关于某大型水电站右岸大坝土建及金属结构安装工程右岸大坝EL.700~EL.600施工加密控制网技术分析探讨

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作者简介：

姓名：羊飚  性别：男 ，出生年月：1969年9月 学历：本科 职称：工程师 研究方向：工程测量

【摘要】随着我国水利水电工程技术的进步与发展，而测量作为施工中的重要环节。在大型水电站建设过程中，为了满足生产需求，完成测量任务。控制网加密工作非常重要。在施测过程中，对加密点的布设，施测原理的运用，数据的分析，能够反映出加密点的质量情况。同时提高工程质量，为前方生产提供保证。

【关键字】：控制网;TM30全站仪;加密点;测回数;误差;

1. 工程概况

白鹤滩水电站位于云南省巧家县与四川省宁南县交界地带，上游与乌东德梯级电站相接，下游尾水与溪洛渡梯级电站相连，是金沙江下游（雅砻江口～宜宾）河段4个梯级开发的第二级。

白鹤滩水电站为I等大（1）型工程，枢纽工程由拦河坝、泄洪消能设施、引水发电系统等主要建筑物组成，拦河坝为混凝土双曲拱坝，坝顶高程834m，最大坝高289m，拱顶厚度14.0m，最大拱端厚度83.91m，含扩大基础最大厚度95m，混凝土浇筑方量约803万m3。大坝坝顶弧长约209.0m，分30条横缝，共31个坝段。

2. 施测背景

（1）测区简介及起算来源

在2018年01月白鹤滩水电站右岸大坝已浇筑到接近EL600高程，为满足右岸大坝EL.700～EL.600m高程混凝土施工放样的需求，因此对右岸大坝EL.700～EL.600m高程施工区进行控制点加密，以SG54、SG71、SG90、SG63-1、SG82为已知点进行加密，以满足前方施工测量的需求。

本次加密控制网点起算数据来源业主测量中心2018年01月提供二等测量控制网点，平面坐标系为白鹤滩平面直角坐标系，高程系统为1985国家高程基准，投影面高程为680m。

（2）施测任务、目的

此次施测任务主要是：使用TM30全站仪对右岸大坝EL.700～EL.600高程加密控制点进行观测，为满足大坝混凝土浇筑施工作业提供测量控制基准。

（3）技术依据与要求

采用的主要作业技术依据包括（1）《水电水利工程测量规范》（DL/T5173-2012）;（2）《国家三角测量规范》（GB/T17942-2000）;（3）《中短程光电测距规范》（GB/T16818-2008）;（4）《白鹤滩水电站施工控制网成果表》;

主要技术要求：平面控制网采用三角形进行布设，高程控制网采用三角高程代替水准测量，按三等控制要求，分别对控制点的边长（斜距）、水平角和竖直角进行观测，水平角观测按方向测回法进行作业，边长（斜距）测量采用往、返观测作业，三角高程竖直角应进行对向观测。

3. 施测准备工作

（1）工作基点选点与布设

根据测量控制网“由整体到局部，由高级到低级”布设的原则，本人于2018年01月08日至2018年01月09日跑遍了整个大坝，寻找理想点位，既要满足角度需求、观测条件良好，又要考虑人员、设备安全。最终结合白鹤滩水电站右岸大坝现场施工的情况，本次控制网加密点共采用11个，其中已知点5个（SG71、SG54、SG63-1、SG90、SG82），加密点6个（ZU634、TP-5、YU654、YU684、YU700、YD684）。ZU634位于左岸502洞634平台，TP-5位于左岸坝后634马道，YU654位于右岸坝前654马道、YU684位于右岸坝前684马道，YU700位于右岸坝前700马道，YD684位于右岸坝后684马道，所有点为混凝土标墩，埋设测量标盘，且通视效果良好。

（2）人员、仪器的安排

由于本次控制网加密点共11个，而且施工区域跨度较大，不能一人同时兼顾多个基点，所以采用人守一个基点，加上我主测人员和数据记录人员，共13人。为了保证此次观测任务的顺利实施，对所有参加人员均作了明确的分工。

为了保证观测数据的准确度和可靠性，这次任务配置使用的是在检定周期内、精度满足要求的测量仪器设备。具体情况如下表3-1。

（3）施测前检查

按招投标文件以及规范要求，所使用的仪器和配套的器具均交送相关鉴定部门进行了检定和校准，作业施测前仪器设备主要检查和校核分为以下两部分：

（1）全站仪、气压计、温度计送交计量授权检定单位检定，出具合格的检定证书。

（2）全站仪、棱镜基座、三脚架等设备作业前自检;

4. 施测原理及方法

本人作为主测人员，此次控制网控制开始于2018年01月16日，在2018年01月19日结束，历时4天完成外业数据采集工作，期间控制作业为了更好的避免阳光折射、温度变化大等因素的影响，全部在夜间进行。控制网控制点的边长（斜距）、天顶距和水平角进行了观察，仪器自动观测、记录。

其中边长（斜距）观测时应注意以下几点：（1）严格按照TM30全站仪的操作程序进行仪器的检校，打开所有补偿设置; （2）边长（斜距）观测作业时，将仪器气压p设置为1013.25mbar，温度t设置为120C，相对空气湿度气h设置为60%，测站测量时对各站气压、温度、仪器高、目标高均进行现场记录;内业计算时再进行气象改正及加、乘常数改正。（3）所有边长（斜距）的观测均采用往、返方式观测，测回数不少于6个测回，每个测回照准目标一次，读取数据四个;（4）观测值的各项限差均按《水电水利工程测量规范》（DL/T 5173-2012）规范表3.3.15、表3.5.1执行;

水平角观测时，角度观测作业按方向测回法观测，各测站观测测回数不少于6个测回。在外业观测时，仪器提示超限，应在测回间重新将仪器整平、对中。 由于TM30全站仪的度盘采用绝对编码方式，不存在度盘分划误差的影响;该仪器具有自动照准、观测与记录功能，能在观测作业中减小照准、读数误差，提高了测量精度，给测量外业作业减少工作强度。其观测值的各项限差均按《水电水利工程测量规范》（DL/T 5173-2012）规范表3.3.7执行。

天顶距观测采用TM30全站仪进行自动观测，测回数不少于6个测回;由于TM30全站仪的度盘采用绝对编码方式，不存在度盘分划误差的影响;该仪器具有自动照准、观测与记录功能，能在观测作业中减小照准、读数误差，提高了测量精度，给测量外业作业减少工作强度。其观测值的各项限差均按《水电水利工程测量规范》（DL/T 5173-2012）规范表3.5.1、表4.3.4执行。

5. 数据整理

外业结束后，边长（斜距）、水平角和天顶距等观测数据先由机载的相关后处理软件进行转换，再将相关数据进行输出、转换与整理，最后进行内业计算、验算与校核。通过天顶距归算后的高差与水平距离的往、返较差的比较，此次控制网复核三角网外业观测成果合格，满足三等测量规范要求，最后将其代入进行平差计算。本次控制测量成果采用武测科傻地面控制测量数据处理系统软件，利用所有的边长和方向值对控制网进行平差计算。根据平差结果可知，最弱点为SDT1，点位精度为±1.3mm。具体的点位精度情况平差结果。最弱边为YD684～YU684，边长相对精度为1/287000，其他各边的精度见平差计算成果。高程闭合线路总计10个，最大线路高差闭合差5.19mm，每公里高程测量高差中误差为1.95mm/KM。满足规范规定值（三等）6.0mm/KM。综上所述，该平面网的各项精度指标均满足规范中三等平面网的各项要求，成果优良。控制网（点）成果表与水平距离、高差计算表见附表。

6. 结束语

本次施工加密控制中，还是遇到了观测超限的问题，通过跟改作业时间，由白天作业更改到晚上作业，避免了阳光照射强，温度变化大的因素，以及固定一人一点。在观测超限时，于测回间重新将仪器整平、对中，再重新观测，已保证观测数据的准确性。在每个工程中，测量是工程的眼睛，测量工作关系到现场的施工进度、质量把控，同时也决定整个项目的质量。因此在施工中，测量人一定要高度重视其自身的工作价值，认真执行测量工作每一步步骤，做好施工的生产质量控制，抓住施工要点，保证工程顺利完成。