华尔辰风机桩基施工测量方案

'珠海桂山海上风电桩基工程施工测量方案编制：王世均复核：喻建武审批：武汉五特工程技术咨询服务部2014年6 一、工程概况珠海桂山海上风电场场址位于珠江河口的伶仃洋水域，处于珠海市万山区青洲、三角岛、大碌岛、细碌岛、大头洲岛与赤滩岛之间的海域。风电场中心点地理位置为：北纬22°08′，东经113°44′；涉及海域南北4.1公里，东西3.5公里；相邻风机机位为800-1200米，最近的桩基（10#）距离三角岛约为1.1公里，最远桩基（26#）为3.8公里。场区内平均海水深7米，最深为11米；海底地貌形态简单，水下地形较平坦，海底泥面标高一般为-6.0m～-9.0m。二、作业依据1、《珠海桂山海上风电电场示范项目施工图》2014.2.202、《珠海桂山海上风电场一期第I合同段施工组织设计》2014.33、《工程测量规范》GB-20074、《全球定位系统城市测量技术规程》CJJ73--975、测量基准：高程系统为1985国家高程基准；坐标系统为1980国家大地坐标系。三、作业内容和难点1、工作任务：本工程属于近海风电场，拟在三角岛-大万山岛等岛屿附近首批安装17个风电机组组成两回集电线路与海底电缆连接，最终汇集到三角岛屿升压站上。本标段实施项目为珠海桂山海上风电场两回集电线路风电机组钢管桩沉桩、导管架安装、防腐、灌浆、钢管桩嵌岩、风机整体运输安装、零星工程等。2、作业特点：整个施工测量在海面上进行，甚至要在海水面下展开，在测量过程中，不可避免受到海风、海浪和海流等影响，特别是受到其因素影响，使定位船只摇晃，从而使测量定位和施工产生不利影响。3、作业难点其一：钢管桩的相对定位及其施工。钢管桩施工精度要求高，其点位相对误差为±5cm,倾斜度小于1/200。其过程不仅要求测量人员在选择有利的气候（尽量选择平潮时间、海面风浪较小的时间段）、平台环境下严谨地操作，同时也要施工人员积极配合，严格控制其施工误差。 其二：海上观测平台的稳定性。为了便于风机结构安装的高程控制，在每个风机点位安装了临时的观测平台，平台的稳定性直接涉及到高程和平面位置的测量精度。而受海况的影响，不可避免地影响到观测平台的稳定性。就GPS-RTK流动站本身施测的点位平面和高程的精度而言，自身会有一定范围波动，从而会产生多个基准面和基准点位。因此，测量工作只能因地、因时制宜，根据施工的不同阶段、不同的结构安装相对精度要求，制定与之相适宜的测量方法和手段，同时要求观测平台设计和施工尽量保持一定稳定性，施工人员必须保持测量放样点位不被破坏。一、工程作业程序4.1、准备工作观测平台的制作：为了将陆地上的控制点的平面位置和高程传递到海上施工场地附近，在海上建立固定的测量观测平台。为便于观测，观测平台宜建在距风机位40-60米之间，平台尺寸为2米正方形，高程为约6米多；平台四周建防撞或船舶停靠平台，停靠平台高程约为5米多，观测平台与停靠平台彼此之间可用软桥连接，以防停靠船舶撞动观测平台。至于观测平台的稳定性和安全性设计，可请专业人士根据海床地质、海浪、潮汐等施工场地资料及相关规范要求进行设计。参考基站观测墩的安装：为了使船上GPS接收机或GPS流动站,不间断地接受到建立在陆地控制点上参考站发射来的差分信号，从而确定各个流动站的大地坐标和高程，需要在陆地控制点上建立较为永久的参考基站。参考基站设立在距离较远的三角岛上，往来不便，故需建立较为固定的GPS接收机基站和发射台，能够经受海风、雨水及日照等自然因素影响，又得防止人为的破坏。参考基站设立差分信号要求覆盖整个施工区域；发射天线尽量架设在地势较高的固定地方，但又需要防止雷电；接收机要保证其对中整平满足精度要求等等。船型参数及控制点的测量：船型参数主要指船体的轮廓尺寸，特别是施工区域的轮廓尺寸，为建立船体相对坐标系、建立与船上GPS点之间联系提供参数。为便于全站仪监控钢管桩定位架的安装在船上的相对位置，尚需在船甲板适当位置建立相应的平面和高程控制点。4.2、控制测量 4.2.1平面和高程控制：其一是大地平面控制根据设计院提供的两个及以上的GPS点的坐标和高程，采用GPS-RTK检测，当检测精度满足相应规范要求，可在其中一控制点上建立参考基站，以保证施测各个风机位的地理位置；其二是船体的相对平面控制，首先是在船体上选择适当位置建立三个固定的GPS支架，实时接收参考站发射的差分信号，确定船体的实时地理位置和高程，建立相应的船体坐标系，且在船甲板上布设1-2个控制点，在船体相对平稳时，精确测量其坐标和高程，可作为检测固定在船体上的定位架或其他构件各个轴线点的相对坐标和高程。4.2.2高程控制：建立海上观测平台主要的目的就是将控制点传递过来的高程固定在观测平台上。采用GPSRTK技术进行观测和布设控制点时，其精度要求如下：图根控制点采用GPS-RTK或快速静态GPS进行测量，其标称精度：实行动态RTK：2cm+2ppmRTK测量时间：10秒（典型）RTKon-the-fly（OTF）初始化：可信度高于99.9%快速RTK初始化（良好环境）：2秒-10秒RTK最佳工作距离：≤5km最大RTK工作距离：10km点位选在视野开阔处，视场内障碍物高度角不宜低于15度。点位应远离大功率的无线电发射源和高压输电线，离高压线不少于50m，离发射源距离不少于200m。RTK观测采用单基站的方式时，观测时流动站的架设应稳固，流动站与基准站之间不得存在大功率的信号干扰区。RTK观测的采样率为1s，每次测量的历元数大于10个。每点观测时间不低于3分钟，观测的平面精度≤2cm。必须联测周边已有同等级以上的控制点。检测高等级控制点时，其点位互差≤5cm，检测同等级控制点时，其点位互差≤8cm。 4.3钢管桩施工测量1、定位架相对定位：首先，根据定位架的主轴线尺寸和测量得到船型参数和船面控制点，利用全站仪和钢尺，在船甲板工作台面上标出定位架主轴线，作为定位架安装依据。2、定位桩的控制：当定位架在打桩船上初步就位后，再次检查定位架的轴线位置，利用水准仪测量其平整度，固定定位架。使用打桩船上“GPS海上沉桩定位系统”，确定船体的地理位置，抛锚定位，依次吊起4根定位桩，插入桩位，利用垂球调整定位桩的垂直度.3、桩基的控制:定位架安装完毕抛锚定位至设计位置后,在船体平稳的状态下,将定位架轴线放样于其上,在定位架桩的轴线上作好每个桩基孔位的4个护桩标志,并记录好标志点至桩基外围的理论尺寸,在4根定位桩插打的过程中,最大限度的作好导向架平台调平工作.待此工序完成后,导向架稳定的状态下,通过水准仪对标志点的高差测量,推算出各个桩基孔位的垂直度,计算出标志点到桩基外围的实际尺寸,调节上下孔位的限位轮对桩基固定,在插桩的过程中直接量取标志点至桩基的距离对其垂直度时时监测,必要情况下利用垂球或相交90°两台全站仪配合检核,保证测量精度.总之，除了测量人员因根据现场条件和各种仪器设备的优势合理运用各种方法、方式，施工人员应 密切配合，共同努力使施工进度和质量达成完美的统一。3、钢管桩下沉至海6-7米的观测：再次测量钢管桩的垂直度和平面位置，对于误差较大的钢管桩，重新进行插打。4.4、导管架安装当完成钢套管围堰，抽水形成干施工环境后，通过水准仪和钢尺传递各个钢管桩桩顶高程，进行钢管桩竣工测量。一、安全、文明作业要求1、测量作业人员应当尽量选在平潮、海上风浪比较小、视线明亮清晰等有利的观测时间进行，严禁在视野模糊不清的等不良天气下作业。2、测量作业人员在每次作业前应穿好救生衣和球鞋、戴好安全帽、系好安全绳。3、测量作业人员应当注意作业平台的稳定性，在作业平台晃动厉害时，应告知施工负责人，并停止测量操作，以避免影响观测精度。4、测量作业人员应当往来船只至施工平台时，因注意操作环境的安全性，当缺乏安全保护措施时（如护栏、软梯、软桥等），告知安全负责人，待施工环境改善后，方可走行和进行测量操作。5、测量作业人员在作业时，应当时刻保持清醒的头脑，提高安全防范意识，注意施工周围环境，防止仪器和人员被磕、被碰现象发生。二、仪器设备及人员组织1、人员组织姓名年龄职称文凭职务备注喻建武42高级工程师本科测量技术顾问刘国寿49工程师本科测量技术顾问王世均32工程师本科测量组长王淑杰19高级测量工中专测量员马存磊22高级测量工中专测量员 2、仪器设备名称单位数量产地仪器编号备注全站仪套1日本AP0236水准仪套1南京S3E72197钢尺把1北京附仪器检定证书： '