田 偉
中國葛洲壩集團基礎(chǔ)工程有限公司 湖北 宜昌 443002
西藏驅(qū)龍銅多金屬礦尾礦庫工程位于拉薩市墨竹工卡縣內(nèi),平均海拔4 200 m,尾礦壩設(shè)計建于爬子果庫段(距離拉薩河約9 km),采用礦砂中線法筑壩,粗砂區(qū)下游壩坡1∶3.5,中線處設(shè)置基礎(chǔ)壩。
基礎(chǔ)壩采用堆石面板壩,當(dāng)達到基礎(chǔ)壩壩頂高程4 080 m時,尾礦庫總庫容為6 877.79×104m3,總壩高為90 m;當(dāng)達到最終堆積高程4 260 m時,尾礦庫總庫容為108 060.66×104m3,總壩高為270 m,為一等庫。尾礦庫系統(tǒng)工程主要分為基礎(chǔ)壩、攔水壩、尾礦庫前期排水系統(tǒng)共3個分項工程組成。
1)本工程規(guī)模較大,尾礦庫工程有三大系統(tǒng),為一綜合性工程,施工測量精度要求較高,控制樁使用頻繁,且受施工干擾大。
2)本工程地處高寒高海拔地區(qū),氣候及自然環(huán)境條件惡劣,對施工現(xiàn)場測量作業(yè)造成了一定的影響和不便,會直接影響到測量成果的準(zhǔn)確性。同時,測量人員的安全管理工作也是施工測量控制的重中之重。
3)受高寒高海拔氣象條件的制約和施工導(dǎo)流方案的限制,按本項目合同工期的要求,主壩的施工進度極其緊張,施工強度大。
4)由于本工程施工測量現(xiàn)場驗收工序多,交通頻繁,大量的填挖使現(xiàn)場地面變動較大,對測量標(biāo)志的埋設(shè)、放線、驗收等存在較大影響,制約著工程的施工進度。
5)本工程挖填工程量大,外業(yè)測量數(shù)據(jù)采集必然會帶來大量的內(nèi)業(yè)繪圖工作,若對這些測量數(shù)據(jù)處理或者管理不到位,就會導(dǎo)致測量結(jié)果的不準(zhǔn)確性,會誤導(dǎo)工程施工,影響工程進度和質(zhì)量。
尾礦庫工程測量隊由5名專業(yè)測量師和2名輔助人員組成,配有徠卡全站儀(TS02)3臺和輔助工具若干。在人員進場后應(yīng)先熟悉施工圖紙,全面了解設(shè)計意圖,審核圖紙中壩體結(jié)構(gòu)的位置關(guān)系和相關(guān)技術(shù)要求,針對設(shè)計精度要求高的重要結(jié)構(gòu)物,進行繪圖復(fù)核[1-2]。
同時,根據(jù)招投標(biāo)文件、規(guī)范結(jié)合施工圖紙、施工條件針對尾礦庫各部位施工工藝流程、施工進度情況等編制施工測量規(guī)劃和施工測量作業(yè)指導(dǎo)書,用于指導(dǎo)現(xiàn)場工程施工測量工作,使現(xiàn)場施工測量工作井然有序,避免盲目施工。
4.1.1 施工控制網(wǎng)樁點埋設(shè)
尾礦庫工程區(qū)域內(nèi)的地表全部是彈簧草皮,厚度約40 cm。在彈簧草皮中埋設(shè)控制樁時,先挖至彈簧草皮以下,放一鋼管,中間再埋入控制樁鋼筋,鋼管內(nèi)加混凝土。控制樁周圍用粗粒土石填充,以確保施工期間樁位不位移、不下沉。同時,施工控制點埋設(shè)在結(jié)構(gòu)物輪廓線以外,不妨礙施工,引測方便,視野良好,宜架設(shè)觀測儀器的平地或平緩的坡地,不受爆破、開挖填筑施工影響。
4.1.2 施工控制網(wǎng)的加密
根據(jù)本工程地形條件和設(shè)計提供的控制點位,經(jīng)我方實地勘察,施工控制網(wǎng)加密測量采用徠卡全站儀按四等閉合導(dǎo)線(GB 50026—2007《工程測量規(guī)范》)控制網(wǎng)技術(shù)要求進行施工控制網(wǎng)測量??紤]本工程處于高寒高海拔地區(qū),氣候及自然環(huán)境條件惡劣,網(wǎng)點建立應(yīng)注意以下幾點:
1)控制網(wǎng)測量作業(yè)選在最佳觀測時間段進行觀測,以陰天微風(fēng)為宜,避免在溫差較大時段進行觀測。在低溫條件下時,儀器應(yīng)有一定的預(yù)熱時間。
2)在本工程區(qū)域內(nèi),因氣溫變化很大,氣象條件會直接影響測距精度,所以在精測時一定要進行氣象改正。經(jīng)項目測量隊研究,購買了通風(fēng)干濕溫度計和高原型氣壓表,將讀取的溫度和氣壓值進行改正。
3)根據(jù)規(guī)范及相關(guān)技術(shù)要求,水平角觀測6測回,嚴(yán)格控制2C差及2C間差值,對超限的觀測值應(yīng)進行重新觀測。豎直角觀測4測回,嚴(yán)格控制豎盤指標(biāo)差,對超限的觀測值重新觀測。對三角高程進行往返觀測,邊長(斜距)往返各觀測2測回(觀測時將氣象元素進行氣象改正),每測回間讀數(shù)不大于2 mm,并進行往返觀測。
4)水平角、豎直角平差采用簡單算術(shù)平均值,測回間差按規(guī)范規(guī)定不得大于9 s,距離觀測值取往返平均值,距離平面投影改正于4 010 m高程平面上,三角高程計算作地球曲率和大氣折光改正。
放線時主要采用控制網(wǎng)點作為測站點,采用全站儀后方交會法或者坐標(biāo)定向法進行施工放線,現(xiàn)場進行檢查、校核,避免放線出現(xiàn)錯誤,確保放樣點準(zhǔn)確。各種結(jié)構(gòu)物放線應(yīng)與現(xiàn)場施工人員緊密配合,避免出現(xiàn)不必要的偏差,測量人員對每個放樣點做好詳細(xì)記錄,并對放樣記錄做好檢查和交底,存檔備查[3-5]。
為保證壩體形體和壩體結(jié)構(gòu),隨著壩體填筑的高度,必須逐層進行測量檢查,并對每層測量數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計,計算出形體偏差。
工程施工測量失誤造成工程質(zhì)量事故及損失往往是非常嚴(yán)重的,并且難以彌補和修復(fù),同時也直接影響著工程進度。因此,尾礦庫工程測量隊建立了自己的施工測量質(zhì)量控制體系,在崗位職責(zé)、管理制度、檢測程序等各個關(guān)節(jié)上加強管理,設(shè)置質(zhì)量檢測機構(gòu)和質(zhì)量管理小組,實行自檢、互檢、復(fù)檢的三級檢查制度。
氣候、季節(jié)變化或者溫差較大時會引起測量誤差,故將對地面控制點進行校核和對誤差進行改正設(shè)為常態(tài),并定期對高程、中線控制點進行復(fù)核,選擇產(chǎn)生誤差較小的時間進行工程測量工作。
根據(jù)本工程總體進度計劃目標(biāo)、月計劃目標(biāo),尾礦庫工程測量隊進行了進度控制監(jiān)測,做好在進度執(zhí)行中的跟蹤檢查,每月對現(xiàn)場各部位的施工進度進行測量數(shù)據(jù)的收集、整理、分析,并進行實際進度與計劃進度的對比,分析產(chǎn)生偏差的原因,采取動態(tài)控制調(diào)整。
由于本項目工程量大,施工部位多,現(xiàn)場施工測量驗收工作及內(nèi)業(yè)資料結(jié)算工作繁瑣,制約著現(xiàn)場施工進度。尾礦庫工程測量隊通過提前繪制橫斷面圖,按照50 cm一層計算出壩體每層工程量,并上報監(jiān)理審核,每月只需根據(jù)現(xiàn)場實際完成高程,對照每層工程量表進行結(jié)算,在施工測量驗收與工程結(jié)算上,大大縮短了時間,有利于加快施工進度。
在工程外業(yè)測量數(shù)據(jù)采集后,及時傳輸?shù)睫k公電腦上,專人建立獨立統(tǒng)一數(shù)據(jù)文件包,存放測量數(shù)據(jù),并注明測量的日期、工程名稱、工程部位以及測量員,使用、查看測量數(shù)據(jù)時能夠快速找出。
內(nèi)業(yè)人員必須認(rèn)真整理內(nèi)業(yè)資料,保證所有測量資料的準(zhǔn)確完整。尾礦庫工程測量隊為了有效地提高測量內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理的正確性,測量數(shù)據(jù)內(nèi)業(yè)計算完成后,換人進行檢算,復(fù)核計算結(jié)果的正確性。同時,測量內(nèi)容、計算成果等要詳細(xì)填入測量手簿內(nèi),并簽好姓名及日期。
4.6.1 基礎(chǔ)壩、攔水壩控制
在壩體填筑過程中,必須對各類壩料進行測量放線,并將填筑邊線測量結(jié)果繪在斷面圖中。橫斷面圖供填筑壩體收方結(jié)算,采用1∶200比例尺,而為便于測邊放樁,則采用1∶500比例尺。
在壩區(qū)開挖和壩體填筑施工過程中,定期進行縱橫斷面進度測量,對各類填筑料界限加以區(qū)分,并將施測成果繪制成圖表,計算出有效方量。
4.6.2 庫前排水系統(tǒng)隧洞控制
對于洞內(nèi)控制網(wǎng)的測量工作,采用單導(dǎo)線形式,分2次獨立觀測,并隨時對其導(dǎo)線點的穩(wěn)定性進行觀測,導(dǎo)線在洞內(nèi)200 m左右布設(shè)1個導(dǎo)線點。洞內(nèi)以三角高程代替水準(zhǔn)測量進行高程控制,定期對導(dǎo)線進行復(fù)核。洞室的放樣利用全站儀采用邊角后方交會法,與掌子面的距離控制在15 m左右進行放樣。開挖放樣以施工導(dǎo)線標(biāo)定的軸線為依據(jù),嚴(yán)格按照設(shè)計開挖斷面尺寸每循環(huán)進行施工放樣,掌子面放樣點間距為0.5 m,并每次做好測量放樣記錄。
4.6.3 庫前排水系統(tǒng)排水井的垂直度控制
排水井首層混凝土施工完成后,分別在外墻立柱上各彈出1條豎直線,并涂上2個紅色三角標(biāo)記,作為上層墻支模板的控制線。上層混凝土支模板時,先校核控制線,再測量復(fù)核模板,以保證立柱與下一層立柱在同一鉛垂線上。以此層層傳遞,從而保證庫前排水系統(tǒng)排水井的垂直度。
在高海拔區(qū)域施測,測量人員自身要掌握基本的高原知識,進行專項安全意識教育和培訓(xùn)。如在高海拔區(qū)域發(fā)生高原反應(yīng)、感冒、凍傷等疾病時,要立即采取有效的治療措施[6-8]。施測過程中,要像保護眼睛一樣維護測量儀器,避免儀器碰撞或傾倒,在雨天或強烈陽光下要打傘,并應(yīng)有專人看護。儀器使用完畢后應(yīng)立即入箱上鎖,由專人負(fù)責(zé)保管。
尾礦庫工程施工測量控制網(wǎng),將尾礦庫工程嚴(yán)密地控制在其中。經(jīng)過業(yè)主和監(jiān)理的評定驗收,該施工控制網(wǎng)無論從測角精度、邊長相對中誤差,還是各點的點位中誤差,均滿足四等測量控制網(wǎng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)及現(xiàn)場施工精度要求,成果優(yōu)良。
測量隊在開工前對各施工部位通過外業(yè)數(shù)據(jù)采集、內(nèi)業(yè)編輯,進行原始地形圖測繪工作。該成果的作業(yè)方法、橫縱斷面圖繪制等各項技術(shù)指標(biāo)滿足測量規(guī)范及相關(guān)技術(shù)規(guī)定要求,通過了業(yè)主和監(jiān)理的驗收,并將此套資料作為礦區(qū)內(nèi)的樣板資料,可供本工程竣工驗收使用。
在各分項工程建成基面清表完成之后,即對其進行竣工測量,按實際清表地形變化進行外業(yè)數(shù)據(jù)采集,測量內(nèi)業(yè)人員根據(jù)測量數(shù)據(jù)按1∶200和1∶500的比例尺繪制清表后竣工斷面圖、平面圖及樁號高程網(wǎng)絡(luò)圖,并與原始地面線作比較,計算出實際開挖填筑方量并上報監(jiān)理,作為本工程竣工結(jié)算時的重要依據(jù)。
嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙、測量規(guī)范及施工技術(shù)要求進行測量放線,并設(shè)置明顯標(biāo)志,以便于施工人員進行控制,按照確定的施工鋪設(shè)厚度提前埋設(shè)填筑樁,標(biāo)明填筑高程,以保證滿足設(shè)計要求。
在主壩體石方填筑施工中,由測量人員進行跟蹤測量,進行邊線樁位精調(diào)或校核,最后經(jīng)過測量監(jiān)理復(fù)測驗收合格。
另外,主壩體的填筑質(zhì)量、施工進度均滿足業(yè)主、監(jiān)理要求。
庫前排水洞開挖采用支導(dǎo)線實施放線,嚴(yán)格控制洞室走向和開挖尺寸,以達到設(shè)計要求。目前各施工項目已準(zhǔn)確順利完成,通過了業(yè)主、監(jiān)理的驗收,同時各竣工測量資料也得到業(yè)主、監(jiān)理的認(rèn)可[9-10]。
西藏驅(qū)龍銅多金屬礦尾礦庫工程施工測量具有精度要求高、施工工期緊、施工強度大、現(xiàn)場地形條件差、氣候及自然環(huán)境條件惡劣等特點。為此,從施工測量控制網(wǎng)、進度、質(zhì)量等方面進行分析,總結(jié)出了適合高寒高海拔地區(qū)超大型尾礦庫的施工測量控制技術(shù),在保證工程進度和工程質(zhì)量的同時,也為項目的竣工驗收提供了技術(shù)保障。