管道工程测量

项目5管道工程测量•任务5.1管道中线测量•任务5.2管道纵横断面图绘制•任务5.3管道施工测量任务5.1管道中线测量•5.1.1主点测设•管道的起点、转向点、终点等通称为管道的主点。主点的位置及管道方向在设计时确定。•1.主点测设数据的准备•(1)图解法。当管道规划设计图的比例较大，管道主点附近有较为可靠的地物点时，可直接从设计图上量取数据。•如图5-2所示，M,N为原有管道的检修井，1,2,3为设计管道的主点，欲用距离交会法在地面上测定主点的位置，可依比例尺在图上量出D1、D2、D3、D4，、D5，即为主点的测设数据。下一页返回任务5.1管道中线测量•(2)解析法。当管道规划设计图上已给出管道主点坐标，而且主点附近有测量控制点•可以用解析法求出测设所需数据。•如图5-3所示，K1,K2等为测量控制点，1,2等为管道规划的主点，根据控制点和主点的坐标，可以利用坐标反算公式计算出用极坐标法测设主点所需的距离D和角度β•2.主点的测设和校核•管道主点测设是利用上述准备好的数据，采用直角坐标法、极坐标法、角度交会法、距离交会法，用电子全站仪放样等将管道主点在现场确定下来。具体测设时，各种方法可独立使用或配合使用。上一页下一页返回任务5.1管道中线测量•主点测设完毕后，必须进行校核工作。校核的方法是:通过主点的坐标，计算出相邻主点间的距离，然后实地进行量测，看其是否满足工程的精度要求。•在管道建筑规模不大且无现成地形图可供参考时，也可由工程技术人员现场直接确定主点位置。•5.1.2中桩测量•从管道的起点开始，沿中线设置整桩和加桩，这项工作称为中桩测设。每隔某一整数设置一桩，这种桩叫整桩。整桩间距为20m,30m或50m。在整桩间如有地面坡度变化以及重要地物(铁路、公路、桥梁、旧管道等)都应增设加桩。整桩和加桩的桩号是它距离管道起点的里程，一般用红油漆写在木桩的侧面。上一页下一页返回任务5.1管道中线测量•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日为起点;煤气、热力等管道以来气方向为起点;电力、通信管道以电源为起点•5.1.3管道转向角测量•管道改变方向时，转变后的方向与原方向之间的夹角称为转向角(或称偏角)，以a表示。•如图5-4所示，转向角有左、右之分，偏转后的方向位于原来方向右侧时，称为右转向角;偏转后的方向位于原来方向左侧时，称为左转向角。上一页下一页返回任务5.1管道中线测量•5.1.4绘制管线里程桩图•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，图上应反映出主点的位置和桩号，管线和主要建筑、地下管线交叉的位置和桩号，各主点的坐标、转折角等。这种图称为里程桩图(或里程桩手簿)，如图5-5所示。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，还需要测出管道两侧各20m的带状地形图。如通过建筑物密集地区，需要测绘至两侧建筑物，并用统一的图式表示。上一页返回任务5.2管道纵横断面图绘制•5.2.1纵断面测量•管道纵断面测量是根据管线附近的水准点，用水准测量的方法测出管道中心线上各里程桩和加桩的高程，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。•1.布设水准点•当管道中心线较长时，沿管道中线方向每1~2km设一个永久水准点，以保证全线高程测量的精度。在较短的线路上和较长线路的永久水准点之间，一般每隔300~500m，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引测高程的依据。下一页返回任务5.2管道纵横断面图绘制•2.测量纵断面水准•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的高程后，附合到另一个水准点上作为校核;一般采用中桩作为转点，但一也可以再设;在转点间的中间点高程可用视线高法求得;转点的读数至毫米，中间点读数至厘米。•纵断面水准测量附合在两个已知水准点之间组成附合水准路线，高差闭合差限差为(L为水准路线长度，以km计算)，一般不必调整。当管线较短时，纵断面水准测量可与水准点的测量一起进行，由一水准点出发，测中线上各桩的高程后，附合到另一水准点上，然后返测到起始水准点，进行校核，往返测高差闭合差不超限，取高差中数即可。上一页下一页返回任务5.2管道纵横断面图绘制•管线的纵断面图绘制与一般纵断面图绘制稍有区别，例如要计算管底高程及埋设深度等，并往往附有管线平面图，需加以注意。•表5-2为一段管道纵断面水准测量外业记录手簿。•3.绘制纵断面图•绘制纵断面图时，以管线各桩间水平距离为横坐标，以各桩的地面高程为纵坐标，为了使断面图更直观，纵断面图的高程比例尺要比水平距离比例尺大10~30倍。绘制方法如下:•(1)如图5-6所示，水平线上管道纵断面图，水平线下注记实测、设计和计算的有关数据。•(2)在距离、桩号和管线平面图各栏内，标明整桩和加桩位置。在地面高程栏内注明各桩高程，保留至厘米(排水管道技术设计的断面图上应注记到毫米)。上一页下一页返回任务5.2管道纵横断面图绘制•(3)水平线上部，按高程比例尺，依各桩的地面高程，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。根据设计要求，在纵断面图上绘出管道设计线。•(4)在坡度栏内注明坡度方向，用“/”“\”表示上下坡，坡度线上注明坡度值，以千分数表示，线下注明这段坡度的距离。•(5)管底高程的计算是根据管图5-6管线纵断面图道起点的高程、设计坡度以及各桩之间的距离，逐点推算出来的。•(6)管道埋置深度为地面高程减去管底高程。上一页下一页返回任务5.2管道纵横断面图绘制•5.2.2横断面测量•垂直于管道中心线方向的断面称为横断面。管道的横断面图是表示管道两侧地面起伏变化情况的断面图。横断面图测绘的任务是根据中心桩的高程，测量横断面方向上地面坡度变化点高程及到中心桩的水平距离，然后根据高程和水平距离绘制横断面图，供设计时计算土方量和施工时确定开挖边界线。其工作内容如下:•1.确定横断面方向•横断面方向通常用经纬仪或水准仪来确定。确定的方法是把仪器安置在欲测量横断面的中桩上，照准前或后的中桩转900,即横断面方向。上一页下一页返回任务5.2管道纵横断面图绘制•2.横断面测量的方法和步骤•横断面测量的宽度取决于管道的直径和埋深，一般每侧10~20m.横断面测量的方法一般采用水准仪法。•选择适当的位置安置水准仪，首先在中心桩上竖立水准尺，读取后视读数，然后在横断面坡度变化点处竖立水准尺，读取前视读数，用皮尺量出立尺点至管道中心桩的水平距离。水准尺读数读至厘米，水平距离精确至分米。各点的高程可由视线高程求得。•3.横断面图的绘制•横断面图一般绘在毫米方格纸上，水平方向表示水平距离，竖直方向表示高程。横断面的比例通常采用1:100或1:200。为了便于计算横断面面积和确定管道开挖边界，水平方向和竖直方向应取相同的比例。上一页返回任务5.3管道施工测量•5.3.1地下管道施工•1.管道施工控制桩的确定•施工前除熟悉图纸和现场情况、校核管道线路中线、定出施工控制桩外，在引测水准点时，应同时检测现有管道入口与本线交叉管线的高程，若与设计图上数据不一致，要及时查出原因，并制订解决方法。•在设计阶段所定出的管道中线位置，若与管道施工时所需要的中线位置不一致，且主点桩有损坏，需要重测管道中线。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的位置，应在引测方便、易于保存桩位的地方测设施工控制桩。管道施工控制桩分为中线控制桩和井位控制桩两种，如图5-8所示，a为中线控制桩，b为井位控制桩。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，井位控制桩测设在管道中线的垂直线上。下一页返回任务5.3管道施工测量•2.管槽开挖宽度计算•根据管径的大小、埋置深度和土质情况，决定开挖宽度，并在地面上定出槽边线的位置。若横断面上的坡度较平缓，开挖管槽宽度如•图5-9所示，可用式(5-1)计算:•B=b+2mn•式中b——槽底的宽度;•1：m——管槽边坡的坡度;•h——中线上的挖土深度上一页下一页返回任务5.3管道施工测量•3.坡度板和中线钉设置•为了控制管线中线与设计中线相符，并使管底标高与设计高程一致，基槽开挖到一定程度，一般每隔10~20m处即检查井处沿中线跨槽设置坡度板，如图5-10所示。坡度板设置要牢固，顶面应水平。•根据中线控制桩，用经纬仪将管线中线投测到坡度板上，并钉上小钉(称中心钉);将里程桩号和检查井编号写在坡度板侧面;各坡度板上中心钉连线即为管道的中线方向，在连线上挂垂球可将中线位置投测到基槽内，以控制管道按中线方向施工。上一页下一页返回任务5.3管道施工测量•4.设置高程板和坡度钉•为了控制基槽开挖的深度，根据水准点，用水准仪测出各坡度板顶高程，并标注在坡度板表面;板顶高程与管底高程之差就是坡度板顶面往下开挖到管底的深度，称下返数，通常用C,表示。由于各坡度板的下返数都不相同且不是整数，无论施工还是检查都不方便，为了使下返数在同一段管线内均为同一整数值C,，须由式(5-2)算出每一坡度板顶应向下或向上量的调整数ε，即:•在坡度板中线钉附近钉一竖向小术板，称为高程板。根据计算的调整数。，在高程板上向下或向上量。处钉一小钉，称为坡度钉。如•图5-10所示，从坡度钉向下量C,，便是管底设计高程，同法可钉出各高程板和坡度钉。上一页下一页返回任务5.3管道施工测量•5.3.2架空管道施工测量•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5-11所示;因管线上每个支架中心桩都要在开挖时被挖掉，所以要将其位置引测到互为垂直的四个控制桩上，先在主点A上置经纬仪，然后在AB方向上钉出a,h两控制桩，仪器移至中心桩上，在垂直于管线方向标定c、d点，有了控制桩，即可决定开挖边线，进行施工。上一页下一页返回任务5.3管道施工测量•5.3.3竣工测量•为了如实地反映管道工程施工成果，在工程竣工后应及时整理竣工资料并编绘竣工图。竣工图是管道竣工后进行管理、维修、改扩建时的可靠依据，它的作用主要有以下几点:•(1)评定管道工程施工质量是否符合设计要求;•(2)竣工图注有管道运行中的各种附属设备，这为管道投人使用后的管理和维护工作提供了重要依据;•(3)对管道进行维修时，从竣工图上可以找到维修的日标，方便维修工作;•(4)在管道工程改建、扩建时，利用竣工图能够清楚地查找原有管线及附属物的平面位置和高程等资料，这为改建、扩建的管道设计和后续施工提供了很大的方便。上一页下一页返回任务5.3管道施工测量•基于以上几点，管道竣工测量是管道施工测量的重要组成部分，必须予以充分重视。管道竣工测量的主要内容是测绘竣工平面图和竣工断面图。•管道竣工平面图全面反映管道及其附属物施工后的平面位置。如管道的主点及附属物的坐标、各转折点的相互关系、管道及其附属物的平面位置关系及竣工后管道所在地段的地形情况等。•管道竣工平面图一般利用原有施工控制网进行测绘，若不能满足精度要求，应重新布设控制网再进行测绘。当已有实测的平面图时，可以利用已测绘的永久性的建筑物来测绘管道及其附属物的平面位置。•管道多属于地下隐蔽工程，管道竣工的断面图一定在回填土之前进行，用水准仪测出检查井日及管顶的高程。如果管道相互穿越，在断面图上应表示出它们的相互位置且注明尺寸。•竣工图和竣工资料编绘完毕，应由工程负责人和编绘人签字后，交付使用单位存档保管。上一页返回图5-2图解法求管线主点的测设数据返回图5-3解析法求管线主点的测设数据返回图5-4管道转向角返回图5-5里程桩图返回表5-2纵断面水准测量外业识录手簿返回图5-6管道纵断面图返回图5-8管道施工控制桥返回返回图5-9管槽赛度图5-10坡度板、坡度钉、高程板、中心钉返回图5-11骑马桩返回