施工技術(shù)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(gòu)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(yè)要求嚴(yán)的綜合性施工技術(shù)。

　　關(guān)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(gòu)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(yè)要求嚴(yán)的綜合性施工技術(shù)。在覆土較深時(shí)，與開槽埋管相比，頂管具有土方開挖量小，造價(jià)經(jīng)濟(jì)、工期短、施工作業(yè)人員少、交通影響小、地面拆遷量小、安全等優(yōu)點(diǎn)，因而隨著各國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展、城市化進(jìn)程的加速和下水道普及率的提高以及舊城區(qū)的改造，公用事業(yè)的發(fā)展，頂管施工已越來越普及，應(yīng)用的領(lǐng)域也越來越寬。而在頂管施工過程中，測量控制尤為關(guān)鍵，控制不好往往會發(fā)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(jìn)展，達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，下面就根據(jù)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(shè)計(jì)管道中心線和工作坑的地面平面位置，進(jìn)行工作坑施工，完畢后，在地面工作坑旁利用經(jīng)緯儀將設(shè)計(jì)管道中心線引入工作坑內(nèi)，定出1或2個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，并作好標(biāo)記，利用水準(zhǔn)儀、塔尺或垂線尺測出工作坑內(nèi)基準(zhǔn)點(diǎn)高程。在管道頂進(jìn)過程中，將測量儀安放在基準(zhǔn)點(diǎn)上，基準(zhǔn)點(diǎn)與待測點(diǎn)距離可用測距儀測得，按設(shè)計(jì)管道平面位置和縱斷面里程高程要求對管道頂進(jìn)方向，高程及時(shí)測量，發(fā)現(xiàn)偏差及時(shí)糾正，確保頂管按設(shè)計(jì)要求順利進(jìn)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(fù)雜。根據(jù)測量儀再工作坑內(nèi)是否通視可分為簡單測量和復(fù)雜測量兩種，這要由最大一次測量距離而定。當(dāng)最大一次測量距離不小于頂進(jìn)時(shí)曲線的弦長時(shí)，通視良好，測量儀設(shè)在工作坑內(nèi)就可以進(jìn)行全程測量，即為簡單測量。當(dāng)最大一次測量距離小于頂進(jìn)時(shí)弦長時(shí)，不完全通視，測量儀設(shè)在工作坑內(nèi)不能全部控制，需要在管內(nèi)設(shè)1個(gè)或數(shù)個(gè)測站才能進(jìn)行全程測量，即為復(fù)雜測量。最大一次測量距離計(jì)算參見圖2。

　　x取值由管徑而定，根據(jù)平面幾何關(guān)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(nèi)的測量基準(zhǔn)點(diǎn)。

　　S——A點(diǎn)到始曲點(diǎn)Q之間的距離。

　　L0——A點(diǎn)到管中心所要測點(diǎn)W之間的距離，可用測距儀測得。

　　α0——測量儀從A點(diǎn)向管中心W點(diǎn)測得的與測量基準(zhǔn)線AQ之間的夾角(正值時(shí)，偏向順時(shí)針;負(fù)值時(shí)，偏向逆時(shí)針)。

　　x、y——被測點(diǎn)W的坐標(biāo)值。

　　d——被測點(diǎn)W與設(shè)計(jì)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(jìn)施工過程中，及時(shí)測量計(jì)算d值，若d為正值，則頂進(jìn)方向偏右，若d為負(fù)值，則頂進(jìn)方向偏左。頂進(jìn)過程中及時(shí)測量、計(jì)算，出現(xiàn)偏差及時(shí)調(diào)整頂進(jìn)方向，確保管道按設(shè)計(jì)中心線頂進(jìn)。

　?、?、高程測量控制

　　曲線頂管簡單測量的高程測量可將水準(zhǔn)儀安放在工作坑內(nèi)對被測點(diǎn)W的高程及時(shí)測量，并與管道設(shè)計(jì)縱斷面相應(yīng)里程高程校對。測量值偏高，管道頂進(jìn)偏上;測量值偏低，管道頂進(jìn)偏下。及時(shí)調(diào)整管道頂進(jìn)高程，確保按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。

　　b、復(fù)雜測量

　　1、曲線頂管內(nèi)設(shè)一個(gè)測站

　　當(dāng)曲線頂進(jìn)的弦長略大于最大一次測量距離時(shí)，可在管內(nèi)設(shè)一個(gè)測站即可進(jìn)行全程測量控制。

　?、?、曲線頂管內(nèi)設(shè)一個(gè)測站時(shí)，平面測量控制。參見圖4。

　　Z1——管內(nèi)第一測站。

　　A——測量儀安裝在工作坑內(nèi)的測量基準(zhǔn)點(diǎn)。

　　S——A點(diǎn)到始曲點(diǎn)Q之間的距離。

　　L0——A點(diǎn)到管中任意可通視點(diǎn)Z1之間的測量，可用測距儀測得。

　　α0——測量儀從A點(diǎn)向管中第一測站Z1點(diǎn)測得的與測量基準(zhǔn)線AQ之間的夾角(正值時(shí)，偏向順時(shí)針;負(fù)值時(shí)，偏向逆時(shí)針)。

　　α1——測量儀從Z1點(diǎn)向A對準(zhǔn)后再轉(zhuǎn)到W點(diǎn)所測得的A Z1延長線與Z1W之間的夾角。

　　L1——第一測站Z1點(diǎn)到管中心所要測點(diǎn)W之間的距離，可用測距儀測得。

　　x、y——被測點(diǎn)W的坐標(biāo)值。

　　d——被測點(diǎn)W與設(shè)計(jì)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(jìn)施工過程中，將測量儀安放在Z1點(diǎn)，及時(shí)測量計(jì)算d值，若d為正值，則頂進(jìn)方向偏右，若d為負(fù)值，則頂進(jìn)方向偏左。頂進(jìn)過程中及時(shí)測量、計(jì)算，出現(xiàn)偏差及時(shí)調(diào)整頂進(jìn)方向，確保管道按設(shè)計(jì)中心線頂進(jìn)。

　?、凇⒏叱虦y量控制

　　曲線頂管設(shè)一個(gè)測站的高程測量可將水準(zhǔn)儀安放在管中任意通視點(diǎn)對被測點(diǎn)W的高程及時(shí)測量，并與管道設(shè)計(jì)縱斷面相應(yīng)里程高程校對。測量值偏高，管道頂進(jìn)偏上;測量值偏低，管道頂進(jìn)偏下。及時(shí)調(diào)整管道頂進(jìn)高程，確保按管道設(shè)計(jì)高程要求進(jìn)行。

　　2、曲線頂管內(nèi)測兩個(gè)測站

　　當(dāng)曲線頂進(jìn)的弦長大于最大一次測量距離時(shí)，管內(nèi)設(shè)一個(gè)測站不能滿足，可在管內(nèi)設(shè)兩個(gè)測站即可進(jìn)行全程測量控制。

　　①、曲線頂管內(nèi)設(shè)兩個(gè)測站時(shí)，平面測量控制。參見圖5。

　　L2——Z2點(diǎn)到需測管中心點(diǎn)W之間的距離。

　　α2——測量儀從Z2點(diǎn)向Z1對準(zhǔn)后再轉(zhuǎn)到W點(diǎn)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(jìn)施工過程中，將測量儀安放在測站點(diǎn)，及時(shí)測量計(jì)算d值，若d為正值，則頂進(jìn)方向偏右，若d為負(fù)值，則頂進(jìn)方向偏左。頂進(jìn)過程中及時(shí)測量、計(jì)算，出現(xiàn)偏差及時(shí)調(diào)整頂進(jìn)方向，確保管道按設(shè)計(jì)中心線頂進(jìn)。

　?、凇⒏叱虦y量控制

　　曲線頂管設(shè)兩個(gè)測站的高程測量可利用引入工作坑的水準(zhǔn)點(diǎn)，在管內(nèi)設(shè)轉(zhuǎn)點(diǎn)對被測點(diǎn)W的高程及時(shí)測量，進(jìn)行高程閉合，并與管道設(shè)計(jì)縱斷面相應(yīng)里程高程校對。測量值偏高，管道頂進(jìn)偏上;測量值偏低，管道頂進(jìn)偏下。及時(shí)調(diào)整管道頂進(jìn)高程，確保按管道設(shè)計(jì)高程要求進(jìn)行。

　　3、管內(nèi)設(shè)n(n≧3，n為整數(shù))個(gè)測站

　　當(dāng)管內(nèi)設(shè)n個(gè)測站時(shí)，測量原理相同，同樣可以推出被測點(diǎn)的坐標(biāo)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(diǎn)與管道設(shè)計(jì)中心線的誤差d=R-〔x2+(R-y)2〕1/2。

　　在管道頂進(jìn)施工過程中，及時(shí)測量、計(jì)算管中心平面位置及高程偏差，發(fā)生偏離及時(shí)調(diào)整，確保頂管施工按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。

　　四、結(jié)束語

　　頂管施工有許多優(yōu)點(diǎn)，但也有不足，與開槽埋管相比，管內(nèi)測量難度較大，控制不好，往往會產(chǎn)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(jì)算(計(jì)算坐標(biāo)、平面偏差、高程偏差)、勤校對(與設(shè)計(jì)圖紙校對)、勤調(diào)整(調(diào)整頂進(jìn)方向)，確保按設(shè)計(jì)要求頂進(jìn)。深圳市田卦路的頂管施工，該項(xiàng)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(jìn)行控制的，取得了良好的效果。