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【摘要】 小湾水电站大坝坝高为292m，其放空底孔检修门为斜门槽，坡比为6：1，高差160m,,其施工工艺复杂、工期紧、技术含量高、难度大、质量标准高，而安装测量作为其定位环节，难道更大，精度要求更高。本文介绍了高水头斜门槽安装测量的技术和方法。
【关键词】 高水头斜门槽 施工测量 控制
【 abstract 】 the dam high xiaowan hydropower station for 292 m, the clamping venting access door is inclined gate slot, than those for slope, level 160 m, and its construction process complex, time tight, with high technical content, is difficult, high quality standard, and measurement as its orientation link installation, are bigger, higher accuracy. This paper introduces the high water head inclined gate slot installation measurement techniques and methods.
【 key words 】 high water head inclined gate slot construction survey control
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
小湾水电站放空底孔事故检修门门槽是倾斜度为6：1的斜门槽，体形为异形门槽断面，闸门孔口尺寸（净宽*净高）为5*12m，设计水头160m。门槽埋件由底槛、整体门槽、副轨、侧轨、门楣及锁锭轨道组成，门楣布置在门槽上游侧。事故检修门门槽安装范围为EL1080m～EL1242m，底槛顶面高程为EL1080m，整体门槽安装范围为EL1080m～EL1110m，整体门槽分5节，每节高6m,高程为EL1110m以上门槽副轨、侧轨为单个构件。整体门槽为主、反、侧轨在厂内整体加工制造，制造加工精度高。
一、 测量工具及检测限差
测量工具采用高精度徕卡全站仪TC2003、游标卡尺、千分尺、钢尺及徕卡测量距仪徕卡迪士通D5。测量限差如下表：
序号 检测项目 质量标准（mm） 备注
1
整体门槽 主轨工作面对门槽中心线的距离（1302.5mm） 0～+0.5 T
2 主轨中心线对孔口中心线的距离（3475mm） ±0.75 T
3 主轨工作面对水封工作面的距离（2105mm） -0.5～+1.0 T
4 水封工作面中心线至主轨工作面中心线的距离（804mm） ±0.2 SL/T57-93
5 单边主轨工作面平面度 ≤2.0 AH
6 左右主轨工作面共面度 ≤0.3 AH
7 左右副轨工作表面共面度 ≤0.5
二、 控制测量
平面控制点采用二等边角网测法与电站首级控制网联测。观测时利用小湾水电站首级控制网点进水口观测墩作为测站点，以金马台观测墩后视点利用精度较高的徕卡TC2003全站仪配合经过校正的棱镜基座、电子气温气压计，测回法观测6测回，经过气温、气压、大气折光和地球曲率改正后，计算出平面实际坐标。因徕卡TC2003全站仪标称精度为：测角0.5″，测距为1+1ppm,考虑到全站仪对中误差设为0.2mm，基座的对中误差设为0.2 mm，从进水口观测墩至1#放空底孔控制点的距离约160m，则全站仪测设的控制点的点位中误差为：
Mp=±√（ms2+s2mβ2/ρ2+ me12+ me22=±1.25mm
相对中误差为：1/160000
高程控制点采用三角高程，点位和平面坐标采用同一标石，和平面控制一样采用过角测量，其高程精度为：
Mp=±√（D2/2）（ma/ρ）2+tan2α* mD2+ mh2=±0.61 mm
三、 整体门槽安装测量
㈠ 门槽底槛安装
因底槛由上游底槛、下游底槛和封板三部分组成，安装时先安装下游底槛，以下游底槛为基准，再安装上游底槛和封板。所以在测量的过程中，先在测站上架设仪器，用细针瞄准另一后视点进行定向，放样出孔口中心线、门槽中心线和下游底槛中心线。待底槛安装完成后，在測站上架设仪器，用细针瞄准另一后视点进行定向，校核已放样的孔口中心线和门槽中心线以及下游底槛中心线，校核无误后，观测待测点上的棱镜，正倒镜观测一测回，以此检测平面位置。最后，用水准测量方法测定底槛面高程，检测底槛的平面度。
㈡ 门槽底节放样与检测
控制点做好后，在底槛上建立以孔口中心线为线轴线的独立局部坐标系，放样出整体门槽点位，如下图： B、D两点是主轨中心点，A、C两点为副轨中心点，各点距轨道面均为60mm，A、B、C、D点用尺子相互拉距离以确保其相对位置准确无误。
㈢ 整体门槽轨道的安装检测
因整体门槽的主、反、侧轨都是精加工面，所以在现场安装测量时，只要控制好一个方面的尺寸，其余尺寸就可以得到保证。在整体门槽安装测量的诸因素中，又以左右两侧门槽主、反轨对门槽中心线的共面度和对底槛的倾斜度为关键测量项目。
安装检测是要是采用全站仪压线。测量时在底槛上沿主、反轨水封中心并距水封面200mm放基准点以控制主反轨，在距侧轨面200mm放三个基准点（其中一个应放在门槽中心线上）以控制侧轨和左右两整体门槽的跨距，所有放样点均进行钢尺量距校核点位的准确性。
在底节轨道精确定位后，在其主轨水封面焊接一全站仪强制对中盘，架设全站仪整平后，后视已知控制点，转动装设弯管目镜的全站仪至设计方位角和设计倾角(80°32′15.6″)，在轨道最底部垂直主轨水封面立一钢板尺读数，并用钢板尺测定水封中心线偏离视线距离，转动装设弯管目镜的全站仪到轨道的顶部，在轨道最顶部垂直主轨水封面的钢板尺读数，并用钢板尺测定水封中心线偏离视线距离，即可测定轨道偏离门槽中心线和孔口中心线的距离。同时，在已放样的孔口中心线上架设另一台全站仪，测定一侧轨道主轨水封面底部和顶部中心至孔口中心线的夹角和垂直角，然后用同样的方法测定另一侧轨道的夹角和垂直角，以调整两侧整体门槽的共面度。最后测量轨道的跨距，校核测量的准确性。
第一节安装完成后，其余各节轨道的测量方法一样，每次仪器架好后先测定最底部的数据，以此为基准，测量每节轨道的上下端头数据，便可求得轨道偏离门槽中心线和孔口中心线的距离，并测量轨道的跨距，校核测量的准确性。㈣、门槽门楣的安装检测
首先，在与门楣中心等高的轨道处预留两个槽并测定其精确位置，两点之间的连线与门楣中心线要平行。其次，将一条钢丝固定在测定的两点上并将钢丝绷直，用钢尺测定门楣中心线与钢丝之间的距离，以此来测定门楣中心线的上下游偏差值。第三，在门楣中心悬挂钢尺，用水准仪测定高程以检测门楣的高程偏差。
㈣ 门槽EL.1100以上侧轨的安装检测
门槽EL.1100以上侧轨的安装建议利用弯管目镜配合全站仪测定整体门槽的方法测定副轨偏离门槽中心线和孔口中心线的偏差。当条件不具备时在浇筑高程面上距轨道面一定距离（此距离与底部底槛上的点距轨道面的距离一定要相同）并且在轨道中心线上，底部利用已经安装好的整体门槽作为基准，轨道一个安装单元顶部部位焊一线架，在线架上放出所在高程的门槽中心线底部利用已经安装好的整体门槽作为基准，然后在这两点间用特细钢丝绷紧后用直角三角板每隔1米测量钢丝至轨道面的距离与轨道边缘至钢丝的距离，以此来计算安装轨道偏离空口中心线和门槽中心线的距离，测量完毕后再检测相邻两轨道的跨距以校核测量的准确性。
㈤ 、锁定装置的安装检测
待坝体浇筑至EL.1242后焊接线架，放样出孔口中心线和门槽中心线，待锁定装置安装就位后，检测其平面位置和高程及平整度，并用钢尺检测其相对位置。
四、结语
通过此方法，小湾高水头斜门槽以精度安装完成，并于2010年经过专家组验收。不过，安装时一定要注意以下几方面：一，专人观测，中途不得换人；二，专用一台高精度全站仪或经纬仪，仪器竖角每次都要检验，以确保倾斜精度；此测量安装方法也适用类似斜门槽安装测量。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
【关键词】 高水头斜门槽 施工测量 控制
【 abstract 】 the dam high xiaowan hydropower station for 292 m, the clamping venting access door is inclined gate slot, than those for slope, level 160 m, and its construction process complex, time tight, with high technical content, is difficult, high quality standard, and measurement as its orientation link installation, are bigger, higher accuracy. This paper introduces the high water head inclined gate slot installation measurement techniques and methods.
【 key words 】 high water head inclined gate slot construction survey control
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
小湾水电站放空底孔事故检修门门槽是倾斜度为6：1的斜门槽，体形为异形门槽断面，闸门孔口尺寸（净宽*净高）为5*12m，设计水头160m。门槽埋件由底槛、整体门槽、副轨、侧轨、门楣及锁锭轨道组成，门楣布置在门槽上游侧。事故检修门门槽安装范围为EL1080m～EL1242m，底槛顶面高程为EL1080m，整体门槽安装范围为EL1080m～EL1110m，整体门槽分5节，每节高6m,高程为EL1110m以上门槽副轨、侧轨为单个构件。整体门槽为主、反、侧轨在厂内整体加工制造，制造加工精度高。
一、 测量工具及检测限差
测量工具采用高精度徕卡全站仪TC2003、游标卡尺、千分尺、钢尺及徕卡测量距仪徕卡迪士通D5。测量限差如下表：
序号 检测项目 质量标准（mm） 备注
1
整体门槽 主轨工作面对门槽中心线的距离（1302.5mm） 0～+0.5 T
2 主轨中心线对孔口中心线的距离（3475mm） ±0.75 T
3 主轨工作面对水封工作面的距离（2105mm） -0.5～+1.0 T
4 水封工作面中心线至主轨工作面中心线的距离（804mm） ±0.2 SL/T57-93
5 单边主轨工作面平面度 ≤2.0 AH
6 左右主轨工作面共面度 ≤0.3 AH
7 左右副轨工作表面共面度 ≤0.5
二、 控制测量
平面控制点采用二等边角网测法与电站首级控制网联测。观测时利用小湾水电站首级控制网点进水口观测墩作为测站点，以金马台观测墩后视点利用精度较高的徕卡TC2003全站仪配合经过校正的棱镜基座、电子气温气压计，测回法观测6测回，经过气温、气压、大气折光和地球曲率改正后，计算出平面实际坐标。因徕卡TC2003全站仪标称精度为：测角0.5″，测距为1+1ppm,考虑到全站仪对中误差设为0.2mm，基座的对中误差设为0.2 mm，从进水口观测墩至1#放空底孔控制点的距离约160m，则全站仪测设的控制点的点位中误差为：
Mp=±√（ms2+s2mβ2/ρ2+ me12+ me22=±1.25mm
相对中误差为：1/160000
高程控制点采用三角高程，点位和平面坐标采用同一标石，和平面控制一样采用过角测量，其高程精度为：
Mp=±√（D2/2）（ma/ρ）2+tan2α* mD2+ mh2=±0.61 mm
三、 整体门槽安装测量
㈠ 门槽底槛安装
因底槛由上游底槛、下游底槛和封板三部分组成，安装时先安装下游底槛，以下游底槛为基准，再安装上游底槛和封板。所以在测量的过程中，先在测站上架设仪器，用细针瞄准另一后视点进行定向，放样出孔口中心线、门槽中心线和下游底槛中心线。待底槛安装完成后，在測站上架设仪器，用细针瞄准另一后视点进行定向，校核已放样的孔口中心线和门槽中心线以及下游底槛中心线，校核无误后，观测待测点上的棱镜，正倒镜观测一测回，以此检测平面位置。最后，用水准测量方法测定底槛面高程，检测底槛的平面度。
㈡ 门槽底节放样与检测
控制点做好后，在底槛上建立以孔口中心线为线轴线的独立局部坐标系，放样出整体门槽点位，如下图： B、D两点是主轨中心点，A、C两点为副轨中心点，各点距轨道面均为60mm，A、B、C、D点用尺子相互拉距离以确保其相对位置准确无误。
㈢ 整体门槽轨道的安装检测
因整体门槽的主、反、侧轨都是精加工面，所以在现场安装测量时，只要控制好一个方面的尺寸，其余尺寸就可以得到保证。在整体门槽安装测量的诸因素中，又以左右两侧门槽主、反轨对门槽中心线的共面度和对底槛的倾斜度为关键测量项目。
安装检测是要是采用全站仪压线。测量时在底槛上沿主、反轨水封中心并距水封面200mm放基准点以控制主反轨，在距侧轨面200mm放三个基准点（其中一个应放在门槽中心线上）以控制侧轨和左右两整体门槽的跨距，所有放样点均进行钢尺量距校核点位的准确性。
在底节轨道精确定位后，在其主轨水封面焊接一全站仪强制对中盘，架设全站仪整平后，后视已知控制点，转动装设弯管目镜的全站仪至设计方位角和设计倾角(80°32′15.6″)，在轨道最底部垂直主轨水封面立一钢板尺读数，并用钢板尺测定水封中心线偏离视线距离，转动装设弯管目镜的全站仪到轨道的顶部，在轨道最顶部垂直主轨水封面的钢板尺读数，并用钢板尺测定水封中心线偏离视线距离，即可测定轨道偏离门槽中心线和孔口中心线的距离。同时，在已放样的孔口中心线上架设另一台全站仪，测定一侧轨道主轨水封面底部和顶部中心至孔口中心线的夹角和垂直角，然后用同样的方法测定另一侧轨道的夹角和垂直角，以调整两侧整体门槽的共面度。最后测量轨道的跨距，校核测量的准确性。
第一节安装完成后，其余各节轨道的测量方法一样，每次仪器架好后先测定最底部的数据，以此为基准，测量每节轨道的上下端头数据，便可求得轨道偏离门槽中心线和孔口中心线的距离，并测量轨道的跨距，校核测量的准确性。㈣、门槽门楣的安装检测
首先，在与门楣中心等高的轨道处预留两个槽并测定其精确位置，两点之间的连线与门楣中心线要平行。其次，将一条钢丝固定在测定的两点上并将钢丝绷直，用钢尺测定门楣中心线与钢丝之间的距离，以此来测定门楣中心线的上下游偏差值。第三，在门楣中心悬挂钢尺，用水准仪测定高程以检测门楣的高程偏差。
㈣ 门槽EL.1100以上侧轨的安装检测
门槽EL.1100以上侧轨的安装建议利用弯管目镜配合全站仪测定整体门槽的方法测定副轨偏离门槽中心线和孔口中心线的偏差。当条件不具备时在浇筑高程面上距轨道面一定距离（此距离与底部底槛上的点距轨道面的距离一定要相同）并且在轨道中心线上，底部利用已经安装好的整体门槽作为基准，轨道一个安装单元顶部部位焊一线架，在线架上放出所在高程的门槽中心线底部利用已经安装好的整体门槽作为基准，然后在这两点间用特细钢丝绷紧后用直角三角板每隔1米测量钢丝至轨道面的距离与轨道边缘至钢丝的距离，以此来计算安装轨道偏离空口中心线和门槽中心线的距离，测量完毕后再检测相邻两轨道的跨距以校核测量的准确性。
㈤ 、锁定装置的安装检测
待坝体浇筑至EL.1242后焊接线架，放样出孔口中心线和门槽中心线，待锁定装置安装就位后，检测其平面位置和高程及平整度，并用钢尺检测其相对位置。
四、结语
通过此方法，小湾高水头斜门槽以精度安装完成，并于2010年经过专家组验收。不过，安装时一定要注意以下几方面：一，专人观测，中途不得换人；二，专用一台高精度全站仪或经纬仪，仪器竖角每次都要检验，以确保倾斜精度；此测量安装方法也适用类似斜门槽安装测量。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。