管道工程測量

1、第十章 管道工程測量教學(xué)目的：1.了解管道路工程的特點2. 掌握管道中線測量3掌握管道縱橫斷面測量5. 掌握 管道施工測量6. 掌握管道頂管施工測量及管道竣工測量教學(xué)重點：1管道中線測量2管道縱橫斷面測量3. 管道施工測量教學(xué)難點：1. 管道縱、橫斷面測量2管道頂管施工測量教學(xué)資料：測量學(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)的管道工程測量，主要表現(xiàn)為帶狀線路實測；而這一章的管路工程測量，與道路工程測量又比較接近。下面就主要介紹管道工程的測量。第十章 管道工程測量第一節(jié) 概述管道包括排水、給水、煤氣、電纜、通信、輸油、輸氣等管道。管道工程測量的主要任務(wù)包括中線測量、縱

2、斷面測量及施工測量。管道中線測量的任務(wù)是將設(shè)計的管道中心線的位置在地面上測設(shè)出來，中線測量包括管道轉(zhuǎn)點樁及交點樁測設(shè)、轉(zhuǎn)角測量、里程樁和加樁的標(biāo)定等。中線測量方法和道路中線測量方法基本相同，在此不再重復(fù)。由于管道的方向一般用彎頭來改變，故不需要測設(shè)圓曲線。管道縱斷面測量的內(nèi)容是根據(jù)管道中心線所測的樁點高程和樁號繪制成縱斷面圖?？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)計管道埋深、坡度和土方量計算的依據(jù)，管道縱斷面水準(zhǔn)測量的閉合允許值為±5mm（以100m為單位）；橫斷面測量是測量中線兩側(cè)一定范圍內(nèi)的地形變化點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

3、點，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、橫斷面圖上的中線兩側(cè)的地形起伏，可計算出管道施工的土方量。接下來，重點介紹管道工程的施工測量。第二節(jié) 管道工程施工測量管道工程施工測量的主要任務(wù)是根據(jù)設(shè)計圖紙的要求，為施工測設(shè)各種標(biāo)志，使施工技術(shù)人員便于隨時掌握中線方向和高程位置。管道施工一般在地面以下進行，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、縱橫交錯組成管道網(wǎng)，如果管道施工測量稍有誤差，將會導(dǎo)致管道互相干擾，給施工造成困難，因此施工測量在管道施工中的作用尤為突出。一、管道工程

4、測量的準(zhǔn)備工作1.熟悉設(shè)計圖紙資料，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)計和施工安裝要求。2.勘察施工現(xiàn)場情況，了解設(shè)計管線走向，以及管線沿途已有平面和高程控制點分布情況。3.根據(jù)管道平面圖和已有控制點，并結(jié)合實際地形，找出有關(guān)的施測數(shù)據(jù)及其相互關(guān)系，并繪制施測草圖。4.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，以確定施測精度。如廠區(qū)內(nèi)部管道比外部要求精度高；不開槽施工比開槽施工測量精度要求高，無壓力的管道比有壓力管道要求精度高。二、地下管道放線測設(shè) 1.恢復(fù)中線 管道中線測量中所釘?shù)闹芯€樁、交點樁等，到施工時難免有部分碰動或丟失，

5、為了保證中線位置準(zhǔn)確可靠，施工前應(yīng)根據(jù)設(shè)計的定線條件進行復(fù)核，并將丟失和碰動的樁重新恢復(fù)。在恢復(fù)中線同時，一般均將管道附屬構(gòu)筑物（涵洞、檢查井）的位置同時測出。2.測設(shè)施工控制樁在施工時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、引測方便、易于保存樁位的地方測設(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）測設(shè)中線方向控制樁如圖10-1所示，施測時，一般以管道中心線樁為準(zhǔn)，在各段中線的延長線上釘設(shè)控制樁。若管道直線段較長，也可在中線一側(cè)的管槽邊線外測設(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）測設(shè)附屬構(gòu)筑

6、物控制樁以定位時標(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控制樁，如圖10-1示。3.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，作為開挖的邊界線。 圖10-1 圖10-1由橫斷面設(shè)計圖查得左右兩側(cè)邊樁與中心樁的水平距離，如圖10-2中的a和b，施測時在中心樁處插立方向架測出橫斷面位置，在斷面方向上，用皮尺抬平量定A、B兩點位置各釘立一個邊樁。相鄰斷面同側(cè)邊樁的聯(lián)線，即為開挖邊線，用石灰放出灰線，作開挖的界限。如圖10-3所示，當(dāng)?shù)孛嫫教箷r，開挖槽口寬度也可采用下式計算： （10-1）式中、管道中樁至左、右邊樁的距離；槽

7、底寬度；1：邊坡坡度； 挖土深度。 圖10-2圖10-2 圖10-3三、地下管道施工測量 管道施工中的測量工作，主要是控制管道的中線和高程位置。因此，在開槽前后應(yīng)設(shè)置控制管道中線和高程位置的施工標(biāo)志，用來按設(shè)計要求進行施工?，F(xiàn)介紹兩種常用的方法。1.龍門板法：龍門板由坡度板和高程板組成。管道施工中的測量任務(wù)主要是控制管道中線設(shè)計位置和管底設(shè)計高程。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1020m，編寫板號。當(dāng)槽深在2.5m以上時，應(yīng)待開挖至距槽底2m左右時再埋設(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

8、控制樁，用經(jīng)緯儀把管道中心線投測至坡度板上，釘上中心釘，并標(biāo)上里程樁號。施工時，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)儀測出坡度板頂面高程，板頂高程與該處管道設(shè)計高程之差即為板頂往下開挖的深度。由于地面有起伏，因此，由各坡度板頂向下開挖的深度都不一致，對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)計坡度線，并距離槽底設(shè)計高程為一整分米數(shù)，稱為下返數(shù)。 施工時，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)可按下式計算：高差調(diào)整數(shù)=（管底設(shè)計高程+下返數(shù)）坡度板頂高

9、程調(diào)整數(shù)為“+”時，表示至板頂向上改正；調(diào)整數(shù)為“”時，表示至板頂向下改正。圖10-6 圖10-6按上述要求，最終形成如圖10-6的管道施工所常用的龍門板。2.平行軸腰樁法當(dāng)現(xiàn)場條件不便采用坡度板時，對精度要求較低的管道，可采用平行軸腰樁法來測設(shè)坡度控制樁，其方法如下：(1)測設(shè)平行軸線樁開工前首先在中線一側(cè)或兩側(cè)，測設(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，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。(2)釘腰樁圖10-7圖10-7為了比較精確的控制管道中心和高程，在槽坡上（距槽底約1m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,這樣

10、的樁成為腰樁，如圖10-7。(3)引測腰樁高程腰樁釘好后，用水準(zhǔn)儀測出各腰樁的高程，腰樁高程與該處對應(yīng)的管道設(shè)計高程之差，即是下返數(shù)。施工時，由各腰樁的，來控制埋設(shè)管道的中線和高程。四、架空管道施工測量1、管架基礎(chǔ)施工測量管線定位井經(jīng)檢查后，可根據(jù)起止和轉(zhuǎn)折點，測設(shè)管架基礎(chǔ)中心樁，其直線投點的容許差為±5mm，基礎(chǔ)間距丈量的容許差為1/2000。管架基礎(chǔ)中心樁測定后，一般采用十字線法或平行基線法進行控制，即在中心樁位置沿中線和中線垂直方向打四個定位樁，或在基礎(chǔ)中心樁一側(cè)設(shè)測一條與中線相平行的軸線。管架基礎(chǔ)控制樁應(yīng)根據(jù)中心樁測定，其測定容許差為±3mm。架空管道基礎(chǔ)各工序的施

11、工測量方法與廠房基礎(chǔ)相同，各工序中心線及標(biāo)高的測量容許差滿足相關(guān)規(guī)定。2、支架安裝測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，應(yīng)配合施工，進行柱子垂直校正和標(biāo)高測量工作，其方法、精度要求均與廠房柱子安裝測量相同。管道安裝前，應(yīng)在支架上測設(shè)中心線和標(biāo)高。中心線投點和標(biāo)高測量容許差為±3mm。五、頂管施工測量 當(dāng)?shù)叵鹿艿来┰借F路、公路、江河或者其它重要建筑物時，由于不能或禁止開槽施工時，這時就常采用頂管施工方法。這種方法，隨著機械化程度的提高，越來被廣泛采用。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土中，然后再將管內(nèi)的土方挖出來。頂管施工中要

12、嚴(yán)格保證頂管按照設(shè)計中線和高程正確頂進或貫通，因此測量及施工精度要求較高。1.頂管測量的準(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)置時應(yīng)根據(jù)設(shè)計圖上管道要求 ，在工作坑的前后釘立兩個樁，稱為中線控制樁。 （2）引測控制樁。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到坑壁的前后，并打入木樁和鐵釘。如圖10-8 （3）設(shè)置臨時水準(zhǔn)點。為了控制管道按設(shè)計高程和坡度頂進，需要在工作坑內(nèi)設(shè)置臨時水準(zhǔn)點。一般要求設(shè)置兩個，以便相互校核。為應(yīng)用方便，臨時水準(zhǔn)點高程與頂管起點管底設(shè)計高程一致。 （4）安裝導(dǎo)軌或方木。2.中線測量在進行頂管中線測量時，先在兩個中線釘之間繃緊一條

13、細(xì)線，細(xì)線上掛兩個垂球，然后貼靠兩垂球線再拉緊一水平細(xì)線，這根水平細(xì)線即標(biāo)明了頂管的中線方向（圖10-9）。為保證中線測量的精度，兩垂球的距離盡可能大些。制作一把木尺，使其長度等于略小于管徑，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），則說明管道中心在設(shè)計管道方向上，否則，管道有偏差，偏差值超過1.5cm時，需要校正。 3.高程測量圖10-8 圖10-9 圖10-10先在工作坑內(nèi)設(shè)置臨時水準(zhǔn)點，將水準(zhǔn)儀安置在坑內(nèi)，后視臨時水準(zhǔn)點，前視立于管內(nèi)待測點的短標(biāo)尺，即可測得管底各點高程。將測得的管底高程和管底設(shè)計高程進行比較，即可知道校正頂管坡度的數(shù)據(jù)，其差超過1cm時，需要校正。在管道頂進過程中，管子每頂進0.51.0m便要進行一次中線檢查。當(dāng)頂管距離較長時，應(yīng)每隔100m開挖一個工作坑，采用對向頂管施工方法，其貫通誤差應(yīng)不超過3cm.。當(dāng)頂管距離太長，直徑較大時，可以使用激光水準(zhǔn)儀或激光經(jīng)緯儀進行導(dǎo)向。六、管線竣工測量和竣工圖編繪管道工程