施工技術論文范文頂管施工中的測量控制

　　摘要：頂管施工是一種地下管道施工方法，它不需要開挖面層，并且能夠穿越公路、鐵道、河川、地面建筑物、地下構筑物以及各種地下管線等，是一門涉及知識面廣、施工管理要求高、施工作業要求嚴的綜合性施工技術。

　　關鍵詞：頂管施工,測量,控制

　　一、概述

　　頂管施工是一種地下管道施工方法，它不需要開挖面層，并且能夠穿越公路、鐵道、河川、地面建筑物、地下構筑物以及各種地下管線等，是一門涉及知識面廣、施工管理要求高、施工作業要求嚴的綜合性施工技術。在覆土較深時，與開槽埋管相比，頂管具有土方開挖量小，造價經濟、工期短、施工作業人員少、交通影響小、地面拆遷量小、安全等優點，因而隨著各國經濟的不斷發展、城市化進程的加速和下水道普及率的提高以及舊城區的改造，公用事業的發展，頂管施工已越來越普及，應用的領域也越來越寬。而在頂管施工過程中，測量控制尤為關鍵，控制不好往往會發生管道高程、方向偏差，無法投入使用，造成很大的損失。為保證頂管施工順利進展，達到預期目標，下面就根據筆者的親身體會就大管徑直線頂管和曲線頂管施工的測量控制作以介紹，以供頂管施工參考，不對之處，敬請指正。

　　二、直線頂管施工中的測量

　　直線頂管測量控制比較簡單，施工過程中首先測放設計管道中心線和工作坑的地面平面位置，進行工作坑施工，完畢后，在地面工作坑旁利用經緯儀將設計管道中心線引入工作坑內，定出1或2個基準點，并作好標記，利用水準儀、塔尺或垂線尺測出工作坑內基準點高程。在管道頂進過程中，將測量儀安放在基準點上，基準點與待測點距離可用測距儀測得，按設計管道平面位置和縱斷面里程高程要求對管道頂進方向，高程及時測量，發現偏差及時糾正，確保頂管按設計要求順利進展。參見圖1。

　　三、曲線頂管施工中的測量

　　測量在曲線頂管中最為重要，而且在曲線頂管中也最為復雜。根據測量儀再工作坑內是否通視可分為簡單測量和復雜測量兩種，這要由最大一次測量距離而定。當最大一次測量距離不小于頂進時曲線的弦長時，通視良好，測量儀設在工作坑內就可以進行全程測量，即為簡單測量。當最大一次測量距離小于頂進時弦長時，不完全通視，測量儀設在工作坑內不能全部控制，需要在管內設1個或數個測站才能進行全程測量，即為復雜測量。最大一次測量距離計算參見圖2。

　　x取值由管徑而定，根據平面幾何關系有D/2-x=R-(R2-L2/4)1/2 ,

　　則整理得最大一次測量距離L=2﹝(2R-D/2+x)(D/2-x)﹞1/2。

　　a、簡單測量

　　①、平面測量控制

　　曲線頂管簡單測量的平面測量控制參見圖3。

　　A——測量儀安裝在工作坑內的測量基準點。

　　S——A點到始曲點Q之間的距離。

　　L0——A點到管中心所要測點W之間的距離，可用測距儀測得。

　　α0——測量儀從A點向管中心W點測得的與測量基準線AQ之間的夾角(正值時，偏向順時針;負值時，偏向逆時針)。

　　x、y——被測點W的坐標值。

　　d——被測點W與設計中心線的誤差。

　　則有：x= L0COSα0-S

　　y= L0Sinα0

　　d=R-〔x2+(R-y)2〕1/2

　　在管道頂進施工過程中，及時測量計算d值，若d為正值，則頂進方向偏右，若d為負值，則頂進方向偏左。頂進過程中及時測量、計算，出現偏差及時調整頂進方向，確保管道按設計中心線頂進。

　　②、高程測量控制

　　曲線頂管簡單測量的高程測量可將水準儀安放在工作坑內對被測點W的高程及時測量，并與管道設計縱斷面相應里程高程校對。測量值偏高，管道頂進偏上;測量值偏低，管道頂進偏下。及時調整管道頂進高程，確保按設計要求進行。

　　b、復雜測量

　　1、曲線頂管內設一個測站

　　當曲線頂進的弦長略大于最大一次測量距離時，可在管內設一個測站即可進行全程測量控制。

　　①、曲線頂管內設一個測站時，平面測量控制。參見圖4。

　　Z1——管內第一測站。

　　A——測量儀安裝在工作坑內的測量基準點。

　　S——A點到始曲點Q之間的距離。

　　L0——A點到管中任意可通視點Z1之間的測量，可用測距儀測得。

　　α0——測量儀從A點向管中第一測站Z1點測得的與測量基準線AQ之間的夾角(正值時，偏向順時針;負值時，偏向逆時針)。

　　α1——測量儀從Z1點向A對準后再轉到W點所測得的A Z1延長線與Z1W之間的夾角。

　　L1——第一測站Z1點到管中心所要測點W之間的距離，可用測距儀測得。

　　x、y——被測點W的坐標值。

　　d——被測點W與設計中心線的誤差。

　　則有：x= L0COSα0-S+ L1COS(α0+α1)

　　y= L0Sinα0+ L1Sin(α0+α1)

　　d=R-〔x2+(R-y)2〕1/2

　　在管道頂進施工過程中，將測量儀安放在Z1點，及時測量計算d值，若d為正值，則頂進方向偏右，若d為負值，則頂進方向偏左。頂進過程中及時測量、計算，出現偏差及時調整頂進方向，確保管道按設計中心線頂進。

　　②、高程測量控制

　　曲線頂管設一個測站的高程測量可將水準儀安放在管中任意通視點對被測點W的高程及時測量，并與管道設計縱斷面相應里程高程校對。測量值偏高，管道頂進偏上;測量值偏低，管道頂進偏下。及時調整管道頂進高程，確保按管道設計高程要求進行。

　　2、曲線頂管內測兩個測站

　　當曲線頂進的弦長大于最大一次測量距離時，管內設一個測站不能滿足，可在管內設兩個測站即可進行全程測量控制。

　　①、曲線頂管內設兩個測站時，平面測量控制。參見圖5。

　　L2——Z2點到需測管中心點W之間的距離。

　　α2——測量儀從Z2點向Z1對準后再轉到W點所測得的Z1 Z2延長線與Z2W之間的夾角。

　　則同理可有：

　　x= L0COSα0-S+ L1COS(α0+α1)+ L2COS(α0+α1+α2)

　　y= L0Sinα0+ L1Sin(α0+α1)+ L2Sin(α0+α1+α2)

　　d=R-〔x2+(R-y)2〕1/2

　　在管道頂進施工過程中，將測量儀安放在測站點，及時測量計算d值，若d為正值，則頂進方向偏右，若d為負值，則頂進方向偏左。頂進過程中及時測量、計算，出現偏差及時調整頂進方向，確保管道按設計中心線頂進。

　　②、高程測量控制

　　曲線頂管設兩個測站的高程測量可利用引入工作坑的水準點，在管內設轉點對被測點W的高程及時測量，進行高程閉合，并與管道設計縱斷面相應里程高程校對。測量值偏高，管道頂進偏上;測量值偏低，管道頂進偏下。及時調整管道頂進高程，確保按管道設計高程要求進行。

　　3、管內設n(n≧3，n為整數)個測站

　　當管內設n個測站時，測量原理相同，同樣可以推出被測點的坐標為：

　　x= L0COSα0-S+ L1COS(α0+α1)+ L2COS(α0+α1+α2)+……+ LnCOS(α0+α1+α2+……+αn)。

　　y= L0Sinα0+ L1Sin(α0+α1)+ L2Sin(α0+α1+α2)+……+ LnSin(α0+α1+α2+……+αn)。

　　被測點與管道設計中心線的誤差d=R-〔x2+(R-y)2〕1/2。

　　在管道頂進施工過程中，及時測量、計算管中心平面位置及高程偏差，發生偏離及時調整，確保頂管施工按設計要求進行。

　　四、結束語

　　頂管施工有許多優點，但也有不足，與開槽埋管相比，管內測量難度較大，控制不好，往往會產生不良后果。要求在施工過程中，勤測量(測角、測距、測高程)、勤計算(計算坐標、平面偏差、高程偏差)、勤校對(與設計圖紙校對)、勤調整(調整頂進方向)，確保按設計要求頂進。深圳市田卦路的頂管施工，該項目大部分為直線，僅有部分圓曲線，測量就是按本文所述方法進行控制的，取得了良好的效果。