基于頂管工程施工測量與糾偏

王正波，李 博

(1.五常市水務(wù)局，黑龍江五常 150200;2.五常市水務(wù)局龍鳳山灌區(qū)管理局，黑龍江五常 150200)

基于頂管工程施工測量與糾偏

王正波1，李 博2

(1.五常市水務(wù)局，黑龍江五常 150200;2.五常市水務(wù)局龍鳳山灌區(qū)管理局，黑龍江五常 150200)

頂管工程頂進的軸線、高程定位和跟蹤測量是控制工程質(zhì)量的關(guān)鍵。通過輸水管線工程穿越公路頂管施工實例，總結(jié)頂管工程施工測量控制基點設(shè)置，測量方案及頂管頂進糾偏措施。

頂管工程;頂進測量;控制網(wǎng);允許偏差;頂管糾偏

長春玉米工業(yè)園輸水管線工程設(shè)計流量3.3m3/s。長28 km，管徑DN1 600 mm，鋪設(shè)雙管線。在穿越永久性工程建筑時，由于不具備大開挖鋪設(shè)管線的施工條件，采用了人工掘進頂管的施工方法，頂進內(nèi)徑 DN 2 400 mm鋼筋混凝土套管，套管內(nèi)鋪設(shè)DN 1 600 mm鋼管，穿越長春至吉林高速公路頂管長70 m、穿越長春至龍嘉機場公路頂管長50 m，穿越龍放公路頂管長30 m，穿越101省道頂管長36 m，都取得良好的工程效果。

在輸水管線頂進套管施工過程中，為防止套管偏離設(shè)計軸線，應(yīng)做好頂進套管定位測量和頂進跟蹤測量。本文總結(jié)頂進套管施工的測量基點設(shè)置、測量方案及頂進糾偏措施，僅供參考。

1 頂管測量與基點設(shè)置

頂管施工前，建立施工段面地上和地下測量控制系統(tǒng)。根據(jù)輸水管線工程設(shè)計施工圖提供的頂管工程坐標，用全站儀或GPS衛(wèi)星定位儀定位，確定頂管起止點和工作坑位置，用光學經(jīng)緯儀控制頂管軸線方位，用水準儀測量地下頂管頂進高程。

在頂管兩端開挖的工作坑外選擇通視、安全地點，設(shè)立穩(wěn)固的頂管施工測量控制基點，建立地面測量控制網(wǎng)，每個月最少校核1次。

工作坑建成后，建立地下測量控制點。在頂進工作坑后壁上設(shè)立穩(wěn)定牢固的頂管軸線測量基點，用經(jīng)緯儀測量頂管軸線。在工作坑底板上設(shè)立頂管高程測量水準點。用水準儀測量頂管高程。

在施工期間，因頂管工作坑狹窄、頂管施工作業(yè)影響，應(yīng)隨時校核在工作坑后壁和底板設(shè)立的測量基點，每頂進2節(jié)管應(yīng)校核1次，避免因基準點變動引起頂管軸線和高程出現(xiàn)偏差。

2 頂管頂進跟蹤測量

頂管工作坑完成后，根據(jù)工作坑后壁軸線控制基準點和工作坑底板的水準點。進行頂管跟蹤測量，控制測量頂管頂進軸線和高程。

2.1 頂管測量允許偏差

第一節(jié)工具管頂進5 m時，允許偏差：軸線位移±3 mm、高程0～+3 mm(有偏差及時糾偏)。人工掘進頂管正常頂進時，每10 m允許偏差：軸線位移50 mm、高程 +40 mm、-50 mm。

2.2 測量頻率

在頂進第一節(jié)工具管時，每頂進0.3 m，測量1次頂管軸線、高程偏差，保證頂管入土位置準確。頂管入土后正常頂進時，頂管進尺1.0 m測量1次頂管軸線、高程。

2.3 頂管軸線測量

頂管軸線測量是測量頂管軸線水平偏差。用光學經(jīng)緯儀架立在工作坑測量平臺上，整平對中后，望遠鏡豎絲對準工作坑后壁軸線基點，倒鏡轉(zhuǎn)對頂管內(nèi)。在工具管后端管縫處頂管設(shè)置有水準管氣泡的水平尺，用照明燈或手電筒做光源。當經(jīng)緯儀豎絲對準水準管氣泡中點刻度線時，軸線偏差為0，不能對中時用鋼板尺測量軸線左右偏差。

在頂管一次頂進長度0.6 m以內(nèi)時，可采用垂球拉線的方法進行測量。以工具管后端管縫中心為一端，各節(jié)頂進管縫中心分別懸掛垂球連線，用水平尺測量檢查軸線偏差。

2.4 高程測量

用水準儀及特制高程尺，根據(jù)工作坑內(nèi)設(shè)置的水準點，測量第一節(jié)工具管前端底高程，掌握第一節(jié)工具管走向趨勢。頂管頂進全部完成后，在頂管每個管節(jié)接口處測量管底中心位置高程。

2.5 管節(jié)錯口測量

頂管頂進全部完成后，用鋼尺對每節(jié)接口做錯口測量，測定錯口高差，核定頂管工程質(zhì)量。

3 糾偏校正

在頂管頂進過程中，測量頂管軸線、高程偏差，做好測量記錄，繪制工具管頂進軌跡，隨時掌握偏差發(fā)展趨勢，及時糾偏，保證頂管工程質(zhì)量。

由于人工挖掘超挖、頂進工作面土層地質(zhì)條件變化等因素，頂管軸線和高程出現(xiàn)偏差后應(yīng)及時糾偏，逐漸將已頂進的頂管糾偏校正到位，不得猛糾硬調(diào)，以防適得其反。糾偏校多用以下方法：

3.1 糾偏起點

每次測量發(fā)現(xiàn)頂管軸線和高程偏差≥20 mm時即應(yīng)糾偏校正。

3.2 超挖糾偏校正

當頂管軸線偏差為10～20 mm時，可在頂管軸線偏向的工具管反側(cè)適當超挖，同時在偏向側(cè)不超挖甚至留坎，形成頂進阻力，使頂管在頂進時向阻力小的超挖側(cè)偏向，逐漸糾偏至設(shè)計軸線位置。

3.3 頂木糾偏校正

偏差＞20 mm時，在超挖糾偏校正達不到目的情況下，可用圓木或方木的一端支撐在工具管管偏向另側(cè)內(nèi)管壁上，另一端斜撐在墊有鋼板的管前偏向開挖土壁上，支頂牢固后，即可頂進。在頂進中結(jié)合超挖糾偏校正，邊頂邊支，利用頂進時斜支撐分力產(chǎn)生的阻力，使管向阻力小的一側(cè)校正糾偏。

3.4 千斤頂糾偏校正

當頂管軸線出現(xiàn)較大偏差時，在工具管前端焊接1.0～1.5 m長鋼韌角，從第二節(jié)頂管接縫開始，依次以后節(jié)管端為靠背，用4只小型千斤頂做動力分節(jié)(或多節(jié))頂進，控制各節(jié)轉(zhuǎn)角，最大糾偏管縫間距≤30 mm，進而達到糾偏校正目的。

4 結(jié)語

頂管工程頂進的軸線、高程定位和跟蹤測量是控制工程質(zhì)量的關(guān)鍵，一旦出現(xiàn)頂進偏差，糾偏校正難度極大。為此，必須組建專職測量組，在頂管連續(xù)頂進作業(yè)中，專業(yè)測量人員跟班測量，整理測量資料，分析工具管行進趨勢，掌控頂進效果。一旦出現(xiàn)軸線偏差，應(yīng)在偏差最小時，采取簡便有效措施及時糾偏，確保頂管施工達到設(shè)計要求。

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B

1007-7596(2012)03-0130-02

2011-09-02

王正波(1973-)，男，黑龍江五常人，工程師;李博(1984-)，男，黑龍江五常人，助理工程師。