區域管線竣工測量探討

趙晉睿，蘇宗躍

(河北九華勘查測繪有限責任公司，河北保定071051)

一、引 言

城市地下管線資料作為地理信息產業的基礎數據之一，正隨著城市地下管線普查的逐步完成而完善，但數字城市、智慧城市對基礎數據的需求更大。生活小區、廠礦機關、商場大廈等區域管線越來越受到重視，人們迫切地需要得到這些區域內現勢性好、準確的地下管線資料。

區域地下管線不同于城市地下綜合管線普查，有其特殊性，如:管線密度大、種類多、受干擾大、明顯點少、層疊現象嚴重、部分管線被建筑物占壓等。舊小區管線種類較少，探測可能性比較大;新的小區、尤其各類廠區管線種類多，管線連接復雜，一旦覆土，無法探測其所在位置、特征點和連接關系。因此無論專業管線施工隊還是區域所屬管理單位，必須在覆土前對在建區域的管線進行竣工測量，以確保地下管線資料的準確性;覆土后的管線探測為輔，僅做參考。

二、區域管線竣工測量的特點

地下管線竣工測量包括控制測量、地形圖檢測和修測、管線點測量、測量成果的檢查驗收、綜合管線圖編繪、管線橫斷面圖編繪等。

區域管線施工一般以設計圖為準，各專業管線施工隊輪番施工，每次都要進行地面開挖、鋪設管線、回填管線槽等工作，在工期緊張時，可能在不同地段同時開展2～3種管線的鋪設。在這樣的條件下進行竣工測量，有如下特點:

1)作業環境相對比較差。施工場地狹小，施工機具多;到處開挖，控制點不易保存;人流大，車輛多，施工干擾大，給探測工作和人身、儀器設備帶來諸多不便;在管線槽中直接測定管線特征點，棱鏡更加不容易被觀測到。

2)管線鋪設完成后馬上就要覆土。竣工測量必須一次成功，現場復驗，確保數據正確，數據采集難度比較大。

3)變更多。由于管線附屬物、地下人防的施工變動，如井點位置、直徑的變動等，都導致設計圖紙變更，可能占用其他管線的設計線路，調整的項目比較多。

4)并行管線極多。同類管線施工，經常把多根管道合并到一個槽中，大型建筑物周邊，可能十多根并行，甚至有不同材質的管道。

5)上下重疊。由于地方狹小，埋深淺的管線需要在下層管線上開挖并重疊鋪設。

6)工期緊。可能需要連夜施工，開挖和覆土速度加快，夜晚施測難度、通訊難度加大。

三、竣工測量的實施

管線竣工測量一般采用全站儀進行全解析數字化成圖，實施過程如圖1所示。

1.資料收集及檢核

主要收集起算數據、區域管線設計藍圖、部分建筑物設計圖和各專業管線施工隊的具體施工方案等資料。對于起算數據，必須進行檢核，尤其高程起算數據必須做到與地形數據統一;同時了解施工方案和設計，做好竣工測量的施工組織設計。

2.準備及協調工作

根據工期及工作量，配備足夠的人員、設備，并保證儀器在檢核期內。準備工作完成后，及時向項目部匯報情況，協調各工種的工作，跟進專業管線施工，正式開展竣工測量。

圖1 竣工測量的實施過程

3.控制測量

區域管線竣工測量場地狹小，一般的生活小區、廠區或校區等都在1 km2左右，可供選擇的區域很少，而且地面要被反復開挖、覆土，控制點極其不易保存。為方便工作，控制測量必須做到以下幾點:

1)一級控制點布設及保存。一級控制點一般選擇低層建筑物的樓頂四角、樓間開放式通廊和樓前后平臺或門廊等不再動土的區域。以刻石或小鋼釘作為控制點標示。所有竣工測量應盡量采用一級控制點施測。

2)控制測量方法。采用導線法聯測一級控制點，同時聯測高程。可都采用假設坐標系，也可與建筑物竣工控制測量網聯測。

3)圖根控制方法。一級控制點不能完全覆蓋整個區域，每次都作支導線也不現實。在一級控制點設站按照支導線精度精確測量各建筑物的一些特定點位，編號并記錄其三維坐標，作為圖根導線點，也作為前方交匯的已知點。

4.外業數據采集

實施竣工測量必須緊跟專業管線施工隊，保證“隨鋪隨測”，杜絕事后補測、猜測。除在一級控制點設站采集外，應主要通過自由設站與前方交匯相結合進行數據采集。點號采用流水號，特征碼體現管線類型及特征，如給水彎頭輸入“JSWT”。

外業管線測量的主要內容有:交叉點、分支點、轉折點、變材點、變坡點、變徑點、上桿、下桿、入戶以及附屬設施等。附屬設施包括:各種窨井、電力配房、電力小室、煤氣站調壓室、交接箱等。

在外業采集的過程中，一旦發現管徑、材質、根數、管塊孔數和標稱壓力等屬性與設計圖紙不同，要作好外業記錄。區域管線埋設的方式一般為直埋方式，其他方式較少。

5.內業數據處理

外業數據必須每天處理。內業成圖和管線屬性數據錄入后，兩者結合進行檢查，發現斷線、不合理交叉以及屬性不一致時，要及時處理。

(1)圖件的基本要求

管線特征點必須帶管線名稱重新編號，如“DX001”、“RL003”等，在相應管線標注管徑、根數、孔數等信息。一些特殊地段、管線密集區，需要進行斷面顯示。

排水管道應繪出污水處理構筑物、水泵站、檢查井、出水口、化糞池等。檢查井應注明中心坐標、井底高程、井面高程;一些因避讓其他線路而改動的檢查井，如有必要需繪制剖面圖。

電力線路應繪出總變電所、配電站、室內外變電裝置、檢查井等，都應注明線徑、電纜數、電壓，以及設備的基本型號、容量等。

通信線路應繪出中繼站、交接箱、分線盒、人孔和手孔等。

(2)管線屬性數據庫要求

圖形和屬性數據入庫前，要制定數據規則，并建立圖形和屬性的動態關聯，分類、分層創建數據庫。通過拓撲、連通性、流向、分壓及與設計圖的一致性等一系列檢查后，才能完成最終的數據庫。

6.特殊問題及處理

(1)電力管線測量

從路邊變壓器到小區配電房及一些特殊區段都是由大截面的銅芯電力電纜連接，極其不易打彎，一般都根據電纜的位置挖30～50 cm的弧形溝槽，隨走隨填，因此特征點不是很明確。針對這種鋪設方式，要提前協調并規劃好測站，采用速測法跟隨測量，盡量多采集弧形點，或在特殊位置且有明顯地上參照物處做好標記，必要時配部分照片。

(2)夜間施工

一般工程工期都緊張，夜間施工是不可避免的。夜間施工需要注意以下幾點:①首先要明確管線施工的基本走向，設計測站的位置，做好安全防范工作;②明確施工的順序，設計測站的擺設時間，如果兩頭開工，則需要加強測量儀器和人員。夜間施工時，盡量采用現場成圖，能直觀看到管線的完整性和準確性，也能跟隨施工進度。

(3)管線位置策劃及放樣

前一種管線竣工數據完成后，在其他管線施工時，必須以竣工資料為準，通過放樣指導后續管線的施工。在管線變更后，要為后續管線策劃好新的鋪設位置和深度，尤其在電力、路燈、消防等施工時，必須注意已經埋設的管線高程，必要時，采用人工開挖的方式進行管溝施工，避免對已埋管線造成破壞。

(4)管底管頂高程問題

在日常管線普查中，排水管線要求探測管底。在竣工測量中，都是直接測量管外頂并標注設計圖，方便管線策劃和放樣。管底高程都是通過管徑推算在內業完成。一旦發現有倒流現象及時通報施工隊，查明原因。

(5)管線變更通報

對于設計圖上的管線變更，應該及時上報業主或監理單位，不能盲目避讓而導致其他管線無路可走。在管線策劃變線時，要從大局出發，不能只考慮周邊管線，盡量以“雨污水、給水、熱力、燃氣、電力、通信”的順序施工，從三維方向考慮管線走向布置。

(6)附屬物的測量

在普查中，窨井、小型小室等附屬物都以“點”代替，在竣工測量中嚴禁以點帶面，必須把附屬物的地基測量完整，如窨井的底面高程、直徑和表面高程、直徑等，并將這些數據標示到設計圖中，避免其他管線開挖鋪設時，損害附屬物。

7.管線管理系統的實現

現階段各種地下管線管理系統都比較成熟，可以整合區域內的外部環境和地下管線等信息，與屬性信息關聯后，建立數字三維場景，實現三維視景效果的顯示和處理，實現三維空間信息查詢、檢索。在選擇好管理軟件后，按照系統要求對竣工成果進行整理，完整填寫各屬性，入庫后可以生成詳細的地下管線資料，便于后期管理維護。

四、精度分析

從管線的現勢性來看，直接從管溝測量獲取的特征點無疑是準確的，尤其剛性管道和管徑較大的pvc管道等，但是一些小管徑的柔性管線是不準確的，如DN20的自來水管、部分通信線等，測定的位置與覆土后的位置可能會偏差，因此有經驗的施工隊會進行階段覆土，即選取不影響接頭的地方先覆土保持管道穩定，全部完工后再覆土，這種工法能夠保證管線位置的準確。

部分管線點的較差見表1。

表1

檢查點通過當天復測或后續管線鋪設開挖復查。除1號、6號和9號為附屬物中心點外，其他點位都非特征點，且點位不重合，采用圖解法獲得第一次的坐標。從表1中可以看出，電力、通信等柔性管線偏差較大，有支架的熱力管道和埋深較大的雨污水管剛性管偏差小。

五、結束語

由于區域地下管線的特點，覆土后的探測難度大，且精度無法保證。只有嚴格實施管線竣工測量，才能從根本上解決多管線、大干擾的管線探測問題。在進行竣工測量時，針對不同的管線，綜合考慮施測方法，區別對待，嚴密跟蹤，策劃好管線鋪設位置，輔助施工隊完善地下管線的鋪設，這樣才能形成直觀性好、現勢性強的區域地下管線資料，為地下管線管理系統、數字城市提供最基礎的數據。

［1］北京市測繪設計研究院.CJJ 8—99城市測量規范［S］.北京:中國建筑工業出版社，1999.

［2］徐忠陽.全站儀原理與應用［M］.北京:解放軍出版社，2003.

［3］中國有色金屬工業協會.GB 50026—2007工程測量規范［S］.北京:中國計劃出版社，2008.

［4］農宇，杜清運.基于Geodatabase的城市地下綜合管線數據庫設計［J］.測繪信息與工程，2010，35(6):36-38.

［5］王璐，李銳.GIS在城市小區地下管線管理中的應用［J］.自動化與儀表，2006(2):9-14.