区域管线竣工测量探讨

赵晋睿，苏宗跃

(河北九华勘查测绘有限责任公司，河北保定071051)

一、引 言

城市地下管线资料作为地理信息产业的基础数据之一，正随着城市地下管线普查的逐步完成而完善，但数字城市、智慧城市对基础数据的需求更大。生活小区、厂矿机关、商场大厦等区域管线越来越受到重视，人们迫切地需要得到这些区域内现势性好、准确的地下管线资料。

区域地下管线不同于城市地下综合管线普查，有其特殊性，如:管线密度大、种类多、受干扰大、明显点少、层叠现象严重、部分管线被建筑物占压等。旧小区管线种类较少，探测可能性比较大;新的小区、尤其各类厂区管线种类多，管线连接复杂，一旦覆土，无法探测其所在位置、特征点和连接关系。因此无论专业管线施工队还是区域所属管理单位，必须在覆土前对在建区域的管线进行竣工测量，以确保地下管线资料的准确性;覆土后的管线探测为辅，仅做参考。

二、区域管线竣工测量的特点

地下管线竣工测量包括控制测量、地形图检测和修测、管线点测量、测量成果的检查验收、综合管线图编绘、管线横断面图编绘等。

区域管线施工一般以设计图为准，各专业管线施工队轮番施工，每次都要进行地面开挖、铺设管线、回填管线槽等工作，在工期紧张时，可能在不同地段同时开展2～3种管线的铺设。在这样的条件下进行竣工测量，有如下特点:

1)作业环境相对比较差。施工场地狭小，施工机具多;到处开挖，控制点不易保存;人流大，车辆多，施工干扰大，给探测工作和人身、仪器设备带来诸多不便;在管线槽中直接测定管线特征点，棱镜更加不容易被观测到。

2)管线铺设完成后马上就要覆土。竣工测量必须一次成功，现场复验，确保数据正确，数据采集难度比较大。

3)变更多。由于管线附属物、地下人防的施工变动，如井点位置、直径的变动等，都导致设计图纸变更，可能占用其他管线的设计线路，调整的项目比较多。

4)并行管线极多。同类管线施工，经常把多根管道合并到一个槽中，大型建筑物周边，可能十多根并行，甚至有不同材质的管道。

5)上下重叠。由于地方狭小，埋深浅的管线需要在下层管线上开挖并重叠铺设。

6)工期紧。可能需要连夜施工，开挖和覆土速度加快，夜晚施测难度、通讯难度加大。

三、竣工测量的实施

管线竣工测量一般采用全站仪进行全解析数字化成图，实施过程如图1所示。

1.资料收集及检核

主要收集起算数据、区域管线设计蓝图、部分建筑物设计图和各专业管线施工队的具体施工方案等资料。对于起算数据，必须进行检核，尤其高程起算数据必须做到与地形数据统一;同时了解施工方案和设计，做好竣工测量的施工组织设计。

2.准备及协调工作

根据工期及工作量，配备足够的人员、设备，并保证仪器在检核期内。准备工作完成后，及时向项目部汇报情况，协调各工种的工作，跟进专业管线施工，正式开展竣工测量。

图1 竣工测量的实施过程

3.控制测量

区域管线竣工测量场地狭小，一般的生活小区、厂区或校区等都在1 km2左右，可供选择的区域很少，而且地面要被反复开挖、覆土，控制点极其不易保存。为方便工作，控制测量必须做到以下几点:

1)一级控制点布设及保存。一级控制点一般选择低层建筑物的楼顶四角、楼间开放式通廊和楼前后平台或门廊等不再动土的区域。以刻石或小钢钉作为控制点标示。所有竣工测量应尽量采用一级控制点施测。

2)控制测量方法。采用导线法联测一级控制点，同时联测高程。可都采用假设坐标系，也可与建筑物竣工控制测量网联测。

3)图根控制方法。一级控制点不能完全覆盖整个区域，每次都作支导线也不现实。在一级控制点设站按照支导线精度精确测量各建筑物的一些特定点位，编号并记录其三维坐标，作为图根导线点，也作为前方交汇的已知点。

4.外业数据采集

实施竣工测量必须紧跟专业管线施工队，保证“随铺随测”，杜绝事后补测、猜测。除在一级控制点设站采集外，应主要通过自由设站与前方交汇相结合进行数据采集。点号采用流水号，特征码体现管线类型及特征，如给水弯头输入“JSWT”。

外业管线测量的主要内容有:交叉点、分支点、转折点、变材点、变坡点、变径点、上杆、下杆、入户以及附属设施等。附属设施包括:各种窨井、电力配房、电力小室、煤气站调压室、交接箱等。

在外业采集的过程中，一旦发现管径、材质、根数、管块孔数和标称压力等属性与设计图纸不同，要作好外业记录。区域管线埋设的方式一般为直埋方式，其他方式较少。

5.内业数据处理

外业数据必须每天处理。内业成图和管线属性数据录入后，两者结合进行检查，发现断线、不合理交叉以及属性不一致时，要及时处理。

(1)图件的基本要求

管线特征点必须带管线名称重新编号，如“DX001”、“RL003”等，在相应管线标注管径、根数、孔数等信息。一些特殊地段、管线密集区，需要进行断面显示。

排水管道应绘出污水处理构筑物、水泵站、检查井、出水口、化粪池等。检查井应注明中心坐标、井底高程、井面高程;一些因避让其他线路而改动的检查井，如有必要需绘制剖面图。

电力线路应绘出总变电所、配电站、室内外变电装置、检查井等，都应注明线径、电缆数、电压，以及设备的基本型号、容量等。

通信线路应绘出中继站、交接箱、分线盒、人孔和手孔等。

(2)管线属性数据库要求

图形和属性数据入库前，要制定数据规则，并建立图形和属性的动态关联，分类、分层创建数据库。通过拓扑、连通性、流向、分压及与设计图的一致性等一系列检查后，才能完成最终的数据库。

6.特殊问题及处理

(1)电力管线测量

从路边变压器到小区配电房及一些特殊区段都是由大截面的铜芯电力电缆连接，极其不易打弯，一般都根据电缆的位置挖30～50 cm的弧形沟槽，随走随填，因此特征点不是很明确。针对这种铺设方式，要提前协调并规划好测站，采用速测法跟随测量，尽量多采集弧形点，或在特殊位置且有明显地上参照物处做好标记，必要时配部分照片。

(2)夜间施工

一般工程工期都紧张，夜间施工是不可避免的。夜间施工需要注意以下几点:①首先要明确管线施工的基本走向，设计测站的位置，做好安全防范工作;②明确施工的顺序，设计测站的摆设时间，如果两头开工，则需要加强测量仪器和人员。夜间施工时，尽量采用现场成图，能直观看到管线的完整性和准确性，也能跟随施工进度。

(3)管线位置策划及放样

前一种管线竣工数据完成后，在其他管线施工时，必须以竣工资料为准，通过放样指导后续管线的施工。在管线变更后，要为后续管线策划好新的铺设位置和深度，尤其在电力、路灯、消防等施工时，必须注意已经埋设的管线高程，必要时，采用人工开挖的方式进行管沟施工，避免对已埋管线造成破坏。

(4)管底管顶高程问题

在日常管线普查中，排水管线要求探测管底。在竣工测量中，都是直接测量管外顶并标注设计图，方便管线策划和放样。管底高程都是通过管径推算在内业完成。一旦发现有倒流现象及时通报施工队，查明原因。

(5)管线变更通报

对于设计图上的管线变更，应该及时上报业主或监理单位，不能盲目避让而导致其他管线无路可走。在管线策划变线时，要从大局出发，不能只考虑周边管线，尽量以“雨污水、给水、热力、燃气、电力、通信”的顺序施工，从三维方向考虑管线走向布置。

(6)附属物的测量

在普查中，窨井、小型小室等附属物都以“点”代替，在竣工测量中严禁以点带面，必须把附属物的地基测量完整，如窨井的底面高程、直径和表面高程、直径等，并将这些数据标示到设计图中，避免其他管线开挖铺设时，损害附属物。

7.管线管理系统的实现

现阶段各种地下管线管理系统都比较成熟，可以整合区域内的外部环境和地下管线等信息，与属性信息关联后，建立数字三维场景，实现三维视景效果的显示和处理，实现三维空间信息查询、检索。在选择好管理软件后，按照系统要求对竣工成果进行整理，完整填写各属性，入库后可以生成详细的地下管线资料，便于后期管理维护。

四、精度分析

从管线的现势性来看，直接从管沟测量获取的特征点无疑是准确的，尤其刚性管道和管径较大的pvc管道等，但是一些小管径的柔性管线是不准确的，如DN20的自来水管、部分通信线等，测定的位置与覆土后的位置可能会偏差，因此有经验的施工队会进行阶段覆土，即选取不影响接头的地方先覆土保持管道稳定，全部完工后再覆土，这种工法能够保证管线位置的准确。

部分管线点的较差见表1。

表1

检查点通过当天复测或后续管线铺设开挖复查。除1号、6号和9号为附属物中心点外，其他点位都非特征点，且点位不重合，采用图解法获得第一次的坐标。从表1中可以看出，电力、通信等柔性管线偏差较大，有支架的热力管道和埋深较大的雨污水管刚性管偏差小。

五、结束语

由于区域地下管线的特点，覆土后的探测难度大，且精度无法保证。只有严格实施管线竣工测量，才能从根本上解决多管线、大干扰的管线探测问题。在进行竣工测量时，针对不同的管线，综合考虑施测方法，区别对待，严密跟踪，策划好管线铺设位置，辅助施工队完善地下管线的铺设，这样才能形成直观性好、现势性强的区域地下管线资料，为地下管线管理系统、数字城市提供最基础的数据。

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