定员、检查员均明确各自的职责，所有的放样过程均实行检核制度。立模验收阶段的检查，立模工人根据放样点把模板立好后，在浇筑混凝土之前，必须对模板的位置作检查验收，对不满足立模允许误差要求的进行调整，使之满足技术规范的要求。
由于测量技术的进步，仪器设备的数字化；整个工程施工中建筑物平面位置的放样主要采用极坐标法进行，使用瑞士徕佧402C和拓普康GTS711全站仪进行施工放样。仪器精度指标为测距：2mm+2ppm、测角为2”；仪器每年均送相关技术鉴定单位率定一次。
校核角度差保证在±5”左右，设最大为mα=±10”；仪器对中误差m中=±1mm；放样点标定误差致m标=±5mm。放样精度要求，操作简便，减少了工作人员的劳动强度和粗差的出现，同时能够满足较快施工进度的需要，保证了放样精度和速度。
放样时，对放样建筑物的轮角线根据实际情况采用距边线0.5m的放样控制点线和板、梁、柱、小墙体分中放样控制点线，同时在标定样点后,量取上一次砼浇筑后的实际边线桩号,做好放样、检测记录，作为下一次施工工作的控制依据和竣工体形测量资料的原始数据。
在放样过程中，有时还采用了后方交会法放样部分闸墩的样点，均严格按规范要求操作，保证满足规范所规定的精度需要。
3.2定形大模板安装放样
松树岭工程施工中，在引水洞0+25~0+37使用了定形大模板。在进行此部分工程的施工放样时，我们先根据设计、施工图纸计算出定型模板安装支架的中心线桩号，用全站仪放样出放样部位的控制桩号线，用徕卡SISTO自动安平水准仪控制支加工安装高程；施工时先调节好支架，再进行模板的吊装，在大模板安装时用全站仪实时检测模板特征点的桩号，直到其安装误差达到规范允许范围以内为止，并做好安装检测记录，提供监理进行仓面验收的资料。
3.3流道放样
松树岭大坝四个表孔溢流面施工中，均采用现场焊制龙骨架，在进行此部分工程的施工放样时，我们先根据设计、施工图纸利用卡西欧fx4800p编程，用全站仪放出样架样，样架施工完毕后再进行检测直到其安装误差达到规范可以立模为止.
引水洞砼衬砌施工采用分段半圆施工，施工放样时，首先放出分缝和在锚筋上内外层钢筋样，施工人员根据样点焊制样架后再进行检测直到具备立模条件；立模工序结束后，分别
将每榀拱架龙骨的安装位置放样以确保受力均匀和流道曲线顺滑，安装误差达到规范允许范围以内为止，提供监理进行仓面验收的资料。
3.4金属结构及机组安装放样
水利水电施工测量对金属结构安装测量的精度要求较高，在方法上与土建施工测量也有一些区别，需要加强控制。
对重要的轴线放样，我们采用全站仪结合棱镜基座配合测量，观测的测回数依据放样的精度大小来确定，标点则采用标墩采用1.2米高普通钢标，根据最后计算的成果进行归化到设计点坐标。轴线上放样点则采用各项指标较好的徕佧402C进行放样。对于重要的金属结构安装，其高程放样均采用等级水准仪进行。
松树岭水电站工程为引水式电站，大坝表孔工作闸门、检修闸门、冲沙孔工作闸门、检修闸门，进水闸工作门和尾水工作门；先精确放样出闸门纵横中心线再进行正交性校正；再细化放样出安装样点，确保了精度和系统的相对统一；高程采用普通水准仪进行放样，引测到闸门槽侧墙上控制门槽及门楣安装。
机组安装放样4台机组以一个原控制点为基准，以原控制线为基准，采用瑞士徕佧402C全站仪照准一次测距4次、3个测回后平差把机组中心线引测到施工面。分别对1#~4#尾水管、锥管、座环、压力钢管进行精确放样。安装人员制作样架将样点引到上面，单元安装完成后，测量人员再对此进行检测直到符合安装精度要求。高程采用普通水准仪进行放样，精度较高的座环由安装人员用框式水准仪进行精确放样和调整。
3.5主要放样要素
（1）CAD绘制样点平面图；
（2）定时进行棱镜校正，普通测量器具维护与保养；
（3）重要施工部位放样技术交底；
3.6主要放样设备
|
仪器类型 |
仪器名称 |
制造厂家 |
出厂编号 |
使用状况 |
|
全站仪 |
徕卡TCR402 |
瑞士 |
656649 |
良好 |
|
全站仪 |
拓普康GTS711S |
日本 |
Q20515 |
良好 |
|
手持测距仪 |
徕卡NA724 |
瑞士 |
5081229 |
良好 |
|
水准仪 |
徕卡SISTO |
瑞士 |
24002083 |
良好 |
四.竣工体形测量
1、建基面竣工测量
在各分项工程建成基面清理完成之后，即对其进行竣工测量，采用平行于坝轴线每三米一条断面、引水洞采用垂直于洞轴线每五米一条断面、厂房采用垂直于机组中心线每五米一条断面中间参插特征断面。按实际地形变化设置测量点，测量时做好观测记录交内业工作人员，内业工作人员根据测量资料按1：100或1：200的比例尺绘制竣工断面图和平面图、桩号高程网络图（每三米注记一个高程点），并与原始地面线比较，计算出实际上的开挖方量做为竣工工程量的结算依据。
2、过流面体形、墙体竣工测量
过流面包括大坝溢流面、消力池、进水闸、发电洞、厂房尾水等；均采用全站仪按三米布设一条段面进行测量，纵横每三米设一测点。测量资料由内业工作人员制成竣工图表。
墙体部分竣工资料以放样时的检测数据为实际竣工体形资料，由内业工作人员统计整理，绘制成竣工图表，做为竣工验收资料。