地铁工程测量施工方案

PAGE16施工测量设计方案编制：审核：批准：目录一、编制依据 4二、工程概况 41工程范围 42工程位置和环境 4三、地面控制测量 41地面控制导线网的复测精度要求 42地面平面控制网的复测 43高程控制网的复测 5四、联系测量 51测量工作流程图 52地面趋近导线测量 63竖井定向测量 74地面趋近水准测量 75高程传递 8五、明挖段区间及盾构井施工测量 81明挖隧道施工测量概述 82明挖段主体结构施工放线 82.1平面导线加密点的布设 82.2主体结构侧墙中线的放样 93SMW桩的控制测量 103.1挖导沟及放置定位型钢 103.2SMW搅拌桩机就位 113.3SMW桩的深度测量 113.4明挖段开挖钢支撑定位测量 114模板定位测量： 125盾构井放样： 12六、隧道内施工控制测量 121洞内导线测量 122地下加密导线的布设 123洞内水准控制测量 134盾构施工测量 134.1SLS-T导向系统工作原理 144.2测量复核制度 144.3地下导线网的复核与延伸 144.4托架坐标复测 144.5盾构机姿态的复测 144.6衬砌环片安装复核测量 154.7环片竖直偏差测量 154.8联络通道测量 15七、贯通误差测量 16八、竣工测量 16九、质量保证措施 16一〇、主要测量仪器 17一一、主要测量人员 17施工测量设计方案编制依据1、《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》GB50308-19992、《工程测量规范》GB50026-933、《城市测量规范》CJJ8-994、《建筑变形测量规范》JGJ/T8-975、《某地铁工程建设用表》6、《国家一、二等水准测量规范》GB12898-917、《某地铁工程建设管理办法汇编》（暂行）8、《某地铁及一号线南延线施工测量枝术要求》其他各专业设计文件、施工及验收规范等工程概况工程范围本标段包括4个区间和1个盾构井，分别为【】明挖区间、油坊桥盾构井、【】盾构区间、【】盾构区间、【】盾构区间。【】明挖区间主体结构形式为地下一层一跨、两跨箱形结构；盾构隧道单线总长7493.901米。工程位置和环境地面控制测量地面控制导线网的复测精度要求根据《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》精密导线测量的主要技术要求进行，当控制点两点距离边长小于1公里，按Mβ=±2mβ√n公式计算,式中Mβ为角度闭合差，mβ为测角中误差（"），n为附合导线环的角度个数。测距相对误差为1/60000。全长相对闭合差为1/35000，定向边中误差在8"之内。地面平面控制网的复测按国家《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》观测采用左右角观测，左右角平均值之和与360°的较差小于3″。测距时，观测一测回三次读数的较差小于5mm，测回间平均值较差小于7mm，往返平均值较差小于4mm。气象数据每条边在一端测定一次。趋近导线、竖井定向导线与地面控制网进行整体平差。水平角观测：分为导线左右角各观测三个测回，共六测回，三等测角要求，测角中误差达到±1.5″。距离观测：每边均往返观测，各测四测回，分正倒镜观测，每测回读数两次。导线全长相对闭合差达到1/35000。并现场测定温度和气压输入全站仪进行气象改正。同时全站仪的加乘常数也自动改正。平差方法：采用严密平差方法。内业计算：【XX】区间平面控制以设计院交的XX点～XX点导线边作为起算边，以XX点坐标为起算坐标，以XX～XX导线边的方位作为起算方位），高程以XX点高程进行起算。【XX】区间平面控制以设计院交的XX～XX导线边作为起算边，以XX点坐标为起算坐标，XX～XX导线边的方位作为起算方位，高程以XX点高程进行起算。高程控制网的复测采用DNA03电子水准仪及玻璃纤维条码标尺，按照城市二等水准精度要求，水准网布设成附合路线、闭合路线，上午和下午各进行一次往返测。前后视距差≤1.0m，前后视距累计差≤3.0m。往返闭合差≤±8√Lmm（L为全程长度，单位：km）。联系测量测量工作流程图测量工作流程图地面趋近导线测量在竖井旁布设稳固的3个导线点，趋近导线全长不超过350m，平均边长为60m，最短边大于30m，布设成附合导线或多个结点的导线网，且与附近地表控制桩点至少有两个点通视。竖井定向测量单井定向测量：通过一个竖井进行定向，在井下放置两个容器，在容器内挂两条锤线，在地面上根据控制点来测两吊锤线的坐标x和y，以及其连线的方位角。在井下，根据投影点的坐标及其连线的方位角，确定井下导线的起算坐标及方位角。单井定向测量工作分为两部分：1、由地面用吊锤线向隧道内投点。2、地面和地下控制点与吊锤线的连接测量。通过竖井用吊锤线投点，采用单荷重稳定投点法（一井定向测量示意图）。吊锤的重量与钢丝的直径随井深而不同以10m/6㎏/0.35㎜计算，为了使吊锤较快地稳定下来，将其重锤放入盛有油液的平静器中，重锤不能与容器壁及井口的物体相接触，使锤线保持稳定。测量时，为了提高测量精度，采用两台全站仪（上级测量队和我公司项目部测量队）井上井下同时观测，距离测量，用一反光片挂在锤线上，用全站仪测出，并进行反光片加常数改正。根据《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》定向和导入高程测量在隧道掘进50m时进行一次，100～150m时和距离贯通面150～200m时分别进行一次，取三次测量成果加权平均值，指导隧道贯通。为提高定向测量的精度，在隧道掘进1/2处加一次定向联系测量。取三次测量成果的加权平均值，指导隧道开挖，以达到顺利贯通的目的。复测成果根据《某地铁工程建设用表》及时上报，根据复测成果指导隧道开挖。项目部测量组根据测量成果负责日常测量放样及各种控制点的维护工作。一井定向测量示意图地面趋近水准测量在城市二等水准点下布设加密水准点，布设成附合或闭合路线。在竖井边设置2～3个稳固水准点，至少有两个水准点通视，以减小仪器架设产生校大的误差，水准测量采用往返观测，并进行严密平差。主要技术要求：视距小于60m，前后视距差小于1m，前后视累计视距差小于3m，往返较差、附合或环线闭合差≤±8√Lmm，（L以km计）。高程传递采用钢尺法将高程引入井下，具体技术措施如下：进行高程传递测量时，用挂重锤（重锤重量以10米/6㎏计算）的钢尺，两台水准仪（上级测量队和我公司项目部测量队）在井上和井下同步观测如（高程传递示意图），将高程传至井下固定点。共测量三次，每次错动钢尺3～5cm，测定的高差进行温度、尺长改正，三次高差较差小于3mm时取其平均值作为洞内高程传递的依据。高程传递与竖井定向同步进行。高程传递示意图明挖段区间及盾构井施工测量明挖隧道施工测量概述明挖段西起某某，至某某一组，沿线平行于地铁线路分布有某河、某河等地表水体。明挖段起止点里程为右线K0+920.000 ~K1+390.537右线明挖段长度为470.537米、左线K0+922.101~K1+389.560左线明挖段长度为467.459米。区间起点至洞口右K1+220.000为敞开段，入地下盾构工作井，在K1+250.000处设排水泵站一处，右线里程K+373.750设左右两线各通风空机房一处。区间明挖范围内无重要建筑物及管线，对交通无影响。明挖段主体结构施工放线平面导线加密点的布设根据明挖段的地形通视情况，加密点布设方法如图4《明挖段地面加密导线布设示意图》。导线加密点布设成附合导线，以GPS导线边WJCN~WJCB为始边，中间加密4个导线点，闭合到dtⅡ-062(雨润公司)~LS两个GPS导线点上。加密点最弱边长260米，导线布设满足《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》。加密导线点的埋设如图5《加密导线点埋设示意图》。明挖段地面加密导线布设示意图加密导线点埋设示意图主体结构侧墙中线的放样根据《某地铁施工设计》某站~某站区间明挖过渡段线路总平面图（图号05-01-结01B-08），计算出线路所需放里程的线路中线的平面坐标。在进行线路中线放样时，根据平曲线的半径和施工经验，曲线上以每10米放一个中线点，直线上每20米放一个中心点，线路中线控制点放样误差在±5mm之内。明挖段结构侧墙内皮距线路中心宽及范围见表2《结构侧墙内皮距线路中心宽度及范围》，主体结构侧墙桩中心的坐标计算，桩中心距线路中线的距离=结构内皮距离+SMW桩半径+外放距离，如左K0+922.101~K1+034.803桩中心距线路中线的距离为2.400+0.425+0.1=2.925米。结构侧墙内皮距线路中心宽度及范围左线中心距结构内皮距离mm里程范围右线中心距结构内皮距离mm里程范围2400左K0+922.101~K1+034.8032700左K0+920.000~K0+956.8272700左K1+034.803~K1+198.6842400左K0+956.827~K1+198.3202250左K1+198.684~K1+256.4392250左K1+198.320~K1+285.8152700左K1+256.439~K1+389.5602400左K1+285.815~K1+390.537SMW桩的控制测量根据设计图放出桩位，并设临时控制桩。直线段每20m放一个桩位控制点，曲线段每10m放一个桩位控制点，为防止开挖沟槽时破坏桩位控制点，将桩位控制点向外1米做护桩。考虑施工误差和基坑变形的影响，实际桩位比设计桩位向外放宽10cm。挖导沟及放置定位型钢采用0.4m3挖机开挖沟槽，人工清理沟槽内土体，为确保桩位以及为安装H型钢提供导向装置，在沟槽帮边沿纵向打入5m长10号槽钢（间距3m）作为固定支点，垂直沟槽方向放置两根200mm×200mm工字钢与支点焊接，平行沟槽方向放置两根300mm×300mm工字钢与下面的工字钢焊接，定位型钢上设桩位标志，导沟与定位型钢型式如图6《导沟与定位型钢型式图》。导沟与定位型钢型式图SMW搅拌桩机就位施工中采用JB120型履带式三轴搅拌桩机。在桩机机头前端焊接两根φ20钢筋，钢筋与钻机钻杆垂直，钢筋端部距钻杆中心1.0米，两根钢筋的距离为1.2m，在钢筋端部悬挂垂球。相邻两桩位控制点拉线，沿直线放置桩位定位型钢，型钢上每0.6m做一标记。当垂球与桩位标志对齐，就确定了桩机位置然后用全站仪检查钻杆的垂直度。水平位置精度小于±50mm，钻杆的垂直精度达到3‰方可进入下一步施工。SMW桩的深度测量用水准仪测出SMW桩位的地面高程，如右线里程：K0+939.000~K1+004.2的设计地面高程为8.5米，设计桩深为6米。在钻杆上注明桩的深度，同时进行测量交底。在交底上说明桩的里程、坐标和桩的深度。明挖段开挖钢支撑定位测量根据明挖段平面图，计算出钢支撑所在线路的里程的坐标，钢支撑之间的距离为4米，准确确定钢支撑的平面位置，明挖段采用分层开挖，分层支撑，持开挖至第一层钢支撑时，用水准仪采用吊钢尺的测量方法定出钢支撑的纵向所在位置，并用红油漆注明。持开挖至第二第三层钢支撑探度时，采用同样的方法定出钢支撑所在的位置，同时进行测量交底。在基坑开挖过程中，测量组做好对基坑开挖工程的监测和控制，及时将信息反馈给施工人员，实行信息化施工，同时经常对平面控制桩、水准点、标高、基坑平面尺寸和基坑开挖深度进行复测检查。接触网支座定位测量：根据明挖结构总平面图接触网支座设置里程，计算出接触网的平面中心坐标，置镜于明挖段加密导线点上，置镜点位以施测方便为好，放出接触网的平面位置，根据规范点位放样误差在±5mm之内。通过导线测量或联系测量（图2、图3）将地面导线和高程引到开挖基坑里，在基坑内布设施工导线点和高程点，即可进行主体结构放样测量。首先测设线路中线和法线作为结构放样的基准线，根据基线与结构相对关系值，测量内结构净空，并复测检查是否与设计值相符，确保满足内结构净空要求。模板定位测量：利用基坑内的导线和水准点，根据模板施工交底，用全站仪放出模板的位置，用水准仪定出模板的高程。直线段每施工段定出两端边墙模板位置，然后用墨线弹到底板垫层上。曲线段每5米放一个控制点，两点之间连成直线，用用墨线弹到底板垫层上。盾构井放样：根据设计图提供的五个坐标，施工中的测量控制采用极坐标法进行施测，为了加强放样点的检核条件，可利用另外两个已知导线点作起算数据，用同样的方法检测放样点的正确与否，或利用全站仪的坐标实测功能，用另两个已知导线点来实测放样点的坐标，放样点的理论坐标与检测X、Y值相差±3mm以内，方可指导施工，为保证基坑宽度，考虑将桩点向外放100mm。隧道内施工控制测量洞内导线测量以竖井联系测量的井下导线边为洞内施工控制导线起始边，沿隧道设计方向布设导线。在直线段上导线边长不短于200m，在隧道内左右分别布设。半径1000m的曲线上边长不短于100m，导线点布设在外侧。根据现场实际情况尽量采用长边控制短边，同时保证前后视距差不超过1∶3的关系；角度测量中误差达到±1.5″；测距相对中误差达到1/60000。施工控制导线测量采用0.2″全站仪施测，左、右角各观测三个测回，左右角平均值之和与360°较差小于3″，测角中误差≤±1.5″，边长往返测各四测回，往返观测平均值较差小于4mm。每次延伸导线测量前，对已有的施工主导线点进行检测。施工导线点的延伸在主导线的基础上进行，通过检测若主导线点有位移，将采用联系测量的方法进行引测，测量成果及时上报。施工导线点在联系测量成果的基础上进行延伸。地下加密导线的布设采用分级布设的方法。为便于隧道的开挖，盾构机姿态的测量，将导线布设为基本导线的主要导线两极，基本导线的边长为50～100m，而主要导线的边长为150～800m。主导线点与基本导线点重合，如图7《洞内导线加密点示意图》。基本导线在联系测量时可根据情况舍去，在直线上导线点分布在隧道的左右两侧，曲线上导线点分布在隧道的外侧，根据曲线半径，主导线点在通视的情况下，导线点距尽量拉长，以提高精度。洞内水准控制测量以竖井传递的水准点为基准点，沿隧道直线段每150m左右布设一固定水准点，曲线段每100m左右布设一个水准点，按国家二等水准测量施测。其往返闭合差≤±8√Lmm（L为全程长度，单位：km）。地下水准控制测量在隧道贯通前独立进行三次，并与高程联系测量同步；重复测量的高程与原测高程之差≤5mm时，取其加权平均值作为下次水准控制测量的起算值。洞内导线加密点示意图盾构施工测量（1）采用联系测量将测量控制点传递到盾构井中，并利用测量控制点测设出线路中线点和盾构安装时所需要的测量控制点。测设值与设计值较差应小于3mm。（2）在盾构机下井前，应放安装盾构机始发导轨，安装盾构机始发导轨时，测设同一位置的导轨方向、坡度和高程与设计值较差应小于2mm。（3）盾构机掘进实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，各项测量误差应满足下表：盾构机姿态测量误差枝术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（%）1高程偏离值（mm）±5切口里程（mm）±10横向旋转值（'）±3SLS-T导向系统工作原理本标段盾构区间采用盾构机配套的SLS-TAPD导向系统隧道掘进软件全天侯提供盾构机的三维坐标和定向的连续的动态信息。利用安装在盾构机的全站仪测量出盾构机的姿态，并在VMT工业电脑上显示出盾构机的姿态。同时辅以人工测量进行补正来指导盾构机的掘进。由激光全站仪发出一束可见红色激光束，激光束照射到ELS靶，光束相对于ELS靶的位置已精确测定，水平角是由激光全站仪照射到ELS靶的入射角决定的，在ELS靶内部安装有一个监测ELS靶倾角和转角的双轴传感器，可以分别测ELS靶的上下倾角、左右倾角和入射点相对于ELS靶的中心线的旋转角。激光照射到ELS靶的间距由TCA全站仪的EMD测定。这样，当测站坐标和后视坐标确定后，ELS靶的方位和坐标就确定下来了。根据ELS靶的中心和盾构机的主轴线平面几何关系，就可以确定盾构机的轴线。再把隧道设计中心线（DTA）的坐标（米/个）输入隧道掘进软件，就可以全天侯的动态显示盾构机主机和隧道设计中心线（DTA）的关系。本系统将人工测量值作为盾构机的正确位置来指导掘进。测量复核制度为保证施工测量的精度，应及时进行测量复核，复核项目包括：地下导线的复测与延伸，托架坐标复核，盾构机姿态复核。地下导线网的复核与延伸随着盾构机的推进，洞内导线点需要向前延伸，导线延伸前对整个导线网进行复测，在确认导线点稳定的基础上往前延伸。在直线段相邻导线点间距为100米左右，在曲线段相邻导线点间距为60米左右。托架坐标复测导向系统需要2个托架，一个托架安置全站仪、一个托架安置后视棱镜，托架是固定在管片右上方的（和导向系统激光靶同向）由于管片受水土压力、注浆压力、盾构掘进时的推力等各种外力的影响，不可避免地存在少量的变形的位移，托架坐标是导线系统的基准，为保证托架坐标的准确性，定期对托架坐标进行复测。每周进行1次托架坐标的复测，在特殊情况下，一旦发现托架有较大移动，马上对托架坐标进行复测，确保托架坐标的准确性。盾构机姿态的复测为复核导向系统显示的盾构机姿态的准确性，定期进行盾构机姿态的人工测量工作，将人工测量的盾构机姿态与导向系统显示的盾构机姿态相比较，以此来复核导向系统的准确性。盾构机在出厂时，VMT公司就根据盾构机的设计与加工尺寸，在盾构机中体的隔板上布置了16个测点，所有的测点都在出厂前详细测设了每一个测点与刀盘中的相对位置。盾构机掘进人工测量就是利用人工直接采用控制导线的测量办法详细测出这些测点中的部分点位（至少三个点）的绝对坐标，然后根据测点与刀盘中心的空间关系，反算出刀盘中心坐标，最后根据设计线路参数与刀盘中心的绝对坐标、测点坐标推算出盾构机的三维控制姿态。衬砌环片安装复核测量衬砌环测量主要包括衬砌环片环中心偏差、管片椭圆度和环的姿态。衬砌环片必须不少于3~5环测量一次，测量时每环都测量，并测定待测环的前端面。相邻衬砌环重合测定2~3环环片，以便检查环片有没有发生位移。测量资料及时整理，并编制测量成果报表，报送盾构操作人员，及时指导盾构施工。环片中心偏差测量：将一只5m长的铝合金尺（配水平尺）横在管片环内侧，移动铝合金尺使之水平，在铝合金尺中央2.5m处垂直放置棱镜头，用全站仪直接测定棱镜中心坐标，与设计线路计算出该点的里程和偏移，若偏移为0时，说明环片中心与设计线路中心重合，并规定偏左为负，偏右为正，如图8《管片水平姿态测量示意图》环片水平姿态测量意示图环片竖直偏差测量使用DSZ2自动安平水准仪测出管片前沉底部的高程，根据线路纵断面图推算出该环环片里程的底部设计高程，实测高程以设计高程相比较，既得出环片竖直偏差值。联络通道测量在联络通道附近布设加密导线点，与原有地面控制点组成附合导线进行联测，平差后作为联络通道放线的平面控制点。其精度要求同地面控制测量。高程由附近控制高程点按三等水准引至联络通道。洞内联络通道放线由洞内控制点在联络通道口加密后引入方向和高程。根据联络通道施工设计图纸，准确放出联络通道中线和联络通道的上顶高程和下底高程，其放样误差应在±5mm之内。根据联络通道的宽度，以联络通道中线为准，画出联络通道的开挖线。联络通道集水坑放样：根据联络通道集水坑施工图的相关数据放出集水坑的开挖线，并计算集水坑的开挖深度。贯通误差测量1、隧道贯通后利用贯通面两侧平面和高程控制点进行贯通误差测量。2、贯通误差测量包括隧道的横向、纵向和竖向贯通误差测量3、隧道的横向、纵向贯通误差，根据两侧控制导线测定的贯通面上同一临时点的坐标闭合差确定或两侧中线在贯通面上同一里程处各一临时点