深基坑顶管测量控制技术研究

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年2月下6期   作者:李路路
[导读] 在新时期环境下,随着社会经济的快速发展,人们的生活质量得到有效提
        李路路
        中铁市政环境建设有限公司 上海市 200331

        摘要:在新时期环境下,随着社会经济的快速发展,人们的生活质量得到有效提升,相应的基础设施逐步完善,顶管工程建设规模不断扩大,因此为了确保顶管工程的施工质量,有效发挥顶管工程的作用,必须在顶管工程施工中,重视测量控制技术的应用,依照顶管工程现场施工状况来有效发挥测量纠偏技术的作用,从而为整个顶管工程施工质量提供保障,进一步提升顶管工程的社会经济效益。
        关键词:顶管施工;测量控制技术;研究
        前言:随着我国经济的不断发展,顶管施工在工程中作为一种非开挖的施工形式,在实际的管道建设中应用广泛,相较于传统雨污水井的管道开槽施工来说,顶管施工能有效地减少开挖量,在土层稳定和环境保护方面具有明显的优势,在各大工程中发挥着重要作用。
        1工程中应用顶管施工技术的优势
        1.1降低给排水施工对周围环境的影响
        传统施工会对原先的路面造成破坏,给周围环境带来一些不良的影响,而通过顶管技术就能够有效避免这种情况出现。通过顶管作业可以进行地下作业,有效避免施工给周围环境带来的影响。另外,顶管技术的应用还能有效避免生产作业中的噪音、粉尘出现,从而实现建筑与环境和谐发展。
        1.2降低工程造价成本费用
        传统的给排水施工会造成路面和周围绿化环境的破坏,在完成给排水施工时,相关部门还需要进行二次修补,这在一定程度上就会造成建筑成本增高。而通过顶管施工技术应用,就可以避免这种情况。因为其不会对周围环境和地面造成破坏,所以施工单位不需要进行二次修复。这无形中就减少了人力和物力的支出,从而有效提高了工程的经济效益。
        1.3保证给排水施工良好开展
        跟传统的施工技术相比,顶管技术的应用可以改变原先地上作业方式,实行地下作业。这样能够避免与周围居民出现纠纷,保证施工作业活动的正常进行。同时顶管施工技术还能够降低外界环境的影响,比如在雨天的时候,施工作业不会受到影响,可以正常地进行作业。这样就可以保证工程在规定的时间内完工。
        2工程概况
        苏州城区第二水源——阳澄湖引水工程为市政输水工程,规模50万m3/d,位于苏州市境内。工程包含三部分:阳澄湖取水头部、取水泵站、泵站至相城水厂原水输水管线,全长23km。
        本标段为阳澄湖引水工程二标段,起点自蠡太路与相成大道交叉口附近,沿北河泾河岸边向西敷设,穿越元和塘后向南沿元河塘岸边敷设,至黄埭河处折向西沿黄埭河后岸边敷设,穿黄埭河进入相城水厂,桩号K0+000至K3+520,全长3.52km。
        本工程顶管主要内容为:
        19#工作井~20#接收井顶段长723m,为直线顶管,管道中心间距4.8m,管顶覆土6.6~12.15m。钢管采用Q235B级钢,钢管壁厚20mm,内径1780mm,外径1820mm。
        21#工作井~22#接收井顶段长212m,为直线顶管,管道中心间距4.8m,管顶覆土7.42~10.72m。钢管采用Q235B级钢,钢管壁厚20mm,内径1780mm,外径1820mm。
        而且是双管连续顶进,所以在顶管工程的施工过程中,顶管施工测量至关重要,是保证顶管工程施工质量的关键因素。
        3施工测量精度控制
        3.1顶管井施工测量控制
        3.1.1平面精度控制
        现场进行的测量工作必须满足《工程测量规范》(GB50026—2007)的相关要求,在进行顶管面开挖作业之前,测量人员需要开展相关测量工作。在平面上对顶管进行测量精度控制,具体工作如下:(1)对施工现场的4个GPS原始坐标点进行复核测量,建立平面控制网;(2)根据建立的平面控制网,在沿着顶管井的方向上设置前后2个中线控制桩(A、B),垂直于顶管井设置左右2个控制桩(A1、B1),使前后桩与左右桩能够通视,并且使前后两桩与设计中线重合,形成一个闭合导线网,方便后续工作互相校核(3)对平面控制网的控制点以及顶管井的中线控制桩均使用混凝土进行保护;(4)通过沿顶管井设置的4个中线控制桩,定出顶管井的圆心和开挖边界,撒上白灰,进行开挖作业。


        3.1.2顶管井联系测量
        顶管井联系测量就是将地面的方位传递到井下,向井下引测两个点,为井下提供坐标和方向。选择使用高精度全站仪进行引测,此时最容易产生误差,所以在向井下引测时,需要通过A1、B1任意一个点对AB方向上的测量进行校核,形成三角形,将误差控制在规范要求之内,如此才能确定顶管的中心线位置。
        3.1.3高程精度控制
        (1)在深基坑开挖完成以后,根据业主批复的测量成果,将水准点高程引测到上述A、B、A1、B1四个控制点上,以便相互校核,高程控制必须符合(GB50026—2007)工程测量规范的相关要求。(2)高程联系测量,以两台水准仪、符合检定的钢尺,井上井下同步观测,将高程传递到工作井中的固定点。(3)高程引测时,高度差最大不超过1mm,引测时,应该在无风、无振动的条件下,避免因此产生的误差。在验证时,应该使用陀螺仪校验,提高精确度。以上平面与高程精度控制必须满足顶管施工与测量的要求,需要测量员在现场进行顶管井施工之前展开测量工作,也就是在施工之前必须对现场的原始控制点进行复核。在布置完高程控制网后,应该定期进行复核,消除因为其他因素引起的误差,保证测量精确性。
        3.2顶管顶进施工测量控制
        3.2.1导轨安装测量
        根据传递到井下的点,放出顶管中心线和坡度线,随后安装顶管机,顶管外径为R,顶管中心到底部的距离=h+导轨高程+衬垫。导轨的安装与管道设计坡度必须保持一致,安装后的导轨不能出现沉降、位移与变形,在顶管施工过程中必须定期检查校核。
        3.2.2顶管顶进测量控制
        (1)在顶管井放出的顶管中心线方向上安装激光经纬仪,经纬仪安装位置不得接触到其他设备,此步骤是为了防止其他设备的振动间接或直接导致经纬仪产生振动,使测量的数据不准确产生误差,必须保证在每次顶进前与地面控制点进行一次复核联测并及时作调整。(2)顶管坡度线和设计中心线一致,激光经纬仪直接发射出激光到光靶中心处。在顶进过程中,顶管不断地向前移动,激光在顶管移动时可以稳定的观测。在顶进过程中,可以根据光靶数据直观的看出是否有偏差。(4)通过设置在顶管井内的控制点,使用精密水准仪测量顶管底的前后各点的高程,可以得到管底高程和顶管坡度,如果与设计高程偏差值超过±1cm,则需要及时查明偏差原因,并且及时进行纠偏校正。(5)顶管顶进过程中,每顶进0.5m必须进行一次观测,高程测量和轴线测量同时进行,并留存所有测量放线记录。(6)在顶管顶进过程中,由于工作井井体受到四周土体的压力和其他的应力作用,可能会引起顶管工作井的沉降和位移,进而对顶管施工测量精度产生不良影响。因此,设置沉降与位移观测点十分重要。第一,在顶管井四周设置变形监测点,用于监测顶管井的水平位移,地下管线沉降情况,利用带帽钢钉焊接于顶部,并测得稳定的初始值,每天至少观测一次。第二,根据现场情况,从始发井开始沿着顶管中线正对地面每隔8m设置一个监测断面,采用精密水准仪进行沉降观测,每天至少观测一次。如果发现井体出现水平位移和沉降需要马上停止推进,查明原因,并采取相应措施。
        4控制测量精度措施
        (1)测量所用测量仪器设备必须符合精度要求,现场测量人员的操作必须符合操作章程和相应规范。(2)严格落实测量三级复核制度,项目部测量人员、监理监测相互比对,互相校验。(3)到专业鉴定部门定期鉴定现场所使用的测量仪器,在顶管施工测量时也要对仪器进行相应的校核。(4)现场测量和复核记录应该随时记录在案,并且报现场监理工程师校核。(5)测量人员在顶管施工过程中必须加强监测,将误差控制在允许范围内。
        结论:
        综上所述,在实施深基坑顶管施工过程中,要对可能出现的偏差进行有效控制,尤其是顶管工程顶进的测量数据,这样才能有效提升顶管工程的质量。所以要积极设置相应的测量部门,确保在实际施工过程中能够有专业人员跟踪测量,从而获取准确的数据,了解顶管施工的具体情况,一旦发现存在偏差,及时采取有效的纠正措施,进一步降低顶管施工偏差数值,从而为顶管施工质量提供保障。
        参考文献:
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