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摘要：本文以江苏省邵伯二号船闸上下游靠船墩改造工程为例，着重分析了船闸靠船墩改造过程中测量控制过程，总结了技术要点，望借此给相关行业从业人员提供一定的技术参考，进一步帮助做好水利工程项目。
关键词：船闸 靠船墩 测量 控制
1、工程概况
江苏省邵伯船闸地处扬州市邵伯镇，是京杭运河过长江向北的第二个过船梯级，西邻淮河泄洪通道的邵伯湖，东邻“南水北调”东线工程源头的主要输水通道----江都高水河。二号闸建成于1987年，本次项目改造的二号闸共建有32个靠船墩，其中上、下游各有16个，上、下游靠船墩均为浆砌块石重力式结构；靠船墩之间采用T型梁连接。
改造方案：上游1#、2#靠船墩迎水面以内1m宽度凿除至设计水位7.0m，其余部分凿除至8.9m标高，安装植筋后重新浇筑砼至原断面尺寸；对3#-15#墩采用钢筋砼套箱加大靠船墩断面的方法，拆除设计水位7.0m以上墩身，制作钢筋砼套箱，套箱尺寸为5.9×6.1×5.6×0.25（长×宽×高×厚），迎水面留有倒角，四面均搁置在底板上，往套箱内重新浇筑砼加固，套箱上部墩身重新浇筑砼至10.4m，迎水面低水位以上增加钢板护面。下游改造方案砼上游靠船墩。
2、靠船墩改造施工过程中有关测量工作的关键工序
2.1 首先做好原靠船墩墩体前沿线、墩体中心距、梁板长度，复核原墩体前沿线是否顺直，偏差值有多大？及时调整从而确定靠船墩施工的控制轴线。墩体中心距及梁板长度是否符合设计要求，与设计图纸中的墩体中心距及梁板长度偏差是多少？以便确定施工图中墩体中心距及梁板长度是否满足现场施工要求。
具体测量要点如下：首先在导航墙段0#墩台上选取一点A，量取A点至导航墙前沿的距离（假定取值0.84m），然后再16#靠船墩直线段从前沿往墩体内侧量取与A点至前沿的同等距离做点B（假定取值0.84米），将全站仪架设在0#墩台A点上，后视16#墩B点，将仪器分别照准1#～15#靠船墩上，在各个墩体上分别得到AB直线的中间点，最后量出各墩体中间点至墩体前沿的距离（是否为0.84m），计算其偏差值，若偏差值偏大，则调整AB直线，直至AB直线上各墩体中间点至前沿距离偏差小于2cm，从而确定调整后的AB直线为靠船墩后续施工过程的控制轴线。测量如图一；
2.2 预制砼套箱吊装过程中的控制测量：
（1）测量定位原理 ： 测量定位指套箱轴线定位和套箱前沿线控制，包括横向（垂直于闸室中线）和纵向（平行于闸室中线）尺寸的测量控制，纵向距离通过全站仪测量距离控制，前沿线通过全站仪测量控制线控制。为此在套箱上必须埋设控制线观测点。
（2）控制线布置：以复测原墩体前沿线调整后的AB直线为套箱安装及靠船墩上部墩身施工的纵向控制线。
（3）观测点埋设 ： 根据设计图纸要求，新套箱安装前沿线在原墩体前沿向外0.4m，也就是说套箱安装前沿控制线是0.84+0.4=1.24m。事先在每个套箱顶面，画出距套箱前沿1。1.24cm的平行线（控制线），该平行线与套箱两侧边（上下游面）壁厚中心线各形成一个交叉点，上、下游面的交点距套箱外壁的距离均为20cm，在上下游面交点上钻孔，上、下游面各埋设一根棱镜观测钉，在安装套箱时将棱镜安放在观测钉上进行坐标测量从而控制套箱纵向及横向距离。（见附图2）
（4）定位
在套箱安装定位前首先应计算好每个套箱上观测点的坐标值（采用平面直角坐标系），X轴为靠船墩墩纵向，Y轴为靠船墩横向。假定0#墩体上A点的坐标为X=1000m，Y=1000m，16#墩体上B点坐标为X=1500m，Y=1000m依据施工图纸及复测原墩体间中心距离，(其中0#墩A点至1#墩中心点的距离为19.68m,各套箱以20m的整倍数计算得出套箱各观测点的坐标值如下：
3、墩身护面钢板及模板的安装
1)、胸墙钢护面的平面定位测量：在钢护面按要求拼装焊接完毕后，在顶部钢包角上焊接两根长度为1.24米的钢筋（见图三）。钢护面吊装好后，确保底部跟套箱顶部的钢护面完全吻合，然后通过架设在控制点的全站仪观测顶部的两根定位钢筋，当两根定位钢筋和全站仪的十字线三点合一的时候，用钢筋、钢管在钢护面内部和套箱内砼施工的预埋件支撑焊接牢固，然后松开吊装的吊带后重复观测，确保钢护面的线型符合设计要求。
钢护面的高程测量：钢护面的安装高程用DS1水准仪进行测量，将水准仪架设在墩体附近(保证通视良好)，后视水准点，前视安装的钢护面顶，测量其高差，计算出钢护面顶高程，根据设计图纸的钢护面顶高程来调整安装的钢护面。
2）模板的边线及墩体台帽顶高程的测量：事先将控制线测放至各个套箱顶面平台上，即1.24m控制线，根据设计图纸尺寸和控制线将墩体背水面模板边线测放至各个墩体套箱顶面平台上，迎水面是以安装完成的钢护面为模板，墩体两侧模板边线为套箱两侧面边线。
台帽模板顶高程及台帽边线的测量是墩体施工中测量关键点，台帽顶高程及台帽边线直接影响后续空心板梁的安装，台帽模板顶高程采用DS1水准仪进行测量，将水准仪架设在墩体附近(保证通视良好)，后视水准点，前视安装的台帽模板顶，测量其高差，计算出台帽模板顶高程，根据设计图纸的钢护面顶高程来调整安装的台帽模板。台帽边线依据控制线分别向两侧量距，使台帽长度符合设计图纸要求。
4、板梁安装的控制测量
板梁安装主要是安装前的测量：各个靠船墩上部墩身砼浇筑完成后，①、先要在墩体上测放出台帽中心线，并复核台帽的长度是否能满足板梁安装的要求，若不满足板梁安装要求，需将台帽两侧边跑模的砼凿除；②、用水准仪测量各个墩体台帽砼的顶面高程，看是否符合设计高程，若不符合设计高程，高出的砼凿除，若台帽顶砼高程偏低，需要用砂浆找平，直至台帽顶高程符合设计高程。③、板梁安装前还需要在板梁两端头顶面量出板梁的中心线并用墨斗将中心线弹画在板梁端头顶面上。
安装空心板梁时将板梁端头顶面上中心线与墩体台帽的中心线重合，从而保证安装板梁顺直。
5、靠船墩墩体的沉降观测
5.1 观测目的和要求
本项目上下游靠船墩均拆除设计水位以上原浆砌块石墩身，采用钢筋砼套箱加大靠船墩断面方法，从而增加了各个墩体自重，本项目对上下游靠船墩进行沉降观测的目的是为了及时掌握墩体增加自重后墩体的稳定性。根据现行国家《工程测量规范》、《建筑物变形测量规程》及交通部《水运工程测量规范》中对位移、沉降观测的各项规定，结合二号船闸上游靠船墩改造工程的具体特点，本次采用变形测量三级标准作为本次观测工作的精度指标，沉降观测点的高程中误差为±1mm。
5.2 观测项目
5.2.1 上游靠船墩3-15#墩墩体、下游3-15#墩体的沉降观测。
5.3 仪器设备的选择及人员配备
5.3.1 仪器配置：
沉降观测采用三等变形观测等级标准，仪器采用苏光01水准仪及配套的尺，水准仪精度为每公里往返中误差为1mm；
5.4 沉降观测控制点布设：
5.4.1 高程控制点及沉降观测点布置。上、下游分别利用上、下游导航墙处的固定沉降钉为控制点高程均假定为10.4米，点号分别为SYZ1、XYZ2，上下游靠船墩沉降观测点在每个墩上布置2点，上下游靠船墩共52个点。
5.4.2 上游靠船墩沉降观测钉布置，在3#-15#墩每个墩体墩身浇筑前在墩顶压顶护角处埋设沉降观测钉，沉降钉的制作采用４０ｃｍФ１８螺纹钢顶端焊接镀铜半球圆帽加工而成，埋设时配以斜筋焊接在护面钢板上，顶端突出砼表面１．５～２．０ｃｍ左右，以保证点位稳固。上游观测钉点号分别为SY3-1、SY3-2、SY4-1.....SY15-2。下游靠船墩在3#-15#墩每个墩体墩身浇筑完成后在墩顶压顶护角处做点并标记，下游靠船墩墩体上观测钉号分别为XY3-1、XY3-2......XY15-2。
5.4.3 观测 方法 及注意事项
本次沉降观测工作采用精密几何水准测量方法进行，观测过程中，各项偏差控制及内业数据处理按照国家《建筑物变形测量规程》中各项规定执行。
进行沉降观测过程中，须注意的几个问题 ：
(１)每次观测应遵守“四固定”原则，即：观测所用仪器及水准标尺固定；观测人员固定；观测路线固定；观测环境和条件基本相同。
(２)水准仪ｉ角是一个变化值，每次作业前，对ｉ角进行检查，若发现ｉ角大于１０秒，应及时进行检验校正。
(３)布设观测路线时，前后视距不超过４０ｍ，前后视距差不超过１．０ｍ，以控制ｉ角的误差 影响 ，同时提高观测时的清晰度。
(４)观测时间及环境：不在日出前后１小时、中午时分进行观测，更不能在大风或有雾的情况下进行观测。
(５)为保证水准尺气泡稳定居中，自制一些简单的水准尺辅助标杆，以使扶尺员快速稳定地竖直标尺，提高观测效率。
六、观测频率
对于建筑物变形观测周期，有关测量规范、规程都没作统一规定，我 们根据以往同类型靠船墩改造经验上下游墩体浇筑完后先观测两次取其平均值为初始值，以后间隔5-7天观测一次（根据观测结果调整）。
七、沉降观测成果
上游靠船墩从2016年4月20日至2016年5月26日，共完成7次沉降观测，下游靠船墩从2015年2月20日至2016年5月26日，共计完成12次沉降观测，，闭合环线的高差闭合差在－０．３～＋１．５ｍｍ之间，满足三等水准测量精度要求。通过观测数据分析，上下游靠船墩胸墙工程的沉降没有明显的下沉，未发现沉降异常现象，所有沉降均处于受控状态，上下游靠船墩目前是稳定的，安全的。
结束语
船闸靠船墩改造工程施工工序多，水上作业施工难度大，靠船墩的施工关键点在于靠船墩前沿线控制及墩体施工完成后对墩体的沉降观测，从而保证靠船墩线型整体美观及靠船墩稳定性，本文主要从船闸靠船墩改造过程中的几个测量要点探讨靠船墩控制过程中的质量控。
参考文献
[1]潘静标，浅谈船闸重力式靠船墩损毁修复技术，《中国水运》下半月，2010年01期.
[2]汤渭清，刘允田，解台二线船闸主体结构物沉降观测，《江苏交通科技》，2013年01期.
论文作者:张长骏
论文发表刊物:《基层建设》2016年10期
论文发表时间:2016/8/2
标签：测量论文; 高程论文; 下游论文; 船闸论文; 水准仪论文; 边线论文; 中心线论文; 《基层建设》2016年10期论文;