地铁车站施工测量及监测作业指导

地铁车站施工丈量及监测作业指点

一、工程丈量根底二、车站及附属构造施工丈量三、车站施工监测中铁三局集团1.1、丈量学的内容和根本义务1.2、控制网等级1.3、地理坐标系1.4、地面点的高程一、工程丈量根底中铁三局集团1.1、丈量学的内容及根本义务丈量学是一门研讨地面点位的空间位置确实定，将地球外表的地貌、地物、行政和权属界限测绘成图，以及将规划设计的点和线在实地定位的科学。丈量任务的三个根本原那么：1、由整体到部分；2、先控制后细部；3、从高级到低级。在任何贯穿面上，地下丈量控制网的贯穿中误差，横向不超越±50mm，竖向不超越±25mm。丈量精度要求高,限界要求严.中铁三局集团1.2、控制网等级1.2.1平面控制网等级平面控丈量是从整体到局部分等级进展布设的。我国的平面控制网曾首先是建立一等天文大地锁网，在全国范围内大致沿经线和纬线方向布设成格网方式，格网间距约200km。在格网中部用二等延续网填充，构成全国范围内的全面控制网。在国家控制网的控制下，城市平面控制网分为二、三、四等、一、二级小三角网、小三边网，或一、二、三级导线网，最后再布设直接为测绘大比例尺地形图等用地图根控制网。

中铁三局集团为了一致全国的高程系统，我国采用黄海平均海平面作为全国高程系统的基准面〔大地水准面〕，在该面上的任一点，其绝对高程为0，为确定这个基准面，在青岛设立验潮站和国家水准原点，这个高程零点和原点高程称为“1985国家高程基准〞。从青岛水准原点出发，用一、二、三、四等水准丈量在全国范围内测定一系列水准点〔代号为BM，应为BenchMark的缩写〕的高程。根据这些水准点的高程，为地形丈量而进展的水准丈量称为-图根水准丈量，为某一工程建立而进展的水准丈量称为-工程水准丈量。图根水准丈量和工程水准丈量普通称为普通水准丈量。1.2.2高程控制网等级中铁三局集团1.3、地理坐标系1.4.1天文地理坐标系天文地理坐标又称天文坐标，用天文经度λ和天文纬度φ表示地面点头应到大地水准面上的位置。首子午面为英国格林尼治天文台的子午面，首子午线又称本初子午线。东西经各180度。1.4.2大地地理坐标系大地地理坐标系用大地经度L和大地纬度B表示地面点投影在地球椭球面上的位置。我国设置在陕西省泾阳县永乐镇的大地原点为大地坐标的起算点，由此建立的坐标系成为“1980国家大地坐标系〞。1.4.3地心坐标系地心坐标系属于空间三维直角坐标系，用于卫星大地丈量。1.4.4平面直角坐标系〔一〕高斯平面直角坐标系;〔二〕地域平面直角坐标系;〔三〕建筑坐标坐标系。中铁三局集团1.4、地面点的高程地面点到大地水准面的铅垂间隔称为绝对高程〔简称高程，又称为海拔〕。在部分地域，有时需求假定一个高程起算面〔水准面〕，地面点到该水准面的垂直间隔称为假定高程或者相对高程。建筑工地常以建筑物地面层的设计地坪为高程零点，其他部位的高程均相对于地坪而言，称为标高。标高也是属于相对高程。地面上两点之间绝对高程或者相对高程之差，称为高差，用h表示。我国高程系统：黄海高程系我国国家高程基准：1985年国家高程基准水准原点建在青岛市内，水准原点和原点高程称为国家高程基准。1956年水准原点高程为72.289m，1985年水准原点的高程为72.260m。中铁三局集团2.1、车站施工丈量的主要内容与任务程序2.2、施工控制丈量2.3、围护构造施工控制2.4、降水井、立柱桩、抗拔桩及地基加固施工控制2.5、井下控制点的设置及丈量2.6、围护构造侵限情况丈量及钢支撑标高控制2.7、构造施工丈量2.8、洞门钢环施工丈量2.9、站台板及屏蔽门施工丈量2.10、车站开工丈量二、车站及附属构造施工丈量技术中铁三局集团2.1、车站施工丈量的主要内容与任务程序中铁三局集团2.1、施工控制丈量1.地面控制丈量：维护施工期间地面的平面、高程主控制网完好，维持其可靠、可用；为施工方便加密地面控制点并维持其可靠、可用。2.联络丈量：明挖工程投点、定向，暗挖工程竖井投点、定向,向地下传送高程，以及高架工程向上传送高程。3.地下控制丈量：明、暗挖工程地下主导线控制丈量、主水准网控制丈量，分段贯穿丈量，贯穿后联测平差确定地下主控制网的坐标、高程，确保各段工程间的平顺衔接。中铁三局集团2.2、施工控制丈量1.地面控制丈量：维护施工期间地面的平面、高程主控制网完好，维持其可靠、可用；为施工方便加密地面控制点并维持其可靠、可用。2.联络丈量：明挖工程投点、定向，暗挖工程竖井投点、定向,向地下传送高程，以及高架工程向上传送高程。3.地下控制丈量：明、暗挖工程地下主导线控制丈量、主水准网控制丈量，分段贯穿丈量，贯穿后联测平差确定地下主控制网的坐标、高程，确保各段工程间的平顺衔接。中铁三局集团2.2.1平面控制网复测与加密通常采用精细导线网方式，但是要尽量以GPS网控制点作为起算边和附合边。按照精细导线的要求进展控制导线复测，详细要求如下：①导线点上只需两个方向时，其程度角观测应采用左、右角观测，左、右角平均值之和与360°的较差小于4″。②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思索2C较差的限差。③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候数据。温度读至0.2℃，气压读至50Pa。中铁三局集团注：①(a+bd)为仪器标称精度，a为固定误差，b为比例误差，d为间隔观测值〔以千米计〕；②一测回指照准目的一次读数4次。精细导线网丈量终了后，应提交以下资料：①技术设计书；②外业观测记录与内业计算成果；③导线网表示图；④导线点点之记；⑤导线点坐标及其精度评定成果表；⑥技术总结。方向观测法程度角观测技术要求(″)表5-3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Ⅰ级342·(a+bd)Ⅱ级46间隔丈量限差技术要求(mm)表5-4间隔丈量限差技术要求(mm)全站仪等级半测回归零差一测回内较差同一方向值各测回较差Ⅰ级696Ⅱ级8139方向观测法程度角观测技术要求(″)中铁三局集团导线控制加密网实例中铁三局集团联络高程丈量实例中铁三局集团联络丈量实例中铁三局集团2.2.2高程控制网复测与加密根据交桩的精细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。中铁三局集团高程控制网复测按国家二等精细水准网施测，详细要求如下:⑴首先进展现场勘查，检查标石的完好性。⑵逐点复核相邻水准点之间的高差，经过复测高差与设计高差进展比较确认设计单位所交的高程控制点精度能否满足精度要求，点位能否稳定可靠。⑶作业前检查i角，保证i角绝对值在作业过程中均不超越20″。⑷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顿水准尺，确保水准尺在观测时处于竖直形状⑸水准道路采用往返观测，并沿同一条道路进展。每一测段均采用偶数站终了，由往测转为返测时，互换前后尺再进展观测。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—后中铁三局集团2.3、围护构造施工控制基坑围护构造方式有地下延续墙、钻孔灌注桩、人工挖孔桩、SMW工法桩、工字钢桩和钢板围堰等方式。常用的围护构造方式有钻孔灌注桩和地下延续墙两种方式。无论哪种方式，为了保证构造净空，思索围护构造施工工艺及过程控制程度等要素，均要进展适当外放，普通情况外放量取H/150〔其中H为基坑深度〕。延续墙成槽控制延续墙冲孔控制中铁三局集团2.4、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制点进展降水井、立柱桩、抗拔桩及地基加固的施工。主要有三个步骤：⑴根据施工设计图纸绘制类似于围护构造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，该图运用带有坐标的构造图底图绘制，因此，每个点直接可以量取坐标，将需求放样点坐标量取后，汇总制造一张Excel表格，便于随后的放样及资料报验任务。⑵利用控制点及放样坐标在现场进展放样控制，在施工过程中还要对钻机的垂直度等进展丈量监控。垂直度控制需求丈量相互垂直的两个方向，详细实施类似于围护构造钻孔灌注桩及地下延续墙垂直度控制。⑶由于现场施工的影响，为了便于放样控制，可以采取放样偏移一定间隔的线，随后现场用钢卷尺采用支距法进展控制。立柱桩、抗拔桩实践就是钻孔灌注桩，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。中铁三局集团2.5、围护构造侵限情况丈量及钢支撑标高控制虽然在围护构造施工时，思索了一定的外放，但实践施工中，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呵斥了塌孔，就会导致围护构造侵入构造限界。因此，在基坑开挖过程中需求随开挖进展围护构造侵限情况的丈量，根据量测结果及时进展侵限部位的凿除处置，从而节约施工工期。中铁三局集团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，容易呵斥两种不利后果：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，严重时有能够会导致支撑掉落；另一种情况是同一层钢支撑架设标高控制不好，会导致有些钢支撑侵入构造板标高，在构造板施工时，本来设计上不允许拆的支撑必需撤除，这时还要在该支撑附近添加倒撑，给施工带来非常不利的影响。钢支撑标高的控制方法如下：⑴在冠梁内侧运用膨胀螺丝每隔12m打一个固定点，采用普通水准丈量的方法引测出膨胀螺丝的高程；⑵当进展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〔思索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。⑶可以采用常用的程度管进展同一道钢支撑或者临近的钢支撑标高控制情况检查。留意，隔一段时间需求对膨胀螺丝的标高进展复测，防止变形以及膨胀螺丝被破坏，导致标高控制出错。中铁三局集团2.6、井下控制点的设置及丈量车站普通都是分段进展施工的，为了保证井下构造施工，在底板以及每一层中板浇筑时要留意提早埋设井下控制点。普通情况下井下控制点沿左右线的线路中心线埋设，间距在50～100m，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展控制点的坐标丈量。根据实践情况，假设透过钢支撑可以与导墙上点通视，且俯仰角在±30°以内，可以运用全站仪直接按照导线丈量方式丈量并计算坐标。否那么，就需求采用联络丈量方式进展，详细可以采用一井定向或者两井定向，根据现场详细情况实施。高程引测直接采用挂钢尺联络丈量方法测定，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。中铁三局集团2.7、构造施工丈量⑴普通的做法是在构造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，在内业中绘制一张构造施工放线图，一切的构造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构造物进展定位控制。⑵构造施工放线图的绘制对于构造施工丈量控制非常关键，绘制完成的构造施工放线图经复核确认无误之后，方能用于施工放样。在运用过程中一定要做好原始件的保管和管理，不能随意在该图上更改，以免引起错误。⑶构造施工丈量控制中经常会运用到墨斗、锤球、程度管等一些简单却非常有效的丈量控制工具，在实践施工过程中要充分利用。中铁三局集团构造侧墙立模线的放样控制横梁纵梁立模线的放样控制中铁三局集团构造立柱立模线的放样控制积水坑或者下翻梁的放样控制中铁三局集团2.8、洞门钢环施工丈量下半部分钢环的放样控制上半部分钢环的放样控制洞门钢环施工的特点在于钢环比较笨重，需求分为上下两部分进展施工；而且，普通情况洞门钢环施工时，井底都是搭满了脚手架，给丈量放线呵斥了很大的不便。洞门较高，放样时需求搭设暂时脚手架或者运用梯子，也添加了放样的难度。中铁三局集团2.9、站台板及屏蔽门施工丈量站台板、预留孔洞及屏蔽门丈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。土建施工时经常碰到轨顶通风道与站台板不是一同施工的情况，因此，两次定位的正确和一致尤为关键，是车站丈量控制的一个关键点。在实践施工定位时要引起高度注重，特别留意定位运用的控制点坐标必需一致，控制点上5mm误差就会导致放样出屏蔽门位置上下不对应。中铁三局集团2.10、车站开工丈量车站开工丈量方法：方法一：⑴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。⑵用水准仪放样出每个断面上中2点标高，运用梯子、油漆等辅助工具，画出每个断面上的测点标志。⑶外业运用全站仪直接丈量标志点的三维坐标，一次可以丈量多个断面，内业中再与设计边线对比，计算出支距，填入断面丈量表格。方法二：⑴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。⑵用水准仪放样出每个断面上中2点标高，运用梯子、油漆等辅助工具，画出每个断面上的测点标志。⑶沿着车站轨面线在每个断面底板上放样一个仪器架设点；⑷在每个断面的仪器架设点上架设仪器，直接丈量标志点的平距，填入开工丈量表格。中铁三局集团实践上，每隔5m的断面里程标画好后，可以不画断面上的高程标志点，而是直接在丈量中调全站仪竖盘，放样出标高，这样可以节约画断面标志点这项较大的任务量。但是在实测时，却需求由司镜人员与立尺人员沟通棱镜头高程位置，丈量速度变慢。有些全站仪有免棱镜功能，可以直接丈量，这个在方法2中最为适用，但是架一次仪器丈量多个断面时就会发现，视野与侧墙夹角很小，不便于丈量，反而不如运用小棱镜。小棱镜大小普通为35mm，我们丈量时瞄准棱镜中心，内业数据处置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丈量的作业效率影响并不是很大。经过对比可以看出，丈量方法一与丈量方法二主要区别在于内外业任务量的区别上。方法一外业量小，由于一站架设可以丈量多个断面，但是添加了内业任务量，数据采集回来之后需求在CAD中将丈量坐标输入与设计线对比，量测支距再填入开工丈量表格。方法二外业量大，每一个断面均需求架设一次仪器，但是直接丈量平距后填入开工丈量表格就可以，内业计算量很少。两种方法各有利弊，各工程可以根据本身的特点选择。中铁三局集团地铁车站矩形轮廓开工丈量断面布设表示图中铁三局集团3.1、车站施工监测点的布置要求3.2、支撑轴力监测3.3、围护构造变形监测3.4、桩顶程度位移监测3.5、水位变化监测3.6、基坑周边建构筑物地面沉降监测3.7、地下管线沉降监测3.8、基坑收敛监测三、车站及附属构造施工监控量测技术中铁三局集团3.1、车站施工监测点的布置要求⑴施工设计图纸是车站施工监测点布设的根据。⑵结合车站施工实践情况，确定监测重点，确定车站施工监测必测工程及选测工程。⑶分析车站施工工况，确定基坑本体平安监控量测的重点部位及主要监测手段。⑷注重多种监测手段的结合运用，统筹布点，各类测点布置在时间和空间上应有机结合，力求使一个监测部位能同时反映多个物理变化量，以便于监测数据结合分析。⑸分析车站周边环境情况，确定车站周边环境监控量测重点部位及主要监测手段。⑹测点布置既要思索监测对象的变形特征，又要便于观测，还要有利于测点维护。埋测点不能影响和妨碍构造正常受力，不能减弱构造刚度和强度。⑺根据监测方案预先布置测点，以便监测元件及时进入稳定形状，及时采集初值。假设备工中测点遭到破坏，应尽快在原位置或临近位置补设测点，保证观测数据的延续性。中铁三局集团3.2、支撑轴力监测⑴监测点布设混凝土支撑轴力监测采用钢筋计，在混凝土支撑的中间位置选择一个截面，在该截面上、下主筋及左、右构造筋上安装2～4个钢筋计〔2个的话安装在截面上下主筋上〕。钢筋计普通有GJJ-10、GJJ-11两种，其丈量范围及精度如下表所示。型号GJJ-10GJJ-11规格Ф10～Ф40测量范围最大压引力100MPa最大拉压力200MPa最大压引力160MPa最大拉压力250MPa分辨力(%/F·S)≤0.14≤0.07≤0.08≤0.05温度测量范围-25℃～60℃温度测量精度±0.5℃中铁三局集团钢支撑轴力监测可以采用外表应变计或者轴力计。假设是采用外表应变计，那么选择安装在钢支撑的中间位置，上下或左右两侧各安装一只外表应变计。假设采用轴力计，那么直接安装在支撑的固定端头，采用一个钢桶套进展维护，钢套筒长度比轴力计短2～3cm，确保钢套筒不接受轴向力。测点安设终了后，将测线一致引至对应位置的导墙上，对每一根测线进展标识，并区分清楚测点位置。⑵监测方法监测数据的采集均采用振弦读数仪，ZXY-2型振弦读数仪的丈量范围是频率〔f〕500～5000HZ，精度为±0.008HZ，分辨率〔可读变化值〕：±0.1HZ。丈量时显示值为频率模数〔F〕，其中F＝f2×10-3,厂家出厂时的常数通常以模数为单位，或以HZ2为单位给出。ZXY-2型振弦读数仪的丈量显示值可以在频率和模数之间切换。采用频率仪直接衔接一个测点的两根测线，读取频率观测数据。在丈量元器件埋设终了后，采集3次初始值，在误差范围内时，取平均作为初始值，施工时按照要求频率进展监测。⑶监测频率：在基坑开挖及回填过程中1次/天。其他工序期间根据施工情况调整。中铁三局集团中铁三局集团3.3、围护构造变形监测⑴监测点布设通常情况下，围护构造上每10～15m选一个测点，中间桩柱每20m左右在柱顶埋设一个测点。测斜管在围护构造施工时随钢筋笼一同埋设。埋设时一定要留意将节与节之间的接头用胶带缠好，底部的封口一定要缠好，防止在混凝土浇筑过程中浆液流入测斜管内，导致测斜管报废。另外就是测斜管采购时的规格控制，一个测斜孔一定要采用同一批次购置的测斜管，否那么，由于不同批次测斜管加工精度不一样，导致测斜仪探头无法放下去，也会呵斥测斜管报废。测斜管十字卡槽必需与基坑纵向轴线垂直。⑵监测方法在测斜管中取0.5m或者1m为每量测段长度。量测时假定测斜管底端位移为零，由下而上逐段量测各段程度偏向,直至管顶标高为止。量测时将测斜仪沿平行线路方向的管内导槽滑入管底,开场读数。徐徐提升逐段读数，直至管顶标高。提出测斜仪，平转180度反复以上步骤。两次量测的数值平均值即为平行于隧道中线方向的土体位移变化值。同样的方法沿垂直于隧道线路方向的管内导槽量测即可量测出相应的位移变化值。中铁三局集团中铁三局集团3.4、桩顶程度位移所以架设仪器的控制点要选择正确，尽量选择在车站横向的方向上，就以东莞火车站为例，监测点选择在马路对面的楼顶，正好是里程方向，只需在楼顶测出各个位移监测点的角度就可以知道它的位移了。主体构造的位移监测点的布设要合理，在主体构造的位移只会倾斜车站的纵向，横向的位移应该是没有变化的。中铁三局集团3.5、水位变化监测根据基坑实践情况，在基坑内外每20～30米设置一个水位监测孔。埋设一根管壁上打好孔的PVC管，采用钻孔机打孔，水位管深度深化基坑底标高下2m，将PVC管放入孔内，周围采用石子填充。降水期间采用水位计监测降水井及水位观测孔内的水位变化情况。水位计实物图中铁三局集团3.6、基坑周边建构筑物地面沉降监测3.6.1监测点的布设根据基坑周边及全线建筑物的情况分三类进展布设，第一类为重点监测建筑物，指需桩基托换和预加固处置的建筑物以及溶洞等；第二类为重要建筑物指位于隧道正上方的建筑物；第三类为普通性建筑物指隧道施工影响较小只在基坑施工或者隧道施工影响线范围内的建筑物；一切监测点必需埋设结实可靠。对于第一类建筑物，视建筑物规模、外形在建筑物的四角、大转角处沿外墙10～15m或每隔2～3根柱基上埋设监测点。此类监测点布设时用φ14的钻头在底层屋角处钻孔。灌注砂浆，插入φ12的螺纹钢，螺纹钢顶部磨成球状并刻十字丝。此类点兼作建筑物的沉降、倾斜和程度位移监测点。中铁三局集团对于第二类建筑物同样视建筑物规模、外形在建筑物的四角、大转角处沿外墙10～15m或每隔2～3根柱基上埋设监测点，埋设时同第一类建筑物的监测点埋设方法，此类点兼作建筑物沉降和倾斜监测用。对于第三类建筑物，只在建筑物相邻的三个屋角埋设顶部磨成球状的φ10的螺纹钢，方法同前。此类点只做沉降监测用。只需在相对沉降差别较大时才进项必要的倾斜推算。丈量方法：观测方法采用精细水准丈量方法。基点和附近水准点联测获得初始高程。观测时各项限差宜严厉控制，每测点读数高差不宜超越0.3mm，对不在水准道路上的观测点，一个测站不宜超越3个，超越时应重读后视点读数，以作核对。初次观测应对测点进展延续两次观测，两次高程之差应小于±1.0mm，取平均值作为初始值。沉降值计算：在条件答应的情况下，尽能够的布设水准网，以便进展平差处置，提高观测精度，然后按照测站进展平差，求得各点高程。施工前，由基点经过水准丈量测出沉降观测点的初始高程H0，在施工过程中测出的高程为Hn。那么高差△Ｈ＝Hn－H0即为沉降值。中铁三局集团监测频率：通常情况下，围护构造及基坑开挖期间1次/2d，主体构造施工期间2次/7d，拆支撑时频率适当加密，可以根据实践情况进展调整。数据分析与处置：绘制位移—时间曲线散点图，详细分析同地表沉降监测。当位移—时间曲线趋于平缓时，可选取适宜的函数进展回归分析。预测最大沉降量。根据所测建〔构〕筑物倾斜与下沉值，判别建〔构〕筑物倾斜能否超越平安控制规范及采取工程措施的可靠性。中铁三局集团3.7、地下管线沉降监测⑴测点布置：地下管线监测点布设在煤气、给水、污水管线、大型雨水管及电力方沟上，测点布置时要思索地下管线与车站基坑相对位置关系。有检查井的地下管线应翻开井盖直接将监测点布设到地下管线上或其承载