论文部分内容阅读
【摘 要】 水利工程建设在社会发展的进程中起到重要作用，大坝测量工作作为水利工程建设中的重要组成部分，对水利工程建设施工起到关键性作用。因此，为了保证水利工程建设的施工质量，需要尽可能的进行精确的施工测量。本文主要介绍作为水力发电的混凝土大坝的施工测量工作，以及以防洪蓄洪为主的土石大坝的施工测量工作。另外，分析了全站仪在大坝施工测量中的应用。
【关键词】 水利工程；大坝；施工；测量；全站仪
引言：
施工测量指的是在工程施工阶段进行的测量工作，是工程测量的重要内容。包括施工控制网的建立、建筑物的放样、竣工测量和施工期间的变形观测等。水利工程建设中的大坝建设，是水利工程建设中的重要组成环节，而施工测量是大坝建设的重要关键步骤。因此，如何研究、分析和设计水利工程建设中的大坝施工测量，对水利工程的施工质量具有重要的意义和工程价值。
一、水利工程中大坝金属结构安装的质量控制及措施
1、认真完成测量放线工作
测量放线是安装工程的一个关键环节，其质量如何会影响到安装质量。因此，技术人员必须结合业主及土建单位提供的基准点，并熟悉施工图纸，然后先从理论上模拟建立控制网，待经过科学分析后再选择高精度的全站仪或者经纬仪进行放线定位，由于坝体较高，金属结构安装时不能每次放样，为了安装的精度要求，放样的数据一般都在设计坐标的外围十厘米，并保护好点位以便长期使用，在以后的安装中要用吊线的方法安装，对放样的高程用水准仪校核，并使用多种测量的方法进行校对，以确保坐标的准确性。
2、CAD软件绘图与施工现场的放样相结合
首先用Excel软件将设计图纸的坐标和高程计算出来，然后根据这些数据对大坝坝体设计平面图、剖面图和横断面图绘制出来，能直观地表达出坝体的一些特性，从而捕捉出复杂体型的坐标点，从而计算出放样的方位角和距离，在现场可以准确的放样。而在前期的施工开挖前后，用全站仪测量原始地形数据，然后用数据线导入到计算机，用Excel软件结合CAD软件绘制出实际地形图，将设计图和实际地形图相结合，在CAD软件中根据图上高程点或者坐标文件计算开挖工程量及施工面积等等，CAD软件可以完成很多施工测量的任务；CAD软件与施工测量相结合，能更好的确保测量的準确性，在以后的实际测量工作中发挥不可替代的作用。
二、水利工程中的大坝变形监测
1、变形监测设施予留、予埋
布设在砼大坝各层廊道的变形监测设施（如引张线、静力水准、正、倒垂线测站、精密导线、弦矢导线、竖直传高、垂直位移监测点）应按照设计图纸进行予留、予埋放样测量，并进行予留槽、予埋件安装施工，予留槽、予埋件安装施工应准确定位、安装固定牢固，完成以后进行检查验收。予留、予埋部位砼浇筑施工完成后应及时进行复测验收，检测是否变位走样。如存在跑模走样应及时采取补救措施予以处理。
2、变形监测设备安装调试
2.1倒垂线安装调试
采用浮体组配合弹性导中器复测保护管垂直度，确定倒垂线锚块埋设位置。安装倒垂浮体组，安装倒垂线锚块，通过滑轮将安装倒垂线锚块的不锈钢丝吊入倒垂线保护管，依靠锚块重力张拉不锈钢丝。按照锚块埋设位置将不锈钢丝在管口准确定位。在倒垂线保护管内安装注浆软管，准确计算埋设锚块水泥沙浆用量，通过注浆软管平缓注入埋设锚块水泥沙浆。注浆结束后再次检测不锈钢丝在管口的准确位置，如发现安装位置有偏移，应即时进行调整，使之恢复到锚块埋设位置。
2.2正垂线安装调试
复测正垂线埋管垂直度，确定正垂线埋设位置。按照确定的正垂线埋设位置，安装正垂线悬线装置、固定夹线装置、活动夹线装置。悬挂正垂线阻尼重锤，固定夹线装置。在正垂线砼观测墩上埋设垂线座标仪基座。在正锤油桶中注入变压器油。
2.3引张线安装调试
引张线安装前应检验采购的配重件是否符合设计要求。准确测定引张线安装轴线，按照引张线安装轴线进行端点、测点装置埋设安装，端点滑轮槽、夹线装置v型槽与测点读数钢尺高差应控制在±1mm-2mm以内。张拉并固定引张线不锈钢丝。在测点处安放浮船与水箱。引张线钢丝复位精度应优于±0.1mm。
3、变形监测施工期观测与资料整理分析
用于大坝变形监测的仪器、设备须进行计量检测，率定和检验。使用性能必须满足国家有关计量检测规定。施工期观测必须按照国家有关技术标准、规范和设计技术要求进行。施工期观测频次应执行设计技术要求。施工期观测资料应及时检查、平差计算，并进行资料初步整理分析，及时报送，雨季、汛期和发生异常情况应加密观测，以密切监测工程安全施工。观测记录，必须内容真实完整，字迹清晰，不得任意涂改。年度观测资料应进行整理分析，绘制变形过程曲线，编写初步分析报告。
4、利用钢模板控制体积变形
钢模板用在水利工程中，提高了混凝土于河流接触面的平整度，减小了水流应力，避免了发生水蚀。使用钢模板后，减少了模板拼缝，增强了水工建筑的整体性，很大程度上改善了结构表面的质量。新疆阿克苏河3-4号闸支斗渠改建工程中混凝土渠壁即用钢模板施工，取得了明显的效果。钢模板不仅能保证预留洞口平直，而且漏浆现象极少，方便拆模。水利工程一般都布置有闸室、电梯井道、竖井、门库等工程预留孔洞，对表面的平整度要求较高，利用钢模板可减少结构变形。
三、水利工程的大坝施工的竣工测量
工程竣工后，由于地质、人为、风力等诸多因素的影响，建筑物会发生一定的变形，进行变形监测为保障建筑物的正常使用和人民安全提供了有力的保障。
变形检测是对监视建筑物进行测量以确定其空间位置随时间变化的特征。变形监测又称变形测量或变形观测。对于工程的变形监测来说，变形体一般包括工程建筑物、机器设备以及其他与工程建设有关的自然或人工对象。变形体用一定数量的有代表性的位于变形体上的离散点来代表。监测点的变化可以描述变形体的变形。建筑物的变形又分两类：建筑物自身的形变和建筑物的刚体位移。建筑物自身的形变包括：伸缩、错动、弯曲和扭转四种，而刚体位移则含整体平移、整体转动、整体升降和整体倾斜四种。变形监测分静态变形和动态变形监测，静态变形通过周期测量得到，动态变形须通过持续监测得到。变形监测能保障工程安全，监测各种工程建筑物、机器设备以及与工程建设有关的地质构造的变形，及时发现异常变化，对其稳定性、安全性做出判断，以便采取措施处理，防止事故发生。
建筑物变形监测主要包括位移、垂直位移监测，偏距、倾斜、扰度、弯曲、扭转、震动、裂缝等的测量，主要是对描述建筑物自身形变和刚体位移的几何量的监测。建筑物变形监测最大特点是要进行周期观测，进行多次的重复观测，每一周期的观测方案如监测网的图形、使用仪器、作业方法乃至观测人员都要一致。对扭转、振动等变形的监测需要做动态观测；对变形监测项目如偏距、倾斜、扰度等几何量和与变形有关的物理量的监测都可采用传感器技术持续地进行。
建筑物变形监测的精度要求较高，但具体要多高的精度，仍是一个很难解答的问题，因为设计人员很难回答各种不同监视对象究竟能承受多大允许变形值。由于变形监测的重要性和测量技术的快速发展，监测费用在整个工程建设费和运营管理中所占比例较小，故对变形监测的精度要求一般很高。设计人员总希望把精度提的更高一些，对于重要工程，一般要求以当时能达到的最高精度为标准进行变形观测。建筑物的规模、造型和难度对变形监测提出了更高的要求，许多变形监测仪器都实现了自动化观测，且要求能在恶劣环境下长期稳定可靠地工作。变形信息获取的空间分辨率和时间分辨率有很大提高。
四、结束语
总而言之，可以详细的了解到水利工程建设中，施工测量的重要性。以及在实际操作中，不同的措施和方法的实施，能有效的控制和提高测量的精准度，将不同的坝体结构进行不同情况的测量，确保坝体结构能够很好地使用，保障坝体的稳定性、可靠性、实用性和可操作性等。
参考文献：
[1]李碧荷.大坝施工金属结构安装初探[J].海峡科学，2012，（09）.
[2]张凤琪.浅谈水利工程变形监测[J].科技资讯，2011，（18）.
[3]梁小勃.水利工程水利信息化在今后施工中测量的应用[J].内蒙古水利，2011，（03）.
【关键词】 水利工程；大坝；施工；测量；全站仪
引言：
施工测量指的是在工程施工阶段进行的测量工作，是工程测量的重要内容。包括施工控制网的建立、建筑物的放样、竣工测量和施工期间的变形观测等。水利工程建设中的大坝建设，是水利工程建设中的重要组成环节，而施工测量是大坝建设的重要关键步骤。因此，如何研究、分析和设计水利工程建设中的大坝施工测量，对水利工程的施工质量具有重要的意义和工程价值。
一、水利工程中大坝金属结构安装的质量控制及措施
1、认真完成测量放线工作
测量放线是安装工程的一个关键环节，其质量如何会影响到安装质量。因此，技术人员必须结合业主及土建单位提供的基准点，并熟悉施工图纸，然后先从理论上模拟建立控制网，待经过科学分析后再选择高精度的全站仪或者经纬仪进行放线定位，由于坝体较高，金属结构安装时不能每次放样，为了安装的精度要求，放样的数据一般都在设计坐标的外围十厘米，并保护好点位以便长期使用，在以后的安装中要用吊线的方法安装，对放样的高程用水准仪校核，并使用多种测量的方法进行校对，以确保坐标的准确性。
2、CAD软件绘图与施工现场的放样相结合
首先用Excel软件将设计图纸的坐标和高程计算出来，然后根据这些数据对大坝坝体设计平面图、剖面图和横断面图绘制出来，能直观地表达出坝体的一些特性，从而捕捉出复杂体型的坐标点，从而计算出放样的方位角和距离，在现场可以准确的放样。而在前期的施工开挖前后，用全站仪测量原始地形数据，然后用数据线导入到计算机，用Excel软件结合CAD软件绘制出实际地形图，将设计图和实际地形图相结合，在CAD软件中根据图上高程点或者坐标文件计算开挖工程量及施工面积等等，CAD软件可以完成很多施工测量的任务；CAD软件与施工测量相结合，能更好的确保测量的準确性，在以后的实际测量工作中发挥不可替代的作用。
二、水利工程中的大坝变形监测
1、变形监测设施予留、予埋
布设在砼大坝各层廊道的变形监测设施（如引张线、静力水准、正、倒垂线测站、精密导线、弦矢导线、竖直传高、垂直位移监测点）应按照设计图纸进行予留、予埋放样测量，并进行予留槽、予埋件安装施工，予留槽、予埋件安装施工应准确定位、安装固定牢固，完成以后进行检查验收。予留、予埋部位砼浇筑施工完成后应及时进行复测验收，检测是否变位走样。如存在跑模走样应及时采取补救措施予以处理。
2、变形监测设备安装调试
2.1倒垂线安装调试
采用浮体组配合弹性导中器复测保护管垂直度，确定倒垂线锚块埋设位置。安装倒垂浮体组，安装倒垂线锚块，通过滑轮将安装倒垂线锚块的不锈钢丝吊入倒垂线保护管，依靠锚块重力张拉不锈钢丝。按照锚块埋设位置将不锈钢丝在管口准确定位。在倒垂线保护管内安装注浆软管，准确计算埋设锚块水泥沙浆用量，通过注浆软管平缓注入埋设锚块水泥沙浆。注浆结束后再次检测不锈钢丝在管口的准确位置，如发现安装位置有偏移，应即时进行调整，使之恢复到锚块埋设位置。
2.2正垂线安装调试
复测正垂线埋管垂直度，确定正垂线埋设位置。按照确定的正垂线埋设位置，安装正垂线悬线装置、固定夹线装置、活动夹线装置。悬挂正垂线阻尼重锤，固定夹线装置。在正垂线砼观测墩上埋设垂线座标仪基座。在正锤油桶中注入变压器油。
2.3引张线安装调试
引张线安装前应检验采购的配重件是否符合设计要求。准确测定引张线安装轴线，按照引张线安装轴线进行端点、测点装置埋设安装，端点滑轮槽、夹线装置v型槽与测点读数钢尺高差应控制在±1mm-2mm以内。张拉并固定引张线不锈钢丝。在测点处安放浮船与水箱。引张线钢丝复位精度应优于±0.1mm。
3、变形监测施工期观测与资料整理分析
用于大坝变形监测的仪器、设备须进行计量检测，率定和检验。使用性能必须满足国家有关计量检测规定。施工期观测必须按照国家有关技术标准、规范和设计技术要求进行。施工期观测频次应执行设计技术要求。施工期观测资料应及时检查、平差计算，并进行资料初步整理分析，及时报送，雨季、汛期和发生异常情况应加密观测，以密切监测工程安全施工。观测记录，必须内容真实完整，字迹清晰，不得任意涂改。年度观测资料应进行整理分析，绘制变形过程曲线，编写初步分析报告。
4、利用钢模板控制体积变形
钢模板用在水利工程中，提高了混凝土于河流接触面的平整度，减小了水流应力，避免了发生水蚀。使用钢模板后，减少了模板拼缝，增强了水工建筑的整体性，很大程度上改善了结构表面的质量。新疆阿克苏河3-4号闸支斗渠改建工程中混凝土渠壁即用钢模板施工，取得了明显的效果。钢模板不仅能保证预留洞口平直，而且漏浆现象极少，方便拆模。水利工程一般都布置有闸室、电梯井道、竖井、门库等工程预留孔洞，对表面的平整度要求较高，利用钢模板可减少结构变形。
三、水利工程的大坝施工的竣工测量
工程竣工后，由于地质、人为、风力等诸多因素的影响，建筑物会发生一定的变形，进行变形监测为保障建筑物的正常使用和人民安全提供了有力的保障。
变形检测是对监视建筑物进行测量以确定其空间位置随时间变化的特征。变形监测又称变形测量或变形观测。对于工程的变形监测来说，变形体一般包括工程建筑物、机器设备以及其他与工程建设有关的自然或人工对象。变形体用一定数量的有代表性的位于变形体上的离散点来代表。监测点的变化可以描述变形体的变形。建筑物的变形又分两类：建筑物自身的形变和建筑物的刚体位移。建筑物自身的形变包括：伸缩、错动、弯曲和扭转四种，而刚体位移则含整体平移、整体转动、整体升降和整体倾斜四种。变形监测分静态变形和动态变形监测，静态变形通过周期测量得到，动态变形须通过持续监测得到。变形监测能保障工程安全，监测各种工程建筑物、机器设备以及与工程建设有关的地质构造的变形，及时发现异常变化，对其稳定性、安全性做出判断，以便采取措施处理，防止事故发生。
建筑物变形监测主要包括位移、垂直位移监测，偏距、倾斜、扰度、弯曲、扭转、震动、裂缝等的测量，主要是对描述建筑物自身形变和刚体位移的几何量的监测。建筑物变形监测最大特点是要进行周期观测，进行多次的重复观测，每一周期的观测方案如监测网的图形、使用仪器、作业方法乃至观测人员都要一致。对扭转、振动等变形的监测需要做动态观测；对变形监测项目如偏距、倾斜、扰度等几何量和与变形有关的物理量的监测都可采用传感器技术持续地进行。
建筑物变形监测的精度要求较高，但具体要多高的精度，仍是一个很难解答的问题，因为设计人员很难回答各种不同监视对象究竟能承受多大允许变形值。由于变形监测的重要性和测量技术的快速发展，监测费用在整个工程建设费和运营管理中所占比例较小，故对变形监测的精度要求一般很高。设计人员总希望把精度提的更高一些，对于重要工程，一般要求以当时能达到的最高精度为标准进行变形观测。建筑物的规模、造型和难度对变形监测提出了更高的要求，许多变形监测仪器都实现了自动化观测，且要求能在恶劣环境下长期稳定可靠地工作。变形信息获取的空间分辨率和时间分辨率有很大提高。
四、结束语
总而言之，可以详细的了解到水利工程建设中，施工测量的重要性。以及在实际操作中，不同的措施和方法的实施，能有效的控制和提高测量的精准度，将不同的坝体结构进行不同情况的测量，确保坝体结构能够很好地使用，保障坝体的稳定性、可靠性、实用性和可操作性等。
参考文献：
[1]李碧荷.大坝施工金属结构安装初探[J].海峡科学，2012，（09）.
[2]张凤琪.浅谈水利工程变形监测[J].科技资讯，2011，（18）.
[3]梁小勃.水利工程水利信息化在今后施工中测量的应用[J].内蒙古水利，2011，（03）.