基于顶管工程施工测量与纠偏

王正波，李 博

(1.五常市水务局，黑龙江五常 150200;2.五常市水务局龙凤山灌区管理局，黑龙江五常 150200)

基于顶管工程施工测量与纠偏

王正波1，李 博2

(1.五常市水务局，黑龙江五常 150200;2.五常市水务局龙凤山灌区管理局，黑龙江五常 150200)

顶管工程顶进的轴线、高程定位和跟踪测量是控制工程质量的关键。通过输水管线工程穿越公路顶管施工实例，总结顶管工程施工测量控制基点设置，测量方案及顶管顶进纠偏措施。

顶管工程;顶进测量;控制网;允许偏差;顶管纠偏

长春玉米工业园输水管线工程设计流量3.3m3/s。长28 km，管径DN1 600 mm，铺设双管线。在穿越永久性工程建筑时，由于不具备大开挖铺设管线的施工条件，采用了人工掘进顶管的施工方法，顶进内径 DN 2 400 mm钢筋混凝土套管，套管内铺设DN 1 600 mm钢管，穿越长春至吉林高速公路顶管长70 m、穿越长春至龙嘉机场公路顶管长50 m，穿越龙放公路顶管长30 m，穿越101省道顶管长36 m，都取得良好的工程效果。

在输水管线顶进套管施工过程中，为防止套管偏离设计轴线，应做好顶进套管定位测量和顶进跟踪测量。本文总结顶进套管施工的测量基点设置、测量方案及顶进纠偏措施，仅供参考。

1 顶管测量与基点设置

顶管施工前，建立施工段面地上和地下测量控制系统。根据输水管线工程设计施工图提供的顶管工程坐标，用全站仪或GPS卫星定位仪定位，确定顶管起止点和工作坑位置，用光学经纬仪控制顶管轴线方位，用水准仪测量地下顶管顶进高程。

在顶管两端开挖的工作坑外选择通视、安全地点，设立稳固的顶管施工测量控制基点，建立地面测量控制网，每个月最少校核1次。

工作坑建成后，建立地下测量控制点。在顶进工作坑后壁上设立稳定牢固的顶管轴线测量基点，用经纬仪测量顶管轴线。在工作坑底板上设立顶管高程测量水准点。用水准仪测量顶管高程。

在施工期间，因顶管工作坑狭窄、顶管施工作业影响，应随时校核在工作坑后壁和底板设立的测量基点，每顶进2节管应校核1次，避免因基准点变动引起顶管轴线和高程出现偏差。

2 顶管顶进跟踪测量

顶管工作坑完成后，根据工作坑后壁轴线控制基准点和工作坑底板的水准点。进行顶管跟踪测量，控制测量顶管顶进轴线和高程。

2.1 顶管测量允许偏差

第一节工具管顶进5 m时，允许偏差：轴线位移±3 mm、高程0～+3 mm(有偏差及时纠偏)。人工掘进顶管正常顶进时，每10 m允许偏差：轴线位移50 mm、高程 +40 mm、-50 mm。

2.2 测量频率

在顶进第一节工具管时，每顶进0.3 m，测量1次顶管轴线、高程偏差，保证顶管入土位置准确。顶管入土后正常顶进时，顶管进尺1.0 m测量1次顶管轴线、高程。

2.3 顶管轴线测量

顶管轴线测量是测量顶管轴线水平偏差。用光学经纬仪架立在工作坑测量平台上，整平对中后，望远镜竖丝对准工作坑后壁轴线基点，倒镜转对顶管内。在工具管后端管缝处顶管设置有水准管气泡的水平尺，用照明灯或手电筒做光源。当经纬仪竖丝对准水准管气泡中点刻度线时，轴线偏差为0，不能对中时用钢板尺测量轴线左右偏差。

在顶管一次顶进长度0.6 m以内时，可采用垂球拉线的方法进行测量。以工具管后端管缝中心为一端，各节顶进管缝中心分别悬挂垂球连线，用水平尺测量检查轴线偏差。

2.4 高程测量

用水准仪及特制高程尺，根据工作坑内设置的水准点，测量第一节工具管前端底高程，掌握第一节工具管走向趋势。顶管顶进全部完成后，在顶管每个管节接口处测量管底中心位置高程。

2.5 管节错口测量

顶管顶进全部完成后，用钢尺对每节接口做错口测量，测定错口高差，核定顶管工程质量。

3 纠偏校正

在顶管顶进过程中，测量顶管轴线、高程偏差，做好测量记录，绘制工具管顶进轨迹，随时掌握偏差发展趋势，及时纠偏，保证顶管工程质量。

由于人工挖掘超挖、顶进工作面土层地质条件变化等因素，顶管轴线和高程出现偏差后应及时纠偏，逐渐将已顶进的顶管纠偏校正到位，不得猛纠硬调，以防适得其反。纠偏校多用以下方法：

3.1 纠偏起点

每次测量发现顶管轴线和高程偏差≥20 mm时即应纠偏校正。

3.2 超挖纠偏校正

当顶管轴线偏差为10～20 mm时，可在顶管轴线偏向的工具管反侧适当超挖，同时在偏向侧不超挖甚至留坎，形成顶进阻力，使顶管在顶进时向阻力小的超挖侧偏向，逐渐纠偏至设计轴线位置。

3.3 顶木纠偏校正

偏差＞20 mm时，在超挖纠偏校正达不到目的情况下，可用圆木或方木的一端支撑在工具管管偏向另侧内管壁上，另一端斜撑在垫有钢板的管前偏向开挖土壁上，支顶牢固后，即可顶进。在顶进中结合超挖纠偏校正，边顶边支，利用顶进时斜支撑分力产生的阻力，使管向阻力小的一侧校正纠偏。

3.4 千斤顶纠偏校正

当顶管轴线出现较大偏差时，在工具管前端焊接1.0～1.5 m长钢韧角，从第二节顶管接缝开始，依次以后节管端为靠背，用4只小型千斤顶做动力分节(或多节)顶进，控制各节转角，最大纠偏管缝间距≤30 mm，进而达到纠偏校正目的。

4 结语

顶管工程顶进的轴线、高程定位和跟踪测量是控制工程质量的关键，一旦出现顶进偏差，纠偏校正难度极大。为此，必须组建专职测量组，在顶管连续顶进作业中，专业测量人员跟班测量，整理测量资料，分析工具管行进趋势，掌控顶进效果。一旦出现轴线偏差，应在偏差最小时，采取简便有效措施及时纠偏，确保顶管施工达到设计要求。

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B

1007-7596(2012)03-0130-02

2011-09-02

王正波(1973-)，男，黑龙江五常人，工程师;李博(1984-)，男，黑龙江五常人，助理工程师。