2022年曲线顶管测量方案.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 西藏路电力隧道工程（13 号井）曲 线 顶 管 测 量 方 案编制：校对：审核：上海城建集团西藏路电力隧道项目部二 六年七月名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1、工程概况西藏路（新疆路复兴中路） 电力隧道工程是为缓解上海市区用电紧急局面,造福社会的民心工程,本工程北起西藏北路、新疆路,沿西藏路向南延长至复兴路,全长 机械式顶管施工工艺；由城建集团市政一公司承建的3.033m ,隧道内径 2700m ,采纳13井全长 622.3m ,沿途设1号、3号两座工作井, 隧道

2、须穿越在建中 M2 线地铁站设备层, 1# M2 段 区间隧道长 166.2m ,隧道中心标高 -7.632m -10.250m ,高差 2.618m ,设计坡度 15.749 , 该区间轴线由两段 R=600m 单曲线和三段直线组成；图1：1# M2 段区间平面示意图3# M2 段区间隧道长 456.1m ,隧道中心标高 -15.606m -10.250m ,高差 5.356m ,前255.685m 设计坡度 3.739 ,高差 0.956m ；后段200m 设计坡度 22 , 高差 4.4m ；在穿越苏州和北侧 驳岸时轴线程 R=2000 竖曲线,该区间隧道平面轴线两段 R=500 ,一段

3、R=300 共三段曲线和四段直线组成；隧道穿越M8 线曲阜路站人行过街通道、 2000 污水管,苏州河、四行仓库 ,特殊是在穿越苏州河时,须以空间曲线姿势从西藏路桥桩机及2000 合流污水管之名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 间越过,该段隧道施工难度大；图2：3# M2 段区间平面示意图2.施工前的预备工作2.1 地面轴线放样依据设计单位对顶管轴线的参数, 在Atuocad 软件上进行绘图,然后把每节管节绘在上面, 对每一节管节的坐标以及每节管节偏差都 能统计出来； 施工现场配置一台电脑, 在顶管施工时依据实测的每

4、节管节坐标与设计轴线每节管节坐标比较,据准时报告作业班长,准时纠偏；就在现场立刻把轴线偏差数依据轴线坐标在地面上对顶管轴线进行放样,每隔15m 左右在地面上放样,特殊是 ZY点、QZ点、YZ点的放样,并依据放样点对顶管轴线四周的地下管线、建（构）筑物进行测量,防止顶管施工过程中遇到不明障碍物而重新对轴线调整；2.2 设计轴线调整在顶管施工之前,严密测定3号、1号工作井和 M2 接收井预留洞口中心坐标（ x y h ）,由于工作井接收井建造完成后存在肯定的施工 误差,不行能完全与按设计位置（平面和高程）吻合,因此顶管施工名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 16 页精选学习资料

5、 - - - - - - - - - 测量必需以实地二井洞口中心为基准,这样,对原设计的线型必需进行调整,调整应以原设计线型位置变化最小为原就,一般改动曲线的 起、终点即可； 例如,对于两端为直线的单一曲线可按如下步骤进行 调整：2.2.1 以实测的二洞口坐标和设计的曲线转向点（JD）坐标反算 二端直线的方位角；2.2.2 以算得的二直线方位角新的曲线角 a; 2.2.3 以原设计的曲线半径 R和新求的曲线转向角 a重新运算曲线元素,重新确定曲线起、终点（ZY、YZ）里程；2.2.4 以调整后的曲线起、终点里程重新运算新的曲线起、终点 坐标；新运算的曲线元素及起、终点坐标作为顶管施工的设计变更

6、,提交设计单位和监理认可后作为施工的依据；2.3 测站点掌握由于 3# M2 段区间隧道长 456.1m ,1# M2 段区间隧道长 166.2m ,两段顶程存在 R300 、R=500 两种曲线形, 在曲线位置全站仪在工作坑内无法始终与机头保持通视,算可以确定曲线段最大通视距离；必需在管内设测站； 通过计当D=2.7m 时,测量有效范畴在 D0/2-0.1m以内 （如图 3）,图中的x由施工体会确定,现在取为0.1m ,就有：D/2-0.1=R-RD2L/222式中： D管子半径R曲线半径L最大一次测量距离名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 16 页精选学习资料 - -

7、- - - - - - - 图3 最大测站运算图通过公式运算得：、当 R=500m 时,L=101.98m ,因此曲线 R=500 段最大测站距离为 101.98m ；、当 R=300m 时,L=79m ,因此曲线 R=500 段最大测站距离为79m ；因此依据各个顶程曲线走向和直线布置 站,1# M2 段区间布设 1站；如下图；3# M2 段区间布设 4名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图4 3# M2 段测站点布置及监理复核点图 5 1# M2 段测站点布置及监理复核点2.4 监理复核点为了确保轴线测量牢靠性,

8、对施工中测量掌握点、水准点,基准点以及每道工序基准线必需经现场测量监理工程师复测认可,并以书面形式上报测量成果方可施工； 依据曲线顶管测量掌握的关键节点确定每顶程监理复核关键点,出洞口点、穿越关键障碍物点、30m 进洞口点等确定 1# M2 段监理复核点数为两点,详细见图 4,3# M2段监理复核点数为五点,详细见图 3；3、测量掌握系统的建立协作设计院及测绘单位尽快交接现场掌握座标点和水准基点,并移交有关资料,接桩后我方立刻组织进行复测,核对资料,对存在的问题报告监理工程师后再进行处理,保证测量掌握点精确无误；在复核过程中, 对掌握点桩位进行加固和爱护,志；3.1 测设依据在点位设置明显标测

9、设依据主要有 工程测量规范 GB 50026-93 、设计院供应的名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 施工图纸、勘察院供应的测量成果和业主供应的交桩成果；3.2 平面掌握网的测量 第一依据勘察院供应测量的成果及业主的交桩成果对其进行复 核,保证其成果的精度符合要求,并将复测的成果报请监理确认,监 理确认后将其成果作为今后施工测量和复核的起始依据；3.2.1 、加密空导点布置及测设由于施工采纳交叉作业的方式,各个点面同时绽开, 大型机械协同作业,轴线相互干扰而造成观测不通视, 为了确保掌握点的牢靠性、整个掌握点的通视条

10、件良好和点位精度,把全部的掌握点都选定在施工区域以外的适当位置, 按规范要求进行测设和复核, 并实施方案的 优化；在测设和复测过程中, 均采纳进口全站仪经检定证明良好后,进行各掌握点全圆方向观测法观测,在垂直角观测时,按三丝法读数一测回施测,并要求经过倾斜、大气、温度改正之后的平距,通过平差 后得出最终成果,并报请监理复核确认；3.2.2 、测量掌握网平面布置和测设 结合现场的地势情形及施工方法制定出整个施工场地的测量控 制点,形成平面掌握网；在导线测量过程中,严格依据导线测量或三 角测量的方法；完毕后报请测量监理工程师复测认可方可使用；已知点已知点9#洞口中心点加密点加密点加密点 #洞口中心

11、点已知点已知点工作井图 6 地面掌握测量示意图接收井名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 相邻基准掌握点间保持通视,基准掌握点建造在不受施工影响 而长期储存；在施工过程中, 对导线掌握点定期进行复测, 依据勘察院供应的 测量成果和业主供应的交桩成果对外围进行闭合导线掌握点进行复 核、调整；经监理工程师复核认可后,方可施工；3.3 高程测量 3.3.1 、水准复核 依照勘察院供应的测量成果和业主供应的交桩成果进行水准点 闭合测量或复核测量, 经复核其精度符合要求后, 将作为今后水准引 测的起始依据；3.3.2 、水准引测

12、 依照勘察院供应的测量成果和业主供应的交桩成果经复核后水 准点,依据不同的施工阶段和施工区域的实际布置情形分别在管道外 侧引放暂时水准点,将作为施工中水准测量用；暂时水准点经复核后, 其成果报请测量监理工程师,经复测无误 方能作为施工测量基准点, 暂时水准点每隔肯定时间或发觉水准点有 可能位移时, 将全区水准网与暂时水准点组进行联测,确保水准点的 牢靠性；3.3.3 、施工放样依据暂时水准点进行施工高程传递,在施工前严格依据设计图纸要求掌握施工高程； 对每道工序的施工高程测设经复核后,其成果报请测量监理工程师,经复测无误后方能使用；4、坚井联系测量4.1 平面坐标传递用全站仪,将地面坐标及方向

13、传递到动身井中；量过程中建站点均采纳强制对中固定式仪台；在井内平面传递测名师归纳总结 用高精度全站仪测出井下三角形边角与理论值运算比较,达到规范第 8 页,共 16 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 后定出顶管设计中心线；已知点加密点9#洞口中心点已知点工作井图 7 平面坐标 坚井传递示意图4.2 高程传递用鉴定后的钢尺,挂重锤10kg ,用两台水准仪在井上井下同步观测,将高程传至动身井下固定点, 最大高差中误差小于等于一毫米,整个管段施工过程中,高程传递至少进行三次；5、曲线顶管过程掌握测量 5.1 顶管工程的测量工作是整个顶管工程质量的关键,它的

14、实施好坏将直接影响到管线线形的平顺,此需细心实施,确保无误；甚至影响到顶管的顺当贯穿, 因5.2 本工程测量包括高程测量和左右偏差测量两部分；5.3 高程测量较简洁,在地面上把永久性水准引测至井边,通过 垂直吊钢尺引测至井下, 设暂时水准点, 再在管道内架设水准仪测至机关内标靶,即可知道机头高程偏差；此水准仍可从机头测出来,闭合差按二级水准掌握；5.4 左右偏差测量较复杂,在直线顶管中,我们可以在后座设一 激光经纬仪, 在满意通视的条件下, 直接看机头内标靶就可知道左右偏差,而曲线顶管却做不到,由于管线线形是弧形的,后座内激光经纬仪不能一下子看究竟；因此需在管道内布置移动测站；名师归纳总结 -

15、 - - - - - -第 9 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 5.5 我们在井内后座处设置一个固定仪器墩,上架全站自动跟踪 仪（测角精度 2 ,测距精度 3+5pp ）；在 3# M2 管道内布设 4 个 移动测站,在 1# M2 管道内布设 1 个移动测站,采纳弧形钢板固 定在管壁上；在井边设置固定脚架,上架棱镜,这样管道内就布设成 了延长导线, 按导线法进行测量； 方法是从井内自动跟踪仪测井边固 定棱镜,作为起始导线边, 然后从井内自动跟踪仪测管道内第一台全 站仪,通过导线法传递,始终测到机头内棱镜,通过测量程序算出机 头棱镜的坐标,再依据此棱镜与管中心

16、的几何关系算出管中心坐标,与设计坐标比较,得出机头的实际偏差；5.6 井边棱镜的坐标和井内强制对中仪器墩中心坐标通过地面上 已知的掌握点放设, 其误差掌握在答应范畴内； 此两个坐标是本工程曲线顶管测量的关键,需定期复核,一般每50 米复核一次,进洞前加密测量,依据复核的结果修正起始点坐标；5.7 依据接收井预留井间隙,考虑到接收土建施工存在误差,机 头操作也存在误差,我们把管道内导线测量误差掌握在25mm ；导 线测量测回数定为一测回,必要时增加测回数；6、Excell 与轴线设计的应用 为了确保顶管轴线按设计轴线施工,保证顶管的施工精度和顶管顺当进洞,我们采纳 Excell 对 Atuoca

17、d 数据一样,就能保证顶管施工的精确性；轴线进行检查, 一旦两者的第一建立相对坐标系统,以实测的顶管工作井预留洞口中心的坐标为原点,以工作井和接收井预留洞口的坐标为X 轴,建立一个独立的相对坐标系统,利用 EXcell 运算的强大功能,进行坐标转换；见下表：名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - -

18、 - 7、测量精度保证7.1 掌握机头顶进方向的地下导线测量起始方向为井下固定的导线点,因此测定井下导线点的位置和方位至关重要；由于本标段为长距离顶管,而井下固定的导线边又很短,为保证定向测量的精度,实行以下措施：7.1.1 井下仪器墩及井壁上的后视方向点安装坚固,不答应有任 何的松动,并且全部用强制归心装置固定仪器及后视棱境的对精度达 到 0.1mm, 因此后视边安装精度为：0.1mm 2 =0.14mm 井下后视边长很短,设为14m, 就产生方向中误差为：0. 14 mmp 2.114 m考虑到测量仪器测量角度的误差,虽然使用测量误差为 2” ；1” 的仪器；角度由此,井下定向测量的误差（

19、包括导线点的 对中误差和角度测量误 差）为：2 1. 2 2 2 2.9它对顶管贯穿的影响为 m 2,本标段最大顶管长度为 455m ,就：m 2= 2.9 455m/p= 0.64cm 7.2 定向测量的角度使用 平均,以提高照准精度；NIKON 全站仪,测量 4 个测回观测取7.3、工程中所使用的测量设备严格依据国家强制检定法检测；7.4、严格依据工程测量规范 水准点进行精度掌握；GB 50026-93 要求对掌握点、7.5 、对施工中测量掌握点、水准点,基准点以及每道工序基准线必需经现场测量监理工程师复测认可,并以书面形式上报测量成果名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,

20、共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 方可施工；7.6、亲密留意点位稳固性,每季度定期复核一次；8、测量频率由于本工程为长距离曲线顶管,所以在管道顶进施工过程中, 顶管曲线测量的精度以及频率是掌握整个工程施工质量乃至成败的关 键；为提高本工程的测量精度、增加测量次数、加快施工进度,本工 程采纳全站仪进行顶管的轴线测量；在顶管正常段顶进施工过程中, 测量频率为每顶进一节进行一次轴线测量,当实测顶管轴线高程、平面偏差值大于60mm时,需要适当增加顶管机的测量频率,以保证工程的施工质量；在顶管进洞阶段最终十节的顶进施工过程中,需进行两次 / 节的 轴线测量,并做到勤纠微纠,以

21、保证管道的进洞质量；9、顶进过程监控测量 9.1 地表隆陷监测 9.1.1 监测的目的 最小曲率半径和 主要是测定纵、 横沉降槽曲线及最大沉降坡度、沉降速率等,可按 PECK 公式,猜测施工时在不同深度引起的地表、地层沉降槽曲线,施工中按反馈资料,合理调整顶管正面压力、送泥 量、注浆时间和压力、推动速度等施工参数,以达到掌握沉降的最优 成效；另外,顶管进出洞是顶管施工中技术难度最大、工序较复杂的 施工阶段,须加强对洞外地表沉降观测确保顶管顺当进出洞；9.1.2 监测仪器 全自动电子水准仪,铟钢尺等高精度仪器进行地表沉降监测；9.1.3 检测实施 9.1.3.1 基点埋设方法 采纳标准地表桩,

22、必需将其埋入原状土, 并做好爱护井圈和井盖；名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 在坚硬的道路上埋设地表桩, 硬凿除路面和路基, 将地表桩埋入原状土,也可钻孔打入长 1m 以上的圆钢作地表观测桩, 并同时打入爱护钢管套；地表桩的埋设稳固期不少于 30 天；9.1.3.2 测点布设在顶管工程范畴内,沿轴线方向每隔 地表桩的设置范畴在猜测沉降槽范畴内；9.1.3.3 隆陷测点埋设30m 布设一组测点,横向在地表挖孔,然后放入长200 300mm ,直径 2030mm的圆头钢筋,四周用水泥砂浆填实；9.1.3.4 测量方法

23、 观测方法采纳精密水准测量方法； 基点和邻近水准点联测取得初始高程；观测时严格掌握限差,每测点读数高差不超过 0.3mm ,对不在水准路线上得观测点, 一个测站不超过3 隔,如超过时, 重读后视点读数,以作核对；首次观测应对测点进行连续两次观测,两次观测高程之差应小于1.0mm ,取平均值作为初始值；9.1.3.5 隆陷值运算 在条件许可的情形下, 尽可能的布设导线网, 以便进行平差处理,提高观测精度,水准线路闭合差应小于0.3N mmN为测站数 ；然后依据测站进行平差,求得各点高程；施工前,由基点通过水准测量量测出隆陷观测点的初始高程H0 ,在施工过程中测出的高程为Hn ；就高差 H=Hn-

24、H0 即为隆陷值；9.2 数据分析与处理 9.2.1 画出时间位移曲线散点图和距离位移曲线散点图,根 据沉降规律判定土层稳固状态和施工措施的有效性；9.2.2 当位移时间曲线趋于平缓时,可选取合适的函数进行回 归分析,猜测最大沉降量；9.2.3 作横断面和纵断面沉降槽曲线,判定施工影响范畴、最大名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 沉降坡度、土体体积缺失等；10 、纠偏技术在实际顶进中,顶进轴线和设计轴线常常发生偏差,因此要实行纠偏措施,减小顶进轴线和设计轴线间的偏差值,使之尽量趋于一样；顶进轴线发生偏差时, 通过调剂纠偏千斤顶的伸缩量,使偏差值逐步减小并回至设计轴线位置；在施工过程中,应贯彻 勤测、勤纠、缓纠的原就,不能猛烈纠偏,以免对管节和顶进施工造成不利影响；顶进时应准时把握工具管的走势, 顶进时可以通过观看工具管的趋势 指导纠偏；名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 16 页