城镇给排水技术中的管道开挖测量

城镇给排水管道工程的施工测量是为了使排水管道的实际平面位置、标高和形状尺寸等，符合设计图纸要求。施工测量后，进行管道放线，以确定城镇给排水管道沟槽开挖位置、形状和深度。给排水管道测量主要包括管道中线测量、管道纵横断面测量、管道施工测量和管道竣工测量。

4.1.2.1 管道中线测量

管道中线测量的任务是将设计的管道中线位置测设于实地并标记出来。其主要工作内容是测设管道的主点（起点、终点和转折点）、钉设里程桩和加桩等。管道施工放线主要是直线段中线桩的测量。

1.管线主点的测设

（1）根据控制点测设管线主点。管道主点类似于交通路线起点、终点、交点，即管道起点、终点、转折点。

当管道规划设计图上已给出管线起点、转折点和终点的设计坐标与附近控制的坐标时，可计算出测设数据，然后用极坐标法或交会法进行测设。

（2）根据地面上已有建筑物测设管线主点。主点测设数据可由设计时给定或根据给定坐标计算，然后用直角坐标法进行测设；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4.1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4.1上量取长度D，即得测设数据，然后用直角坐标法测设2点。

主点测设好以后，应丈量主点间距离和测量管线的转折角，并与附近的测量控制点连测，以检查中线测量的成果。

2.钉（设）里程桩和加桩

图4.1　由已有建筑物测设主点图

为了测定管线长度和测绘纵、横断面图，沿管道中心线自起点每50m钉一里程桩。在50m之间地势变化处要钉加桩，在新建管线与旧管线、道路、桥梁、房屋等交叉处也要钉加桩。

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。管线的起点，排水管道以下游出水口作为起点。中线定好后应将中线展绘到现状地形图上，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处，并用统一的图式表示。

4.1.2.2 管道纵横断面测量

1.管道横断面测量

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。横断面测量施测的宽度由管道的直径和埋深来确定，一般每侧为10～20m。横断面测量方法与道路横断面测量相同。

当横断面方向较宽、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。

2.管道纵断面测量

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。为了保证管道全线各桩点高程测量精度，应沿管道中线方向上每隔1～2km设一固定水准点，300m左右设置一临时水准点，作为纵断面水准测量分段闭合和施工引测高程的依据。纵断面水准测量可从一个水准点出发，逐段施测中线上各里程桩和加桩的地面高程，然后附合到邻近的水准点上，以便校核，允许高差闭合差为 mm。

4.1.2.3 管道施工测量

1.施工前的测量工作

（1）熟悉图纸。应熟悉施工图纸、精度要求、现场情况，找出各主点桩、里程桩和水准点位置并加以检测，拟定测设方案，计算并校核有关数据，注意对设计图纸的校核。

（2）恢复中线和施工控制桩的测设。在施工时中桩要被挖掉，为了在施工时控制中线位置，应在不受施工干扰、引测方便、易于保存桩位的地方测设施工控制桩。施工控制桩分中线控制桩和位置控制桩。

1）中线控制桩的测设。一般是在中线的延长线上钉设木桩并做好标记，如图4.2所示。

图4.2　中线控制桩

2）附属构筑物位置控制桩的测设。一般是在垂直于中线方向上钉两个木桩。控制桩要钉在槽口外0.5m左右，与中线的距离最好是整分米数。恢复构筑物时，将两桩用小线连起，则小线与中线的交点即为其中心位置。

（3）加密水准点。为了在施工中引测高程方便，应在原有水准点之间每100～150m增设临时施工水准点。

（4）槽口放线。槽口放线的任务是根据设计要求埋深和土质情况、管径大小等计算出开槽宽度，并在地面上定出槽边线位置。1）当地面平坦时，如图4.3（a）所示，槽口宽度B的计算方法为

图4.3　槽口放线

2）当地面坡度较大，管槽深在2.5m以内时中线两侧槽口宽度不相等，如图4.3（b）所示。

3）当槽深在2.5m以上时，如图4.3（c）所示。

式中 b——管槽开挖深度；

mi——槽壁坡度系数（由设计或规范规定）；

hi——管槽左侧或右侧开挖深度；

Bi——中线左侧槽或右侧槽开挖宽度；

C——槽肩宽度。

2.施工过程中的测量工作

管道施工过程中的测量工作，主要是控制管道中线和高程。一般采用坡度板法和平行轴腰桩法。(https://www.xing528.com)

（1）坡度板法。

1）埋设坡度板。坡度板应根据工程进度要求及时埋设，其间距一般为10～15m，如遇检查井、支线等构筑物时应增设坡度板。当槽深在2.5m以上时，应待挖至距槽底2.0m左右时，再在槽内埋设坡度板。坡度板要埋设牢固，不得露出地面，应使其顶面近于水平。用机械开挖时，坡度板应在机械挖完土方后及时埋设，如图4.4所示。

2）测设中线钉。坡度板埋好后，将经纬仪安置在中线控制桩上将管道中心线投测在坡度板上并钉中线钉，中线钉的连线即为管道中线，挂垂线可将中线投测到槽底定出管道平面位置。

图4.4　坡度板法

3）测设坡度钉。为了控制管道符合设计要求，在各坡度板上中线钉的一侧钉一坡度立板，在坡度立板侧面钉一个无头钉或扁头钉，称为坡度钉，使各坡度钉的连线平行管道设计坡度线，并距管底设计高程为一整分米数，称为下反数。利用这条线来控制管道的坡度、高程和管槽深度。

为此按下式计算出每一坡度板顶向上或向下量的调整数，使下反数为预先确定的一个整数。

调整数=预先确定的下反数-（板顶高程-管底设计高程）

调整数为负值时，坡度板顶向下量；反之则向上量。

（2）平行轴腰桩法。现场条件不便采用龙门板时，对精度要求较低或现场不便采用坡度板法时可用平行轴腰桩法测设施工控制标志。开工之前，在管道中线一侧或两侧设置一排或两排平行于管道中线的轴线桩，桩位应落在开挖槽边线以外，如图4.5所示。平行轴线离管道中线为a，各桩间距以15～20m为宜，在检查井处的轴线桩应与井位相对应。

为了控制管底高程，在槽沟坡上（距槽底约1m左右），测设一排与平行轴线桩相对应的桩，这排桩称为腰桩（又称水平桩），作为挖槽深度、修平槽底和打基础垫层的依据。如图4.6所示，在腰桩上钉一小钉，使小钉的连线平行管道设计坡度线，并距管底设计高程为一整分米数，为下反数。

图4.5　轴线桩的设置

图4.6　平行轴腰桩法

1—平行轴线桩；2—腰桩

测量的基本方法是利用空间三维坐标原理，测出城镇给排水管道在x、y、z轴三个方向所需能尺寸和角度。测量时要首先选择基准，主要包括水平线、水平面、垂直线和垂直面。选择基准应视施工现场的具体条件而定。建筑外墙、道路边缘石、中心线都可作为基准。

测量长度用钢卷尺或皮尺。管道转弯处应测量到转角的中心点，测量时，可在管道转角处两边的中心线上各拉一条线，两条线的交叉点就是管道转角的中心点。

测量标高一般用水准仪，也可以从已知的标高用钢卷尺测量推算。

测量角度可以用经纬仪。一般用的简便测量方法，是在管道转角处两边的中心线上各拉一条细线，用量角器或活动角尺测量两条线的夹角，就是管道弯头的角度。

1）一般管道施工测量可分两个步骤。

a.进行一次站场的基线桩及辅助基线桩、水准基点桩的测量，复核测量时所布设的桩橛位置及水准基点标高是否正确无误，在复核测量中进行补桩和护桩工作。通过这一步骤的测量可以了解城镇给排水管道工程与其他工程之间的相互关系。

b.按设计图纸坐标进行测量，对城镇给排水管道及附属构筑物的中心桩及各部位置进行施工放样，同时做好护桩。

2）测量与放线的注意事项。

a.施工前，建设单位应组织有关单位向施工单位进行现场交桩。

b.临时水准点和管道轴线控制桩的设置应便于观测且必须牢固，并应采取保护措施。开槽铺设管道的沿线临时水准点，每200m不宜少于1个。

c.临时水准点的设置应与管道轴线控制桩、高程桩同时进行，并应经过复核方可使用，还应经常校核。

d.已建管道、构筑物等与拟建工程衔接的平面位置和高程，开工前应校核。

e.施工测量的允许误差，应符合表4.1的规定。

表4.1　施工测量允许误差

城镇给排水管线测量工作应有正规的测量记录本，认真、详细记录，必要时应附示意图，并应将测量的时间、工作地点、工作内容，以及司镜、记录、对点、拉线、扶尺等参加测量人员的姓名逐一记入。测量记录应有专人妥善保管，随时备查，应作为工程竣工必备的原始资料加以存档。

3）施工单位在开工前，建设单位应组织设计单位进行现场交桩，在交接桩前双方应共同拟定交接桩计划，在交接桩时，由设计单位提供有关图表、资料。交接桩具体内容如下。

a.双方交接的主要桩橛应为站场的基线桩及辅助基线桩、水准基点桩以及构筑物的中心桩及有关控制桩、护桩等，并应说明等级号码、地点及标高等。

b.交接桩时，由设计单位备齐有关图表，包括排水工程的基线桩、辅助基线桩、水准基点桩、构筑物中心桩以及各桩的控制桩及护桩示意图等，并按上述图表逐个桩橛进行点交。水准点标高应与邻近水准点标高闭合。接桩结束时，应立即组织力量复测。接桩时，应检查各主要桩橛的稳定性、护桩设置的位置、个数、方向是否符合标准，并应尽快增设护桩。设置护桩时，应考虑下列因素：

（a）不被施工挖土挖掉或弃土埋没。

（b）不被施工工地有关人员、运输车辆碰移或损坏。

（c）不在地下管线或其他构筑物的位置上。

（d）不因施工场地地形变动（如施工的填、挖）而影响观测。

c.交接桩完毕后，双方应作交接记录，说明交接情况、存在问题及解决办法，由双方交接负责人与有关交接人员签字盖章。

4.1.2.4 管道放线

城镇给排水管道及其附属构筑物的放线，可采取经纬仪定线、直角交会法或直接丈量法。

城镇给排水管道放线前，应沿管道走向，每隔200m左右用原站场内水准基点设临时水准点一个。临时水准点应与邻近固定水准基点闭合。排水管道在阀门井室处、检查井处、变换管径处、管道分支处均应设中心桩，必要时设置护桩或控制桩。

城镇给排水管道放线抄平后，应绘制管路纵断面图，按设计埋深、坡度，计算出挖深。