地铁车站施工测量作业指导书

1、地铁车站施工测量作业指导书1 目的和适用范围通过车站施工测量控制，使地铁车站定位准确，施工过程结构位置和尺寸准确，以满足设计和规范要求，确保车站施工质量。本作业指导书适用于地铁车站施工测量。2 编制依据2.1 地铁车站工程相关设计图纸及周边建（构）筑物、地下管线调查、周边环境等资料。2.2 工程测量规范（GB50026-2007）、建筑变形测量规范（JGJ8-2007）、城市轨道交通工程测量规范（GB50308-2008）、精密工程测量规范（GB/T 15314-94）、城市测量规范（CJJ8-99）、国家一、二等水准测量规范（GB 12897-1991）、地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范（

2、GB50307-1999）、全球卫星定位系统（GPS）测量规范（GB/T 18314-2001）、建筑变形测量规范（JGJ 8-2007）、地下铁道工程施工及验收规范（GB50299-1999）等国家现行有关施工及验收规范、规则、质量技术标准。2.3 我公司地铁车站施工经验、研究成果以及现有的施工管理和技术水平、仪器设备配套能力等。3 职责3.1 公司精测队负责各项目车站施工测量方案审查，对关键过程进行复测，负责对测量人员进行技能培训，负责对全公司测量仪器、盾构机导向系统进行管理等工作。3.2 项目部工程技术部门负责制定车站施工测量方案、对具体实施进行监督、检查和指导等工作。3.3 项目部测量

3、组负责测量工作实施，并负责测量仪器的保管、使用、维护等工作。3.4 项目部安质部负责对测量质量进行检查指导，对测量人员进行安全培训等工作。3.5 项目部物设部负责除测量及监测仪器之外的其他相关配套设备的供应和维修保养等工作。4 测量工作的主要内容地铁车站施工测量工作主要内容如下：4.1 按照精密导线及精密水准测量要求进行交接桩地面控制网的复测。4.2 根据车站施工需要进行控制网加密。4.3 基坑围护结构施工控制。4.4 降水井、立柱桩、抗拔桩及地基加固施工控制。4.5围护结构侵限情况测量。4.6钢支撑标高控制。4.7井下控制点的设置及测量。4.8 结构施工测量。4.9 洞门钢环施工测量。4.1

4、0 站台板及屏蔽门等附属工程施工测量。4.11 竣工测量。5 测量工艺、方法及技术措施5.1 车站施工测量流程车站施工测量主要分为三部分：地面控制、围护结构控制和主体结构施工控制，具体流程及关键控制点如图5-1。图5-1 车站施工测量控制流程图5.2 地面控制网复测平面控制网一般分为两个等级：一等为卫星定位控制网，二等为精密导线网。地铁车站所采用的地面控制点一般是采用业主单位委托的测量单位对全线布设和移交的，包括平面控制测量和高程控制测量两个部分。地铁车站地面控制测量主要工作流程如图5-2。接收地面控制桩点、成果、有关资料地面控制网复测卫星定位控制网、精密导线复测高程控制网复测各工作面引测平面

5、加密网各工作面引测高程加密网图5-2 地铁车站地面控制测量工作流程图地铁车站施工风险大，周期长，工程分段较多，按标段划分的搭接段要保护好测量交桩点位，在车站施工前期对业主及设计院交桩点进行复测，包括卫星定位控制网及精密导线网复测，高程控制网复测。施工过程中根据具体情况进行复测，时间间隔一般不宜超过半年。5.2.1 交桩平面控制网复测与加密首先根据业主交桩控制点进行管段内勘察走访，摸清点位情况及周围环境，对损坏或丢失的交桩控制点位要及时上报监理工程师及业主测量队，需要补测的按同精度同级扩展原则进行补测。对于交桩控制网的复测，根据交桩点的情况以及施工加密点需要，选择采用静态GPS复测或者全站仪精密

6、导线复测。加密点根据交桩控制点及施工需要，通常布设成附合导线或结点导线网，尽量避免闭合导线的网型。加密点设置时，应充分考虑长短边对于加密点精度的影响，加密边尽量等距。各项目地面导线通常采用精密导线网形式，但是要尽量以GPS网控制点作为起算边和附合边。以下情况时可以考虑采用静态GPS复测加密点作为精密导线网的控制边： 车站施工区域附近没有或者少于2个GPS控制点时；车站附近只有两个GPS控制点，距离下一个GPS控制边2000m以上。对于一个标段线路较长，包含车站及区间较多，交桩GPS点有6个以上，此外还有精密导线点时，可以采用静态GPS网对GPS控制点进行复测，随后按照车站及区间施工情况，以GP

7、S点为已知数据形成附合网（如图5-3所示）或结点网（如图5-4所示），附合网或结点网可以根据车站及区间的分布分段设置，避免由于网型线路过长，中部误差大，而中部又恰好是一个车站的分布位置，降低了地面控制网精度的问题。 静态GPS网复测卫星定位控制网一般采用边连式，按照静态相对定位原理进行复测，相邻的短边控制点间保证同步观测，卫星定位控制网非同步独立观测时，必须构成闭合环或附合路线，每个闭合环或附合路线中的边数不应大于6条。图5-3 附合导线网示意图图5-4 结点网示意图按照卫星定位控制测量的要求进行控制网复测，具体要求如下： 作业前应编制作业计划表。 天线应整平、对中，对中误差应小于2mm。 每

8、时段观测前、后量取天线高各一次，两次互差小于3mm时，应取两次平均值作为最后结果。 应严格按规定的时间开机作业，保证同步观测同一组卫星；观测开始后，应及时记录或输入有关数据并随时注意卫星信号和信息存储情况。 每日观测结束后，应及时将存储介质上的数据进行拷贝，并应及时将外业观测记录结果录入计算机进行数据处理。 卫星定位控制网主要技术指标 表 5-1平均边长(km)最弱点的点位中误差(mm)相邻点的相对点位中误差(mm)最弱边的相对中误差与现有城市控制点的坐标较差(mm)不同线路控制网重合点坐标较差(mm)2±12±101/1000005025 卫星定位控制网测量作业基本技术要

9、求 表 5-2项目要求接收机类型双频或单频观测量载波相位接收机标称精度(10mm2×10-6×D)(D为相邻点间的距离)卫星高度角(°)15同步观测接收机(台)3有效观测卫星数(颗)4平均重复设站数(次)2观测时段长度(min)60数据采样间隔(s)10点位几何图形强度因子(PDOP)6卫星定位控制网复测结束后，应提交以下成果资料： 技术设计书； 控制网示意图； 控制网平差及精度评定资料； 控制点成果表； 技术总结。 精密导线复测通常采用精密导线网形式，但是要尽量以GPS网控制点作为起算边和附合边。按照精密导线的要求进行控制导线复测，具体要求如下： 导线点上只有两

10、个方向时，其水平角观测应采用左、右角观测，左、右角平均值之和与360°的较差小于4。 前后视边长相差较大，观测需调焦时，宜采用同一方向正倒镜同时观测法，此时一个测回中不同方向可以不考虑2C较差的限差。 测距时应读取温度和气压，测前、测后各读取一次，取平均值作为测站的气象数据。温度读至0.2，气压读至50Pa。方向观测法水平角观测技术要求() 表 5-3全站仪等级半测回归零差一测回内2C较差同一方向值各测回较差级696级8139距离测量限差技术要求(mm) 表5-4全站仪等级一测回读数间较差单程各测回间较差往返测或不同时段结果较差级342·(a+bd)级46注： (a+bd)

11、为仪器标称精度，a为固定误差，b为比例误差，d为距离观测值（以千米计）； 一测回指照准目标一次读数4次。精密导线网测量结束后，应提交下列资料： 技术设计书； 外业观测记录与内业计算成果； 导线网示意图； 导线点点之记； 导线点坐标及其精度评定成果表；技术总结。5.2.2 高程控制网复测根据交桩的精密水准点位置以及施工情况，加密便于施工的水准点，加密水准点应该布设在施工影响的区域之外，确保加密水准点的稳定，如图5-5。图5-5 水准点加密示意图高程控制网复测按国家二等精密水准网施测，具体要求如下: 首先进行现场勘查，检查标石的完好性。 逐点复核相邻水准点之间的高差，通过复测高差与设计高差进行比较

12、确认设计单位所交的高程控制点精度是否满足精度要求，点位是否稳固可靠。 作业前检查i角，保证i角绝对值在作业过程中均不超过20。 为了保证水准尺的稳定性，将尺垫安放在坚实的地方踩实以防止尺垫下沉并用竹竿辅助安置水准尺，确保水准尺在观测时处于竖直状态。 水准路线采用往返观测，并沿同一条路线进行。每一测段均采用偶数站结束，由往测转为返测时，互换前后尺再进行观测。观测顺序为：往测：奇数站为后前前后；偶数站为前后后前返测：奇数站为前后后前；偶数站为后前前后 水准网测量的主要技术要求 表 5-5水准测量等级每千米高差中数中误差(mm)附合水准路线平均长度(km)水准仪等级水准尺观测次数往返较差、附合或环线

13、闭合差(mm)偶然中误差M全中误差MW与已知点联测附合或环线一等±1±23545DS1铟瓦尺或条码尺往返测各一次往返测各一次±4二等±2±424DS1铟瓦尺或条码尺往返测各一次往返测各一次±8 水准测量观测的视线长度、视距差、视线高度的要求(m) 表 5-6等级视线长度前后视距差前后视距累计差视线高度仪器等级视距视线长度20m以上视线长度20m以下一等DS1501.03.00.50.3二等DS1602.04.00.40.3水准测量的测站观测限差(mm) 表 5-7等级上下丝读数平均值与中丝读数之差基、辅分划读数之差基、辅分划所测高差之

14、差检测间歇点高差之差一等3.00.40.61.0二等3.00.50.72.0水准网测量结束后应提交以下资料： 技术设计书； 水准网示意图； 外业观测手簿及仪器检验资料； 高程成果表和精度评定等资料； 技术总结。5.3 围护结构施工控制基坑围护结构形式为钻孔灌注桩、为了保证结构净空，考虑围护结构施工工艺及过程控制水平等因素，均要进行适当外放，一般情况外放量取H/150（其中H为基坑深度）。5.3.1 钻孔围护桩施工测量放样控制要点是平面测设和垂直度控制根据基坑深度、地层情况、施工工艺水平等在设计图基础上确定适当的外放量，绘制钻孔灌注桩施工控制坐标CAD图（附图2）。该图绘制时要特别注意转角位置的

15、桩中心位置外放后的坐标应该是以两侧相邻桩按照桩心设计间距交会得出，而不能按照两侧两排桩外放后中心线交点取得，避免转角位置桩间距过大。由于现场施工的影响，不可能一次将所有钻孔桩点位放好，而且，放样好的点一旦开始施工就会破坏，过程检查时又需要重新放样，增加了施工放样的工作量，同时也增加了施工控制点难度。在实际的测量放样控制过程中主要采用在现场合适位置放样偏移一定距离的控制线，具体施工某一根桩时，使用钢卷尺量取支距的方法进行。同时，钻孔灌注桩中心点放样好之后，在埋设护筒之前要拉好十字交叉线，如图5-6。图5-6 钻孔灌注桩施工十字交叉护桩的设置示意图5.3.2 围护结构垂直度控制垂直度控制主要是针对

16、垂直于围护桩的方向，因此，一般是在围护桩的一端中心线上放样出一个置镜点，中心线上另外放样一个后视点，后视点距离不能小于置镜点与垂直度测量位置之间距离，保证长边控制短边。另外也可以找施工区域附近的避雷针等容易瞄准方向的目标作为后视，在置镜点设置时，测出该方向与围护桩中心线之间的夹角，以后的垂直度控制时就可以直接以该目标为后视方向进行定向。需要注意，每施工10根灌注桩或者3天以上，应该对置镜点和目标方向连线与导墙中心线之间的夹角进行复测一次，确认置镜点坐标是否有位移，该角度的测量按照国家四等导线要求进行。5.4 降水井、立柱桩、抗拔桩及地基加固施工控制当地面的控制网加密完成后，就可以直接利用施工控

17、制点进行降水井、立柱桩、抗拔桩及地基加固的施工。主要有三个步骤： 根据施工设计图纸绘制类似于围护结构施工控制一样的坐标图，在图中标出每一个降水井、或者立柱桩等的点号，该图使用带有坐标的结构图底图绘制，因此，每个点直接可以量取坐标，将需要放样点坐标量取后，汇总制作一张Excel表格，便于随后的放样及资料报验工作。 利用控制点及放样坐标在现场进行放样控制，在施工过程中还要对钻机的垂直度等进行测量监控。垂直度控制需要测量相互垂直的两个方向，具体实施类似于围护结构钻孔灌注桩及地下连续墙垂直度控制。 图5-7 三轴搅拌桩通过支腿位置定位进行放样控制 由于现场施工的影响，为了便于放样控制，可以采取放样偏移

18、一定距离的线，随后现场用钢卷尺采用支距法进行控制。立柱桩、抗拔桩实际就是钻孔灌注桩，中心点放样好后，在埋设护筒之前要拉好十字交叉线。降水井数量较少，可以逐点放样，放样后引出十字交叉线以便于控制。三轴搅拌桩数量较多，可直接放样出外排控制线，施工时拉支距进行控制。如图5-7，三轴搅拌桩机钻杆与其前后两支腿间距离是固定的，而桩基位置相对便于测量，可以通过理论计算，反推出支腿处位置，通过控制支腿来控制三轴搅拌桩位置，此法比较实用，但是每一排桩要检核一次。5.5 围护结构侵限情况测量尽管在围护结构施工时，考虑了一定的外放，但实际施工中，由于围护桩垂直度控制不好，或者是地层及施工过程控制方面的问题造成了塌

19、孔，就会导致围护结构侵入结构限界。因此，在基坑开挖过程中需要随开挖进行围护结构侵限情况的测量，根据量测结果及时进行侵限部位的凿除处理，从而节约施工工期。围护结构侵限部位测量方法：基坑上部可直接在导墙上或者冠梁放样出一条侧墙向外20cm或者30cm的偏移线，然后每隔6m悬挂一个锤球，采用拉线的方法，分区域测量基坑上部各部位的侵限情况。基坑中部随着基坑开挖加深，如果还是从导墙或者冠梁上直接悬挂锤球可能会比较危险，而且操作过程中人员距离较远也不便于量测。此时可以一次性地采用上述方法，在基坑中部各层钢支撑上做出一条侧墙向基坑内偏移20cm或者30cm的偏移线，中部围护结构的侵限情况可以利用钢支撑上的线

20、，分为6m区域，使用一根线绳两头悬挂锤球，直接搭在两根钢支撑上，分区域测量基坑中部各部位的侵限情况。基坑下部当基坑开挖接近基坑底部时，可以在垫层上设置一个临时转点，从导墙上直接用仪器测出临时转点坐标，之后在基底放样出侧墙向基坑内偏移20cm或者30cm的偏移线，然后采用在钢支撑上使用一根线绳两头悬挂锤球，用基坑底部的偏移线控制锤球位置，之后分区域测量基坑底部各部位的侵限情况。5.6 钢支撑标高控制钢支撑的标高控制是一个很重要的环节。钢支撑标高控制不好，容易造成两种不利后果：一种是同一根钢支撑两端标高控制不好，导致该支撑受力不好，严重时有可能会导致支撑掉落；另一种情况是同一层钢支撑架设标高控制不

21、好，会导致有些钢支撑侵入结构板标高，在结构板施工时，本来设计上不允许拆的支撑必须拆除，这时还要在该支撑附近增加倒撑，给施工带来十分不利的影响。 钢支撑标高的控制方法如下： 在冠梁内侧使用膨胀螺丝每隔12m打一个固定点，采用普通水准测量的方法引测出膨胀螺丝的高程； 当进行某一层或者某一根钢支撑架设时，利用钢尺从该膨胀螺丝位置吊下，放样出该层钢支撑中心线向上偏移50cm（考虑钢支撑架设控制方便）的线，每12m或者24m直接用一根线绳拉通。 可以采用常用的水平管进行同一道钢支撑或者临近的钢支撑标高控制情况检查。注意，隔一段时间需要对膨胀螺丝的标高进行复测，防止变形以及膨胀螺丝被破坏，导致标高控制出错

22、。5.7 井下控制点的设置及测量车站一般都是分段进行施工的，为了保证井下结构施工，在底板以及每一层中板浇筑时要注意提前埋设井下控制点。一般情况下井下控制点沿左右线的线路中心线埋设，间距在50100m，一个车站内站台层井下控制点不少于6个（左右线各3个），左右线之间相邻断面之间的点能通视最好。控制点在板混凝土浇筑时埋设好，待混凝土凝固后要及时进行控制点的坐标测量。 根据实际情况，如果透过钢支撑可以与导墙上点通视，且俯仰角在±30°以内，可以使用全站仪直接按照导线测量方式测量并计算坐标。否则，就需要采用联系测量方式进行，具体可以采用一井定向或者两井定向，根据现场具体情况实施。高

23、程引测直接采用挂钢尺联系测量方法测定，要求动钢尺2次，井上井下各完成3个测回，最终成果取均值。5.8 结构施工测量 一般的做法是在结构底板或者中板上利用井下设置的控制点，放样出左右线线路中心线，在内业中绘制一张结构施工放线图，所有的结构物在该图上均能量取出与线路中心线的相对位置尺寸，在现场利用放样的线路中心线及相对位置关系对结构物进行定位控制。 结构施工放线图的绘制对于结构施工测量控制非常关键，绘制完成的结构施工放线图经复核确认无误之后，方能用于施工放样。在使用过程中一定要做好原始件的保存和管理，不能随意在该图上更改，以免引起错误。 结构施工测量控制中经常会使用到墨斗、锤球、水平管等一些简单却

24、非常有效的测量控制工具，在实际施工过程中要充分利用。结构侧墙及横梁、纵梁钢筋绑扎及立模线放样控制实例如图5-8、5-9。 图5-8 结构侧墙钢筋绑扎及立模线的放样控制图 图5-9 横梁纵梁钢筋绑扎及立模线的放样控制5.9 洞门钢环施工测量洞门钢环施工的特点在于钢环比较笨重，需要分为上下两部分进行施工，如图5-10、5-11。而且，一般情况洞门钢环施工时，井底都是搭满了脚手架，给测量放线造成了很大的不便。洞门较高，放样时需要搭设临时脚手架或者使用梯子，也增加了放样的难度。 图5-10 下半部钢环 图5-11 上半部钢环洞门钢环一般是由4块构成，因此，放样控制的重点也针对四块洞门钢环的连接位置就会

25、是该测量工作的开展比较简单有效。具体做法是，放样出洞门中心线，可以在墙上打点，也可以在洞门上方的支撑上中线位置打点，控制底部和顶部两个钢环连接的中心位置，这个中心位置定准了，整个洞门的中心位置也就准了。标高控制相对简单一些，先在洞门施工附近位置引测出一个标高控制点，洞门钢环就位过程中，直接测底部和顶部的标高，进行调整，则洞门的标高也就控制好了。定位完成后的加固工作一定要做好，混凝土浇筑过程中发生跑模是洞门位置偏差较大的主要原因，测量人员一定要盯好这一关。洞门钢环施工完成后要及时对洞门位置进行复测，复测使用具有免棱镜测距功能的全站仪进行，直接测量洞门周围一圈点的三维坐标，随后在CAD中进行模拟，

26、外业工作量少，精度高。5.10 站台板及屏蔽门施工测量站台板、预留孔洞及屏蔽门测量控制由于涉及到车站装修阶段配套设备的安装，精度要求较高，尤其是屏蔽门施工，为了保证安装阶段屏蔽门不出问题，土建阶段屏蔽门预留孔洞定位精度要求在10mm以内。此外，由于屏蔽门预留孔洞在轨顶通风道及站台板上上下对应分布，保证上下孔洞的位置准确对应更为关键。土建施工时常常碰到轨顶通风道与站台板不是一起施工的情况，因此，两次定位的正确和统一尤为关键，是车站测量控制的一个关键点。在实际施工定位时要引起高度重视，特别注意定位使用的控制点坐标必须一致，控制点上5mm误差就会导致放样出屏蔽门位置上下不对应。图5-12 站台板及预

27、留孔洞结构放线坐标图如图5-12，为站台板及预留孔洞放样控制点坐标图。该图类似于车站结构施工放线图，是站台板及预留孔洞施工的重要依据，该图绘制完成为站台板及预留孔洞施工带来了很大方便，从图上量取坐标，快捷方便，减少了计算工作量。5.11 车站竣工测量根据各城市地铁施工特点，车站竣工测量要求不尽相同，但是大同小异(如图5-13)。图5-13 某地铁车站矩形轮廓竣工测量断面布设示意图实际的竣工测量中，传统的做法是先画出断面，每个断面上均按照测量断面标高要求画出测点，随后再进行测量。这种传统方法虽然直观，而且测点在现场有标记，非常便于识别、追溯及利用。但是这项工作量极大，无形中极大地增加了项目测量组

28、的工作任务。下面介绍两种方法：方法一： 利用全站仪按照里程每30m放样一个里程标，30m中间利用皮尺每隔5m画出断面。 用水准仪放样出每个断面上中2点标高，使用梯子、油漆等辅助工具，画出每个断面上的测点标记。 外业使用全站仪直接测量标记点的三维坐标，一次可以测量多个断面，内业中再与设计边线对比，计算出支距，填入断面测量表格。方法二： 利用全站仪按照里程每30m放样一个里程标，30m中间利用皮尺每隔5m画出断面。 用水准仪放样出每个断面上中2点标高，使用梯子、油漆等辅助工具，画出每个断面上的测点标记。 沿着车站轨面线在每个断面底板上放样一个仪器架设点； 在每个断面的仪器架设点上架设仪器，直接测量

29、标记点的平距，填入竣工测量表格。实际上，每隔5m的断面里程标画好后，可以不画断面上的高程标记点，而是直接在测量中调全站仪竖盘，放样出标高，这样可以节约画断面标记点这项较大的工作量。但是在实测时，却需要由司镜人员与立尺人员沟通棱镜头高程位置，测量速度变慢。有些全站仪有免棱镜功能，可以直接测量，这个在方法2中最为实用，但是架一次仪器测量多个断面时就会发现，视线与侧墙夹角很小，不便于测量，反而不如使用小棱镜。小棱镜大小一般为35mm，我们测量时瞄准棱镜中心，内业数据处理量距后得到净空支距直接+17.5mm即可。 从这一点来讲，有没有免棱镜测距功能对于断面测量的作业效率影响并不是很大。通过对比可以看出

30、，测量方法一与测量方法二主要区别在于内外业工作量的区别上。方法一外业量小，因为一站架设可以测量多个断面，但是增加了内业工作量，数据采集回来之后需要在CAD中将测量坐标输入与设计线对比，量测支距再填入竣工测量表格。 方法二外业量大，每一个断面均需要架设一次仪器，但是直接测量平距后填入竣工测量表格就可以，内业计算量很少。两种方法各有利弊，各项目可以根据自身的特点选择。6 施工中常见问题及主要对策6.1 地面加密导线点精度较低地面加密导线网一般都是根据工地现场情况在一级控制网的基础上进行加密布设，由于一级控制网考虑全线布网，有时遇到特殊情况如一个工程较大，路线较长或者工程较小，路线较短，都是不利于布

31、设附合导线或者节点导线网，网型对于平差解算影响很大。针对该问题有以下措施： 如果车站及两侧或者一侧的区间隧道均由我单位承包施工，那么车站的控制网加密直接纳入到区间隧道加密控制当中，附合至相邻站的交桩导线上； 如果我单位仅负责车站部分施工，而且交桩的两个控制点距离基坑很近，可以直接利用控制点进行放样，或者只加密12个点； 如果两个控制点距离车站较远，闭合导线网型很差，出现网形图精度控制难以满足要求时，建议与下一站的附合边联测，形成附合导线。 采用静态GPS测量的方法以交桩的GPS点为起算，加密平面控制点，构造有利提高测量精度的网型。6.2 车站地面控制点保护 地铁施工都是在城市里，尤其是车站施工时地面控制点布设受场地限制，导线加密困难，通视条件差，项目为方便施工，一般都选择在基坑边设置导线点，但是随着基坑开挖深度的加大，点位很容易发生沉降或位移，导线点设置在场地其他位置又不便于控制基坑开挖放样，且容易受车站降水施工、机械作业等因素影响，因此建议基坑边设置导线点应增加复测频次，保证点位坐标及标高的准确性，指导基坑开挖。测量放样施工前与作业班组加强沟通，提前规划，