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1、第十二章 管道与桥梁和隧 道施工测量,第1节 管道施工测量,一、概述 由于生产不断发展和城市人口的高度集中，在城市和工矿企业中敷设的各种管道愈来愈多。主要有给水、排水、煤气、电力、电信、热力、输油等各种管道，管道工程测量是为各种管道设计和施工服务的。它主要包括中线测量，纵、横断面测量，地形图测绘，施工测量和竣工测量等。,管道中线测量：将已确定的管道中心线的位置在地面上测设出来，并用木桩标定。 管道纵断面测量：根据管道中心线所测的桩点高程和桩号绘制成纵断面图。 管道工程施工测量：根据设计图纸的要求，为施工测设各种标志，使施工技术人员便于随时掌握中线方向和高程位置。,1.管道工程测量的任务 (1)
2、为管道工程设计提供现状图，包括地形图和纵横断面图。 (2)按设计图纸的要求，正确地将管道测设于设计位置，以便施工人员进行施工。 2管道工程测量的原则 管道工程一般属于地下构筑物，特别是在较大的城镇街道或厂矿地区，管道互相上下穿插，纵横交错。,在测量、设计或施工时如果出现问题，往往会造成很大损失，在进行管道工程测量以前必须充分做好准备工作。 熟悉管道设计图纸，了解设计意图、精度和工程进度安排等；为了防止错误，应注意对图纸进行校核；如发现问题，应与设计人员联系处理。深入现场，了解设计管线的走向和管线沿途已有的平面控制点，以及高程控制点的分布情况。如已有控制点过少不够用或没有控制点能直接用于管线定位
3、时，应先进行补点或布设控制点。,根据管道平面图和已有的控制点，结合实际地物、地貌情况，确定管线测量的具体方法，计算放样数据，并绘制施测草图。管线测设的放样数据需经检核无误后方可进行施测，防止造成返工现象。根据管道在生产上的不同要求、工程性质、所在位置和管道种类等因素，确定施测精度。,二、管道中线 主要工作内容：主点测设、管线转向角测量、中桩测设及里程桩手簿的绘制等。 管道的起点、终点和转向点通称为主点。主点的位置及管线方向在设计中已确定。 1. 主点测量的基本方法 （1）图解法 在规划图或设计图纸上，量取线路中线与邻近地物相对关系的图解数据，在实地上直接依据这些图解数据来确定其主点位置，此法称
4、为图解法。,在城镇中，当管道规划设计图的比例尺较大，管线是直接在大比例尺地形图上设计时，往往不给出坐标值，可根据与现场已有的地物(如道路、建筑物)之间的关系采用图解法来求得测设数据。如图所示，AB是原有管道，1、2点是设计管道主点。欲在实地定出1、2等主点，可根据比例尺在图上量取长度D、a、b，即得测设数据，然后用直角坐标法测设2点。,（2）解析法。根据管道规划设计图上已给出的主点及附近控制点的坐标，通过计算和测量，将其数据测设到实地上，这种定点方法称为解析法。,-先用主点坐标计算相邻主点间的长度， -然后在实地量取主点间距离，检核是否与计算值相符。,(3)注意事项,1）如果拟建管道工程附近没
5、有控制点或控制点不够，应先在管道附近敷设一条导线，或用交会法加密控制点，然后再进行主点的测设工作。,2）在管道中线精度要求较高的情况下，均用解析法测设主点。,3）主点测设工作必须进行校核。,图中1、2、3等为导线点，A、B、C等为管道设计主点。如用极坐标法测设B点，可根据1、2和B点坐标，计算出12B和 ，测设时将经纬仪置于2点，后视1点，转12B角得2B方向，在此方向上用钢尺丈量出 即得B点，其他各主点可照此法进行测设。 测设的主点需要进行校核，即以主点坐标计算相邻主点间长度，然后再检查已测设的主点间距，看是否与算的的长度相符。,2. 中桩测设,为了测定管道的长度，进行管道中线测量和测绘纵横
6、断面图，从管道起点开始，需沿管线方向在地面上设置整桩和加桩，这项工作称为中桩测设。 整桩是由路线起点开始，每隔10m、20m或50m的整倍数桩号而设置的里程桩。 加桩分为地形加桩、地物加桩、曲线加桩和关系加桩。,里程桩和加桩的里程桩号以该桩到管线起点的中线距离来确定。 不同管道起点： 给水管道以水源为起点； 排水管道以下游出水口为起点； 煤气、热力等管道以来气方向为起点； 电力、电讯管道以电源为起点。,中桩测设方法: 1)采用全站仪极坐标法施测。 2)采用GPS-RTK方法直接测设。 3)采用经纬仪配合钢尺或皮尺。 中桩测设中一般用钢尺丈量距离两次，相对误差一般不大于12000，如要求精度不高
7、，也可用皮尺丈量。此外，勘测设计阶段的管道中线测量，是为给管道设计提供必须的依据，如果管线已有完整的设计资料，一般不需进行此项工作。,3. 转折角测量,管道改变方向时，转变后的方向与原来方向的夹角为转折角。有左角与右角之分。一般用经纬仪观测一测回即可。 若采用全站仪或GPS RTK直接测设中桩坐标。转向角应以计算值为准。,3.转向角测量,（2）一般用经纬仪观测一测回即可。 若采用全站仪或GPS RTK直接测设中桩坐标，转向角应以计算值为准。,（1）转向角即管线转变方向后与原方向之间的夹角，有左角与右角之分。,4. 绘制里程桩手簿,为了给设计和施工提供资料，中线定好后应将中线展绘到现状地形图上。
8、图上应反映出点的位置和桩号，管线与主要地物、地下管线交叉的位置和桩号，各主点的坐标、转折角等。如果敷设管道的地区没有大比例尺地形图，或在沿线地形变化较大的情况下，还需测出管道两侧各20m的带状地形图；如通过建筑物密集地区，需测绘至两侧建筑物外，并用统一的图式表示。,三、管道纵横断面测量 1. 纵断面测量 管道纵断面测量是根据管线附近的水准点，用水准测量方法测出管道中线上各里程桩和加桩点的高程，绘制纵断面图，为设计管道埋深、坡度和计算土方量提供资料。 工作内容有布设水准点、纵断面高程测量和绘制纵断面图。,（1）布设水准点 当管道中线较长时，则沿管道中线方向每12 km设一个永久水准点，以保证全线
9、高程测量的精度。在较短的线路上和较长线路的永久水准点之间，一般每隔300500m，还要设立临时水准点，作为纵断面水准测量分段附合和施工时引测高程的依据。,（2）纵断面水准测量 纵断面水准测量一般从一个水准点出发，测量地面上各中桩点高程后，附合到另一水准点上作为校核。一般采用中桩为转点，但也可另设。在转点间的中间点高程可用视线高程法求得。因为转点起传递高程的作用，所以转点上的读数要读至mm，而中间点读至cm即可。高差闭合差一般应不大于 ；若精度要求较高时，可按四等水准测量精度要求或根据需要另行设计施测。,1)纵断面图的绘制要求,（4）绘制纵断面图,纵断面图一般绘在毫米方格纸上，图幅设计应视线路长
10、度、高差变化与晒印条件而定。纵断面图应自左至右展绘。一般采用的高程比例尺（纵坐标）是水平距离比例尺（横坐标）的1020倍。展绘地面线时应根据高差和工程性质确定最高和最低点的位置，使地面线适中或偏上些，不宜使其进入注顶与设计备用范围。中线有断链，应在纵断面上注记断链桩的里程及线路总长所增、减数值。,2)纵断面图的绘制方法,在毫米方格纸上适当位置绘出水平线，水平线上绘管线纵断面图，水平线下注记实测、设计和计算有关数据。 在管线平面图内表明整桩和加桩的位置，在桩号栏内注明各桩的桩号，距离栏内填写相邻两桩的间距离，在地面高程栏内注明各桩地面高程，并凑整到cm。 水平线上部，按高程比例尺，依各桩的地面高
11、程，在相应的垂直线上确定各点位置。用直线连接各点，即得纵断面图。,在纵断面图上绘出管道设计线。在坡度栏内注明坡度方向，用“/” 、“”、“”分别表示上坡、下坡和平坡，坡度线上以千分数形式注明坡度值，线下注明距离。 计算管底高程：各点的管底高程是根据管道起点的高程、设计坡度、各桩之间的距离逐点推算出来的。 如0+000的管底高程为54.31m，管道坡度为+5，则0+050管底高程为： 54.31+550=54.31+0.25=54.56m 计算管道埋置深度：地面高程减去管底高程即为管道的埋深。,纵断面图上，还应将本管道与已有管道的连接处、交叉处以及与之相交叉的其它地下构筑物的位置标出。,2. 管
12、道横断面测量,管道横断面测量是测定各里程桩和加桩处垂直于中线两侧地面特征点到中线的距离和各点与桩点间的高差，据此绘制横断面图，供管线设计时计算土石方量和施工时确定开挖边界之用。,横断面测量的宽度，根据实际工程要求和地形情况确定。一般在中线两测各测10-20m。,当横端面方向较宽、地面起伏变化较大时，可用经纬仪视距测量的方法测得距离和高程并绘制横断面图。如果管道两侧平坦、工程面窄、管径较小、埋深较浅时，一般不做横断面测量，可根据纵断面图和开槽的宽度来估算土(石)方量。 直线段上的横断面方向是与线路中线相垂直的方向。,四、管道工程施工测量 施工前除熟悉图纸和现场情况、校核管道线路中线、定出施工控制
13、桩外，在引测水准点时，应同时校测现有管道出入口与本线交叉管线的高程，若与设计图上数据不符时，要及时研究解决。 1. 地下管道施工测量 在设计阶段所定出的管道中线位置，如与管线施工时所需要的中线位置一致，且主点桩完好无损，则不必重设，否则需重新测设管道中线。,测设中线时，应同时定出井位等附属构筑物的位置。 由于管道中线桩在施工中要挖掉，为了便于恢复中线和检查井位置，应在引测方便、易于保存桩位的地方测设施工控制桩。 管线施工控制桩分为中线控制桩和井位控制桩两种。中线控制桩一般测设在管道起止点及各转折点处中心线的延长线上，井位控制桩则测设于管道中线的垂直线上。,根据土质情况、管径大小、埋设深度，在地
14、面上定出槽边线的位置作为开槽的依据。当横断面坡度较平缓时，通常用下述方法求槽口宽度：B=b+2mh,管道施工是按照管道中线和高程进行的，所以在开槽前应设置控制管道中线和高程的施工标志，一般有以下两种方法。 （1）龙门板法。龙门板法是控制中线及掌握管道设计高程的常用方法，它由坡度板和高程板组成。一般沿中线每隔1020m埋设一龙门板。 中线测设时，将经纬仪置于中线控制桩上，把管道中线投影到坡度板上，再用小钉标定其点位，如图12-7所示。为了控制管道中线，可将中线位置投影到管槽内。,从已知水准点开始，用水准仪测出各坡度板顶高程，以控制管槽开挖的深度。再根据管道坡度，计算得出该处管底的设计高程，二者相
15、减得下返数，即板顶高程-管底高程=下返数 由于各坡度板的下返数都不一致，无论施工或者检查都不方便，为了使下返数为一整数值M，则须由下式算出每一坡度板顶应向下或向上量的改正数 ：=M一(H板顶一H管底) 。先在高程板上定出点位，根据计算的改正数 ，再钉上小钉，这个钉称为坡度钉。,图12-7管道中线控制龙门板法,（2）平行轴腰桩法。对现场坡度较大、管径较小，精度要求不高的管道，可用平行轴腰桩法来控制管道中线和坡度，其步骤如下： 1）测设平行轴线。开工前先在中线一侧或两侧，定一排平行于中线的平行轴线桩，桩位要落在槽边线外，如图l2-8中A点，各平行轴线桩与管道中线桩的平距为n，各桩间距约在20m左右
16、，各检查井位也应在平行轴线上定桩。,2）钉腰桩。为了比较准确地控制管道中线的高程，在槽坡上(距槽底约1m左右)再定一排与A轴对应的平行轴线桩B，其与槽底中线的间距为b，这排槽坡上的平行轴线桩称为腰桩，如图所示。,图12-8平行轴腰桩法,3）引测腰桩高程。腰桩上钉一小钉，用水准仪测出腰桩上小钉的高程。小钉高程与该处管底设计高程之差为 ，用各腰桩的b和 即可控制埋设管道的中线和高程。 腰桩上小钉与管底设计高程之差 为下返数，由于各点的下返数不一样，故腰桩法在施工和检查中较麻烦，容易出错。为此先确定到管底的下返数为一整数M，在每个腰桩沿垂直方向量出该下返数M与腰桩下返数 之差 ( =M- )，打一木桩，并钉小钉，此时各小钉的连线与设计坡度线平行，而小钉的高程与管底高程相差为一常数M，从小钉查该下返数，即可知道是否挖到管底设计高程。,2.架空管道的施工测量 (1)管架基础施工测量。架空管道主点测设与地下管道相同。 管架基础中心桩测设后，一般采用骑马桩法进行控制，如图所示。因管线上每个支架中心桩(如1点)都要在开挖时被挖掉，
