地铁盾构施工测量方案

1、地铁一号线TJSG-7标 施工测量方案 目录TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc2009666621.概况 PAGEREF _Toc200966662 h 1 HYPERLINK l _Toc2009666632.编制依依据 PAGEREF _Toc200966663 h 2 HYPERLINK l _Toc2009666643.仪器设设备配置置 PAGEREF _Toc200966664 h 2 HYPERLINK l _Toc2009666654.施工测测量组织织机构22 HYPERLINK l _Toc2009666665.测量技技术保证证措施33 HYPER

2、LINK l _Toc2009666676.技术方方案 PAGEREF _Toc200966667 h 47.贯通后后测量138.全线贯贯通误差差分析1 PAGEREF _Toc200966667 h 4地铁盾构区区间测量量施工专专项方案案1.概况1.1工程程概况略1.2控制制点概况况 区间总共利利用业主主提供的的地面精密密控制点点11个、二等等水准点点9个，其其中相邻邻两控制制点相互互基本通视视。精密密导线点点由玉洒沿线路路布设，通通视基本本良好；2.编制依依据略3.仪器设设备配置置仪器名称规格型号单位数量徕卡全站仪仪TCR12201台1反射棱镜徕卡套2徕卡电子水水准仪莱卡DNAA03台1条

3、码铟钢尺尺2m对150米裹塑塑钢尺50m把1数显式收敛敛仪台1对中杆套1尺垫个2监测仪器汇汇总表表表14.施工测测量组织织机构整个区间施施工中，项项目经理理部设测测量主管管一名，负负责具体体的施工工测量工工作管理理及安排排；专职职测量工工程师，负负责现场场施工测测量放样样及内业业资料的的整理；专职测测量工，负责施工工监测实实施及测量工工作的实实施与配配合。整个测测量工作作实行“测量工工对测量量工程师师负责、测测量工程程师对测测量主管管负责、测测量主管管对项目目总工程程师负责责”的层层层负责制制。测量组织机机构人员员名单如如下：序号人员职务主要 职职 责1项目经理全面负责监监测工作作的管理理。2

4、项目总工负责监测管管理工作作与监测测数据的的分析。3测量主管负责监测方方案实施，管管理。4测量工程师师负责监测方方案实施，监测测资料的的分析与与整理5高级测量员员监测方案实实施，资料整理理6高级测量员员监测方案实实施，资料整理理。7高级测量员员监测方案实实施与配配合。8高级测量员员监测方案实实施，资料整理理。5.测量技技术保证证措施1、施工中中认真做做好地下下导线和和洞中水水准线路路的复测测工作，至至少一月月复测一一次，确确保各导导线点和和水准点点的稳定定。2、独立复复测由业业主交给给的导线线点和地地面主控控制点，并并在此基基础上安安排自已已的控制制或施工工放样测测量作业业，按规规范埋设设测量

5、桩桩点并定定期复测测。3、为保证证工程顺顺利进展展，适当当加密或或改善地地面控制制点，务务求有较较多的“多余观观测条件件”以保证证施工测测量精度度。 4、放样工工作特别别关注保保证车站站两个端端头井处处隧道的的空间位位置，确确保不修修改线路路设计，确确保限界界净空需需要。5、对每个个工序的的测量作作业按照照监理工工程师的的要求提提交测量量报告，经经驻地监监理核准准后，方方允许后后面工序序的操作作。6、接受和和配合驻驻地监理理检查工工作，以以及对施施工控制制测量项项目进行行的阶段段性复核核和抽检检工作。7、按照桩桩位保护护协议要要求对测测量监理理交桩及及施工场场地内已已复测桩桩点重点点保护。8、

6、测量的的原始记记录，必必须在现现场同步步作出，严严禁事后后补记补补绘；测量资资料不允允许涂改改，不合合格时进进行补测测或重测测。9、测量过过程必须须有可追追溯的详详细文字字记录，内内容包括括测量仪仪器编号号及名称称、人员员分工、测测量读数数、计算算、结果果，控制制桩使用用情况，气气候、日日期、主主测人、复复核人等等。10、利用用已知点点进行引引测、加加点和工工程放样样前，坚坚持先检检测后利利用的原原则，即即已知点点检测无无误或合合格时，才才能利用用。11、设立立测量小小组，施施工放样样坚持复复核制，以以确保点点位正确确。复核核制包括括两个方方面，即即内业复复核和外外业复核核。只有有在内业业和外

7、业业复核无无误后方方可进行行下一步步的施工工。12、测量量的人员员和仪器器必须有有绝对的的保证和和相对的的稳定。所所有参加加测量的的人员都都必须持持证上岗岗，并且且建立各各测量人人员的岗岗位负责责制。测测量仪器器必须定定期校核核和控制制在使用用有效期期内，同同时加强强对测量量仪器的的管理。13、盾构构隧道内内布置主主副导线线，在隧隧道内形形成闭合合环。6.技术方方案外业测量工工作分为为三个阶阶段：前前期准备备工作阶阶段；隧隧道施工工阶段；贯通后后测量阶阶段。6.1 隧隧道掘进进准备工工作阶段段测量工作主主要有：复测业主主提交的的控制点点；地面控控制导线线测量；地面控控制高程程测量；车站盾盾构井

8、的的联系测测量。6.1.11复测业业主移交交的控制制点6.1.11.1平面控控制点复复测平面控制点点复测按按精密导导线的技技术要求求进行。精精密导线线沿线路路方向布布设，采采用附合合导线复复测。精密导线测测量过程程中主要要技术要要求：每边测距中中误差：4mm测距相对中中误差：1/6600000测角中误差差：2.5级全站仪仪测回数数：6测回方位角闭和和差：5n1/22全长相对闭闭和差：1/3350000相邻点的相相对点位位中误差差：8mm精密导线点点上只有有两个方方向时，按按左右角角观测，左左右角平平均值之之和与360度的较较差应小小于4。水平角观测测遇到长长、短边边需要调调焦时，应应采用盘盘左

9、长边边调焦，盘盘右长边边不调焦焦；盘右右短边调调焦，盘盘左短边边不调焦焦的观测测顺序进进行观测测。每条导线边边应往返返观测各各两个测测回。每每测回间间应重新新照准目目标，每每测回三三次读数数。测距时，一一测回三三次读数数的较差差应小于于3mm,测回间间平均值值的较差差应小于于3mm,往返平平均值的的较差应应小于55mm。6.1.11.2高程控控制点复复测高程控制点点复测按按精密水水准测量量的技术术要求进进行,复测线线路为闭闭合线路路。6.1.11.2.1、精密密水准测测量观测测方法：往测 奇数站站上为：后前前后偶数站上为为：前后后前返测 奇数站站上为：前后后前偶数站上为为：后前前后每一测段段的

10、往测测与返测测，分别别在上午午、下午午进行，也也可在夜夜间观测测。由往测转转向返测测时，两两根标尺尺必须互互换位置置。6.1.11.2.2、精密密水准测测量的主主要技术术要求：每千米高差差中数中中误差偶偶然中误误差：2mm每千米高差差中数中中误差权权中误差差：4mm附合水准路路线平均均长度：24km观测次数：往返测测各一次次平坦地往返返较差、附附合或环环线闭和和差：8L1/2mmm视距：550m前后视距差差: 1.00m前后视距累累计差: 3.00m6.1.22地面控控制导线线测量为了便于各各个联系系测量和和临时的的施工放放样，分分别在玉玉祥门站站盾构井井附近各各增设34个地面面趋近导导线控制

11、制点。6.1.22.1、精密密导线网网中的控控制点位位满足以以下要求求：、相邻边边长不宜宜相差过过大，个个别边长长不宜短短于1000m。、精密导导线点的的位置应应选在因因地下铁铁道、轻轻轨交通通工程施施工而发发生沉降降变形区区域以外外的地方方。、点位应应避开地地下管线线等地下下建筑物物。、GPSS控制点点与相邻邻精密导导线点间间的竖直直角不应应大于30。、相邻点点之间的的视线距距障碍物物的距离离以不受受旁折光光影响为为原则。、充分利利用业主主导线点点。、地面趋趋近导线线附合在在精密导导线上。近近井点与与GPS点或精精密导线线点通视视，使定定向具有有最有利利的图形形。趋近近导线测测量执行行精密导

12、导线的有有关技术术要求。、采用徕徕卡TCRR12001全站站仪进行行施测（测测角精度度为1，测距距精度为为1+1.55ppmm）。按按左右角角观测（左左右角各各三测回回），左左右角平平均值之之和与3600的较差差应小于于4。精密密导线和和趋近导导线采用用严密平平差，其其近井点点的点位位中误差差应在10mmm之内。测测角中误误差2.55，方位位角闭合合差5.00n11/2，全全长相对对闭合差差1/6600000，全长长相对闭闭和差：1/3350000。6.1.22.2、区间间地面导导线网的的布设方方式：精密导线复复测采用用附合导导线，玉玉祥门站站以GPS控制点点：西仪仪集团、和和澳都酒酒店为起起

13、始方位位边，通通过沿线线的地面面加密导导线点，最最后回到到水工院院和鸿海大大厦，形形成附合合导线。6.1.33地面控控制高程程测量地面高程控控制网是是在城市市二等水水准点下下布设的的精密水水准网。精精密水准准网沿工工程线路路布设成成闭合路路线。车车站、隧隧道洞口口或盾构构井口设设置2个以上上的水准准点。精精密水准准点选在在施工场场地变形形区域外外稳固的的地方，墙墙上水准准点选在在永久性性建筑物物上。水水准点点点位便于于寻找、保保存和引引测。业主提供111个水水准点，分分别为理理工大技技校、西仪坊坊、大庆路路小学、 建中巷巷、秦都酒酒店（付付）、秦都酒酒店（正正）、玉祥门门里、莲湖路路小学、省物

14、资资局（付付）、省物资资局（正正）、西安小小学。为为满足测测量和监监测要求求，全段段共测设设10个临临时水准准点，玉玉祥门站站、洒金桥桥站各四四个，联联络通道道设两个个，所有有的高程程控制点点将布设设在沉降降影响区区域外，且且保证稳稳定。临临时水准准点用精精密水准准测量方方法引测测（所用用仪器精精度为0.3mm/kkm），闭合合差的精精度为8l1/22(l为水准准线路长长度，以以km计)。6.1.44车站盾盾构井的的联系测测量联系测量分分定向联联系测量量和高程程联系测测量6.1.44.1、定向向联系测测量本标段定向向联系测测量均采采用两井井定向联联系测量量。6.1.44.1.1、玉祥门门站两井

15、井定向测测量当车站施工工完成，盾盾构即将将掘进之之前，利利用车站站结构提提供的条条件分别别在车站站盾构始始发井及及临时出出土口的的两端悬悬吊钢丝丝进行两两井定向向，以提提高地下下导线的的测量精精度。1)两井定定向的外外业工作作根据规范对对无定向向导线的的要求，我我们在玉玉祥门站站的地面面上埋设设四个近近井点A、B、C、D，在底板板上埋设设四个控控制点C1、C2、C3、C4构成闭闭和导线线如图1所示：通过近近井点A、B经盾构构井中悬悬吊的钢钢丝O1及底板板上的C1、C4和盾构构井中悬悬吊的钢钢丝O2回到C、D点。经经过数据据平差处处理求得得点C1、 C2、C3、C4、的方方位角和和坐标。2)内业

16、计计算通过精确确测定两两近井点点的坐标标计算出出两点的的方位角角与距离离。假设地下下导线点点的起始始方位角角，计算算地下导导线点与与钢丝锤锤线的角角度。通过角度度由已知知方位角角推算出出所有地地下导线线的方位位角。6.1.44.2高程联联系测量量传递高程测测量采用用钢尺导导入法示示意图见见图2。用鉴鉴定后的的钢尺，挂挂重锤（重重量与钢钢尺检定定时的拉拉力相等等），用用两台水水准仪在在井上下下同步观观测，将将高程传传至井下下固定点点。整个个区间施施工中，高高程传递递至少三三次。传传递高程程的地下下近井点点不少于于2个，并并对地下下高程点点间的几几何关系系进行检检核。测定近井水水准点的的高程的的地

17、面趋趋近水准准测量路路线，应应附合在在地面相相邻精密密水准点点上。趋趋近水准准测量执执行精密密水准测测量的有有关技术术要求。采采用在竖竖井内悬悬吊钢尺尺的方法法进行高高程传递递时，地地上和地地下安置置的两台台水准仪仪应同时时读数，每每次独立立观测三三测回，每每测回变变动仪器器高度，三三测回得得到地上上、地下下水准点点的高差差较差应应小于33 mmm。三测测回测定定的高差差进行温温度、尺尺长修正。图26.2 隧隧道施工工测量6.2.11、施工工控制测测量 盾盾构施工工控制测测量最大大特点是是所有的的控制导导线点和和控制水水准点均均处在运运动状态态，所以以盾构施施工测量量中导线线的延伸伸测量和和水

18、准点点的复测测显得尤尤为重要要。6.2.11.1地下导导线测量量地下控制导导线的布布设一般般用支导导线的方方法，我我项目部部拟定在在本标段段内采用用双支导导线的方方法，双双支导线线每前进进一段交交叉一次次。每一一个新的的施工控控制点由由两条路路线传算算坐标。当当检核无无误，最最后取平平均值作作为新点点的数据据。随盾构的掘掘进，直直线段约约60mm布设一一个施工工控制点点，150m布设一一个控制制导线点点；曲线线段约440m80m布设一一个导线线点，控控制导线线点（包包括曲线线要素上上的控制制点）布布设间距距不少于于1000m。采采用徕卡卡TCRR12001全站仪仪（1，1+1.55ppmm），

19、左左右角各各观测3测回，左左右角平平均值之之和与360度的较较差控制制在4内，边边长往返返观测各各两个测测回，平平均值较较差控制制在3mmm之内内，测回回间测距距相对中中误差控控制在11/6000000之内。每一次向前前延伸测测量前，首首先要向向后延伸伸三点进进行检测测，测角角中误差差控制在在+2.5内，角角度互差差控制在在4内。测测距的相相对中误误差控制制在1/900000之内内，若检检测值超超出范围围，再往往后延伸伸，直到到满足要要求为止止。在盾构施工工中，每每掘进1500m左右或或盾构机机检修时时间较长长时，对对隧道全全线进行行复测。6.2.11.2地下高高程测量量地下高程测测量采用用水

20、准测测量方法法，并起起始于地地下水准准点。地地下施工工水准点点每500m设置一一个，地地下施工工控制水水准点每每2000m设置一一个并尽尽量与地地下导线线点合用用。地下下施工水水准测量量采用莱莱卡DNAA03电子水水准仪配配合2m铟钢尺进进行往返返观测，其闭和差应在8L1/2mm（L千米计）之内。地下控制水准测量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不大于21/2倍高程中误差，并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和精度要求同地面精密水准测量一致。6.2.22、盾构构机始发发测量盾构机始发发测量包包

21、括盾构构机导轨轨定位测测量，反反力架定定位测量量，盾构构机姿态态初始测测量等。6.2.22.1、盾构构机导轨轨定位测测量。盾盾构机导导轨测量量主要控控制导轨轨的中线线与设计计隧道中中线偏差差不能超超限，导导轨的前前后高程程与设计计高程不不能超限限，导轨轨下面是是否坚实实平整等等。6.2.22.2、反力架架定位测测量。反反力架定定位测量量包括反反力架的的高度、俯俯仰度等等，反力力架下面面是否坚坚实、平平整。反反力架的的稳定性性直接影影响到盾盾构机始始发掘进进是否能能正常按按照设计计的方位位进行。6.2.22.3、盾构构机姿态态初始测测量盾构机姿态态初始测测量包括括测量盾盾构机的的水平偏偏航角、俯

22、俯仰角、扭扭转角。盾盾构机的的水平偏偏航角、俯俯仰角是是用来判判断盾构构机在以以后掘进进过程中中是否在在隧道设设计中线线上前进进，扭转转度是用用来判断断盾构机机是否在在容许范范围内发发生扭转转。盾构机姿态态测量原原理。盾盾构机作作为一个个近似圆圆柱的三三维体，在在开始隧隧道掘进进后我们们是不能能直接测测量其刀刀盘的中中心坐标标的，只只能用间间接法来来推算出出其中心心坐标。在在盾构机机壳体内内适当位位置上选选择观测测点就成成为必要要，这些些点既要要有利于于观测，又又有利于于保护，并并且相互互间距离离不能变变化。在在下图33中，O点是盾盾构机刀刀盘中心心点，A点和B点是在在盾构机机前体与与中体交交

23、接处，螺螺旋机根根部下面面的两个个选点。C点和D点是螺螺旋机中中段靠下下侧的两两个点，E点是盾盾构机中中体前断断面的中中心坐标标，A、B、C、D四点上上都贴有有测量反反射镜片片。由A、B、C、D、O四点所所构成的的两个四四面体中中，测量量出每个个角点的的三维坐坐标（xxi,yyi,zzi）后，把把每个四四面体的的四个点点之间的的相对位位置关系系和6条边的的长度Li计算出出来，作作为以后后计算的的初始值值，在以以后的掘掘进施工工过程中中，Li将是不不变的常常量（假假设在隧隧道掘进进过程中中盾构机机前体不不会发生生太大形形变），通通过测量量A、B、C、D四点的的三维坐坐标，用用（xii,yii,z

24、ii）、Li就能计计算出O点的三三维坐标标。用同样的原原理，A、B、C、D、E四点也也可以构构成两个个四面体体，相应应地E点的三三维坐标标也可以以求得。由E、O两点的三维坐标和盾构机的绞折角就能计算出盾构机刀盘中心的水平偏航、垂直偏航，由A、B、C、D四点的三维坐标就能确定盾构机的扭转角度，从而达到了检测盾构机的目的。6.2.22.4 演算算工房导导向系统统初始测测量演算工房导导向系统统初始测测量包括括：隧道道设计中中线坐标标计算，TCA托架和和后视托托架的三三维坐标标的测量量，演算算工房初初始参数数设置等等工作。eq oac(,1)、 隧道设设计中线线坐标计计算：将将隧道的的所有平平面曲线线

25、要素和和高程曲曲线要素素输入演演算工房房软件，演演算工房房将会自自动计算算出每间间隔1米/0.5米里程的的隧道中中线的三三维坐标标。隧道道中线坐坐标需经经过其他他办法多多次复核核无误后后方可使使用。eq oac(,2)、 TCCA托架和和后视托托架的三三维坐标标的测量量：TCA（智能能型全站站仪）托托架上安安放全站站仪，后后视托架架上安放放后视棱棱镜。通通过人工工测量将将TCA托架和和后视托托架的中中心位置置的三维维坐标测测量出来来后，作作为控制制盾构机机姿态的的起始测测量数据据。测量量示意图图见图6。图6eq oac(,3)、演算工工房初始始参数设设置： 将TCA的中心心位置的的三维坐坐标以

26、及及后视棱棱镜的坐坐标、方方位角输输入控制制计算机机文件里里，TCA定向完完成后，启启动计算算机上的的相应的的导向程程序，TCA将照准准盾体内内的两个个电动棱棱镜并测测量其坐坐标和方方位角。根据据激光束束在两个个电动棱棱镜上的的测量的的距离和和方位角角，可以以确定两两个电动动棱镜水水平位置置和竖直直位置，根根据演算算工房的的双轴测测斜传感感器可以以确定盾盾体的俯俯仰角和和滚动角角，TCA可以测测得其与与两个电电动棱镜镜的距离离，以上上资料随随推进千千斤顶和和中折千千斤顶的的伸长值值及盾尾尾与管片片的净空空值（盾盾尾间隙隙值）一一起经掘掘进软件件计算和和整理；盾构机机的位置置就以数数据和模模拟图

27、形形的形式式显示在在控制室室的电脑脑屏幕上上。通过过对盾构构机当前前位置与与设计位位置的综综合比较较，盾构构机操作作手可以以采取相相应措施施尽快且且平缓地地逼近设设计线路路。6.3 盾盾构掘进进测量盾构开挖隧隧道，利利用设置置在盾构构上的激激光导向向系统进进行导向向。隧道道施工测测量，采采用地下下施工控控制导线线点和施施工控制制水准点点逐次重重复测量量成果的的加权平平均值作作为起算算数据。盾构法掘进进隧道施施工测量量包括盾盾构井（室室）测量量、盾构构拼装测测量、盾盾构姿态态测量和和衬砌环环片测量量。采用用联系测测量将测测量控制制点传递递到盾构构井（室室）中，并并利用测测量控制制点测设设出线路路

28、中线点点和盾构构安装时时所需要要的测量量控制点点。测设设值与设设计值较较差应小小于3mm。安安装盾构构导轨时时，测设设同一位位置的导导轨方向向、坡度度和高程程与设计计较差应应小于2mm。盾盾构拼装装竣工后后，进行行盾构纵纵向轴线线和径向向轴线测测量，主主要测量量内容包包括刀口口、机头头与盾尾尾连接点点中心、盾盾尾之间间的长度度测量；盾构外外壳长度度测量；盾构刀刀口、盾盾尾和支支承环的的直径测测量。盾盾构机与与线路中中线的平平面偏离离、高程程偏离、纵纵向坡度度、横向向旋转和和切口里里程的测测量，各各项测量量误差应应满足下下表。盾构机姿态态测量误误差技术术要求测量项目测量误差平面偏离值值（mmm）

29、5高程偏离值值（mmm）5纵向坡度（%）1横向旋转角角（）3切口里程（mm）10测定盾构机机实时姿姿态时，测测量一个个特征点点和一个个特征轴轴，选择择其切口口中心为为特征点点，纵轴轴为特征征轴。利利用隧道道施工控控制导线线测定盾盾构纵向向轴线的的方位角角，该方方位角与与盾构本本身方位位角的较较差为方方位角改改正值，并并以此修修正盾构构掘进方方向。衬衬砌环片片测量包包括测量量衬砌环环的环中中心偏差差、环的的椭圆度度和环的的姿态。衬衬砌环片片不少于于35环测量量一次，测测量时每每环都测测量，并并测定待待测环的的前端面面。相邻邻衬砌环环测量时时重合测测定23环片。环环片平面面和高程程测量允允许误差差为15mmm。盾构构测量资资料整理理后，及及时编制制测量成成果表，报报送盾构构操作人人员。盾构掘进测测量以演演算工房房导向系系统为主主，辅以以人工测测量校核核。利用用盾构机机上所带带的演算算工房自自动激光光隧道导导向系统统及图象象靶来完完成隧道道内盾构构机位置置、形态态及管片片位置等等隧道内内的测量量工作。并并通过控控制系统统随时进进行调整整。演算算工房导导向系统统能够全全天候的的动态显显示盾构构机当前前位置相相对于隧隧道设计计轴线的的位置偏偏差，主主司机可可根据显显示的偏偏差及时时调整盾盾构机的的掘进姿姿态，使使得盾构构机能够够沿着正正确的方方向掘进进。为了了确保导导向