水电站工程施工测量及试验检测.docx

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水电站工程施工测量及试验检测

水电站工程施工测量及试验、检测

14.1施工测量

14.1.1施工测量范围

依据AC江本水电站引水发电系统土建及金属结构安装工程招标文件规定的主要工程项目，施工测量范围如下：

（1）引水系统工程施工测量：

包括电站进水口、压力管道洞口覆盖层土石方开挖放样、混凝土浇筑施工测量放样、原始地形测绘、土石方验收测量、建筑基础面地形测绘、施工测量放样、竣工面验收、金属结构与机电设备埋件安装测量；洞内工程的轴线、坡度、高程和开挖断面的放样；贯通测量误差的确定与调整；测绘地下工程的纵横断面，并计算开挖和填筑工程量；对施工部位进行检查验收，绘制竣工图，整理施工验收及竣工验收资料。

（2）地下厂房工程施工测量：

地下洞室群土石方开挖放样、土石方验收测量、建筑基础面地形测绘、混凝土浇筑施工测量放样、竣工面验收；洞内工程的轴线、坡度、高程和开挖断面的放样；贯通测量误差的确定与调整；测绘地下工程的纵横断面，并计算开挖和填筑工程量；对施工部位进行检查验收，绘制竣工图，整理施工验收及竣工验收资料。

（3）尾水系统工程施工测量：

包括尾水系统洞室群及隧洞出口洞口覆盖层土石方开挖放样、原始地形测绘、土石方验收测量、建筑基础面地形测绘、混凝土浇筑施工测量放样、竣工面验收；洞内工程的轴线、坡度、高程和开挖断面的放样；贯通测量误差的确定与调整；测绘地下工程的纵横断面，并计算开挖和填筑工程量；对施工部位进行检查验收，绘制竣工图，整理施工验收及竣工验收资料。

（4）金属结构与机电设备埋件安装施工测量；

（5）其它工程施工测量放样、原始地形测绘、土石方验收测量、建筑基础面地形测绘、施工测量放样、竣工面验收、金属结构与机电设备埋件安装测量；

（6）各单项工程的工程量计算、竣工测量和竣工资料的整编。

14.1.2技术标准和规范

《国家三角测量规范》（GB/T17942-2000）

《全球卫星系统（GPS）测量规范》CH2001-92

《国家一、二等水准测量规范》GB12897-91

《国家三、四等水准测量规范》GB12898-91

《水利水电工程施工测量规范》SL52-93

《水利水电工程测量规范》SL197-97

《中短程光电测距规程》GB16818-1997

《测绘技术总结编写规定》CH1001-91

《测绘产品检查验收规定》ZBA75002-89

14.1.3施工测量技术方案

（1）施工控制网的布设与测量

①洞外控制测量

接收监理人提供的测量基准点、基准线后，校核其测量精度，复核资料和数据的准确性，并将复测结果报送监理人。

以基准点线为施工控制网的起算点，按照测绘规程规范和工程施工精度要求，布设施工测量加密控制网，将各洞口的平面控制点与加密网连接成全网，平面控制网点采用Trimble4800GPS静态方式进行测量，并按二等GPS网的技术要求施测，控制网边长投影到隧洞进、出口的平均高程面上，其点位中误差不超过±10mm，控制网的平均边长相对中误差不超过1/250000。

控制网点的高程按二等水准精度测量技术要求，采用LeicaDNA03数字水准仪施测，每个洞口附近至少2个高程控制点，并布设成环线或附合路线，闭合差不超过±4

（L为高程导线线路总长）。

主要测量控制网点埋设钢筋砼标墩，顶部埋设不锈钢强制对中标盘，标盘对中误差＜±0.1mm。

上述测量控制网点在工程完工后的规定期限内完好无损地移交给业主。

②洞内控制测量

洞内平面控制测量沿洞壁两侧布设光电测距多环基本导线和施工导线，主要拐角点埋设观测墩或插入洞壁的金属观测架。

基本导线根据洞内通视条件布设成边长近似相等的导线；施工导线点约50m埋设1点，并与基本导线附合。

洞内基本导线独立进行两组观测，两次观测值较差不大于中误差的2

倍，取其平均值为最后成果。

洞内平面控制测量仪器采用LeicaTC1800全站仪施测。

洞内高程控制采用三等水准测量，高程控制点标石与基本导线点重合。

其环线或附合路线闭合差不超过±12

（L为高程导线线路总长）。

③竖井联系测量

在竖井开挖过程中，必须将地面控制网中的坐标、方向及高程经由竖井传递到地下，称之为竖井联系测量。

根据现场的施工及工作面情况，拟选择一井定向和竖直传高的方法进行竖井联系测量。

一井定向采用垂线法进行，首先由地面用吊线向竖井内投点，然后由地面和地下控制点与吊垂线进行连接测量；也可以使用激光投点仪或光学投点仪器进行，投点误差不超过±2mm

当使用竖直传高进行高程传递时，必须对地面上的起始高程点进行校核；使用经严格检定过的钢尺，使用中对其加各项改正。

（2）洞外施工区原始地形测绘

根据工程施工范围,在单项工程开工前按规范要求复测原始地形图,测图比例尺选择为1:

500，测量作业前，通知监理人，以利于监理人安排现场作业监督、检查。

在单项工程开工前原始地形图测绘完成后及时报送监理人审核认可，经监理人审核认可的原始地形图与开挖放样剖面图是工程后续施工及工程量计量的重要依据。

原始地形图经监理人认可后，及时按照单项工程结构特征和地形变化情况按5～20m间距绘制横断面图。

（3）施工测量放样及断面测量

①洞内工程施工测量

洞内开挖以施工导线标定的轴线为依据，使用全站仪极坐标法放样；高程放样可采用几何水准测量或光电测距三角高程测量。

洞内开挖轮廓放样点相对于洞室轴线的限差为±50mm，混凝土衬砌立模点相对于洞室轴线的限差为±20mm。

洞内开挖放样在掌子面上标定中线、腰线和开挖轮廓线，并在腰线或中线位置安装激光指向仪。

及时测绘开挖竣工断面和混凝土衬砌（和喷锚支护）竣工断面，并计算开挖工程量和混凝土衬砌工程量。

断面间距直线段为5m，曲线段为3m，对结构变化或特殊部位应适当加测断面，断面测点相对于洞室轴线的测量限差为±50mm，混凝土衬砌竣工断面为±20mm。

②洞外工程施工测量

洞外工程主要采用全站仪极坐标法进行施工测量，放样点精度满足招标文件和规范的要求。

主体工程的基础轮廓点开挖放样点位平面位置中误差、高程中误差均应小于±50～100mm。

对于其他部位的开挖放样点平面、高程点位中误差应小于±100mm。

在开挖工程中经常校核测量开挖平面位置、水平标高、控制桩号、水准点和边坡坡度是否符合施工图纸的要求，并将测量资料提交监理人。

混凝土浇筑施工放样：

平面位置放样采用全站仪极坐标法，高程放样采用光电测距三角高程测量或几何水准测量方法进行。

建筑物轮廓点相对于邻近基本控制点平面点位中误差小于±20mm，高程放样中误差小于±20mm。

（4）金属结构与机电设备安装测量

安装轴线点及高程基点由等级控制点进行测设，相对于邻近等级控制点的平面和高程点位限差为±10mm；并埋设稳定的测量标志。

测量标志一经确定，在整个施工过程中不再变动，确保金结机电安装的相对精度。

安装轴线点间相对点位限差不超过±2mm；高程基点间的测量限差不超过±2mm。

独立安装单元点线的测放以安装轴线和高程基点为基准，组成相对严密的局部控制系统，采用高精度光学经纬仪配合钢带尺量距的方法进行放样，按规范和设计要求的精度测放安装点线。

对于无法分段丈量的水平距离采取高精度测距仪或全站仪用“差分法”进行量距。

每次放样完成后，对放样点之间的相对尺寸关系进行检核，并与前一次的放样点进行比对。

单项安装工程竣工之后整理安装测量竣工资料。

（5）竣工测量及工程量计算

各单项工程开挖竣工后应及时测绘开挖面竣工地形图。

测绘开挖面竣工地形图时邀请监理人进行现场作业监督、检查。

测绘完成后及时报送监理人审核认可。

经监理人审核认可的开挖面竣工地形图是工程量计量的重要依据。

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。

混凝土浇筑及衬砌工程施工测量过程中及时进行竣工面形体验收测量，单项工程完成以后及时进行整理编绘。

工程量计量测量，各单项工程开挖施工过程中，依据要求进行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。

14.1.4测量仪器设备配置

工程开工前提交仪器设备及其计量认证文件、计量测量资料报送监理人审核。

拟配备以下性能稳定、质量可靠耐用、精度符合要求的测量仪器设备：

表14-1测量仪器设备配置

序号

仪器名称

型号

精度

数量

备注

1

Leica全站仪

TC1800

1″2+2ppm

1台套

瑞士

2

Leica全站仪

TCRA1102

2″2+2ppm

3台套

瑞士

3

Nikon全站仪

DTM530

2″2+2ppm

4台套

日本

4

Leica数字水准仪

DNA03

±0.3mm/km

3台套

瑞士

5

Leica水准仪

NA2

±0.7mm/km

3台套

瑞士

6

GPS接收机

Trimble4800

5+1ppm

4台套

美国

7

Leica天顶仪

WILDZL

1/200000

1台套

瑞士

8

Leica天底仪

WILDNL

1/200000

1台套

瑞士

9

激光准直仪

8台套

国产

10

计算机

P4

4台套

含打印机

11

对讲机

健伍

24部

12

交通车

依维柯

1辆

14.1.5技术力量编制

工程开工前提交测量人员资格报送监理人审核。

该工程项目部测量队员工编制：

拟编制36名员工，8~9个测量作业组，其中高级工程师2名、工程师及技师8名、助理工程师15名，其余为测量高、中级工。

其中设测量队长1名，负责测量队全面工作，测量副队长1名，协助测量队长工作；设测量总工程师1名，负责技术和质量安全工作；另按施工部位或区域分成若干个测量作业组，每个作业组设组长1名。

以上人员均有多年从事水利水电工程施工测量的经历，专业知识全面，经验丰富，完全能胜任该项目施工测量工作。

14.1.6质量保证措施、企业资质与工程资历

葛洲坝测绘总队是1995年国家测绘局首批颁发甲级测绘证书的工程测量专业生产单位，2000年再经国家测绘局复审合格。

1997年作为葛洲坝集团公司质量体系中的一员，通过ISO9000质量体系认证。

7年来质量体系持续有效运行，企业质量管理水平和员工质量意识逐年提高。

荣获国家测绘局1996～1998年测绘产品表彰单位。

建立生产技术、质量管理机构，选派多年从事水电建设工程施工测量工作、责任心强、技术水平高的技术人员担任本工程的管理干部，建立质量责任制，严格执行ISO9000质量体系程序文件，形成强有力的质量管理体系和质量保证体系，推行“全面质量管理”，要求参加工程施工人员都熟悉现场情况，明确每个人的职责，确保施工测量的准确性。

葛洲坝测绘总队建队以后参加过长江葛洲坝、清江隔河岩、高坝洲、A漫湾工程、大朝山、海南大广坝等工程施工建设，目前正参与长江三峡二期工程、广西龙滩工程、青海黄河公伯峡工程、清江水布垭工程、A本工程、四川冶勒工程施工建设。

14.2原材料试验检测

14.2.1水泥

每批进罐的水泥必须有厂家提供的品质检验报告，同时试验室按规定进行取样检测，检测取样以200～400吨同品种、同标号、同厂家的水泥为一个取样单位，一批不足200吨也作为一个取样单位，检测项目有：

水泥强度等级、凝结时间、安定性、标准稠度、细度、比重等。

散装水泥入罐温度实行抽检制度，入罐温度不高于65℃。

水泥应满足《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》（GB175-1999）等标准的要求。

水泥存放应保证贮罐密封良好，避免材料受潮，不同品种、标号及厂家的水泥分别贮放。

14.2.2粉煤灰

粉煤灰以200吨同级、同生产厂家为一个取样单位，一批不足200吨也应作为一个取样单位。

检测项目有：

细度、需水量比、烧失量、含水量、三氧化硫等指标。

粉煤灰进场时每天至少取样1次进行细度、需水量比的检测，粉煤灰检验按照《水工混凝土掺用粉煤灰技术规范》（DL/T5055—1996）进行。

粉煤灰的贮存应避免受潮、结块。

粉煤灰的品质指标和等级见表14-2。

表14-2粉煤灰的品质指标和等级

指标

等级

Ⅰ级

Ⅱ级

Ⅲ级

细度（45μm方孔筛筛余）％

≤12

≤20

≤45

烧失量％

≤5

≤8

≤15

需水量比％

≤95

≤105

≤115

SO3％

≤3

≤3

≤3

含水量％

≤1

≤1

≤1

14.2.3砂石骨料

砂石骨料的品质应满足《水工混凝土施工规范》（DL/T5144—2001）的要求。

生产的细骨料应质地坚硬、清洁、级配良好，粗骨料表面应洁净，超逊径含量应合格。

砂石骨料生产过程中每8h检测1次，检验项目有：

细骨料的细度模数、石粉含量、含泥量、泥块含量；粗骨料的超径、逊径、含泥量和泥块含量。

细骨料的细度模数应在2.4～2.8的范围内。

细骨料使用前应有足够的堆存脱水时间，施工中严格控制细骨料的含水量不超过6％，以保证混凝土的施工质量。

拌和楼生产过程中每4h检测1次砂子的含水量，雨天加密检测次数。

砂子的细度模数、石粉含量每班检测1次，并根据细度模数调整配料单的砂率；粗骨料的超逊径、含泥量每班检测1次。

每月按《水工混凝土施工规范》（DL/T5144—2001）所列项目进行1次检测。

14.2.4外加剂

外加剂品质应符合《水工混凝土外加剂技术规程》（DL/T5100-1999）、《混凝土外加剂》（GB8076-87）等标准的要求。

外加剂每批产品应有出厂检验报告和合格证，工地使用应进行验收检验。

当贮存时间超过6个月或对其质量有怀疑时应进行取样检测，经检验证明合格后方可使用。

外加剂抽检时，掺量≥1％的外加剂以100吨为一批，掺量＜1％的外加剂以50吨为一批，掺量＜0.01％的外加剂以1～2吨为一批。

外加剂的配制浓度每班至少检测一次，并填写“外加剂配制记录”。

14.2.5水

拌和与养护混凝土用水的pH值、不溶物、可溶物、氯化物、硫酸盐的含量等指标应符合《混凝土拌和用水标准》（JGJ63-1989）、《水工混凝土施工规范》（DL/T5144-2001）的要求。

在水源改变或对水质有怀疑时，随时取样进行检验。

14.2.6钢筋、钢绞线

钢筋品质应满足《钢筋混凝土用热轧光园钢筋》（GB13013-91）、《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB1499-98）、《钢筋焊接及验收规范》（JGJ18-96）、《钢筋机械连接通用技术规程》（JGJ107）等标准的要求，每批钢筋应、钢绞线附有产品质量证明书和出厂检验单，使用前按规定抽取试件作力学性能检验并分批进行钢筋机械性能试验。

14.3砼配合比试验

（1）采用施工现场所用的原材料，根据标书文件和《水工混凝土施工规范》（DL/T5144—2001）、《水工混凝土试验规程》（DL/T5150—2001）等相关规程规范的要求，充分考虑到施工要求和现场环境条件，制定不同种类、不同级配、不同设计要求的混凝土配合比试验计划。

（2）根据设计要求和规程、规范的要求对配合比试验中使用的水泥、掺和料、骨料、外加剂等原材料进行检测，通过优选选择性能最优、价格最经济的原材料。

（3）根据设计要求，按照试验计划中选定的配合比参数进行试拌、调整，确保拌和物的坍落度、含气量、容重、泌水率、凝结时间等各项指标满足设计和规程规范要求以及现场施工的需要。

同时配合比参数确定应遵循经济合理的原则，在满足施工要求的情况下，尽量采用小的坍落度。

（4）根据设计要求，在试拌成果的基础上进行混凝土抗压、劈拉、抗渗、抗冻、弹模、自生体积变形等项目的试验。

（5）对试验成果进行整理、分析，绘制不同水胶比和不同龄期的混凝土各项指标曲线，根据不同部位对各项指标的不同要求推荐施工配合比报监理工程师审批，批准后方可用于施工。

（6）施工过程中若需要改变配合比，则重新进行室内试验并报监理人批准后施行。

14.4砼质量检测

根据工程的需要，建立适当规模的工地试验室并配备足够的满足要求的试验人员，试验人员持证上岗。

工地试验室作为葛洲坝股份有限公司试验中心的派出机构，具有和母体一样的资质，即国家计量认证试验室、建筑工程一级试验室、交通工程乙级试验室、中国实验室国家认可委员会认可实验室等技术资质。

我们将按中国实验室国家认可委员会认可准则（等同IEC/ISO：

17025：

1999《检测和校准实验室能力的通用要求》）的要求建立质量体系，质量体系包括组织和管理、质量体系审核和评审、人员、设施和环境、设备和标准物质、量值溯源和校准、检测方法、样品管理、记录、报告、检测的分包、外部支持服务和供给、抱怨及能力验证与核查等要素。

根据质量体系的要求设计质量保证体系运行框图，并确保检验活动的各个环节都严格按照质量保证体系运行框图和管理程序文件的规定进行运作。

为控制混凝土施工质量，现场试验人员在拌和机口及砼施工仓面对混凝土拌和物随机抽样。

14.4.1混凝土均匀性检测

定时在出机口对一盘混凝土按出料先后各取一个试样（每个试样不少于30kg），以测定砂浆密度，差值不大于30kg/m3；用筛分法分析测定粗骨料在混凝土中所占百分比，其差值不大于10％。

14.4.2坍落度检测

坍落度每4h检查1~2次。

坍落度允许偏差按《水工混凝土施工规范》（DL/T5144-2001）的要求控制。

在取样成型时同时测定坍落度，混凝土坍落度应控制在规定范围内。

14.4.3凝结时间试验

根据施工需要定期在机口和现场进行混凝土的初凝、终凝时间试验，试验包括标准条件和模拟现场条件两种情况进行。

14.4.4含气量检测

掺引气剂的混凝土，每4h检查1次含气量，其变化范围应控制在±1.0％以内。

必要时根据含气量调整引气剂掺量。

14.4.5混凝土温度检测

有温控要求的混凝土施工中应控制出机口温度满足设计要求，温度检测频率与坍落度检测频率相同。

14.4.6强度检测

现场混凝土质量检验以抗压强度为主，并测试不同龄期混凝土的容重，同一强度等级的混凝土取样数量符合以下规定：

（1）抗压强度：

大体积混凝土每500m3成型28d龄期试件3个，设计龄期每1000m3成型试件3个；非大体积混凝土每100m3成型28d龄期试件3个，设计龄期每200m3成型试件3个。

（2）抗拉强度：

28d龄期每2000m3成型试件3个，设计龄期每3000m3成型试件3个。

（3）抗冻、抗渗、极限拉伸值、弹性模量、泊松比等非常规试验由监理人（发包人试验室）承担。

14.5爆破试验

14.5.1概述

为了确保地下洞室开挖质量和进度，拟进行生产性爆破试验，以获得地下洞室开挖的最优爆破参数；了解爆破对周围非开挖岩体的破坏情况和范围；掌握爆破质点振动衰减规律，预报振动量级，通过实际监测，控制爆破规模，降低爆破振动效应，以确保爆区周围被保护建筑物安全稳定。

14.5.2爆破试验目的与内容

（1）试验目的

确定在各类围岩段开挖的掏槽方式，以利提高水平掘进爆破效率；

确定主厂房岩锚梁开挖的爆破参数，以确保岩锚岩台开挖质量；

为大量预裂爆破和光面爆破获取爆破参数；

了解爆破对非开挖岩体的破坏情况与范围；

了解爆破对相邻永久建筑物的影响程度；

得出爆破区爆破地震效应参数（k，a值）；

获取合适的级配料，提高石料利用率；

确定炸药品种；

确定钻孔机械。

（2）试验内容

掏槽方式及参数选择；

光面爆破参数选择；

预裂爆破参数选择；

岩锚梁周边孔爆破参数选择；

台阶开挖爆破方式及爆破参数选择，爆破粒径控制；

深孔爆破振动影响及一次起爆药量的选择；

钻孔工效、钻具与岩石匹配的选择；

试验成果整理。

14.5.3人员配备

根据试验规模及时间要求，将成立地下洞室开挖专项爆破试验小组，由有丰富爆破试验与爆破测试经验的人员组成，并由具备爆破资质证书的爆破专业工程师担任组长。

试验小组的人员配备初拟如下：

爆破专业工程师：

3人；

爆破测试人员：

6人；

测量技术人员：

3人；

钻工：

8人；

炮工：

4人；

其他辅助人员：

2人；

共计26人，其中主要技术人员包括教授级高工1人，高工2人，工程师5人。

14.5.4爆破试验

（1）爆破参数试验

①爆破参数

根据招标文件要求以及本水电站引水发电系统地质情况，并结合我集团公司以往的地下工程爆破施工经验，按不同的围岩类别分别拟定爆破试验参数。

初拟爆破试验参数见各主要洞室爆破设计图（附图XW/C6-B-08-07~08、23～26、32、37～38、46～49、58～60、68、70。

②爆破试验钻孔机械选择

水平孔选用Boomber353E三臂液压凿岩台车造孔；预裂孔采用QZJ-100B支架式钻机造孔，利用样架导向控制孔向；梯段松动爆破孔选用HCR-ED液压钻机造孔。

机械选型必须确保造孔工作在技术上可行，经济上合理。

初定钻孔机械详见表14-3。

表14-3地下洞室群爆破试验钻孔机械造型表

序号

设备名称

规格型号

单位

数量

使用范围

备注

1

全液压凿岩台车

Boomber353E

台

1

掏槽、光面爆破孔

孔径：

装药孔50mm，空孔102mm

2

液压钻机

HCR-ED5

台

1

松动爆破孔

孔径64~102mm

3

支架式钻机

QZJ-100B

台

4

边墙预裂孔

样架导向孔径80~120mm

4

地质钻机

XY-2PC

台

1

地震效应测试孔

孔径76mm

5

气腿钻

YT-28

台

6

底板水平光爆孔

孔径42mm

③爆破试验材料

爆破试验所需材料主要为火工材料，详见表14-4。

表14-4爆破试验材料表

序号

材料名称

规格

单位

数量

用途

备注

1

非电毫秒雷管

1~20段

发

6000

网络传爆

双发起爆

2

导爆索

普通型

m

10000

孔内传爆

3

导爆管

普通型

m

50000

孔外传爆

4

乳化炸药

φ25mm

t

1

水平光爆

5

乳化炸药

φ32mm

t

2

预裂爆破

6

乳化炸药

φ32mm

t

5

掏槽爆破

7

乳化炸药

φ60mm

t

9

松动爆破

8

火雷管

8#

发

40

传爆网络

9

导火索

普通型

m

200

④爆破试验主要施工方法

爆破试验施工流程为：

参数设计→测量放样→技术交底→钻机就位→钻孔→验孔检查→装药联网→爆破→爆效检查→场地清理→下一次试验

a.测量放样

由具有相应资质的专业测量人员，按照爆破试验布置图进行测量放样。

b.钻孔

按作业指导书要求，安排钻机在测量放样点位置就位开始，钻进过程中应随时对钻孔深度和偏斜进行检测，以便及时纠偏。

c.装药起爆

各钻孔验收合格后，进行装药，其中周边孔采用不耦合装药，光爆孔选用φ25mm乳化炸药，预裂孔选用φ32mm乳化炸药，竹片绑扎，导爆索串接；松动爆破孔根据设计，选用φ60mm乳化炸药。

起爆网络均采用非电导爆系统，其中松动爆破采用梯段微差爆破。

爆前必须认真检查，确定施工无误且安全措施就位后，方可起爆。

d.爆效检查

主要检查光面爆破的残留炮孔保存率，壁面平整度，炮孔壁裂隙情况；预裂爆破的预裂缝宽度，残留炮孔保存率，预裂面平整度，炮孔壁裂隙情况；松动爆破的爆堆岩石块度及挖装效率；飞石大小及距离；爆破振动速度；非爆破岩体声波波速降低率等。

（2）爆破试验测试

①测试仪器选型及其标定

地震效应测试系统由测振传感器及数据采集与分析系统组成。

测振传感器：

选用扬州无线电二厂生产的CS-YD-001/002型压电式振动速度传感器。

该传