草街航电枢纽工程船闸土建及金属结构施工测量

石磊，王成远

（中交一航局第三工程有限公司，辽宁 大连 116001）

重庆草街航电枢纽工程船闸土建及金属结构施工测量实施中，首先应对首级控制网进行复测、校核，为场区内施工控制网的布设、复测、校核及放样等做好准备。重庆草街航电枢纽工程共有4个标段的参建单位，随着工程进展，原有的施工控制点已不能满足施工进度要求，为了协调统一各参建单位的控制点坐标，避免出现系统误差，由测量监理工程师牵头组织四个标段的测量部门，对整个场区的施工控制网进行联合测量，完成在建项目的控制点加密工作，为以后的金属结构安装创造条件。

1 船闸土建施工测量

1.1 首级控制网（或控制点）检验、校核

工程开工时，由建设单位、监理单位、施工单位共同对首级控制网（或控制点）进行交点工作，并办理书面交接手续。根据建设单位及监理单位提供的控制点成果表，对各控制点进行逐个寻找辨认，对首级控制网进行复测校核，成果上报监理和规划部门审核。通常在有条件的情况下，使用GPS和全站仪两种测量仪器综合测量以保证精度。在重庆嘉陵江草街航电枢纽船闸工程中，采用GPSRTK-DGPS（差分实时动态）测量和全站仪导线测量两种方法进行复测校核，测量精度达到JTS 131—2012《水运工程测量规范》[1]中GPS测量和导线测量的主要技术要求。

1.1.1 GPSRTK-DGPS测量

测量仪器为美国产GPS，1台Trimble5700，2台Trimble R7。仪器精度：RTK-DGPS测量点位精度为10mm+1×10-6D；高程精度为20mm+2×10-6D。

平面控制精度：GPS相邻两点间基线长度精度计算，相邻点间的距离中误差：

式中：a为接收机精度中的固定误差，10mm；b为比例误差，b=1×10-6；D为相邻点间的距离。

高程控制精度：至少采用3个有效控制测区的等级点；已知点间距均小于规范要求的15 km；规范要求“至少1个以上等级水准点作为校核点”[1]。

1.1.2 测量仪器Leica TCR12002

仪器精度2 mm+2×10-6D；平面和高程控制精度应符合《水运工程测量规范》导线测量和三角高程测量的主要技术要求。

1.2 建立施工测量控制网

1）在施工区内按规范要求建立施工控制网并对施工控制网进行施测，测量精度应达到《水运工程测量规范》的主要技术要求，并报监理和规划部门复核无误后，有专人负责保护和定期校核。施工前，对定位轴线进行布测、闭合。以建立的施工控制网为基准，利用前方交汇法，用全站仪测设本区工程的主轴线控制桩，并利用主桩引测各单位工程控制桩，在构筑物四周设置永久性控制点，测量闭合误差不超过3mm。控制轴线施测到现场后，应保护好控制轴线标志不被破坏，定期检查各轴线点的坐标。

2）使用全站仪测设施工控制网点坐标，测回数应不少于1个测回。

3）施工控制网点、水准点、建（构）筑物主轴线等控制点标志应设置牢固稳定，不下沉，不变位，并用混凝土保护，重点标志可加设护栏围护。

4）高程控制。根据提供的等级水准点标志，用水准仪引测到施工场地附近便于监控的位置。高程引测应进行往返一个测回，其闭合误差值不得大于值（n为引测站数）。闭合误差值在允许范围内时，可按水平距离比例作相应修正。

1.3 计算开挖放坡坡度，定出开挖边线位置

利用施工控制网（或控制点）采用逐点趋近法测定开挖边线位置并做出标记；开挖坡度应采用样板或现场测量严格控制；基础开挖完成后，坑底标高应经校核无误，之后把轴线和标高引测到坑内垫层面上，放样出基础的平面尺寸。

1.4 沉降观测

1）沉降位移观测的主要内容。通过布设控制网，按相关精度要求，定期定点对上下游主副导航墙在建设过程中的沉降位移进行观测，直至工程竣工验收，移交使用单位。

2）沉降位移观测方案

①精度指标与观测仪器的选择。根据设计要求和现行国家《工程测量规范》[2]、《建筑变形测量规程》[3]及交通运输部《水运工程测量规范》中对沉降位移观测的各项规定，结合本工程的具体特点，选择变形测量的二级标准作为本项沉降位移观测的精度指标，见表1。

②沉降位移观测是船闸工程中精度较高的测量工作，仪器设备、布设路线、观测方法及人员素质等都会影响观测数据的精度。该测量中选择2″级精度全站仪，配合水准尺进行作业。

表1 变形观测点的观测精度和适用范围Table 1 The observation accuracy and application scope of deformation observation point

3）观测路线的布设

①基准点、工作基点的设置。基准点由测区业主提供。以观测条件较好的CJ03点和CJ05点作为主基点，CJ07点作为校核点。在上下引航道分别设立1个工作基点，各形成1个闭合环，检测起始数据的准确性。

②沉降位移观测点布设在导航墙顶层，距导航墙前沿线80 cm，间距90 m，二次曲线段及直线段分别布设。观测点采用铜制观测钉，用电钻钻孔，插入观测钉后用高强砂浆灌注固定。

4）观测方法及注意事项。沉降观测采用精密几何水准测量方法进行。观测过程中，各项偏差控制及内业数据处理按照国家《建筑变形测量规程》中各项规定执行。

5）对于建筑物变形的观测周期，有关测量规范、规程都没作统一规定，根据以往经验，结合本工程施工方案，确定观测周期为30 d。

导航墙施工期间如遇特殊情况，应立即进行逐日或几天一次的连续观测，及时提供观测数据，确保构筑物安全。

2 人字门安装测量控制

草街航电枢纽工程永久船闸为一级船闸，设有2个闸首，共有2套人字闸门。上闸首门高30.5m，下闸首门高30.9m，厚2.0m，单扇门叶宽均为13.8 m。人字闸门安装测量精度为：两底枢中心点距离误差、底枢中心点与顶枢中心点的同心（垂直）误差均不大于±2 mm；两底枢中心之间和两顶枢中心之间的相对高差误差均应小于±2 mm；同侧顶、底枢中心点的相对高差不大于±3 mm。人字闸门顶枢拉架的锚固采用一期混凝土预埋预应力锚杆的方式，其预应力锚杆的位置必须与人字闸门旋转中心保持严密的相对关系，因此锚杆的预埋误差不得大于±2mm。

2.1 人字闸门中心点测设

2.1.1 人字闸门底枢中心点的测设

1）以永久船闸专用控制网点为基准，依据设计数据，在专用控制网点上安置仪器，测定人字闸门底枢中心点O1、O2及船闸中心线M1、M2。

2） 分别在底枢中心点O1、O2上架设全站仪及配套棱镜，全站仪及配套棱镜必须经过检定且在有效期内，然后精确测定O1、O2之间的距离，并与设计值比较，判断其是否满足精度要求，同时检查混凝土墙面的距离，以判断其是否存在系统差或粗差。

2.1.2 人字闸门底枢系统安装局域网的建立

如图1，由O1、O2、M1、M2组成大地四边形网。以O1、O2为起算点，按DL/T 5173—2003《水利水电工程施工测量规范》之二等测边网技术要求进行观测。经严密平差计算出M1、M2的坐标。M1、M2在施工过程中要加以特别保护。

图1 人字闸门底枢系统安装局域网图Fig.1 Installing the localarea network for bottom pintle system ofm itregate

2.2 人字闸门顶、底枢安装测量

2.2.1 人字闸门顶、底枢高程控制点的测设

根据船闸专用控制网的高程基准点，采用全站仪三角高程测量法，将高程引测到O1或O2附近混凝土面上并做标记，再采用水准测量法把高程引测至顶枢，如图2所示。悬挂鉴定的钢带尺配以标准重量的重锤，在底枢平面和顶枢工作平台同时安置水准仪，同时读取钢带尺读数，将高程传递至顶枢平面，然后将其引测到顶枢平面的侧墙或混凝土面上。

2.2.2 人字闸门底、顶枢座安装测量步骤

图2 高程传递示意图Fig.2 Sketch ofheight transm ission

1） 底枢座（蘑菇头）吊装后，在M2上架设全站仪，精确对中整平。后视M1，然后测定蘑菇头的中心，将其精确调整到底枢中心上。

2）就位后，使用经过鉴定的钢带尺，或分别在底枢中心点O1、O2上架设经对中器校验、在检定有效期内的全站仪及配套棱镜，精确丈量2个蘑菇头中心的实际距离。

3）使用水准仪测量蘑菇头的高程，与设计值进行比较。

4）平面位置和高程需要反复调整，直至蘑菇头中心的平面位置和顶面高程均满足设计要求，然后将其焊接固定。

5）顶枢中心点的测设是根据定位后的底枢中心点，采用钢丝重锤引测到高于顶枢适当位置预先安装好的悬臂支架上，悬臂支架在施工中要重点加以保护。

6）船闸人字闸门安装精度高、施工现场环境复杂，采用上述的控制网建立和测量放样方法，能够满足人字闸门的安装精度。

3 结语

船闸工程及金属结构精度高、施工现场环境复杂，采用上述的控制网建立和测量放样方法，能够满足船闸工程及金属结构人字闸门的安装精度。随着科学技术的不断进步，仪器设备的更新，电脑、全站仪、GPS定位系统、水深测深仪、各种配套的应用软件更多地应用到测量工作当中，减轻了测量人员的外业劳动强度，提高了工作效率和测量作业精度，这就要求进一步学习掌握新的测量仪器的操作方法，熟悉各种应用软件的使用，提高综合能力，以适应新形式下工程的需要。

[1]JTS 131—2012，水运工程测量规范[S].JTS 131—2012,Specifications for port and waterway engineering survey[S].

[2]GB 50026—2007，工程测量规范[S].GB 50026—2007,Code forengineeringsurveying[S].

[3]JGJ/T 8—1997，建筑变形测量规程[S].JGJ/T 8—1997,Specifications for building deformation measurements[S].