水闸的施工放样

出处：按学科分类—工业技术 中国建材工业出版社《工程测量实用技术手册》第295页（2804字）

在水利水电工程中，为了达到泄水和挡水的目的，常在大坝上设置水闸，图13－25是三孔水闸的平面位置示意图。水闸是由闸门、闸墩、闸底板、两边侧墙、闸室上游防冲板和下游溢流面等结构物所组成。由于水闸一般建在土质地基上，因此通常以较厚的钢筋混凝土底板作为整体基础，闸墩和两边侧墙就浇筑在底板上，与底板接成一个整体。

图13－25 水闸平面位置示意图

1－坝体；2－侧墙；3－闸墩；4－检修闸门；5－工作闸门；6－水闸中线；7－闸孔中线；8－闸墩中线；9－水闸中心轴线；10－闸室

水闸的施工放样，包括测设水闸的主要轴线AB和CD，闸墩中线、闸孔中线、闸底板的范围以及各细部的平面位置和高程等。

1．水闸主要轴线的放样

水闸主要轴线的放样，就是在施工现场标定轴线端点的位置。如图13－26所示的A、B和C、D点的位置。

主要轴线端点的位置，可从水闸设计图上量出坐标，然后将施工坐标换算成测图坐标，利用测图控制点进行放样。对于独立的小型水闸，也可在现场直接选定。

主要轴线端点A、B确定后，应精密测设AB的长度，并标定终点O的位置。在O点安置经纬仪，测设出AB的垂线CD，其测设误差应小于10″。主轴线测定后，应向两端延长至施工影响范围之外，每端各埋设两个固定标志以表示方向。其目的是检查端点位置是否发生移动，并作为恢复端点位置的依据。

2．水闸底板的放样

闸孔较多的大中型水闸底板是分块浇筑的，底板放样的目的首先是放出每块底板立模线的位置以便装置模板进行浇筑。闸底板的放样，如图13－26所示，根据底板的设计尺寸，由主要轴线的交点O起，在CD轴线上，分别向上、下游各测设底板长度的一半，得G、H两点，然后分别在G、H点上分别安置经纬仪，测设与CD轴线相垂直的两条方向线。两方向线分别与边墩中线的交点E、F、I、K，即为闸底板的4个角点。

图13－26 水闸主要轴线的放样

如果施工现场测设较困难，也可用水闸轴线的端点A、B作为控制点，同时假设A点的坐标为一整数，根据闸底板4个角点到AB轴线的距离及AB的长度，可推算出B点及4个角点的坐标，通过坐标反算求得放样角度，即可在A、B两点架设经纬仪，用前方交会法放样4个角点。如图13－27所示。

图13－27 水闸底板的放样

闸底板的高程放样则是根据底板的设计高程及临时水准点的高程，采用水准测量的方法，根据水闸的不同结构和施工方法，在闸墩上标志出底板的高程位置。

3．闸墩的放样

闸墩的放样，是先放出闸墩中线，再以中线为依据放样闸墩的轮廓线。

放样时，首先根据计算出的有关放样数据，以水闸主要轴线AB和CD为依据，在现场定出闸孔中线、闸墩中线、闸墩基础开挖线以及闸底板边线等。待水闸基础打好混凝土垫层后，在垫层上再精确地放出主要轴线和闸墩平面位置的轮廓线。

闸墩平面位置的轮廓线，分为直线和曲线。直线部分可根据平面图上设计的有关尺寸，用直角坐标法放样。闸墩上游一般设计成椭圆曲线，如图13－28所示。放样时，应根据计算出的曲线上相隔一定距离的点的坐标，求出椭圆的对称中心点P至各点的放样数据β_i和l_i。根据已标定的水闸轴线AB和闸墩中线MN定出两轴线的交点T，沿闸墩中线从T点测设距离L定出P点，在P点安置经纬仪，以PM方向为后视用极坐标法放样1、2、3点等。由于PM两侧曲线对称，左侧的曲线点也可按上述方法放出。施工人员根据测设的曲线立模。闸墩椭圆部分的模板，可根据需要放样出曲线上的点，即可满足立模的要求。

图13－28 用极坐标法放样闸墩的曲线部分

闸墩各部位的高程，根据施工场地布设的临时水准点，按高程放样在模板内侧标出高程点。随着墩体的增高，可在墩体上测定一条高程为整米数的水平线，并用红漆标出来，作为继续往上浇筑时量算高程的依据，也可用钢卷尺从已浇筑的混凝土高程点上直接丈量放出设计高程。

4．下游溢流面的放样

为了减少水流面通过闸室下游时的能量，常把闸室下游溢流面设计成抛物面。溢流面的纵剖面是一条抛物线，因此，纵剖面上各点的设计高程是不同的。抛物线的方程式注写在设计图上，根据放样的要求和精度，可选择不同的水平距离。通过计算求出纵剖面上相应点的高程，才能放出抛物面，其放样步骤如下：

1)如图13－29所示采用局部坐标系，以闸室下游水平方向线为x轴，闸室底板下游高程为溢流面的起点，该点称为变坡点，也就是局部坐标系的原点O。通过原点的铅垂方向为y轴，即溢流面的起始线。

图13－29 溢流面局部坐标系

2)沿x轴方向每隔1～2m选择一点，则抛物线上各相应点的高程可按下式计算。

H_i=H₀－y 或y_i=0．007x

式中 H_i——i点的设计高程(m)；

H₀——下游溢流面的起始高程(m)，可从设计的纵断面图上查得；

y_i——与O点相距水平距离为x_i的y值，即高差(m)。

3)在闸室下游两侧设置垂直的样板架，根据选定的水平距离，在两侧样板架上作一垂线。再用水准仪按放样已知高程点的方法，在各垂线上标出相应点的位置。

4)将各高程标志点连接起来即为设计的抛物面与样板架的交线，该交线就是抛物线。施工人员根据抛物线安装模板，浇筑混凝土后即为下游溢流面。