三峽工程中排漂孔弧形閘門測(cè)量控制技術(shù)研究

摘 要：弧形閘門的安裝測(cè)量控制比其他平閘門的安裝測(cè)量在精度方面要求更高、更嚴(yán)。施工工藝要求更細(xì)；測(cè)量技術(shù)要求更為合理、規(guī)范。結(jié)合三峽三期工程中三峽測(cè)量隊(duì)承擔(dān)的3#排漂孔弧形閘門的安裝測(cè)量控制過程，就怎樣能更好的進(jìn)行弧形門的安裝測(cè)量控制進(jìn)行簡(jiǎn)單的探討，為以后類似的工程測(cè)量提供可靠的借鑒經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：三峽工程；排漂孔；弧形閘門；測(cè)量控制

1 工程概況

三峽工程建設(shè)中，閘門埋件及門葉安裝占據(jù)了整個(gè)金屬結(jié)構(gòu)安裝的很大一部分，弧形閘門因其在受力和啟閉方面具有獨(dú)特的一面而被廣泛應(yīng)用于溢流壩段泄水孔和排漂孔，但弧形閘門在安裝過程中卻比平板閘門更為復(fù)雜、施工工藝和測(cè)量控制要求更高。排漂孔弧形閘門寬7.0m×高13.960m×厚1.7473m，弧面半徑R=20m，支鉸中心高程為139.400m，支鉸座底面俯角9.81°。

2 測(cè)量控制網(wǎng)的布設(shè)

2.1 平面控制網(wǎng)的布設(shè)

綜合考慮排漂孔側(cè)墻砼澆筑的上升速度及其他工程部位的影響，以及在安裝后期將面臨與外界施工等級(jí)控制網(wǎng)失去通視的情況，必須在排漂孔底板的溢流面上布設(shè)相對(duì)獨(dú)立的矩形控制網(wǎng)，以保證在整個(gè)弧形閘門安裝過程中系統(tǒng)的統(tǒng)一性。這也是弧形閘門安裝過程中及其重要的準(zhǔn)備工作。首先采用三角測(cè)量法，利用施工等級(jí)控制網(wǎng)在排漂孔底板上布設(shè)兩個(gè)控制點(diǎn)pk1、pk2，采用南方測(cè)繪的平差軟件進(jìn)行平差計(jì)算后上報(bào)監(jiān)理工程師及業(yè)主測(cè)量中心進(jìn)行校核，要求控制點(diǎn)點(diǎn)位限差相對(duì)于鄰近控制網(wǎng)點(diǎn)的點(diǎn)位小于±5mm，在確認(rèn)無誤后，首先布設(shè)排漂孔中心線Z1～Z4做為安裝軸線，在Z2上設(shè)站，檢查Z1～Z4的共線度并配合鋼帶尺布設(shè)2L、2R兩點(diǎn)，再分別在2L、2R設(shè)站布設(shè)1L、3L、1R、3R?？刂凭W(wǎng)布設(shè)時(shí)，先用紅鉛筆在地面上做好標(biāo)記，以便在校核時(shí)進(jìn)行調(diào)整。最后分別在1L、3L、1R、3R上設(shè)站，對(duì)各點(diǎn)間的直角關(guān)系、共線度、直線及對(duì)角線距離進(jìn)行反復(fù)測(cè)量，并用鋼帶尺實(shí)際量距進(jìn)行比較，對(duì)整個(gè)控制網(wǎng)進(jìn)行調(diào)整，使矩形控制網(wǎng)各共線度、直角度符合規(guī)范要求。

2.2 高程基準(zhǔn)點(diǎn)的布設(shè)

在高程控制方面，提前在溢流面砼澆筑時(shí)埋設(shè)銅球BM1、BM2，利用Ⅱ等水準(zhǔn)點(diǎn)作為基準(zhǔn)，采用Ⅱ等水準(zhǔn)的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行閉合測(cè)量。

3 閘門底坎的安裝測(cè)量

受溢流面條件限制，閘門底坎布置為傾角71.811°的斜面，在保證傾斜度不變的情況下，底坎X方向的軸線控制為±3mm，高程控制為±5mm。

4 弧門支鉸的放樣及安裝測(cè)量

4.1 支鉸的放樣

弧門支鉸的放樣至關(guān)重要，首先在4R、4L上分別設(shè)站，后視1R、1L，將儀器轉(zhuǎn)動(dòng)90°在兩側(cè)側(cè)墻上布設(shè)的支架上放出OL、OR，再采用豎直傳高的方法將水準(zhǔn)高程傳至OL、OR上，使OL、OR兩點(diǎn)的X軸向坐標(biāo)為0+29.057（支鉸中心），高程為139.400米。在這兩點(diǎn)上懸掛一條0.3mm的鋼絲，一端掛設(shè)重錘盡量減少鋼絲的垂曲度，采用檢定過的鋼帶尺丈量底坎中心線（砼澆筑后）至鋼絲的實(shí)際斜距，在經(jīng)過垂曲、溫度改正后與理論半徑（R=20米）的限差應(yīng)不大于±1mm，若超出限差時(shí)，重新對(duì)鉸軸中心點(diǎn)進(jìn)行校核、調(diào)整，直至滿足限差要求。

4.2 錨栓架套模的安裝

支鉸的安裝采用的是先安裝錨栓架套模的安裝工藝，其好處是避免了體積、自重龐大的支鉸在調(diào)整上帶來的不便。錨栓架的安裝精度直接影響支鉸的安裝精度，因此采用重錘加油桶配合鋼尺量距和全站儀配合鋼帶尺校核兩種測(cè)量方法進(jìn)行定位檢測(cè)，并且還要進(jìn)行兩塊套模埋件的共面度測(cè)量，從而保證了支鉸座鉸軸中心線垂直于孔口中心線。

4.3 支鉸的安裝

支鉸的正式安裝是采用穿軸整體一次吊裝到位的方法，避免了多種結(jié)構(gòu)件在拼裝過程中出現(xiàn)的誤差。是在錨栓架澆筑后砼達(dá)到凝固齡期拆除相關(guān)模板后進(jìn)行的，在此之前所要作的測(cè)量工作是將兩側(cè)墻上的OL、OR兩點(diǎn)向高處垂直移動(dòng)一定距離，具體以超過支鉸為準(zhǔn)。支鉸與錨栓架采用螺栓連接，可調(diào)整的空間非常小。在抬高后的OL、OR兩點(diǎn)上繃設(shè)鋼絲，依然采用重錘加油桶配合鋼尺量距和全站儀配合鋼帶尺校核兩種測(cè)量方法進(jìn)行檢測(cè)，錨栓架的砼后變形較小時(shí)，支鉸基本上不用調(diào)整就能滿足規(guī)范要求。

弧門支鉸的安裝完成后，弧形門安裝測(cè)量工作就完成一半了，因此，控制網(wǎng)的布設(shè)及支鉸的安裝是弧形工作門安裝的重點(diǎn)。

5 弧形門葉的安裝測(cè)量

弧形門葉的安裝采用逐層疊摞的施工工藝，首先利用底坎上的3L、Z3、3R點(diǎn)進(jìn)行首節(jié)定位，再將5節(jié)門葉逐層疊摞放置在預(yù)留門槽內(nèi)，進(jìn)行初步加固連接，用支臂與支鉸連接起來。檢測(cè)時(shí)采用全站儀與無氣泡小棱鏡配合測(cè)量弧門面板兩側(cè)邊沿的坐標(biāo)值（每1米采集一個(gè)點(diǎn)），用坐標(biāo)反算程序計(jì)算測(cè)點(diǎn)至支鉸中心的半徑（R=20米）；再采用鋼帶尺直接量距的方法丈量?jī)x器測(cè)量點(diǎn)位距支鉸中心的實(shí)際半徑，與儀器測(cè)量計(jì)算出的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，在不超出規(guī)范的情況下，最后以加垂曲、溫度改正后的實(shí)際量距為準(zhǔn)進(jìn)行弧門門葉的控制，儀器測(cè)量值做為校核。在經(jīng)過反復(fù)測(cè)量后，進(jìn)行最終焊接，焊后測(cè)量變形值。

6 啟閉機(jī)的安裝控制測(cè)量

排漂孔弧形門啟閉機(jī)安裝在門槽頂部EL.161.9米高程的平臺(tái)上，首先在提前布設(shè)好的Z4點(diǎn)上設(shè)站，后視Z1點(diǎn)，在EL.161.9米的平臺(tái)上布設(shè)控制點(diǎn)QZ，進(jìn)行反復(fù)測(cè)量?？刂泣c(diǎn)的布設(shè)以架設(shè)儀器后能看見支鉸鉸軸中心及Z4為宜，在QZ上架站，后視Z4，檢查鉸軸中心。因后期受啟閉機(jī)安裝影響使QZ與Z4通視受阻，所以預(yù)先在兩側(cè)墻上布設(shè)后視點(diǎn)A、B，經(jīng)多次后視讀數(shù)，最后確定QZ到A點(diǎn)，QZ到B點(diǎn)的角度值做為以后測(cè)量時(shí)的后視及檢查點(diǎn)。高程點(diǎn)則采用豎直傳高的方法以鉸軸中心實(shí)際值為基準(zhǔn)，在兩側(cè)墻上布設(shè)兩個(gè)高程點(diǎn)，需進(jìn)行多次往返測(cè)量以保證其精度。

7 側(cè)軌板及門楣的安裝測(cè)量控制endprint

在啟閉機(jī)安裝完成后，就進(jìn)行連門調(diào)試，做門葉在預(yù)留軌道槽內(nèi)的畫弧試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)束后就要進(jìn)行側(cè)軌板的安裝，因側(cè)軌板的安裝需搭設(shè)腳手架，而受環(huán)境限制，腳手架的搭設(shè)必須與門葉連接才能保證其穩(wěn)定性，因此門葉要下落距底坎不到1米的位置，這樣側(cè)軌板的設(shè)計(jì)位置距門葉側(cè)邊的距離就只有5cm左右，這就給安裝及測(cè)量帶來了很大的難度。側(cè)軌板的安裝測(cè)量控制為水封工作軌面的垂直度，設(shè)計(jì)要求為+2/-1mm；及側(cè)軌板水封中心到鉸軸中心的半徑（R=19.970米），設(shè)計(jì)要求為±5mm；軌面扭曲度為3mm。在安裝前依然是進(jìn)行側(cè)軌板的基準(zhǔn)放樣，除在底坎上放出側(cè)軌板的定位點(diǎn)（距側(cè)軌板15cm）2#、5#外，在門葉的前后各放一個(gè)點(diǎn)，保證三點(diǎn)在一條直線上。放樣完畢后，采用鋼帶尺量距對(duì)所放點(diǎn)位進(jìn)行校核，確保其準(zhǔn)確無誤。測(cè)量時(shí)在門葉的前后兩點(diǎn)上繃上鋼絲做為基準(zhǔn)，從軌道頂部掛重錘至油桶內(nèi)，用鋼板尺量出垂直鋼絲距基準(zhǔn)鋼絲的距離做為底數(shù)，再量出側(cè)軌板水封面據(jù)垂直鋼絲的距離與底數(shù)相加，再與15cm相比較，看是否滿足規(guī)范要求。不斷的調(diào)整垂直鋼絲的位置，在軌道上每一米采集一個(gè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)都符合規(guī)范要求，則本條軌道的垂直度是合格的；半徑測(cè)量則直接用鋼帶尺丈量鉸軸中心至側(cè)軌板水封中心，加垂曲、溫度改正后在規(guī)范要求之內(nèi)則為合格；軌面扭曲度是軌面同斷面上上下游兩點(diǎn)之差不超過3mm，垂直度測(cè)量完畢后，扭曲度可以直接計(jì)算得出。當(dāng)側(cè)軌板各項(xiàng)數(shù)值均符合規(guī)范要求，則可以進(jìn)行最后加固、澆筑。澆筑時(shí)應(yīng)盡量小心，避免對(duì)側(cè)軌板產(chǎn)生碰撞，澆筑后出現(xiàn)大的變形則無法進(jìn)行處理而造成水封壓縮量的減少或加大。門楣的測(cè)量控制較為簡(jiǎn)單，主要是以側(cè)軌板澆筑完門葉落下后根據(jù)門葉位置調(diào)整其高度。

8 經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

三峽三期工程中排漂孔弧形閘門及埋件安裝因受其他施工影響，施工周期較長(zhǎng)，且測(cè)量作業(yè)環(huán)境較差，安全隱患較多，給測(cè)量人員和設(shè)備帶來了很多不便。弧形門的安裝精度比其他平板閘門要求更高、更嚴(yán)，施工工藝要求更細(xì)；測(cè)量技術(shù)要求更為合理、規(guī)范。采用支鉸穿軸整體吊裝和門葉一次性疊摞完成的安裝方法，則要求矩形平面控制網(wǎng)的建立要嚴(yán)密、及時(shí)；鉸軸中心線距底坎中心線的距離必須要求不大于設(shè)計(jì)值的±1mm。因此，我們必須有一整套完整、規(guī)范、合理的測(cè)量作業(yè)程序來保證其精度。

作者簡(jiǎn)介：于旭陽(yáng)（1974，9-），男，中國(guó)水利水電第四工程局有限公司勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院渝廣高速公路測(cè)量隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)。endprint

在啟閉機(jī)安裝完成后，就進(jìn)行連門調(diào)試，做門葉在預(yù)留軌道槽內(nèi)的畫弧試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)束后就要進(jìn)行側(cè)軌板的安裝，因側(cè)軌板的安裝需搭設(shè)腳手架，而受環(huán)境限制，腳手架的搭設(shè)必須與門葉連接才能保證其穩(wěn)定性，因此門葉要下落距底坎不到1米的位置，這樣側(cè)軌板的設(shè)計(jì)位置距門葉側(cè)邊的距離就只有5cm左右，這就給安裝及測(cè)量帶來了很大的難度。側(cè)軌板的安裝測(cè)量控制為水封工作軌面的垂直度，設(shè)計(jì)要求為+2/-1mm；及側(cè)軌板水封中心到鉸軸中心的半徑（R=19.970米），設(shè)計(jì)要求為±5mm；軌面扭曲度為3mm。在安裝前依然是進(jìn)行側(cè)軌板的基準(zhǔn)放樣，除在底坎上放出側(cè)軌板的定位點(diǎn)（距側(cè)軌板15cm）2#、5#外，在門葉的前后各放一個(gè)點(diǎn)，保證三點(diǎn)在一條直線上。放樣完畢后，采用鋼帶尺量距對(duì)所放點(diǎn)位進(jìn)行校核，確保其準(zhǔn)確無誤。測(cè)量時(shí)在門葉的前后兩點(diǎn)上繃上鋼絲做為基準(zhǔn)，從軌道頂部掛重錘至油桶內(nèi)，用鋼板尺量出垂直鋼絲距基準(zhǔn)鋼絲的距離做為底數(shù)，再量出側(cè)軌板水封面據(jù)垂直鋼絲的距離與底數(shù)相加，再與15cm相比較，看是否滿足規(guī)范要求。不斷的調(diào)整垂直鋼絲的位置，在軌道上每一米采集一個(gè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)都符合規(guī)范要求，則本條軌道的垂直度是合格的；半徑測(cè)量則直接用鋼帶尺丈量鉸軸中心至側(cè)軌板水封中心，加垂曲、溫度改正后在規(guī)范要求之內(nèi)則為合格；軌面扭曲度是軌面同斷面上上下游兩點(diǎn)之差不超過3mm，垂直度測(cè)量完畢后，扭曲度可以直接計(jì)算得出。當(dāng)側(cè)軌板各項(xiàng)數(shù)值均符合規(guī)范要求，則可以進(jìn)行最后加固、澆筑。澆筑時(shí)應(yīng)盡量小心，避免對(duì)側(cè)軌板產(chǎn)生碰撞，澆筑后出現(xiàn)大的變形則無法進(jìn)行處理而造成水封壓縮量的減少或加大。門楣的測(cè)量控制較為簡(jiǎn)單，主要是以側(cè)軌板澆筑完門葉落下后根據(jù)門葉位置調(diào)整其高度。

8 經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

三峽三期工程中排漂孔弧形閘門及埋件安裝因受其他施工影響，施工周期較長(zhǎng)，且測(cè)量作業(yè)環(huán)境較差，安全隱患較多，給測(cè)量人員和設(shè)備帶來了很多不便?；⌒伍T的安裝精度比其他平板閘門要求更高、更嚴(yán)，施工工藝要求更細(xì)；測(cè)量技術(shù)要求更為合理、規(guī)范。采用支鉸穿軸整體吊裝和門葉一次性疊摞完成的安裝方法，則要求矩形平面控制網(wǎng)的建立要嚴(yán)密、及時(shí)；鉸軸中心線距底坎中心線的距離必須要求不大于設(shè)計(jì)值的±1mm。因此，我們必須有一整套完整、規(guī)范、合理的測(cè)量作業(yè)程序來保證其精度。

作者簡(jiǎn)介：于旭陽(yáng)（1974，9-），男，中國(guó)水利水電第四工程局有限公司勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院渝廣高速公路測(cè)量隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)。endprint

在啟閉機(jī)安裝完成后，就進(jìn)行連門調(diào)試，做門葉在預(yù)留軌道槽內(nèi)的畫弧試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)束后就要進(jìn)行側(cè)軌板的安裝，因側(cè)軌板的安裝需搭設(shè)腳手架，而受環(huán)境限制，腳手架的搭設(shè)必須與門葉連接才能保證其穩(wěn)定性，因此門葉要下落距底坎不到1米的位置，這樣側(cè)軌板的設(shè)計(jì)位置距門葉側(cè)邊的距離就只有5cm左右，這就給安裝及測(cè)量帶來了很大的難度。側(cè)軌板的安裝測(cè)量控制為水封工作軌面的垂直度，設(shè)計(jì)要求為+2/-1mm；及側(cè)軌板水封中心到鉸軸中心的半徑（R=19.970米），設(shè)計(jì)要求為±5mm；軌面扭曲度為3mm。在安裝前依然是進(jìn)行側(cè)軌板的基準(zhǔn)放樣，除在底坎上放出側(cè)軌板的定位點(diǎn)（距側(cè)軌板15cm）2#、5#外，在門葉的前后各放一個(gè)點(diǎn)，保證三點(diǎn)在一條直線上。放樣完畢后，采用鋼帶尺量距對(duì)所放點(diǎn)位進(jìn)行校核，確保其準(zhǔn)確無誤。測(cè)量時(shí)在門葉的前后兩點(diǎn)上繃上鋼絲做為基準(zhǔn)，從軌道頂部掛重錘至油桶內(nèi)，用鋼板尺量出垂直鋼絲距基準(zhǔn)鋼絲的距離做為底數(shù)，再量出側(cè)軌板水封面據(jù)垂直鋼絲的距離與底數(shù)相加，再與15cm相比較，看是否滿足規(guī)范要求。不斷的調(diào)整垂直鋼絲的位置，在軌道上每一米采集一個(gè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)都符合規(guī)范要求，則本條軌道的垂直度是合格的；半徑測(cè)量則直接用鋼帶尺丈量鉸軸中心至側(cè)軌板水封中心，加垂曲、溫度改正后在規(guī)范要求之內(nèi)則為合格；軌面扭曲度是軌面同斷面上上下游兩點(diǎn)之差不超過3mm，垂直度測(cè)量完畢后，扭曲度可以直接計(jì)算得出。當(dāng)側(cè)軌板各項(xiàng)數(shù)值均符合規(guī)范要求，則可以進(jìn)行最后加固、澆筑。澆筑時(shí)應(yīng)盡量小心，避免對(duì)側(cè)軌板產(chǎn)生碰撞，澆筑后出現(xiàn)大的變形則無法進(jìn)行處理而造成水封壓縮量的減少或加大。門楣的測(cè)量控制較為簡(jiǎn)單，主要是以側(cè)軌板澆筑完門葉落下后根據(jù)門葉位置調(diào)整其高度。

8 經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

三峽三期工程中排漂孔弧形閘門及埋件安裝因受其他施工影響，施工周期較長(zhǎng)，且測(cè)量作業(yè)環(huán)境較差，安全隱患較多，給測(cè)量人員和設(shè)備帶來了很多不便?；⌒伍T的安裝精度比其他平板閘門要求更高、更嚴(yán)，施工工藝要求更細(xì)；測(cè)量技術(shù)要求更為合理、規(guī)范。采用支鉸穿軸整體吊裝和門葉一次性疊摞完成的安裝方法，則要求矩形平面控制網(wǎng)的建立要嚴(yán)密、及時(shí)；鉸軸中心線距底坎中心線的距離必須要求不大于設(shè)計(jì)值的±1mm。因此，我們必須有一整套完整、規(guī)范、合理的測(cè)量作業(yè)程序來保證其精度。

作者簡(jiǎn)介：于旭陽(yáng)（1974，9-），男，中國(guó)水利水電第四工程局有限公司勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院渝廣高速公路測(cè)量隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)。endprint