北京地鐵某線第四合同段土建工程監(jiān)測及測量實施方案
時間:2013-04-18 23:09來源:未知 作者:監(jiān)測人 點擊:次
北京地鐵某某線工程起自南四環(huán)北側(cè)馬家樓，向北沿馬家堡西路、菜市口大街、宣武門外大街、宣武門內(nèi)大街、西單北大街、西四南大街、西四北大街、新街口南大街至新街口，由新街口向西，沿西直門內(nèi)大街、西直門外大街至首都體育館后轉(zhuǎn)向北，沿中關(guān)村大街至清華西門，之后向
第四章、施工測量技術(shù)方案
施工測量是標(biāo)定和檢查施工中線、測設(shè)坡度和放樣建筑物，測量是施工的導(dǎo)向，是確保工程質(zhì)量的前提和基礎(chǔ)。地鐵工程施工測量的施測環(huán)境和條件復(fù)雜，要求的施測精度又相當(dāng)高，必須精心施測和進行成果整理，工程測量成果必須符合相關(guān)規(guī)范的要求。
北京地鐵工程隧道開挖的貫通中誤差規(guī)定為：橫向±50mm、豎向±25mm，極限誤差為貫通中誤差的2倍，即縱向貫通誤差限差為L/5000（L為貫通距離, 以km計）。北京地鐵工程平面與高程貫通誤差分配如下表所示。
北京地鐵工程平面與高程貫通誤差分配 表3.4.1-1
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地面控制測量
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聯(lián)系測量
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地下控制測量
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總貫通中誤差
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橫向貫通中誤差
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≤±25mm
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≤±20mm
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≤±30mm
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≤±50mm
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縱向貫通中誤差
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L/10000
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豎向貫通中誤差
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≤±16mm
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≤±10mm
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≤±16mm
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≤±25mm
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4.1測量控制網(wǎng)的檢測
為滿足盾構(gòu)施工的需要，應(yīng)檢測業(yè)主提供的首級GPS控制點、精密導(dǎo)線及精密水準(zhǔn)點，保證上述各級控制點相鄰點的精度分別小于±10㎜，±8㎜和±8 mm（L為線路長度，以km計）（精密水準(zhǔn)路線閉合差）作為盾構(gòu)測量工作的起算依據(jù)。
地面控制網(wǎng)是隧道貫通的依據(jù)由于受施工和地面沉降等因素的影響，這些點有可能發(fā)生變化，所以在測量時和施工中應(yīng)先對地面控制點進行檢測，確定控制網(wǎng)的可靠性。工作內(nèi)容包括：檢測相應(yīng)精密導(dǎo)線點，檢測高程控制點等。
4.2施工控制網(wǎng)布設(shè)
在地面控制網(wǎng)檢測無誤后，依據(jù)檢測的控制點再進行施工控制網(wǎng)的加密，再進行施工控制網(wǎng)的加密, 以保證日后的施工測量及隧道貫通測量有順利進行。施工控制網(wǎng)的加密分兩方面內(nèi)容：
（1） 施工平面控制網(wǎng)加密測量
通常地面精密導(dǎo)線的密度及數(shù)量都不能滿足施工測量的要求，因此根據(jù)現(xiàn)場的實際情況，進一步進行施工控制網(wǎng)的加密，以滿足施工放樣、豎井聯(lián)系測量、隧道貫通測量的需要。
施工平面控制網(wǎng)采用Ⅰ級全站儀進行測量，測角四測回（左、右角各兩測回，左、右角平均值之和與360°的較差應(yīng)小于4″），測邊往返觀測各二測回，用嚴密平差進行數(shù)據(jù)處理，點位中誤差小于±10㎜。
（2） 施工高程控制網(wǎng)加密測量
根據(jù)實際情況將高程控制點引入施工現(xiàn)場，并沿線路走向加密高程控制點。水準(zhǔn)基點（高程控制點）必須布設(shè)在沉降影響區(qū)域外且保證穩(wěn)定。
水準(zhǔn)測量采用二等精密水準(zhǔn)測量方法和±8 ㎜（L為水準(zhǔn)路線長，以km計）的精密要求進行施測。
4.3聯(lián)系測量
聯(lián)系測量是將地面測量數(shù)據(jù)傳遞到隧道內(nèi)，以便指導(dǎo)隧洞道施工。具體方法是將施工控制點通過布設(shè)趨近導(dǎo)線和趨近水準(zhǔn)路線，建立近井點，再通過近井點把平面和高程控制點引入豎井下，為隧道開挖提供井下平面和高程依據(jù)。
聯(lián)系測量是聯(lián)接地上與地下的一項重要工作，為提高地下控制測量精度，保證隧道準(zhǔn)確貫通應(yīng)根據(jù)工程施工進度，應(yīng)進行多次復(fù)測，復(fù)測次數(shù)應(yīng)隨貫通距離增加而增加，一般1km以內(nèi)取三次。
其主要內(nèi)容包括：
（1）趨近導(dǎo)線和趨近水準(zhǔn)測量
地面趨近導(dǎo)線應(yīng)附合在精密導(dǎo)線點上。近井點與GPS 點或精密導(dǎo)線點通視，并應(yīng)使定向具有最有利的圖形。
趨近導(dǎo)線測量用Ⅰ級全站儀進行測量，測角四測回（左、右角各兩測回，左、右角平均值之和與360°的較差應(yīng)小于4″），測邊往返觀測各二測回，用嚴密平差進行數(shù)據(jù)處理， 點位中誤差小于±10㎜。
測定趨近近井水準(zhǔn)點高程的地面趨近水準(zhǔn)路線應(yīng)附合在地面相鄰的精密水準(zhǔn)點上。趨近水準(zhǔn)測量采用二等精密水準(zhǔn)測量方法和±8√L㎜的精密要求進行施測。
（2） 豎井定向測量
為保證盾構(gòu)施工基線邊方向的準(zhǔn)確性，采用投點儀和陀螺儀定向方法或吊鋼絲聯(lián)系三角形法為主要手段進行定向。
如利用豎井倒入，則采用豎井聯(lián)系三角形測量，如圖4.3-1所示，即通過豎井懸掛兩根鋼絲，由近井點測定與鋼絲的距離和角度，從而算得鋼絲的坐標(biāo)以及它們的方位角，然后在井下認為鋼絲的坐標(biāo)和方位角已知，通過測量和計算便可得出地下導(dǎo)線的坐標(biāo)和方位角，這樣就把地上和地下聯(lián)系起來了。如下圖示：
圖4.3-1 聯(lián)系三角形定向測量示意圖
（3） 高程傳遞測量
高程測量控制，通過豎井采用長鋼卷尺導(dǎo)入法把高程傳遞至井下，向地下傳遞高程的次數(shù)，與坐標(biāo)傳遞同步進行。先作趨近水準(zhǔn)測量，再作豎井高程傳遞，如圖4.3-2所示。
經(jīng)豎井傳遞高程采用懸吊鋼尺（經(jīng)檢定后），井上和井下兩臺水準(zhǔn)儀同時觀測讀數(shù)，每次錯動鋼尺3～5cm，施測三次，高差較差不大于3mm時，取平均值使用，當(dāng)測深超過20m時，三次誤差控制在±5mm以內(nèi)。
地下施工控制水準(zhǔn)點，可與地下導(dǎo)線點合埋設(shè)于一點，亦可另設(shè)水準(zhǔn)點。水準(zhǔn)點密度與導(dǎo)線點數(shù)基本相同，在曲線段可適當(dāng)增加一些。地下控制水準(zhǔn)測量的方法和精度要求同地面精密水準(zhǔn)測量。
地下施工水準(zhǔn)測量可采用S3水準(zhǔn)儀和5m塔尺進行往返觀測，其閉合差應(yīng)在±20 mm（L以km計）之內(nèi)。
圖4.3-2 豎井高程傳遞示意圖
4.4地下施工控制導(dǎo)線測量
地下導(dǎo)線測量按Ⅰ級導(dǎo)線精度要求施測。測角中誤差≤±5″，導(dǎo)線全長閉合差≤1/15000。
在隧道未貫通前，地下導(dǎo)線為一條支導(dǎo)線，建立時要形成檢核條件，保證導(dǎo)線的精度。地下施工控制導(dǎo)線是隧道掘進的依據(jù)，每次延伸施工控制導(dǎo)線前，應(yīng)對已有的施工控制導(dǎo)線的前三個導(dǎo)線點進行檢測。地下導(dǎo)線點布設(shè)成導(dǎo)線鎖的形式，形成較多的檢核條件，以提高導(dǎo)線點的精度。導(dǎo)線點如有變動，應(yīng)選擇另外穩(wěn)定的施工控制導(dǎo)線點進行施工導(dǎo)線延伸測量。施工控制導(dǎo)線在隧道貫通前應(yīng)測量三次，其測量時間與豎井定向測量同步進行。重復(fù)測量的坐標(biāo)值與原測量的坐標(biāo)值較差小于±10mm時，應(yīng)采取逐次的加權(quán)平均值作為施工控制導(dǎo)線延伸測量的起算值。
曲線段施工控制導(dǎo)線點宜埋設(shè)在曲線五大樁（或三大樁）點上，一般邊長不應(yīng)小于60m，導(dǎo)線測量采用全站儀施測，左、右角各測二測回，左、右角平均值之和與360°較差小于6″，邊長往返觀測各二測回，往返觀測平均值較差應(yīng)小于7mm。
4.5施工放樣測量
施工中的測量控制采用極坐標(biāo)法進行施測。為了加強放樣點的檢核條件，可用另外兩個已知導(dǎo)線點作起算數(shù)據(jù)，用同樣方法來檢測放樣點正確與否，或利用全站儀的坐標(biāo)實測功能，用另兩個已知導(dǎo)線點來實測放樣點的坐標(biāo)，放樣點理論坐標(biāo)與檢測后的實測坐標(biāo)X、Y值相差均在±3mm以內(nèi)，可用這些放樣點指導(dǎo)隧道施工。也可用放線兩個點，用尺子量測兩點的距離進行復(fù)核，距離相差在±2mm以內(nèi)，可用這些點指導(dǎo)隧道施工。
暗挖隧道施工放樣主要是控制線路設(shè)計中線、里程、高程和同步線。隧道開挖時，在隧道中線上安置激光指向儀，調(diào)節(jié)后的激光代表線路中線或隧道中線的切線或弦線的方向及線路縱斷面的坡度。每個洞的上部開挖可用激光指向儀控制標(biāo)高，下部開挖采用放起拱線標(biāo)高來控制。施工期間要經(jīng)常檢測激光指向儀的中線和坡度，采用往返或變動兩次儀器高法進行水準(zhǔn)測量。在隧道初支過程中，架設(shè)鋼格柵時要嚴格的控制中線、垂直度和同步線，其中格柵中線和同步線的測量允許誤差為±20mm，格柵垂直度允許誤差為3°。
4.6 盾構(gòu)機始發(fā)的相關(guān)測量和掘進測量
盾構(gòu)機始發(fā)前應(yīng)進行下列測量
1) 盾構(gòu)機始發(fā)設(shè)施的定位測量，其中包括盾構(gòu)導(dǎo)軌安裝測量和盾構(gòu)機拼裝測量等項工作；
2) 盾構(gòu)機內(nèi)參考點復(fù)測，指盾構(gòu)機拼裝竣工后，應(yīng)進行的測量工作其主要測量工作應(yīng)包括盾構(gòu)機各主要部件幾何關(guān)系測量等；
3) SLS－T導(dǎo)向系統(tǒng)的正確性與精度復(fù)核，主要包括對SLS－T導(dǎo)向系統(tǒng)中的TCA儀器和棱鏡位置測量；
4) 盾構(gòu)機始發(fā)位置及姿態(tài)測量。
掘進測量工作包括：
1) 洞內(nèi)平面控制點測量
洞內(nèi)控制導(dǎo)線點應(yīng)布設(shè)在隧道貌岸然的兩側(cè)墻壁上，采用強制對中標(biāo)志，在通視條件允許和情況下，每100米布設(shè)一點。以豎井定向建立的基線邊為坐標(biāo)和方位角起算依據(jù)觀測采用Ⅰ級全站儀進行測量，測角四測回（左、右角各兩測回，左、右角平均值之和與360°的較差應(yīng)小于4″），測邊往返觀測各二測回。
2) 洞內(nèi)高程控制測量
洞內(nèi)水準(zhǔn)測量以豎井高程式傳遞水準(zhǔn)點為起算依據(jù)，采用二等精密水準(zhǔn)測量方法和±8 mm的精密要求進行施測。
3) 盾構(gòu)機姿態(tài)測量
提供瞬時盾構(gòu)機與線路中線的平面、高程偏離值，盾構(gòu)機的旋轉(zhuǎn)角度等；
（4）施工中對SLS－T導(dǎo)向系統(tǒng)的檢核測量，保證襯砌環(huán)的環(huán)中心偏差和環(huán)片在豎直和水平兩個方向的姿態(tài)；
（5）施工中的成環(huán)管片環(huán)位置和姿態(tài)測量。
4.7隧道貫通測量
隧道貫通前約50米左右要增加施工測量的次數(shù)，并進行控制導(dǎo)線的全線復(fù)
測，直至保證隧道貫通。
貫通后，應(yīng)進行橫向貫通誤差，縱向貫通誤差及高程貫通誤差測量。
4.8竣工測量
竣工測量包括：
（1）線路中線測量
以施工控制導(dǎo)線點為依據(jù)，利用區(qū)間施工控制中線點組成附合導(dǎo)線。中線點的間距直線上平均150m ，曲線上除曲線元素點外不應(yīng)小于60m 。
中線點組成的導(dǎo)線就采用Ⅰ級全站儀，左、右角各測一測回，左、右角平均值之和與360°的較差應(yīng)小于5″，測距往返觀測各二測回。
（2）隧道凈空斷面測量
以測定的中線點為依據(jù)，直線段每6m ,曲線元素點每5米應(yīng)測設(shè)一個結(jié)構(gòu)橫斷面，結(jié)構(gòu)斷面可采用全站儀進行施測，測定斷面里程誤差允許±50㎜，斷面測量精度允許誤差為±10㎜。
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