管道工程測(cè)量

第十章管道工程測(cè)量教學(xué)目的：1?了解管道路工程的特點(diǎn)掌握管道中線測(cè)量掌握管道縱橫斷面測(cè)量掌握管道施工測(cè)量掌握管道頂管施工測(cè)量及管道竣工測(cè)量教學(xué)重點(diǎn)：1.管道中線測(cè)量管道縱橫斷面測(cè)量管道施工測(cè)量教學(xué)難點(diǎn)：1.管道縱、橫斷面測(cè)量2.管道頂管施工測(cè)量教學(xué)資料：測(cè)量學(xué)教材、教學(xué)課件教學(xué)方法：講授法、講解法、演示法講授新課：前面學(xué)習(xí)的管道工程測(cè)量，主要表現(xiàn)為帶狀線路實(shí)測(cè)；而這一章的管路工程測(cè)量，與道路工程測(cè)量又比較接近。下面就主要介紹管道工程的測(cè)量。第十章管道工程測(cè)量第一節(jié)概述管道包括排水、給水、煤氣、電纜、通信、輸油、輸氣等管道。管道工程測(cè)量的主要任務(wù)包括中線測(cè)量、縱斷面測(cè)量及施工測(cè)量。管道中線測(cè)量的任務(wù)是將設(shè)計(jì)的管道中心線的位置在地面上測(cè)設(shè)出來(lái)，中線測(cè)量包括管道轉(zhuǎn)點(diǎn)樁及交點(diǎn)樁測(cè)設(shè)、轉(zhuǎn)角測(cè)量、里程樁和加樁的標(biāo)定等。中線測(cè)量方法和道路中線測(cè)量方法基本相同，在此不再重復(fù)。由于管道的方向一般用彎頭來(lái)改變，故不需要測(cè)設(shè)圓曲線。管道縱斷面測(cè)量的內(nèi)容是根據(jù)管道中心線所測(cè)的樁點(diǎn)高程和樁號(hào)繪制成縱斷面圖?？v斷面圖反映了沿管道中心線的地面高低起伏和坡度陡緩情況，是設(shè)計(jì)管道埋深、坡度和土方量計(jì)算的依據(jù)，管道縱斷面水準(zhǔn)測(cè)量的閉合允許值為±5mmGL以100m為單位）；橫斷面測(cè)量是測(cè)量中線兩側(cè)一定范圍內(nèi)的地形變化點(diǎn)至管道中線的水平距離和高差，以中線上的里程樁或加樁為坐標(biāo)原點(diǎn)，以水平距離為橫坐標(biāo)，高差為縱坐標(biāo)，按1：100比例尺繪制橫斷面圖。根據(jù)縱斷面圖上的管道埋深、縱坡設(shè)計(jì)、橫斷面圖上的中線兩側(cè)的地形起伏，可計(jì)算出管道施工的土方量。接下來(lái)，重點(diǎn)介紹管道工程的施工測(cè)量。第二節(jié)管道工程施工測(cè)量管道工程施工測(cè)量的主要任務(wù)是根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的要求，為施工測(cè)設(shè)各種標(biāo)志，使施工技術(shù)人員便于隨時(shí)掌握中線方向和高程位置。管道施工一般在地面以下進(jìn)行，并且管道種類繁多，例如給水、排水、天然氣、輸油管等。在城市建設(shè)中，尤其城鎮(zhèn)工業(yè)區(qū)管道更是上下穿插、縱橫交錯(cuò)組成管道網(wǎng)，如果管道施工測(cè)量稍有誤差，將會(huì)導(dǎo)致管道互相干擾，給施工造成困難，因此施工測(cè)量在管道施工中的作用尤為突出。一、管道工程測(cè)量的準(zhǔn)備工作熟悉設(shè)計(jì)圖紙資料，包括管道平面圖、縱橫斷面圖、標(biāo)準(zhǔn)橫斷面和附屬構(gòu)筑物圖，弄清管線布置及工藝設(shè)計(jì)和施工安裝要求。勘察施工現(xiàn)場(chǎng)情況，了解設(shè)計(jì)管線走向，以及管線沿途已有平面和高程控制點(diǎn)分布情況。根據(jù)管道平面圖和已有控制點(diǎn)，并結(jié)合實(shí)際地形，找出有關(guān)的施測(cè)數(shù)據(jù)及其相互關(guān)系，并繪制施測(cè)草圖。根據(jù)管道在生產(chǎn)上的不同要求、工程性質(zhì)、所在位置和管道種類等因素，以確定施測(cè)精度。如廠區(qū)內(nèi)部管道比外部要求精度高；不開(kāi)槽施工比開(kāi)槽施工測(cè)量精度要求高，無(wú)壓力的管道比有壓力管道要求精度高。二、地下管道放線測(cè)設(shè)恢復(fù)中線管道中線測(cè)量中所釘?shù)闹芯€樁、交點(diǎn)樁等，到施工時(shí)難免有部分碰動(dòng)或丟失，為了保證中線位置準(zhǔn)確可靠，施工前應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)的定線條件進(jìn)行復(fù)核，并將丟失和碰動(dòng)的樁重新恢復(fù)。在恢復(fù)中線同時(shí)，一般均將管道附屬構(gòu)筑物（涵洞、檢查井）的位置同時(shí)測(cè)出。測(cè)設(shè)施工控制樁在施工時(shí)中線上各樁要被挖掉，為了便于恢復(fù)中線和附屬構(gòu)筑物的位置，應(yīng)在不受施工干擾、引測(cè)方便、易于保存樁位的地方測(cè)設(shè)施工控制樁。施工控制樁分為中線控制樁和附屬構(gòu)筑物控制樁兩種。（1）測(cè)設(shè)中線方向控制樁如圖10-1所示，施測(cè)時(shí)，一般以管道中心線樁為準(zhǔn)，在各段中線的延長(zhǎng)線上釘設(shè)控制樁。若管道直線段較長(zhǎng)，也可在中線一側(cè)的管槽邊線外測(cè)設(shè)一條與中線平行的軸線樁，各樁間距以20m為宜，作為恢復(fù)中線和控制中線的依據(jù)。（2）測(cè)設(shè)附屬構(gòu)筑物控制樁以定位時(shí)標(biāo)定的附屬構(gòu)筑物位置為準(zhǔn)，在垂直于中線的方向上釘兩個(gè)控制樁，如圖10-1示。槽口放線槽口放線是根據(jù)管徑大小、埋設(shè)深度和土質(zhì)情況決定管槽開(kāi)挖寬度，并在地面上釘設(shè)邊樁，沿邊樁拉線撒出灰線，作為開(kāi)挖的邊界線。

由橫斷面設(shè)計(jì)圖查得左右兩圖10-1側(cè)邊樁與中心樁的水平距離，如圖10-2中的a和b，施測(cè)時(shí)在中心樁處插立方向架測(cè)出橫斷面位置，在斷面方向上，用皮尺抬平量定A、由橫斷面設(shè)計(jì)圖查得左右兩圖10-1B兩點(diǎn)位置各釘立一個(gè)邊樁。相鄰斷面同側(cè)邊樁的聯(lián)線，即為開(kāi)挖邊線，用石灰放出灰線，作開(kāi)挖的界限。如圖10-3所示，當(dāng)?shù)孛嫫教箷r(shí)，開(kāi)挖槽口寬度也可采用下式計(jì)算：D=D=—+mhzy2（10-1）式中氣、Dy-管道中樁至左、右邊樁的距離；，-槽底寬度；1：m（10-1）h-挖土深度。三、地下管道施工測(cè)量管道施工中的測(cè)量工作，主要是控制管道的中線和高程位置。因此，在開(kāi)槽前后應(yīng)設(shè)置控制管道中線和高程位置的施工標(biāo)志，用來(lái)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工?，F(xiàn)介紹兩種常用的方法。龍門(mén)板法：龍門(mén)板由坡度板和高程板組成。管道施工中的測(cè)量任務(wù)主要是控制管道中線設(shè)計(jì)位置和管底設(shè)計(jì)高程。因此，需要設(shè)置坡度板。如圖10-4所示，坡度板跨槽設(shè)置，間隔一般為10?20m，編寫(xiě)板號(hào)。當(dāng)槽深在2.5m以上時(shí)，應(yīng)待開(kāi)挖至距槽底2m左右時(shí)再埋設(shè)在槽內(nèi)，如圖10-5所示。坡度板應(yīng)埋設(shè)牢固，板面要保持水平。圖10-4 圖10-5坡度板設(shè)好后，根據(jù)中線控制樁，用經(jīng)緯儀把管道中心線投測(cè)至坡度板上，釘上中心釘，并標(biāo)上里程樁號(hào)。施工時(shí)，用中心釘?shù)倪B線可方便地檢查和控制管道的中心線。再用水準(zhǔn)儀測(cè)出坡度板頂面高程，板頂高程與該處管道設(shè)計(jì)高程之差即為板頂往下開(kāi)挖的深度。由于地面有起伏，因此，由各坡度板頂向下開(kāi)挖的深度都不一致，對(duì)施工中掌握管底的高程和坡度都不方便。為此，需在坡度板上中線一側(cè)設(shè)置坡度立板，稱為高程板，在高程板側(cè)面測(cè)設(shè)一坡度釘，使各坡度板上坡度釘?shù)倪B線平行于管道設(shè)計(jì)坡度線，并距離槽底設(shè)計(jì)高程為一整分米數(shù)，稱為下返數(shù)。施工時(shí)，利用這條線可方便地檢查和控制管道的高程和坡度。高差調(diào)整數(shù)可按下式計(jì)算：高差調(diào)整數(shù)=（管底設(shè)計(jì)高程+下返數(shù)）一坡度板頂高程調(diào)整數(shù)為“+”時(shí)，表示至板頂向上改正；調(diào)整數(shù)為“一”時(shí)，表示至板頂向下改正。

圖106按上述要求，最終形成如圖圖106按上述要求，最終形成如圖106的管道施工所常用的龍門(mén)板。平行軸腰樁法當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)條件不便采用坡度板時(shí)，對(duì)精度要求較低的管道，可采用平行軸腰樁法來(lái)測(cè)設(shè)坡度控制樁，其方法如下:測(cè)設(shè)平行軸線樁開(kāi)工前首先在中線一側(cè)或兩側(cè)，測(cè)設(shè)一排平行軸線樁(管槽邊線之外)，平行軸線樁與管道中心線相距a，各樁間距約在20m左右。檢查井位置也相應(yīng)的在平行軸線上設(shè)樁。釘腰樁底約Im左右)再釘一排與平行軸線相應(yīng)的平行軸線樁，使其與管道中心的間距為力.這樣的樁成為腰樁，如圖I0-7。為了比較精確的控制管道中心和高程，在槽坡上(距槽為了比較精確的控制管道中心和高程，在槽坡上(距槽引測(cè)腰樁高程腰樁釘好后，用水準(zhǔn)儀測(cè)出各腰樁的高程，腰樁高程與該處對(duì)應(yīng)的管道設(shè)計(jì)高程之差九，即是下返數(shù)。施工時(shí)，由各腰樁的b，h來(lái)控制埋設(shè)管道的中線和高程。四、 架空管道施工測(cè)量1、 管架基礎(chǔ)施工測(cè)量管線定位井經(jīng)檢查后，可根據(jù)起止和轉(zhuǎn)折點(diǎn)，測(cè)設(shè)管架基礎(chǔ)中心樁，其直線投點(diǎn)的容許差為±5mm，基礎(chǔ)間距丈量的容許差為I/2000。管架基礎(chǔ)中心樁測(cè)定后，一般采用十字線法或平行基線法進(jìn)行控制，即在中心樁位置沿中線和中線垂直方向打四個(gè)定位樁，或在基礎(chǔ)中心樁一側(cè)設(shè)測(cè)一條與中線相平行的軸線。管架基礎(chǔ)控制樁應(yīng)根據(jù)中心樁測(cè)定，其測(cè)定容許差為±3mm。架空管道基礎(chǔ)各工序的施工測(cè)量方法與廠房基礎(chǔ)相同，各工序中心線及標(biāo)高的測(cè)量容許差滿足相關(guān)規(guī)定。2、 支架安裝測(cè)量架空管道需安裝在鋼筋混凝土支架、鋼支架上。安裝管道支架時(shí)，應(yīng)配合施工，進(jìn)行柱子垂直校正和標(biāo)高測(cè)量工作，其方法、精度要求均與廠房柱子安裝測(cè)量相同。管道安裝前，應(yīng)在支架上測(cè)設(shè)中心線和標(biāo)高。中心線投點(diǎn)和標(biāo)高測(cè)量容許差為±3mm。五、 頂管施工測(cè)量當(dāng)?shù)叵鹿艿来┰借F路、公路、江河或者其它重要建筑物時(shí)，由于不能或禁止開(kāi)槽施工時(shí)，這時(shí)就常采用頂管施工方法。這種方法，隨著機(jī)械化程度的提高，越來(lái)被廣泛采用。頂管施工是在先挖好的工作坑內(nèi)安放鐵軌或方木，將管道沿所要求的方向頂進(jìn)土中，然后再將管內(nèi)的土方挖出來(lái)。頂管施工中要嚴(yán)格保證頂管按照設(shè)計(jì)中線和高程正確頂進(jìn)或貫通，因此測(cè)量及施工精度要求較高。1?頂管測(cè)量的準(zhǔn)備工作（1） 設(shè)置頂管中線控制樁。中線樁是控制頂管中心線的依據(jù)，設(shè)置時(shí)應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖上管道要求，在工作坑的前后釘立兩個(gè)樁，稱為中線控制樁。（2） 引測(cè)控制樁。在地面上中線控制樁上架經(jīng)緯儀，將頂管中心樁分別引測(cè)到坑壁的前后，并打入木樁和鐵釘。如圖10-8（3） 設(shè)置臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)。為了控制管道按設(shè)計(jì)高程和坡度頂進(jìn)，需要在工作坑內(nèi)設(shè)置臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)。一般要求設(shè)置兩個(gè)，以便相互校核。為應(yīng)用方便，臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)高程與頂管起點(diǎn)管底設(shè)計(jì)高程一致。（4） 安裝導(dǎo)軌或方木。中線測(cè)量在進(jìn)行頂管中線測(cè)量時(shí)，先在兩個(gè)中線釘之間繃緊一條細(xì)線，細(xì)線上掛兩個(gè)垂球，然后貼靠?jī)纱骨蚓€再拉緊一水平細(xì)線，這根水平細(xì)線即標(biāo)明了頂管的中線方向（圖10-9）。為保證中線測(cè)量的精度，兩垂球的距離盡可能大些。制作一把木尺，使其長(zhǎng)度等于略小于管徑，分劃以尺的中央為零向兩端增加。將水平尺橫置在管內(nèi)前端，如果兩垂球的方向線與木尺上的零分劃線重合（圖10-10），則說(shuō)明管道中心在設(shè)計(jì)管道方向上，否則，管道有偏差，偏差值超過(guò)1.5cm時(shí)，需要校正。高程測(cè)量圖10-8 圖10-9 圖10-10先在工作坑內(nèi)設(shè)置臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)BM,將水準(zhǔn)儀安置在坑內(nèi)，后視臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)BM,前視立于管內(nèi)待測(cè)點(diǎn)的短標(biāo)尺，即可測(cè)得管底各點(diǎn)高程。將測(cè)得的管底高程和管底設(shè)計(jì)高程進(jìn)行比較，即可知道校正頂管坡度的數(shù)據(jù)，其差超過(guò)1cm時(shí)，需要校正。在管道頂進(jìn)過(guò)程中，管子每頂進(jìn)0.5?1.0m便要進(jìn)行一次中線檢查。當(dāng)頂管距離較長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)每隔100m開(kāi)挖一個(gè)工作坑，采用對(duì)向頂管施工方法，其貫通誤差應(yīng)不超過(guò)3cm.。當(dāng)頂管距離太長(zhǎng)，直徑較大時(shí)，可以使用激光水準(zhǔn)儀或激光經(jīng)緯儀進(jìn)行導(dǎo)向。六、管線竣工測(cè)量和竣工圖編繪管道工