一种自制的钢筋限位装置测量复杂环境下的管道标高

时间：2024-08-31

上海建工房产有限公司上海 200080

1 工程概况

浦江坤庭位于上海市闵行区浦江镇的中心区域，其125-2地块璞御项目是由江栀路以南、陈行路以北、浦秀路以东、浦锦路以西所围合的商住综合区域。基地总面积为80 778.00 m2，其中商住综合用地66 594.00 m2，总建筑面积120 876.76 m2。

2 难点分析

由于本工程小区体量较大，建筑形式多样，且整个小区地下车库连通，因此整个地块的管线铺设工作具有相当难度。

在地块建设阶段浦秀路地下雨污水市政管网尚未与南北两侧的陈行路、江栀路接通，导致每次暴雨来临时浦秀路地下管网雨水满溢，形成场地内涝，不得不用水泵抽水，从明沟排至陈行路或江栀路雨水集水井。在项目雨污水管网设计阶段，需提供准确的集水井与市政连通管标高，而此时恰逢连日暴雨，由于雨水满溢、环境复杂，导致现场测量条件恶劣，采用传统的标高测量方式已经无法测得准确标高。

3 测量原理

3.1 测量方法

鉴于前文所提及的情况，最终放弃了传统塔尺直立测量，而采用了钢筋限位测量法，即通过在水准尺底部焊接1根水平钢筋（定位杆）和1根45°倾斜钢筋（定位辅助杆），形成定位组件，将水准尺由“立”定位改为由“钩”定位，并使塔尺底部与待测管道内径顶标高一致，从而准确便捷地测得集水井与市政连通管标高，为管网设计提供了依据。

3.2 原理简述

复杂地形管道标高之所以难以测定，主要是因为在管道底部存在一定厚度的淤泥及石子等垃圾，或者由于环境限制造成水准尺没有基本的立足点，无点可立便无法将已知水准点引至待测点。

通过在水准尺底部焊接钢筋，形成定位组件，将水准尺由“立”定位改为由“钩”定位，可便于准确测得管道内径顶标高，再根据已知的管道直径推算出管底标高。测量原理如图1所示[1,2]。

图1 测量原理示意

4 装置特点

1）该种定位装置，采用2根一定粗度的钢筋焊接在传统水准尺底部形成钢筋定位组件，其制作成本低廉、操作简单实用、节能环保、满足施工测量的精度要求；

2）特别适用于测量既有管道底部垃圾、杂物较多，无法将水准尺立于管底的复杂环境，测量精准的同时免去了清淤、开挖、抽水等一系列繁杂工作；

3）在传统标高测量的基础上无需增加设备和人力，对设备无特殊要求，使用方法简便、易学，工效极高；

4）制作定位杆的钢筋无特殊要求，一般废旧钢筋均可采用，使用后将钢筋定位杆拆除，水准尺即可恢复原貌；

5）对环境基本无特殊要求，几乎适用于任何式样的集水井、管道及地下坑洞的标高测量。

5 测量工艺及操作要点

5.1 装置制作

本装置制作较为简单，只需在普通塔尺底部安装钢筋定位杆。并通过定位辅助杆连接塔尺与定位杆以加强刚度，保证定位杆在深入管道内部后上提时不产生形变，以此使塔尺底部与管道内径顶部平齐，从而可快速得出管道内径顶部标高，以此根据已知管径推算管道内径底标高。

5.2 刚度及精度检测

本装置通过钢筋定位杆将管道内径顶部标高传递至塔尺底部，定位杆作为传递桥梁，其准确性至关重要。而保证传递准确性的关键要素就是其刚度，在沉入管井之前应做刚度检测。

刚度检测可采用室外标高复核方式，需要2个已知点1、2的高程数据。在室外开阔处通过安装有定位杆和辅助杆的塔尺将已知标高点1的高程引测至某未知点1′，再将1′的高程水平传递至另一未知点2′，将2′的高程读数通过安装有定位杆和辅助杆的塔尺引测至已知点2，将引测出的点2高程读数与其已知高程对比，其准确程度可反映本装置的刚度和精度。在2次引测的过程中应结合现场环境用力拉、压定位杆，以确保定位杆在外力的作用下仍能保证其刚度，不会发生扭曲而影响测量精确度（图2）。

图2 刚度检测示意

5.3 沉入管井

将安装有定位杆和辅助杆的塔尺缓慢沉入管井，下沉过程中应注意避让垃圾，且要防止树根、绳索等障碍物缠绕定位杆。定位杆长度选择要视环境而定，太短无法将其深入管道内部，会形成角度倾斜，难以保证定位杆与管道内壁紧贴，无法很好起到准确定位作用；太长则定位杆刚度差、易形变，而且为塔尺沉入管井增加了难度。定位杆的长度应以50 cm左右为宜。