大型水电工程施工测量管理

大型水电工程施工测量管理Ξ唐贤祥,钱海英(中国水利水电第十四工程局有限公司曲靖分公司,云南曲靖　655000)摘　要:施工测量是工程建设的重要环节,为了适应大型水电工程施工管理的需要,施工测量管理理念应不断创新、管理制度应不断完善。在总结三峡水电站、小湾水电站等大型水电工程施工测量管理的基础上,阐述了大型水电工程较为成功的施工测量管理经验。关键词:大型水电工程;施工测量;管理中图分类号:TB22;TV198+13　　　文献标识码:B　　　文章编号:1006-3951(2010)03-0105-041　前言施工测量工作是工程建设的重要环节,施工测量管理是工程建设项目管理的重要组成部分。大型水电工程施工技术快速发展,项目管理不断创新,对施工测量管理工作提出了更高的要求。施工测量需不断创新管理理念,不断完善管理制度,不断提高管理水平,使测量工作不仅为工程生产服务,为工程质量服务,更积极为项目经营服务,为项目管理服务。充分发挥测量工作在工程建设中的重要作用,是水电工程施工项目管理的需要,也是工程测量发展的需要。三峡水电站施工测量管理理念是规范作业,严格控制质量。小湾水电站施工测量管理理念是技术创新。管理创新,虽然两个工程在施工测量管理理念上有所不同,管理制度上有所区别,但都取得了成功经验。在总结三峡水电站、小湾水电站等大型水电工程施工测量管理的基础上,并参考其它水电工程(如锦屏水电站)的管理经验,对大型水电工程成功的施工测量管理经验进行阐述,希望对在建大型水电施工测量管理工作有一定的借鉴意义。2　大型水电工程施工测量内容大型水电工程施工测量主要包含以下几个方面(不限于):1)施工区控制网点的复测及加密。包括对监理人提供的测量基准点、基准线和水准点及基本资料和数据进行复测验收,布设加密施工测量控制网。2)导流土建工程及临时性工程施工测量。主要包括导流及围堰工程、临时船闸、砂石料场开采及砂石骨料加工系统、混凝土拌和系统、施工工厂设施及施工道路等,原始地形测绘、土石方开挖放样、土石方验收测量、建筑基础面地形测绘、建筑物施工测量放样、竣工验收测量等。3)枢纽土建工程施工测量。主要包括永久船闸、厂房、大坝、泄洪建筑物等工程区原始地形测绘、土石方开挖放样、土石方验收测量、建筑基础面地形测绘、竣工面验收测量以及永久船闸、厂房、大坝、泄洪建筑物等施工测量放样、竣工验收测量等。4)金属结构及机电安装工程施工测量。包括主体工程和临时性工程的所有金属结构安装(闸门和启闭设备)、机电设备安装工程的安装测量、竣工验收测量等。5)其它工程施工测量。包括场内临时道路与临时房屋建筑及其他必要的临时性工程的原始地形测绘、土石方开挖放样、土石方验收测量、建筑基础面地形测绘、竣工面验收测量以及建筑物施工测量放样、竣工验收测量等。6)工程量计量。测量验收资料和测量竣工资料的绘制整编。3　施工测量工作程序和施工测量管理实施措施3.1　施工测量工作程序大型水电站施工测量工作程序简述如下:1)测量基准点、线的复测验收及施工控制点加密。2)施工区的原始地形、断面联合测量。3)开挖放样及超、欠挖检查。501　　　　第26卷第3期　　　　　　　　　　　　　　　　　云南水力发电YUNNANWATERPOWERΞ收稿日期:2010-　作者简介:唐贤祥(1971-),男,云南昭通人,工程师,主要从事水利水电工程施工测量管理工作。4)开挖基础验收面联合测量(开挖竣工测量)。5)混凝土工程施工放样及仓位模板安装的检查验收。6)混凝土形体联合测量(混凝土竣工测量)。7)金属结构及机电安装放样。8)金属结构及机电安装竣工测量。9)测量竣工资料的绘制整编。3.2　施工测量管理实施措施31211　相关法律法规、技术标准的收集及应用相关法律法规、技术标准是测量人员从事测量工作的主要技术依据。水利水电工程测量工作最重要的法律是《中华人民共和国测绘法》,最重要的规范是DLΠT5173水电水利工程施工测量规范。对于有些工程,监理单位或建设单位在国家法规、国家标准、行业标准的基础上,还会针对工程特点提出一些技术标准及要求。测量队应根据项目承建工程的特点,收集相关的法律法规及技术标准,并组织人员进行学习。31212　仪器设备管理根据工程需要配置满足要求的测绘仪器设备,完善仪器设备管理措施,使仪器设备使用处于受控状态。测绘设备管理,主要有以下内容:1)根据相关法律法规制定适合本项目的《测量仪器设备管理办法》,明确管理、使用、维护保养等职责和具体方法并认真执行。2)对需强制检定的仪器设备,编制“检测和测量装置周期检定表”,并经项目总工程师审核批准,按计划进行送检。3)对定期进行自检校核的仪器设备按计划进行自检校核,认真做好自检校核记录,认真填报《监视和测量装置偏离校准状态评审记录》,以及对仪器设备的总结评审。4)仪器设备的放置、使用、维护、保养都应按规范要求执行,保持良好状态。仪器设备使用后认真登记“监视和测量装置运行记录表”,维护保养后认真填写“监视和测量装置维护保养记录表”。5)建立仪器使用情况台帐,使用过程中如发现异常情况,立即停止使用,并且必须及时标识。31213　测绘资质和测绘人员资质管理1)测绘资质的注册、管理等工作由公司测量总队负责,项目部测量队将公司《测绘资质证书》复制3份,存档1份,根据要求分别报送监理单位和建设单位各1份。2)测量队应为测量人员建立档案,将身份证、毕业证、职称证、职业资格证、测绘作业证复制件归档,将以上证件扫描,并附工作简历,建立电子档案。并有计划的检查测绘人员的持证情况,若有测绘人员的测绘作业证快到失效期,测量队应提前半年向公司测量总队提出申请重新注册,并附测绘人员基本情况统计表。3)项目部测量队应建立健全测绘人员登记表,若有人员变动,及时变更,测绘人员登记表和测量人员档案复制件分别报送公司测量总队、监理单位、建设单位,一般半年报送1次。31214　控制测量实施措施大型水电工程控制测量精度要求高,技术难度大,应根据工程建筑物布设和现场地形情况,结合施工进度按国家测绘标准和工程施工精度要求,布设和加密施工测量控制网点。首级平面控制网主要采用GPS静态测量和二等边角网的方法进行测量,平面控制建立三、四等边角网。高程控制网建立国家二等水准,加密施工测量控制网,建立水准高程网和光电测距三角高程网。金属结构及机电设备安装工程应建立专用的控制网。大型水电工程中地下工程受空间及现场环境的影响,控制网布设困难、施测环境差,施测难度大,地下工程控制测量是重点和难点。三峡水电站是世界巨型电站,永久船闸是最大的船闸,永久船闸地下输水系统,质量标准高,平面控制建立四等结点导线网,为了减小对点误差,采用了“三联脚架法”和“左右角全圆观测法”进行观测,高程控制建立二等水准高程网,精度满足规范要求。云南小湾水电站引水发电系统工程是一个超大型地下工程,在不到0.3km2的区域里布置80多条洞室,总长度近17km,这些洞室纵横交错,平洞、斜井、竖井相贯,形成庞大复杂的地下洞室群,是一个复杂的系统工程,测量精度要求高,施测环境差,施测难度大。控制测量建立三等结点导线网和三等三角高程网,采用“三联脚架法”和“左右角全圆观测法”观测的同时,积极进行技术创新,探索出“激光对点法”安置棱镜,大大提高了对中精度和对点时间,提高了控制测量精度,缩短了1Π3左右观测的时间。引水发电系统控制测量最大平面点位中误差4.5mm,最大高程中误差4.2mm,各项精度都高于规范要求(10mm),高精度的控制点为放样工作在基础上提供了质量保证、为创优质工程和样板工程在体型控制上奠定了基础。(小湾水电站引水发电系统工程施工控制网技术获得2008年水利水电测绘学601　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　云南水力发电　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2010年第3期术交流优秀论文三等奖)。控制测量应遵守以下规定:1)制定控制测量技术措施,明确作业程序、作业方法、技术要求。2)控制网点的布设、观测、平差计算严格按有关测量规范执行,平差计算选用可靠的、经过检定的计算软件进行,控制测量成果资料报监理人审批。3)控制成果移交给测量技术员进行使用时,应使用副本或正本的复印件,若使用转抄(或重新打印)成果时,必须有移交人、校核人签字认可。4)定期对施工控制网(点)进行复测,复测的技术要求不低于首次测量时的技术要求,复测成果资料报监理人审批。5)若使用过程中发现异常情况应立即停止使用并及时进行复测,若复测结果有变形情况应及时向监理人报告,协调解决处理措施。31215　施工放样实施措施施工放样在施工测量中工作量最大,是施工测量管理的核心,其质量控制是重点,完善管理制度、规范作业程序是措施,保证质量是目标。1)开挖工程施工放样。积极进行技术创新,研制了一套FX—4800计算器配合电子全站仪的放样程序,避免了人为的计算误差,提高了现场施工放样速度,每点放样计算由几min缩短到几十s;每个洞挖工作面施工放样由1.5h左右缩短到40～50min,提高了工作效率。洞挖工程规范要求允许超挖20cm,小湾电站引水发电系统工程施工单位向业主承诺允许超挖15cm,要求洞挖测量放样误差不超过5cm,测量工作严格要求,精益求精,洞挖测量放样误差一般按2～3cm控制,关键部位还要检查钻杆的角度,指导钻工进行造孔,由于严格控制质量,引水发电系统洞挖工程平均超挖控制在15cm以内。主副厂房一层平均超挖13.6cm,主副厂房三层平均超挖8.9cm,几乎无欠挖,创造了台车开挖地下大洞室质量控制的当时全国记录。尾水洞、空调机室、厂房一层等多个单元被评为洞挖样板工程。引水发电系统工程开挖质量得到专家组好评,施工放样技术达到国内先进水平。2)混凝土工程施工放样。一般是直接放出边线或距离设计边线20～50cm的参照线。使用fx4800或fx4500计算器编程计算出所测点与需放线之间的距离,采用趋近法,重复以上操作,直到所测点与需放线之间的理论距离在2mm以内,方可注标志。如果2mm不能满足精度要求,需要再次移动的情况,移动后必须重新测量。(主要是为了避免移动方向不正确造成的错误)。采用趋近法直接放出混凝土体型设计线,特殊轮廓点的高程。3)金属结构及机电设备安装工程测量。金属结构及机电设备安装施工放样应建立专用的金属结构安装控制网,设计放样,现场放样一般放轴线点和特征点,高程放样一般放两个基准点。金属结构与机电设备安装定位后,进行安装竣工测量。31216　竣工测量竣工测量是工程验收的基础性工作,贯穿工程施工全过程,应保证准确、及时,资料应规范、完整、系统。1)开挖竣工测量。开挖竣工测量主要包括建筑物基础建基面地形图和纵横断面图测绘。根据工程施工进度和验收要求,开挖竣工测量分部位进行,每个验收单元开挖完成后应及时测绘开挖面竣工地形图、断面图。现场测量完成后应及时绘制地形图、纵横断面图、计算超欠挖值(允许欠挖的情况)、计算开挖工程量并报送监理工程师审核认可,及时整编竣工测量成果和资料。2)混凝土工程竣工测量。混凝土工程竣工测量主要包括混凝土衬砌竣工平面图、纵横断面图及重要轮廓点的体形测量。测量方法采用全站仪三维坐标测量方法,精度不低于放样精度,断面布设和布点的密度满足规范要求,计算混凝土体形偏差数据并整理测量成果。3)金属结构安装工程竣工测量。金属结构定位后,以安装基准点为依据,以不低于安装放样时的精度进行竣工测量,检测方法可采用“直接测量法”和“间接检测法”,计算出金属结构安装偏差数据并整理测量成果。4)竣工测量具体技术要求参照相关规定。31217　工程计量管理工程计量是一项贯穿施工全过程的工作。它所形成的测量数据文件、图纸资料、工程量计算及报审资料,是工程结算开挖工程量、土石方填筑工程量、混凝土浇筑工程量的基础资料,也是工程竣工结算的重要依据。1)在工程开工前,必须实测工程部位的原始地形图或断面图。2)边坡与基础开挖施工过程中及时进行土石分层面的现场测绘,土石分层面的现场测绘成果经4方(建设、设计、监理、施工)签字认可,作为计算不701　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　唐贤祥,钱海英　大型水电工程施工测量管理同开挖工程量的依据。3)依据要求每月进行一次土石方开挖工程量验收测量,并将现场测量资料和工程量计算资料及时报送监理人审核,作为施工阶段结算的基础资料。4)分部工程竣工后,应全面实测竣工地形图或竣工断面图,若开挖建基面已被覆盖,可使用单元验收时的测量成果进行补充,绘制竣工地形图、竣工断面图、计算竣工工程量,报监理进行审核。5)及时测绘工程队工程量分界线,计算工程量,原始数据表、工程量计算表、平面图及断面图,必要的文字说明,计量封面,装订成册归档。6)建立工程量台帐,完善工程量管理,分别建立“监理审核工程量的台帐”、“测量队审核工程队的工程量台帐”,完善工程量的计算、统计、审核、管理工作。31218　施工测量质量控制措施严格按照质量管理体系标准,建立健全质量管理体系,制定测量质量管理办法,明确质量管理职责,对测量工作实施过程进行全方位、全过程的有效控制,坚决杜绝一切质量事故的发生。1)建立健全施工测量质量控制体系,完善质量管理制度。2)建立完善测量人员资质和管理制度。3)建立完善仪器设备的控制和管理制度。4)建立完善制度和技术保障制度。5)建立完善测量现场作业质量管理制度。6)建立完善现场施工放样的检查制度。7)建立完善内业资料质量管理制度。4　总结与体会4.1　加强沟通协调工作,获得项目部和相关单位的支持是关键1)加强与项目部的沟通,获得项目部的支持,配置高精度、性能优良的测量设备,组建技术雄厚、管理先进的测量队伍是完成工作任务的基础。2)加强与监理单位、建设单位的沟通协调工作,获得理解与支持,创造良好的外部环境,有利于顺利开展工作。3)加强与项目部各部门之间的沟通协调工作,积极主动支持各部门、厂队的工作,各部门、厂队才会积极支持测量工作是关键。4)加强部门工作之间、人员之间的沟通,创造和谐、融洽的工作环境,有利于工作的开展。4.2　建立健全管理制度是施工测量管理的基础管理制度是开展工作的基础,完善管理制度,规范工作程序。1)应根据测量规范和工程施工测量情况编制测量工作大纲,经项目总工程师审查批准后报监理人审核批复,作为项目施工测量工作的指导性文件。2)制定劳动纪律管理办法、仪器设备管理办法、内业工作管理办法等。3)制定控制测量技术措施、开挖工程施工测量技术措施、混凝土工程施工测量技术措施、安装工程施工测量技术措施等。4)编制测量质量管理办法、控制测量质量措施、施工放样质量措施、内业工作质量措施等质量控制文件并认真执行。4.3　质量控制是施工测量管理的重点质量是施工测量工作的重点,测量工作要建立“以质量为中心”的管理理念。应根据工程质量计划,细化制定测量质量控制管理办法,并从测量人员资质、测量设备、控制测量、施工放样、验收测量、竣工测量、工程计量和资料绘制各方面对质量进行全方位、全过程的有效控制。确保高精度、高效率地完成测量工作,坚决杜绝一切质量事故的发生。4.4　工程计量是施工测量管理的难点大型水电工程项目管理的精细化,建设单位、监理单位、施工单位对工程量的计量及管理比较重视,对工程量的计量及管理提出了更高的要求。工程量计量时段比较长,从开工到竣工结算,一般需要5～6a,计量工作时间长、复杂,计量工作是测量管理工作的难点。施工测量工程计量,首先是外业实测、内业绘图、工程量计算等工作量大,其次是协调处理发包人、承包人、监理人计算工程量差值问题,第三是计算审核工程队工程量。工程计量严格执行水电水利工程施工测量规范、招标文件和相关合同规定的技术条款,严格遵守“公平、公正、合理”的计量原则,完善计量体系和计量方法,准确、及时、系统计量。4.5　充分认识资料编制及管理的规范性、系统性和重要性需要归档管理的资料分两类:①外来文件:设计文件、监理文件、建设单位文件、项目部文件、项目部内部文件。②本部门编制的资料:技术措施及方案、管理办法、控制资料、放样资料、开挖验收资料、仓位立模监测资料、混凝土体型检测资料、工程量计算资料、工程量报审资料、内部工程队(下转第160页)801　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　云南水力发电　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2010年第3期自卸车出渣,在洞内约150m设置一个回车道,ZCL50C型柴油装载机由迎头面抬渣至回车道处,配合5t自卸车装渣。4号隧洞爆破设计同7号隧洞。31312　施工进度4号隧洞出口工作面,进洞段地质条件较差,Ⅳ类围岩段K19+277.26～240m,岩石破碎,渗水较大;4号隧洞进洞前120m应用正装出渣,120m后改用轨道式立爪装岩机配合自卸车出渣,因轨道式立爪装岩机故障率较高,出渣存在死角,需进行二次移设轨道,出渣效率低,使用约40d后改为ZCL50C型侧卸柴油装载机;4号隧洞出口施工进度情况见表7。表7　4号隧洞进口施工进度表施工时段Π(年-季)季进度Π(mΠ季)备注2005-01852月12日进洞,因物质运输困难,停电影响,共计245h。2005-02359使用轨道式立爪装岩机开挖40d。2005-03332.48月份因地方电力改造影响,停电27次,共计335h。2005-04551.62006-012102006年2月9日贯通。　　注:最高月进尺为202mΠ月。31313　通风散烟洞内通风散烟根据电力分布的实际情况,在洞口设置一台2×37kW的轴流风机正压长距离通风,风管采用<1.0m,4号隧洞出口独头供风1600m。31314　施工方案的优缺点优点:①通用设备。②活动范围大,机动性强。缺点:①回车道为满足装渣场的需要扩挖较大和间距小(150m需设置一个)。②废气量大,对施工进度有一定的影响。适用宽度大于4.5m×4m的隧洞,单头掘进长度小于1800m。4　总结1)无轨施工技术。3种无轨施工技术方案在骨料输送线Ⅱ标工程中都取得了良好的效果,在运用上各有优劣。3m3装载机适用于中距离的隧道施工;1.45m3斗容装载机和0.6m3斗容电动装载机适用于长距离的隧道施工;电动装载机适用于电力条件良好的环境。2)资金。无轨出渣技术设备资金投入远比有轨技术低得多;水工隧洞中,小断面隧洞数量少,因此更适合采用无轨技术。3)放样。长隧洞导线控制的方法及XHJ-800激光发射器进行直线洞室放样控制的方法具有精度高,施工放样迅速,准确的特点,特别是激光控制放样在地下工程施工中值得推广。4)通风。长距离隧洞通风采用大功率风机,通风效果显著,洞内的供电设施布置简单。(上接第108页)工程量计算及审核资料、仪器管理资料、人员管理资料、项目质量管理需提供的测量资料、项目经营管理需提供的测量资料等。一定要重视资料的编制及管理工作,资料编制及管理应规范、系统,资料编制按测量规范及相关要求执行,资料归档管理按国家档案管理的要求执行。管理人员应经过档案管理培训,若人员经验不足,测量负责人应经常检查督促,不断改进,同时应请竣工办、综合办等有经验的专家进行指导。若资料编制及管理工作没有做好,会使工作的顺利开展增加很大困难。5　结束语对成功的管理经验进行总结,在原来的管理经验上进行创新,提高施工测量管理水平,促进施工测量工作管理技术的发展,是每一个测量人员的责任,也是测量发展的需要。三峡水电站、小湾水电站施工测量管理工作取得了一定的成绩,在同时期大型水电工程测量管理中处于领先地位,分别获得项目部、监理单位、建设单位、工程局及地方政府的认可和奖励。三峡水电站三联总公司测量队曾获三联总公司先进集体、三峡开发总公司质量先进班组。小湾141联营体测量队曾多次获联营体先进集体、安全先进集体、质量先进班组,连续3年被临沧市评为“青年文明号”,2008年被云南省评为“职工技能提升班组”,多名职工受联营体、母体工程局、水电集团公司的表彰。061　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　云南水力发电　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2010年第3期