針對頂管工程施工測量及其糾偏

許國平

（身份證 350822198303056115， 福建 廈門 361000）

0 引言

截止至今，我國使用頂管施工技術已經40 多年。因為這項施工技術不但適用于鐵路、建筑體、公路、江河等復雜區(qū)域，同時，因其埋設相對較深，即使是在城市繁榮地區(qū)，也能夠開展地下管的施工工程，進而被普遍推廣至整個管道的施工工程中來。基于此，本文將詳盡地闡述頂套管施工的測量技術及頂進糾偏方法，希望能夠給同行帶來一定的參考價值。

1 測量控制方法概述

第一，相關的施工人員需要在作業(yè)前開展測量工作。具體包括首次測量網評測，地面坐標連接點加密導線評測，地面高程連接點加密評測。也就是說，相關的施工人員需要對施工場地所存在的五個GPS 原始連接點予以評測，接著再根據三等網精度為導線的布局工作提供評測，然后再嚴格按照二等水準精度測量高程點，最終將導線連接點與相對應的水準點導入至工作井以及接收井的周邊。其次，進一步聯(lián)系測量。該環(huán)節(jié)就是把頂管工作井與接收井口地面的控制點位置導入至井下，為井下測量提供一定參照。在進行控制點坐標聯(lián)系測量的過程中，相關的施工人員需要使用井口搭建一個運作平臺，放置鉛垂儀定點，同時還要利用全站儀進行觀測，如此才能夠把控制坐標點導入至井下。在進行高程聯(lián)系測量的過程中，相關的施工人員可以采取吊鋼尺配合水準儀測量的手段。各個井內控制點以及高程點都不能低于兩個，所選取的點位要盡可能地拉開，同時也不能夠干擾到工程的后續(xù)進程。第三，進行井中初始狀態(tài)測量。通常就涵括了管道軸線糾偏測量，全站儀安置歸心墩測量，頂進設施方位測量以及機頭進洞位置測量。第四，進行頂進施工測量。這就涵括了自動導向以及人工復核測量兩種類型。第五，開展管道貫通、竣工測量環(huán)節(jié)。上述方法都屬于比較普遍的測量方法。

2 主要的測量技術分析

2.1 井內初始狀態(tài)的測量技術

使用該項測量技術是為了更好地在頂進過程中，確保頂管機頭、頂進裝置以及測量裝置的精準性，由此為頂進作業(yè)以及頂進期間的跟蹤測量工作提供相應條件。具體來說，該技術包括如下幾個環(huán)節(jié)。其一，管道中心軸線的測量工作。因為在實際作業(yè)過程中很容易出現(xiàn)偏差，出洞管道口與進洞管道口的交叉部分很難和之前規(guī)劃的方位完全重疊，所以，相關的施工人員需要靈活地通過井下控制點為洞口中心三維坐標提供再次測量，然后再依據最終數據，對原本設計的軸線予以調整。其二，固定式強制歸心墩測量工作。也就是說，按照中心軸線的實際測量結果，在井中放置全站儀的運作墩臺，這樣就能夠確保全站儀方位的合理性。其三，設施測量工作。相關的工作人員需要對導軌、千斤頂等多項設施進行測量。在安置導軌的過程中，還需要保證與管道中心軸線方位的統(tǒng)一性，保持千斤頂方位的平衡，同時，由于受到管道沉降的影響，頂管中心軸線上端會比預計多上升1至2 厘米。其四，機頭定位測量工作。為了有效地維持頂管機頭處在初始的情形下，需要將中心布局于管道中心軸線之上，同時為后續(xù)的跟蹤測量工作構建科學的計算模型。具體來說，相關的測量人員需要明確機頭中心方位的坐標，然后保證機頭中心位置準確就位，接著在其上端裝配棱鏡，此時要測量棱鏡的方位坐標，之后再估算出機頭中心以及棱鏡的相對方位，最終把上述信息傳輸至計算機之中。如此一來，在后續(xù)的測量環(huán)節(jié)中，只需要利用全站儀確定棱鏡的方位，計算機就能夠迅速地估算出機頭中心的方位，同時也能夠判斷機頭方位是否有出現(xiàn)偏差問題。

2.2 頂進測量技術

2.2.1 頂管狀態(tài)測量技術

該技術就是指全方位地測量頂管機的實時狀態(tài)，在第一時間引導頂管機進行位置的糾正，這就涵括了頂管機和管道軸線的平面的糾偏工作、高程糾偏工作、縱向坡度糾偏工作、橫向旋轉糾偏工作以及頂進里程糾偏工作。

在此之中，狀態(tài)測量在整個測量過程中至關重要，通常會應用RMS-D 頂管測量導向系統(tǒng)，該系統(tǒng)涵括如下幾個部分，具體如下：其一，全站儀。相關的工作人員要將其放置在洞口強制歸心墩之上，通過它來尋找觀測目標。其二，后視棱鏡。相關的施工人員要在井壁之上選取有助于在井上、井下觀察測量的方位，然后在這些方位上安置后視棱鏡，這樣一來，就能夠幫助全站儀準確地進行井上、井下定向。其三，前視棱鏡。它就是指放置在頂管機頭上端的一個棱鏡，相關的工作人員通過全站儀對其提供實時性地測量，然后進一步跟蹤獲取機頭中心的方位。其四，傾斜儀。該裝置就是為頂管機的俯仰角、側轉角提供相應測定，協(xié)助前視棱鏡得到機頭中心的方位，同時進一步明確頂管機的狀態(tài)。其五，計算機軟件。其中就涵括了三個板塊，如參數調節(jié)、顯示、歷史搜索。參數調節(jié)就是指為設計軸線、棱鏡方位等信息予以設置；顯示部分就是對頂管機運作期間的水平及垂直移動距離，頂進間隔等參數予以直觀圖像化呈現(xiàn)，然后再比較設置參數，估算出偏差的水平；歷史搜索部分就是指將測量信息全部導入至數據庫之中，然后工作人員可以隨時搜索信息。其四，狀態(tài)測量。在相關的設施安置完畢后，工作人員要使用全站儀對準后視棱鏡，然后再觀察地面近井的控制點，繼續(xù)掃描棱鏡，最終計算出自動邊角平差，由此提升定向的精準程度。

2.2.2 人工復核測量技術

頂管頂推入到一定程度就開始使用人工測量的手段，然后為機頭方位以及已安置的鋼管提供復核測量，通常在頂進150 米的位置復核一次，在與接收井間隔150 至200 米的位置再復核一次。針對已經安置完畢的鋼管，相關的測量人員需要采用水平尺，明確測量直徑以及中心點位，同時在中心點位附著上一些反光片，接著把水平尺放置在鋼管內部，實現(xiàn)調平之后，繼續(xù)測量中心點位的坐標，最終就能夠獲取管位中心的實際坐標。

3 糾偏校正方法

因為受到人工開挖、頂進土層地質等因素的影響，當頂管軸線及高程產生了誤差之后，相關的工作人員需要迅速進行糾偏，但不允許猛糾硬調。常見的糾偏方法闡述如下：

3.1 超挖糾偏方法

在頂管軸線偏差為10 至20 毫米之間的情況下,相關的工作人員需要在頂管軸線偏向的工具管反側進行挖掘，而且還要在偏向側予以留坎，由此產生一定的頂進阻力，讓頂管在頂進的過程中，朝著阻力相對較低的超挖側進行偏向，然后慢慢糾正到預期的軸線處。

3.2 頂木糾偏方法

在超挖糾偏方法已經不起作用的前提下，當誤差超過20 毫米，相關的施工人員需要將圓木的一側放置在工具管的管壁之上，另一側放置于含有鋼板的土壁之上,在確保支頂穩(wěn)固以后，就能夠開始進行頂進活動。在頂進期間，綜合應用超挖糾偏的方法，一邊頂一邊支,靈活地應用頂進期間斜支撐分力生成的阻力，在管向阻力相對較小的一邊予以糾偏。

3.3 千斤頂糾偏方法

如果頂管軸線產生了極為明顯的誤差，相關的工作人員需要在工具管前側搭載長鋼韌角，頂管接縫之后，按照順序將節(jié)管端作為靠背，使用四個千斤頂完成頂進工作，實時地調節(jié)各節(jié)轉角，確保最大糾偏管縫的距離為30 毫米，從而順利實現(xiàn)糾偏目標。

4 結束語

綜上所述，上述測量技術為頂管工程地順利完工提供了重要的技術支撐，但是如果軸線產生偏差問題，相關的工作人員就需要及時予以糾偏，保證頂管施工滿足設計的需求。