洱海区域顶管施工中的测量体系研究

方 涛

(中建五局第三建设有限公司，湖南 长沙 410000)

近年来，由于顶管因其不需大面积开挖即可进行施工，且可以有效地避过地上建筑物、地下综合管线等障碍物而被广泛推广运用于各类工程[1，2]，特别是此类施工方法机械化程度高，可以很大程度上缩短工期，从而降低项目成本。

在工程施工中，测量控制尤为重要，特别是顶管施工[3，4]。一方面顶管属于不开槽施工，无法观测管道中线、高程及设计坡度；另一方面顶管尤为重要的沉井施工更需要测量把控：井位放样、轴线放样及过程下沉观测，故在顶管施工中需要一套测量体系进行配合。本文以云南某管道工程为例，对洱海区域顶管施工中的测量控制措施进行了论述探讨，工程实践证明，有效的测量控制可以确保施工符合设计意图，并提高工程质量，更增加施工效率。

1 工程概况

大理洱海环湖截污项目涉及管道施工近40 km，其中顶管施工7.75 km，涉及顶管工作井施工28座，接收井施工28座，骑马井施工47座，管道埋深均在5 m以下，管径为800～1 000。由于施工区域毗邻洱海，地下水丰富，地质条件复杂，故工程采用NPD泥水平衡偏压破碎型顶管机。同时，顶管为不开槽作业，过程控制尤为重要，特别是测量方面。

2 顶管施工测量控制体系

2.1 顶管井位测量

1)井位放样。根据设计图纸，将井位四角点坐标输入至南方RTK中进行顶管工作井及接收井的井位放样。由于整个工程管道总长近40 km，致使部分区域地勘资料失真，可能导致所定井位位于已有管线上或出现现场不满足井位施工条件等现象，故在井位放样时，考虑现场实际施工情况定出井位中心点，再根据中心点确定井位四角点坐标。

2)预留孔放样。根据设计图纸或中心点变更后图纸，将已知的两个相邻井位坐标输入至南方RTK中进行顶管轴线放样，从而确定出沉井井壁上管道预留孔位置，即为所放轴线与井位边线的交点，进而确定与角点的相对位置，再根据预留洞口中心点标高确定预留洞位置，便于前期沉井制作。

3)沉井下沉测量控制。a.利用吊车将已制作完成的沉井放入原先已放好样的井位上，再次对井位四角坐标及地面高程进行复核，待确认无误后，准备沉井下沉；同时，在沉井四角用红漆做出标尺，间距500 mm，以此监测沉井下沉的过程情况。b.在需要观测的沉井井壁四周选取不易受扰动的地面布置4个下沉观察点，观察点标高由已知控制点利用水准仪引点确定，引点过程采用四等水准测量标准。下沉过程中，以已作出的标尺为水平观测点，利用水准仪每隔1 h全方位观测一次，若井位出现不均匀下沉或超沉现象，及时进行纠偏[5]；除此之外，在井壁上再标注中线，以此按设计要求严格控制其平面位置。

2.2 测量体系纠偏

由于施工区域内位于洱海边，地下水位丰富，地质条件复杂，在沉井下沉过程中不易控制，致使部分井位出现偏移或超沉现象，故需要重新调整顶管轴线及洞口位置，采用经纬仪进行把控。通过确定接收井预留洞口位置为定点的方式来确定顶管工作井的预留洞口位置；首先，在接收井预留洞口另一侧(范围为机头出洞口所需最小距离)架设经纬仪，通过顺延定点形成一条直线交工作井两侧，测量所交直线长度，结合现场顶管机械设备所需操作面要求调整所架设的经纬仪位置，以此使所交直线长度满足施工要求，至此确定工作井预留洞位置，再按设计管道坡度，已定点预留孔标高计算出工作井中的预留洞标高，从而确定预留洞口位置，同时也将顶管轴线确定。

由于井位及洞口位置的调整，致使过程中所需建设的骑马井位置也随之变化，根据新确定的顶管轴线选定骑马井位置，按设计规范要求，对于管径小于2 m的地下管线，超出100 m必须设置骑马井，但为便于现场施工，建设、监理及设计等单位决定在满足规范允许的情况下，对于骑马井的位置可以灵活设置。

2.3 顶管顶进测量控制

1)在轴线进行放样时，设计坡度也随之给出。为控制施工精度，工程采用NPD泥水平衡偏压破碎型顶管机，具体结构见图1。2)工作井井内布置顶管机械设备，对顶进施工质量意义非凡，故在布置上一定精准，特别是在测量方面，据此将轴线测量的控制系统设在工作井内液压主顶装置中间，且使其精准移至顶管轴线上。同时，在机械设备安装时，一定按照测量放样的基线固定安装，施工中需经常对控制台进行复测，以保证测量精度，控制台基础应用混凝土浇筑在沉井底板上。3)由于采用NPD泥水平衡偏压破碎型顶管机，该机自带J2激光经纬仪导向，并配有4个纠偏油缸，纠偏角度范围为上下1.7°，左右1.2°，故在顶进过程中时刻注意激光点的偏向。同时，在过程中需根据不同土质、覆土深度和地面沉降的情况，配合测量报表的分析，及时调整泥水与土压平衡值来保持坡度的平稳[6]，及时纠正偏移量，从而降低对土体的干扰，且还根据顶进速度，再调整注浆压力和注浆量，进而使轴线和地层变形控制在最佳状态。

3 结语

本文所探讨研究的顶管施工中测量体系适宜洱海区域内流砂等复杂地质，很大程度上提高了施工测量的准确度，同时也提出了过程中出现偏差的补救措施，更适宜在工程中推广运用，极大地提高了施工效率，并经过实际工程案例证明，可以为类似工程提供借鉴。