顶管测量与校正：城镇给排水技术专题

5.1.2.1 顶管测量准备工作

1.中线桩的测设

中线桩是工作坑放线和测设坡度板中线钉的依据。测设时应根据设计图纸的要求，根据管道中线控制桩，用经纬仪将顶管中线桩分别引测到工作坑的前后，并钉上大铁钉或木桩，以标定顶管的中线位置（图5.1）。中线桩钉好后，即可根据它定出工作坑的开挖边界，工作坑的底部尺寸一般为4m×6m。

图5.1　中线桩测设

2.临时水准点的测设

为控制管道按设计高程和坡度顶进，应在工作坑内设置临时水准点。一般在坑内顶进起点的一侧钉设一大木桩，使桩顶或桩一侧小钉的高程与顶管起点管内底设计高程相同。

3.导轨的安装

导轨安装在土基础或混凝土基础上。基础面的高程及纵坡都应当符合设计要求（中线处高程应稍低，以利于给排水和防止摩擦管壁）。根据导轨宽度安装导轨，根据顶管中线桩及临时水准点检查中心线及高程，检查无误后，将导轨固定。

5.1.2.2 顶进过程中的测量

1.中线测量

图5.2　中线测量

通过顶管的两个中线桩位一条细线，并在细线上挂两个垂球，然后贴靠两垂球线再拉紧一水平细线，这根水平细线即标明了顶管的中线方向。为了保证中线测量的精度，两垂球间的距离尽可能远些。这时在管内前端横放一水平尺，其上有刻画和中心钉，尺长等于或略小于管径。顶管时用水准器将尺找平。通过拉入管内的小线与水平尺上的中心钉比较，可知管中心是否有偏差，尺上中心钉偏向哪一侧，就说明管道也偏向哪个方向。为了及时发现顶进时中线是否有偏差，中线测量以每顶进0.5～10m量一次为宜。其偏差值可直接在水平尺上读出，若左右偏差超过1.5cm，则需要进行中线校正。如图5.2这种方法在短距离顶管是可行的，当距离超过50m时，应分段施工，可在管线上每隔100m设一工作坑，采用对顶施工方法。这种方法适用于短距离的顶管，当距离超过50m时，则应该分段施工，可在管线上每隔100m设一工作坑，采用对顶施工方法。

2.高程测量

顶进过程中的高程测量使用水准仪，在测量过程中将水准仪安置在工作坑内后视临时水准点，前视顶管内待测点，在管内使用一根小于管径的标尺，即可测得待测点的高程。将测得的管底高程与管底设计高程进行比较，即可知道校正顶管坡度的数值了。但为了工作方便，一般以工作坑内水准点为依据，按设计纵坡用比高法检验，如图5.3所示。

表5.1是顶管施工测量记录格式，反映了顶进过程中的中线与高程情况，是分析施工质量的重要依据。根据规范规定施工时应达到以下几点要求。

（1）高程偏差。高不得超过设计高程10mm，低不得超过设计高程20mm。

（2）中线测量。左右不得超过设计中线30mm。

图5.3　高程测量

表5.1　顶管施工测量记录

5.1.2.3 顶管校正

1.顶管允许偏差与检验方法

顶管允许偏差与检验方法见表5.2。

表5.2　顶管允许偏差与检验方法(www.xing528.com)

2.出现偏差的原因、校正的原则

管道在顶进的过程中，由于工具管迎面阻力的分布不均，管壁周围摩擦力不均和千斤顶顶力的微小偏心等都可能导致工具管前进的方向偏移或旋转。为了保证管道的施工质量必须及时纠正，才能避免施工偏差超过允许值。顶进的管道不只在顶管的两端应符合允许偏差标准，在全段都应掌握这个标准，避免在两端之间出现较大的偏差。要求“勤顶、勤纠”或“勤顶、勤挖、勤测、勤纠”，其中心都贯彻一个“勤”字，这是顶进过程中的一条共同经验。

3.校正方法

（1）挖土校正法。采用在不同部位减挖土量的方法，以达到校正的目的。即管子偏向一侧，则该侧少挖些土。另一侧多挖些土，顶进时管子就偏向空隙大的一侧而使误差校正。这种方法消除误差的效果比较缓慢，适用于误差值不大于10mm的范围，如图5.4所示。该法多用于黏土或地下水位以上的砂土中。

1）管内挖土纠偏。开挖面的一侧保留土体，另一侧被开挖，顶进时土体的正面阻力移向保留土体的一侧。管道向该侧纠偏。

图5.4　挖土校正法

图5.5　斜撑校正

2）管外挖土纠偏。管内的土被挖净，并挖出刃口，管外形成洞穴。洞穴的边缘，一边在刃口内侧，一边在刃口外侧，顶进时管道顺着洞穴方向移动。

（2）斜撑校正法。偏差较大时或采用挖土校正法无效时，可用圆木或方木，一端支撑于管子偏向一侧的内管壁上，另一端支撑在垫有木板的管前土层上，开动千斤顶，利用木撑产生的分力，使管子得到校正，斜撑校正如图5.5所示，下陷管段校正，如图5.6所示，错口管的校正如图5.7所示。

图5.6　下陷校正

1—管子；2—木楔；3—内胀圈；4—楔子；5—支柱；6—校正千斤顶；7—垫板

图5.7　错口纠正

1—管子；2—楔子；3—支柱；4—校正千斤顶

（3）工具管校正。校正工具管是顶管施工的一项专用设备。根据不同管径采用不同直径的校正工具管。校正工具管主要由工具管、刃脚、校正千斤顶、后管等部分组成，如图5.8所示。

校正千斤顶按管内周向均匀布设，一端与工具管连接，另一端与后管连接。工具管与后管之间留有10～15mm的间隙。

当发现首节工具管位置误差时，启动各方向千斤顶的伸缩，调整工具管刃脚的走向，从而达到校正的目的。

（4）衬垫校正。对淤泥、流沙地段的管子，因其基础承载力弱，常出现管子低头现象，这时在管底或管子的一侧加木楔，使管道沿着正确的方向顶进。正确的方法是将木楔做成光面或包一层薄钢板，稍有些斜坡，使之慢慢恢复原状。使管道由B方向A方前进（A是正确方向）。衬垫校正如图5.9所示。

图5.8　校正工具管设备组成

1—刃脚；2—工具管；3—校正千斤顶；4—后管

图5.9　衬垫校正