程序设计在杨房沟水电站拱坝施工测量放样中的应用.docxVIP

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程序设计在杨房沟水电站拱坝施工测量放样中的应用

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摘要：本文以杨房沟水电站拱坝混凝土模板施工测量放样为例，详细介绍了利用可编程便携计算器CASIOfx-5800P编写测量放样程序的设计思路及现场应用，体现了利用程序设计配合测量放样工作在缩短现场测量数据计算时间、提高测量工作效率、促进工程进度方面的重要作用。

关键词：杨房沟水电站；双曲拱坝；测量放样；CASIOfx-5800P；程序设计

1工程概述

杨房沟水电站位于四川省凉山彝族自治州木里县境内的雅砻江中游河段上，上距孟底沟水电站37km，下距卡拉水电站33km，电站坝址距下游杨房沟沟口约450m。电站开发任务为发电，总装机容量1500MW，安装4台375MW的混流式水轮发电机组。杨房沟水电站为一等工程，工程规模为大（1）型。

杨房沟水电站双曲拱坝体型复杂，上、下游面为曲面，其尺寸和表面曲率都处于连续的不断变化之中，上下游模板施工过程中需要不断地进行调整并快速安装拆卸，同时拱坝轮廓线的测量放样、模板校准、模板检测的偏差计算繁琐复杂，如何快速精确的完成现场施工测量偏差计算，是保证拱坝体型尺寸满足设计要求、混凝土浇筑快速高质量施工的关键因素。

2施工测量放样方法

以拱坝混凝土模板施工为例，其测量放样方法为：首先根据现场模板安装需要实测任意点坐标，计算点至设计曲面的径向偏距，然后按偏距差值沿径向方向移动测点，即可放样出立模点，同理可实测模板上任意点，计算出模板安装偏差，完成模板校准。

杨房沟水电站双曲拱坝体型复杂，测量放样及模板验收工作量大，计算过程相对复杂，计算中涉及参数多，随着高程的变化涉及参数也在变化。现场施工测量放样中使用目前工程测量中广泛应用的可编程便携计算器CASIOfx-5800P完成数据计算，利用编程功能编写出拱坝混凝土模板施工测量放样程序，将大量计算参数和公式写进程序内部，现场只需要将实测任意点坐标输入计算器，通过程序计算，即可显示任意想要的设计值及偏差值。使用拱坝混凝土模板施工测量放样程序进行测量放样，从输入坐标到输出结果只需要几秒钟，计算结果快速精确，满足施工精度要求。

3施工测量放样程序设计

3.1拱坝主要体形方程及参数说明

杨房沟水电站拱坝坝型为抛物线型混凝土双曲变厚拱坝，坝顶高程2102m，最大坝高155m，拱冠梁顶厚9m，底厚32m，厚高比0.206，最大拱端厚度34.9m。坝顶中心线弧长362.17m，共分18个坝段。

图1拱坝三维效果图图2拱坝体形平面图

拱圈中心线参数方程：

左岸部分：X=Rcl·tan（Φl）

Z=Zcu+Tc/2+Rcl/2·tan2（Φl）

右岸部分：X=Rcr·tan（Φr）

Z=Zcu+Tc/2+Rcr/2·tan2（Φr）

拱圈中心线任一点拱圈中心线弧长公式：

左岸部分：Si=

右岸部分：Si=

水平拱圈厚度沿弧长变化公式：

左岸部分：Ti=Tc+（Tl-Tc）·（Si/Sa）2.2

右岸部分：Ti=Tc+（Tr-Tc）·（Si/Sa）2.2

各参数沿高度变化公式：

Zcu=-0.358992×10-5Y3+0.304409×10-2Y2-0.285587Y+0.7002×10-7

Tc=-0.126543×10-5Y3-0.374475×10-4Y2-0.112181Y+0.3200×102

Tl=0.746601×10-5Y3-0.203472×10-2Y2-0.181831×10-1Y+0.3490×102

Tr=0.183804×10-5Y3-0.102940×10-2Y2-0.369251×10-1Y+0.3461×102

Rcl=-0.350602×10-4Y3+0.137792×10-1Y2-0.537332Y+0.9030×102

Rcr=-0.248893×10-4Y3+0.105619×10-1Y2-0.421068Y+0.9820×102

参数说明：Zcu：拱冠梁上游面的Z坐标（坐标正向指向下游）；Tc：拱冠梁处的拱圈厚度；Tl：左拱端拱圈厚度；Tr：右拱端拱圈厚度；Rcl：拱冠梁处左岸侧的拱圈中心线曲率半径；Rcr：拱冠梁处右岸侧的拱圈中心线曲率半径；Φl：拱端中心线左岸拱端半中心角；Φr：拱端中心线右岸拱端半中心角；Ti，Si：拱圈中心线任一点对应的拱圈厚度及拱圈中心线弧长（从拱冠梁起算）；Sa：左或右拱端处对应的拱圈中心线弧长；Y：计算位置高程-1947.00。

拱坝体形控制参数见表1

表1拱坝体形控制参数表

高程(m)

拱厚(m)

拱冠梁上游面Z坐标(m)

半中心角(°)

曲率半径(m)

拱冠Tc

左拱端Tl

右拱端Tr

左岸Φl

右岸Φr

左岸Rcl

右岸Rcr

2102.0