中和村站隧道贯通施工测量方案

1、盾构施工测量方案目 录1、工程概况32、编制依据33、施工测量33.1准备工作33.2控制点的简述43.3控制测量53.3.1 地面平面控制测量3.3.2 地下平面控制测量3.3.3平面控制测量的误差分配3.3.4 高程控制3.3.5 隧道高程控制测量的误差分配3.4 贯通施工状态测量 103.4.1 盾构姿态测量3.4.2 衬砌状态测量3.5测量工作的具体安排 124、控制点复测方案 134.1平面控制 144.2高程控制 151、工程概况工程名称：南京地铁二号一期工程TA04标工程地址：南京地铁二号线一期工程TA-04标工程为中和村站元通辽站区间盾构隧道（含联络通道和泵站）的施工。2、编制

2、依据地下铁道、轨道交通工程测量规范（BG50308-1999）国家一、二等水准测量规范（GB12897-91）城市测量规范（CJJ8-89）工程测量规范（GB50026-93）南京地铁二号线工程施工测量管理细则南京地铁二号线工程TA04标工程招标文件、补充文件及施工图纸资料。3、施工测量为确保工程质量创优，确保本区间隧道精确贯通，特编制此施工测量方案。3.1 准备工作3.1.1 由业主提供能满足工程所需的导线点和水准点的测量成果资料（已有）。3.1.2 施工设计资料的整理，包括线路设计图纸的复核和有关专用计算公式。3.1.3 对业主提供的点位的坐标和高程进行复测，并将成果报监理与测监中心，及时

3、书面通知监理工程师，并使用该点位的最终成果。3.1.4 接收点位时，应同时检查测量标志的稳定情况及标志的清晰程度，接收后的点位，须在施工过程中妥善加以保护，防止任何损坏和位移。3.1.5测量人员的配备 主要工程测量人员一览表姓名职称学历工程师硕士助理工程师中专技术员中专3.1.6测量仪器配备主要测量仪器一览表仪器名称型 号产 地精 度数 量全站仪Leica 1201瑞士0.5(1mm+1ppm)1套普通水准仪DS2苏州±2mm/km1台电子经纬仪DT202C苏州21台铟钢标尺2m河北1把钢尺长城牌50m浙江1把水准尺铝塔尺5m浙江1把计算器 fx-4800p日本3台3.2控制点的简述

4、南京地铁二号线TA04标共有五个二等GPS平面控制点，分别为Z消、Z北、DT、FT、LS；共有2个二等高程控制点，编号分别为ZHCD、YFQ，分别位于中和村站和元通站。二等GPS平面控制点保存完好。3.3 控制测量3.3.1 地面平面控制测量1) 地面控制测量采用导线测量。为保证两车站间盾构贯通，在每个井（洞）口附近至少布设2个平面控制点，作为向隧道内传递坐标和方位的依据（图1）。图1 地面控制点2) 测量采用LEICA 1201全站仪。角度观测4测回，2C互差小于±6，测回差小于±4，按导线前进方向各测左右角2测回，左右角平均值之和与360°之差小于±

5、5。距离测量一次瞄准，三次读数取平均值（一测回），观测二测回，往返观测距离较差小于±2mm，方位角闭合差应不大于±5。3) 首先应确定两端头井内的预留洞孔（以下简称洞门）的实际位置，并根据两洞门的实测坐标，在两车站端头井附近设置地面轴线控制点，点位尽量设置在盾构开始推进段中心轴线的延长线上，及接收井轴线中线延长线上，并满足下列要求：A. 相邻边长不宜相差过大，边长一般不短于100米；B. 轴线控制点的位置应以牢固、稳定为前提；C. 相邻点之间的视线距障碍物的距离以不受旁折光影响为原则。4) 起始导线边长原则上是越长越好，届时视现场场地条件尽量拉长。为减少误差，控制点应做成强

6、制对中形式，并定期复核。5) 平面控制点设好后，应将测量成果送监理工程师，经验收合格后，方可再进行下步测量。3.3.2 地下平面控制测量1) 地下控制导线的起始边由地面高级控制点采用趋近导线的方法传递(如施测条件困难，可考虑采用垂直投点传递)到车站底板上，井下布设2-3个地下起始控制点，布设时注意仰角（俯角）不大于30°，并建立坚固的强制对中观测墩，同时配以定向照明。布置见图1。2) 在施工推进过程中，随盾构掘进深度，布设地下隧道控制导线点。控制导线平均边长100200m，角度观测中误差应在±2"之内，边长测距中误差应在±2mm之内。地下控制导线采用四等

7、导线观测纲要观测，即角度观测4测回，2C互差小于±6，测回差小于±4，按导线前进方向各测左右角2测回，左右角平均值之和与360°之差小于±4。距离测量一次瞄准，三次读数取平均值，观测二测回，往返观测距离较差小于±2mm，方位角闭合差应不大于±5。3) 施工导线点应沿管片顶部或侧面不易碰到的位置布设，布设成强制对中点，点位必须牢固，并与操作者所站的操作平台脱离，确保点位不受摇动。施工导线测量采用一级导线测量纲要观测（图2）。图2 观测墩及吊蓝4) 推进过程中，应多次复测导线，按规范规定，每次在导线接测（向前延长）时应复测后面三个导线点，

8、在盾构推进100米、中间、离开贯通面100米时应进行联系测量，三次联系测量得到的井下起始边的方位角较差应小于±8，同时对整条导线复测，最后确定贯通数据，并报监理与测监中心，经检校无误后，继续推进，直至贯通。5) 随着盾构推进增布新的施工导线点时，应对已有的施工控制导线前三个点进行检测。检测点如有变动，应选择另外稳定的施工控制导线点进行施工控制导线的延伸测量。3.3.3平面控制测量的误差分配根据地下铁道盾构施工的实际情况，横向贯通误差主要由地面控制测量误差，盾构出洞处实际联系测量误差、盾构进洞处洞门中心坐标测量误差、地下导线测量及盾构姿态的定位测量误差等影响因素。其他因素影响较小可以忽

9、略不计。设各项误差影响相互独立，有： 式中：地下铁道平面贯通的横向中误差； 地面控制测量引起的横向中误差； 盾构出洞竖井联系测量中误差； 盾构进洞处洞门中心坐标测量中误差； 地下导线测量中误差； 盾构姿态的定位测量中误差。考虑到地面控制点离地铁线路较近以及现代测量的先进手段等因素，尤其是其他单位对已建地铁测量的实际经验，各种误差对横向贯通精度的影响，采用不等精度分配原则，计算出影响横向贯通误差的各种测量误差的中误差，通过控制各分项误差的中误差来达到控制隧道横向贯通的精度。，由此得到各阶段测量工作需要满足的精度要求： 地下导线对贯通测量误差的影响主要由角度测量误差引起，一般按等边导线估算其横向误

10、差，其估算公式为：本项目路线长度650m，预计设置导线点6，最后观测采用TCA2003全站仪测量，=±5.0mm3.3.4 高程控制1) 利用施工区域附近的已知高级水准点，布设二等水准路线，将高程引测至车站端头井附近，并设立施工高程控制点。2) 水准测量采用DSZ2型水准仪配合铟钢尺进行，往返观测。水准路线高程应复核，不符值（L为水准路线长度，单位公里）3) 地面高程传递到井下时，可用钢尺垂直悬挂，下系线垂至标准拉力，然后地面、井下两台水准仪同时观测。钢尺应加尺长和温度改正，因此，在进行高程传递前，必须先对钢尺进行鉴定（一般由专门的检测机构完成），按给定的尺长方程式进行改正，改正公式

11、为：，为名义长度，为尺长改正、为线膨胀系数、为测量时温度和标准温度。井下布设23个地下起始高程控制点。4) 随盾构推进深度，每隔200环左右，埋设一个高程控制点，作为隧道掘进的高程依据，然后转测到相应的施工控制点上。高程控制点应由地下起始高程控制点传递，引测前应对起始高程点进行复核。5) 为了对盾构机进行动态控制，应将贯通高程控制点引测到施工控制点上（平面施工导线点共用），引测时可采用悬挂钢尺等方式进行。施工控制点宜每50m设置一个（图3）图3 高程联系测量示意图6) 地下控制水准测量应在隧道贯通前独立进行三次，并与地面向地下传递高程同步。重复测量的高程点与原测点的高程较差应小于±5

12、mm，并应采用逐次水准测量的加权平均值作为下次控制水准测量的起算值。地下控制水准测量的方法与精度要求同地面精密水准测量。3.3.5 隧道高程控制测量的误差分配隧道高程控制测量既是控制隧道的竖向误差，相对于横向误差来说，隧道的竖向误差容易控制些。为了达到控制的目的，我们必须清楚影响竖向误差的主要因素。地铁隧道高程贯通测量中误差。 地面高程控制测量中误差； 盾构出洞处通过竖井传递高程的测量中误差； 盾构进洞处洞门中心高程测量中误差；由盾构出洞处至隧道贯通处地下水准测量中误差；设各项误差影响相互独立，高程测量的误差计算公式如下：根据地铁施工经验，采取不等分配原则，计算出各种测量误差的中误差，通过控制

13、各分项测量中误差来达到设计要求的竖向贯通误差。，由此可以算得：mm3.4 贯通施工状态测量3.4.1 盾构姿态测量1) 始发架、接收架定位测量，根据测量控制点及设计轴线，先用全站仪放样出轴线上的两点，然后精确测量该两点角度和距离，计算出坐标，和设计坐标比较得到较差，然后调整者这两点。如果洞门中心有偏差，并且该偏差有可能导致无法进出洞，则左右调整轴线，确保顺利进出洞，同时也要保证轴线偏差不超限。上下位置测量同样先测量洞门中心高程和始发架、接收架的地面高程，如有差异，适当在始发架、接收架下加垫片抬高，注意架子的坡度应与设计坡度一致。反力架的安装定位根据已经放出的轴线确定，一般用钢尺量距确定，并注意

14、调整其垂直度（经纬仪上下检查）。2) 盾构机始发定位工作 盾构机始发定位。为了确保工作顺利进行，同时在盾构内设置前后棱镜，测量标定点的三维坐标。盾构机初始定位后检查人工测量姿态和管片拼装的一致性，如无差错，定位完成，可以开始推进。3) 盾构机导向系统的检查等测量在盾构始发阶段（开始2050环内），测量每环数据，计算测量盾首、盾尾中心左右和上下偏差，并用人工姿态测量数据进行对比，此外，同时测量每环左右偏差（横标尺极坐标法）和高程（水准测量），确定三者数据的一致性。以后根据推进速度每天测量23平偏和高偏，测量2次环的左右偏差，检查是否有异常情况发生。4) 为保证盾构机严格按设计轴线推进，必须知道盾

15、首盾尾的瞬间状态，及时采集盾构机动态数据，了解推进趋势，从而调整盾构各施工参数，指导盾构机正确推进。5) 盾构机拼装竣工之后，应进行盾构纵向轴线和径向轴线测量，其主要测量内容包括刀口、机头与机尾连接中心、盾尾之间的长度测量；盾构外壳长度测量；盾构刀口、盾尾和支承环的直径测量。6) 盾构机掘进时姿态测量应包括其与线路中线的平面偏离、高程偏离、纵向坡度、横向旋转和切口里程的测量，各项测量误差满足下表要求：测量项目测量误差测量项目测量误差平面偏离值（mm）±5纵向坡度（）±01里程偏离值（mm）±5切口里程（mm）±10横向旋转角（°）±0

16、.37) 测定盾构机实时姿态时，最少测量一个特征值和一个特征轴，择其切口中心为特征点，纵轴为特征轴。8) 盾构机姿态测量由人工测量完成。通过读尺并考虑各种因素（如盾构机产生滚动角和俯仰角等）后进行计算，并与已计算好的理论值相比较，即可得到盾构机的实际姿态（左右位置和坡度走向）。据此不断调整已产生或即将产生的误差，以确保盾尾处的拼装管片精确处于设计轴线位置，从而保证整个隧道的轴线精度。3.4.2 衬砌状态测量1) 管片拼装后需测量其中心三维、旋转及俯仰度、法面、正圆度（俗称横竖鸭蛋）等数值。衬砌环片必须每工班测量一次，测量时每环都测量，并测定待测环的大里程。相邻衬砌环测量时重合测定23环环片。环

17、片平面和高程测量允许误差为±10mm。2) 通过在衬砌当中架标尺的方法，可测出其实际存在偏差，通过选取左右特征位置观测高差可测出旋转，用吊重线球法可测其法面，利用伸缩尺可测量管片正圆度上下左右偏差。3) 观测的偏差值应在技术规定允许范围内，测量数据应准确、完整、记录规范。4) 如果测量左右或上下偏差超限（一般不容易发生），采取逐步调整盾构姿态进行纠偏处理。3.5测量工作的具体安排各阶段测量工作的具体安排如下表：序号内 容频率或时间测量方法测量仪器备 注1地面平面控制点复测开始施工前/联系测量时复测四等导线0.5或1全站仪平均3月复核一次2地面高程控制点复测开始施工前/联系测量时复测二

18、等水准±0.7mm/km精密水准仪3联系测量施工前/施工中/贯通前各一次四等导线或垂直投点0.5或1全站仪1/20万ZNL投点仪4地下平面控制导线点随施工进度布设并复测四等导线1或2全站仪平均200米测一次5地下高程控制点随施工进度布设并复测二等水准±0.4mm/km精密水准仪平均200米测一次6地下施工导线随施工进度安装并测量一级导线2全站仪7地下施工水准点随施工进度设置并测量四等水准±0.7mm/km精密水准仪或DS3水准仪平均50米测一次8出发井/接受井洞门中心复测施工前复测/进洞前100米复测趋近导线（四等）/二等水准0.5或1全站仪±0.7mm

19、/km精密水准仪9盾构姿态测量实时动态采用人工标尺法人工复核10隧道管片状态测量每天人工测量2电子经纬仪或光学经纬仪11隧道每100米平面、高程报监管片出台车后每100米用导线点和高程控制点引测2全站仪±0.7mm/km精密水准仪注：所有项目的观测按地下铁道、轻轨交通工程测量规范GB50308-1999要求。四、控制点复测方案4.1平面控制平面控制复测采用日本产LEICA 1201（测角：1D；测距：1+1ppm）全站仪，角度观测四测回，左右角各观测二测回，测回互差±4D，2C互差±6D，测回差±4D，圆周角闭合差±4D，半测回归零差±

20、;6D；距离测量对向观测，温度气象自动进行改正。根据工程需要，需要对点位进行复测，复测计划按四等导线精度进行，具体的观测纲要严格按地铁、轨道交通工程测量规范进行。水平角和光电测距主要技术要求如下表16。表1 水平角观测的技术要求等级测角中误差（）三角形最大闭合差（）平均边长（km）方向观测测回数全组合测角法方向权 DJDJDJDJ二等±1.0±3.5915-30（28、32）912-24（25）三等±1.8±7.05912-569-四等±2.5±9.0269-246-注：n0为测回数，nd为方向数。表2 导线测量水平角观测的技术要求等

21、级测角中误差（）测回数方位角闭合差（）DJ1DJ2DJ6三等±1.5812-±3四等±2.546-±5一级±5-24±10二级±8-13±16三级±12-12±24注：n 为测站数。表3 方向观测法的各项限差（）经纬仪型号光学测微器两次重合读数差半测回归零差一测回内2C 较差同一方向值各测回较差DJ1l696DJ238139DJ6-18-24注：当照准点方向的垂直角超过±3°时，该方向的2C（C为视准轴误差）较差可按同一观测时间段内的相邻测回进行比较，其差值仍按上表规定。按此

22、方法比较应在手簿中注明。表4 光电测距导线的主要技术要求等级闭合环或附合导线长度（km）平均边长（m）测距中误差（mm）测角中误差（）导线全长相对闭合差三等153000±18±1.51/60000四等101600±18±2.5l/40000一级3.6300±15±51 /4000二级2.4200±15±81/10000三级1.5120±15±121/6000表5 各等级平面控制网测距边测距的技术要求控制网等级测距仪观测次数测回总数备注往返二等I1161.为须用±（5mm+ 3ppm&#

23、183; D）的II 级测距仪。2.1测回是指照准目标一次， 一般读数4次，可根据仪器出现的离散程度和大气透明度作适当增减。往返测回数各占总测回数一半。3.根据具体情况，可采用不同时段观测代替往返观测，时段是指上、下午或不同的白天。II8三等I114II6四等I112II4一级II1-2二、三级II1-1表6 光电测距各项较差的限值 项 目仪器等级一测回读数较差（mm）单程测回间较差（mm）往返或不同时段的较差I级572（a + b· D）II级1015注：1 往返较差应将斜距化算到同一水平面上方可进行比较；2（a + b·D）为仪器标称精度。4.2高程控制高程控制点有：ZHCD、YFQ。水准拟采用二等精密水准测量，2m铟钢标尺，水准仪采用日本 DSZ2精密水准仪（精度：±0.7mm/Km），每测段距离用皮尺丈量，保证前后视距绝对相等，视距严格控制在50m以内，基辅分划读数差小于±0.4mm，基辅读数高差之差±0.6mm，为了检测成果的正确性，进行往返观测。具体的观测纲要按二等精密水准测量要求，具体要求见下表79。表7 各等水准测量的主要技术要求（mm）等级每千米高差中数中误差测段、区段、路线往返测高差不符值测段、路线的左右路线高差不符值附合路线或环线闭合差检测已测测段高差之差偶然中误差M全中误差MW平原丘陵山区二等±