北京地鐵某線第四合同段土建工程監測及測量實施方案
時間:2013-04-18 23:09來源:未知 作者:監測人 點擊:次
北京地鐵某某線工程起自南四環北側馬家樓，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，沿西直門內大街、西直門外大街至首都體育館后轉向北，沿中關村大街至清華西門，之后向
第四章、施工測量技術方案
施工測量是標定和檢查施工中線、測設坡度和放樣建筑物，測量是施工的導向，是確保工程質量的前提和基礎。地鐵工程施工測量的施測環境和條件復雜，要求的施測精度又相當高，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規范的要求。
北京地鐵工程隧道開挖的貫通中誤差規定為：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測量控制網的檢測
為滿足盾構施工的需要，應檢測業主提供的首級GPS控制點、精密導線及精密水準點，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）（精密水準路線閉合差）作為盾構測量工作的起算依據。
地面控制網是隧道貫通的依據由于受施工和地面沉降等因素的影響，這些點有可能發生變化，所以在測量時和施工中應先對地面控制點進行檢測，確定控制網的可靠性。工作內容包括：檢測相應精密導線點，檢測高程控制點等。
4.2施工控制網布設
在地面控制網檢測無誤后，依據檢測的控制點再進行施工控制網的加密，再進行施工控制網的加密, 以保證日后的施工測量及隧道貫通測量有順利進行。施工控制網的加密分兩方面內容：
（1） 施工平面控制網加密測量
通常地面精密導線的密度及數量都不能滿足施工測量的要求，因此根據現場的實際情況，進一步進行施工控制網的加密，以滿足施工放樣、豎井聯系測量、隧道貫通測量的需要。
施工平面控制網采用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°的較差應小于4″），測邊往返觀測各二測回，用嚴密平差進行數據處理，點位中誤差小于±10㎜。
（2） 施工高程控制網加密測量
根據實際情況將高程控制點引入施工現場，并沿線路走向加密高程控制點。水準基點（高程控制點）必須布設在沉降影響區域外且保證穩定。
水準測量采用二等精密水準測量方法和±8 ㎜（L為水準路線長，以km計）的精密要求進行施測。
4.3聯系測量
聯系測量是將地面測量數據傳遞到隧道內，以便指導隧洞道施工。具體方法是將施工控制點通過布設趨近導線和趨近水準路線，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。
聯系測量是聯接地上與地下的一項重要工作，為提高地下控制測量精度，保證隧道準確貫通應根據工程施工進度，應進行多次復測，復測次數應隨貫通距離增加而增加，一般1km以內取三次。
其主要內容包括：
（1）趨近導線和趨近水準測量
地面趨近導線應附合在精密導線點上。近井點與GPS 點或精密導線點通視，并應使定向具有最有利的圖形。
趨近導線測量用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°的較差應小于4″），測邊往返觀測各二測回，用嚴密平差進行數據處理， 點位中誤差小于±10㎜。
測定趨近近井水準點高程的地面趨近水準路線應附合在地面相鄰的精密水準點上。趨近水準測量采用二等精密水準測量方法和±8√L㎜的精密要求進行施測。
（2） 豎井定向測量
為保證盾構施工基線邊方向的準確性，采用投點儀和陀螺儀定向方法或吊鋼絲聯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以及它們的方位角，然后在井下認為鋼絲的坐標和方位角已知，通過測量和計算便可得出地下導線的坐標和方位角，這樣就把地上和地下聯系起來了。如下圖示：
圖4.3-1 聯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入法把高程傳遞至井下，向地下傳遞高程的次數，與坐標傳遞同步進行。先作趨近水準測量，再作豎井高程傳遞，如圖4.3-2所示。
經豎井傳遞高程采用懸吊鋼尺（經檢定后），井上和井下兩臺水準儀同時觀測讀數，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，當測深超過20m時，三次誤差控制在±5mm以內。
地下施工控制水準點，可與地下導線點合埋設于一點，亦可另設水準點。水準點密度與導線點數基本相同，在曲線段可適當增加一些。地下控制水準測量的方法和精度要求同地面精密水準測量。
地下施工水準測量可采用S3水準儀和5m塔尺進行往返觀測，其閉合差應在±20 mm（L以km計）之內。
圖4.3-2 豎井高程傳遞示意圖
4.4地下施工控制導線測量
地下導線測量按Ⅰ級導線精度要求施測。測角中誤差≤±5″，導線全長閉合差≤1/15000。
在隧道未貫通前，地下導線為一條支導線，建立時要形成檢核條件，保證導線的精度。地下施工控制導線是隧道掘進的依據，每次延伸施工控制導線前，應對已有的施工控制導線的前三個導線點進行檢測。地下導線點布設成導線鎖的形式，形成較多的檢核條件，以提高導線點的精度。導線點如有變動，應選擇另外穩定的施工控制導線點進行施工導線延伸測量。施工控制導線在隧道貫通前應測量三次，其測量時間與豎井定向測量同步進行。重復測量的坐標值與原測量的坐標值較差小于±10mm時，應采取逐次的加權平均值作為施工控制導線延伸測量的起算值。
曲線段施工控制導線點宜埋設在曲線五大樁（或三大樁）點上，一般邊長不應小于60m，導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小于7mm。
4.5施工放樣測量
施工中的測量控制采用極坐標法進行施測。為了加強放樣點的檢核條件，可用另外兩個已知導線點作起算數據，用同樣方法來檢測放樣點正確與否，或利用全站儀的坐標實測功能，用另兩個已知導線點來實測放樣點的坐標，放樣點理論坐標與檢測后的實測坐標X、Y值相差均在±3mm以內，可用這些放樣點指導隧道施工。也可用放線兩個點，用尺子量測兩點的距離進行復核，距離相差在±2mm以內，可用這些點指導隧道施工。
暗挖隧道施工放樣主要是控制線路設計中線、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，調節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高，下部開挖采用放起拱線標高來控制。施工期間要經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測量。在隧道初支過程中，架設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 盾構機始發的相關測量和掘進測量
盾構機始發前應進行下列測量
1) 盾構機始發設施的定位測量，其中包括盾構導軌安裝測量和盾構機拼裝測量等項工作；
2) 盾構機內參考點復測，指盾構機拼裝竣工后，應進行的測量工作其主要測量工作應包括盾構機各主要部件幾何關系測量等；
3) SLS－T導向系統的正確性與精度復核，主要包括對SLS－T導向系統中的TCA儀器和棱鏡位置測量；
4) 盾構機始發位置及姿態測量。
掘進測量工作包括：
1) 洞內平面控制點測量
洞內控制導線點應布設在隧道貌岸然的兩側墻壁上，采用強制對中標志，在通視條件允許和情況下，每100米布設一點。以豎井定向建立的基線邊為坐標和方位角起算依據觀測采用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°的較差應小于4″），測邊往返觀測各二測回。
2) 洞內高程控制測量
洞內水準測量以豎井高程式傳遞水準點為起算依據，采用二等精密水準測量方法和±8 mm的精密要求進行施測。
3) 盾構機姿態測量
提供瞬時盾構機與線路中線的平面、高程偏離值，盾構機的旋轉角度等；
（4）施工中對SLS－T導向系統的檢核測量，保證襯砌環的環中心偏差和環片在豎直和水平兩個方向的姿態；
（5）施工中的成環管片環位置和姿態測量。
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，并進行控制導線的全線復
測，直至保證隧道貫通。
貫通后，應進行橫向貫通誤差，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
以施工控制導線點為依據，利用區間施工控制中線點組成附合導線。中線點的間距直線上平均150m ，曲線上除曲線元素點外不應小于60m 。
中線點組成的導線就采用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，直線段每6m ,曲線元素點每5米應測設一個結構橫斷面，結構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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