地铁施工测量技术方案

第第 15 章章 施工施工测测量量 施工测量是标定和检查施工中线方向、测设坡度和放样建筑物，测量是施工的导向，是确 保工程质量的前提和基础。地铁工程施工测量的施测环境和条件复杂，要求的施测精度又相 当高，必须精心施测和进行成果整理，工程测量成果必须符合相关规范的要求。 15.1 施工施工测测量技量技术术要求要求 1、施工测量按招标文件和施工图纸、城市测量规范CJJ8、地下铁道、轻轨交通工程测 量规范GB50308 及工程测量规范GB50026 的有关规定执行。 2、对甲方提供的控制点进行检测，符合精度要求后再进行工程的施工测量。 3、对整个工程场区按施工需要布设精密导线平面控制网（如采用原有控制网作为场区控 制网时，要先复核检查，符合精度要求后方能取用）。 4、场区内按施工需要布设高程控制网，并应采用城市二等水准测量的技术要求施测，其 路线高程闭合差应在8mm（L 为线路长度，以 km 计）之内。L 5、北京地铁工程隧道开挖的贯通中误差规定为：横向50mm、竖向25mm，极限误差为 中误差的 2 倍，即纵向贯通误差限差为 L/5000（L 为贯通距离, 以 km 计）。 北京地铁工程平面与高程贯通误差分配 表 15-1 15.2 施工施工测测量特点量特点 1、车站包括主体结构、出入口、换乘通道和风道。采用明、暗挖相结合的施工方法，施工 工艺复杂，工序转换快，地下施测条件差，测量工作量大。 2、地面导线控制网和高程控制网由地面传递到地下，必须保证精度，且要布设形成检测 条件并经常复测控制点。 3、对于车站主体结构，净宽尺寸在建筑限界之外，还应考虑如下的加宽量：50mm 综合施 工误差H/150 钻孔灌注桩施工误差及水平位移。 4、车站钢管柱的位置，其测设允许误差为3mm。钢管柱安装过程应检测其垂直度，安装 就位后应进行检核测量。 地面控制测量联系测量地下控制测量总贯通中误差 横向贯通中误差25mm20mm30mm50mm 纵向贯通中误差L/10000 竖向贯通中误差16mm10mm16mm25mm 5、区间暗挖隧道与地铁一号线设置了联络线，出现跨度达 14m 左右的大跨断面，应充分 考虑它们之间的结构尺寸和位置关系。 6、区间暗挖先通过竖井，再通过横通道和联络道分别进入左、右线隧道，并且南北贯通距 离均大于 300m，造成了后视距离短、转角多，给正洞内导线延伸带来一定难度。 7、整个区间隧道纵断面设置三条竖曲线，坡度分别按 3、24、9、3的上坡形式变 化。 15.3 主要主要测测量量仪仪器器设备设备及人及人员组织员组织 1、根据本标段工程的实际情况，配备以下测量仪器及工具 Lecia702 全站仪 1 套（三个三脚架、一个单棱镜和一个三棱镜）、电子经纬仪 2 台、精密水 准仪 2 台、国产水准仪 2 台及对讲机三部、钢卷尺 2 把、塔尺 6 把、因瓦标尺 2 把，锤球 10 个， 激光指向仪 8 台。 2、现场设测量工程师 2 人，测量技术人员 2 人，测量工 6 人，以满足现场施工测量及施工 的需要。 15.4 平面控制平面控制测测量量 根据本标段的工程特点，利用业主提供的测量控制点，在场区内按精密导线网布设。精密 导线点应沿北京地铁五号线工程在本标段所经过的实际地形选定，以 GPS 网为基础布设成附 合导线、闭合导线或结点网；为了保证本标段与相邻标段的贯通，导线测量用的控制点至少要 贯通联测到相邻标段所用的控制点两个点以上。利用贯通平差后的控制点对建筑物的轴线进 行测设。 精密导线技术精度要求：导线全长 35km，平均边长为 350m，测角中误差2.5，最弱 点的点位中误差15mm，相邻点的相对点位中误差8mm，方位角闭合差5（n 为导线n 的角度个数）,导线全长相对闭合差1/35000；导线点位可充分利用城市已埋设的永久标志，或 按城市导线标志埋设。位于车站地区的导线点必须选在基坑开挖影响范围之外，稳定可靠，而 且应能与附近的 GPS 点通视。 本标段拟布设三条趋近导线，并附合在精密导线点上。地面趋近导线全长不宜超过 350m，平均边长 60m，最短边应大于 30m，趋近导线测量应符合精密导线的有关技术精度要 求。 15.4.1 车站平面控制测量 利用测设好的平面控制网，以车站的两个轴线方向为基线方向，直接把轴线控制点测设 于车站基坑边，经检查复核无误后，设立护桩，利用轴线控制点通过经纬仪把车站轴线直接投 测到基坑内，并对车站结构进一步进行施工放线。若受场地影响，为保证测量精度，也可按以 下分步方法进行测设。 1、明挖段施工测量 利用测设好的平面控制网，测设围护结构中心线（包括车站南北两端及车站东侧风道、出 入口通道、两个换乘道及西侧两出入口处），并设置三个以上的护桩，且采用量尺分别复核结 构总长和分部长度。 2、基坑导线定向测量 向基坑内传递坐标点（不少于两个、可利用明挖结构底板进行水平基点埋设），是从基坑 边向基坑内采用导线测量的方法进行定向（详见图 15-1）。定向测量拟利用有双轴补偿的全站 仪，且全站仪配有弯管目镜，要求其垂直角小于 30，导线定向的距离必须进行对向观测，定 向边中误差应在8之内。 井井井井 井井井 井井井井井井井 井井井井井井 井井井 井井井井井井井 井井井 图 15-1 导线定向测量示意图 坐标点传递后，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（墙、柱）相对关系值，测量内结构净空及柱身中轴线，并用量尺检核 墙与柱、柱与柱的距离是否与设计值相符。 3、暗挖隧道施工控制测量 利用明挖基坑投测的水平基点引伸进洞，结构底板施作完成后，重新恢复线路中线，作为 隧道施工引伸测量的依据。由于暗挖段短于明挖段，后视距较长，因而可据此直接贯通，洞内 不需另设控制点。当掌子面贯通后，联测地上、井下导线网，并进行平差，为道床施工提供可 靠的依据。 15.4.2 区间暗挖隧道平面控制测量 1、竖井联系测量 施工竖井平面尺寸 4.6m6m，井深 21m，拟采用竖井联系三角形测量（详见图 15-2）即通 过竖井悬挂两根钢丝，由近井点测定与钢丝的距离和角度，从而算得钢丝的坐标以及它们的 方位角，然后在井下认为钢丝的坐标和方位角已知，通过测量和计算便可得出地下导线的坐 标和方位角，这样就把地上和地下联系起来了。 O1 B O2 C 井井井 井井井井井井 井井井井井井 A B 井井井 C 井井井 井井井井井井 O1 A O2 图 15-2 联系三角形定向测量示意图 2、地下施工控制导线测量 地下导线测量按级导线精度要求施测。测角中误差5，导线全长闭合差1/15000。开 挖至隧道全长的 1/3 和 2/3 处、贯通前 50100m，分别对地下导线进行复测，确认成果正确或 采用新成果，保障贯通精度。 在隧道未贯通前，地下导线为一条支导线，建立时要形成检核条件，保证导线的精度。地 下施工控制导线是隧道掘进的依据，每次延伸施工控制导线前，应对已有的施工控制导线的 前三个导线点进行检测。地下导线点布设成导线锁的形式，形成较多的检核条件，以提高导线 点的精度。导线点如有变动，应选择另外稳定的施工控制导线点进行施工导线延伸测量。施工 控制导线在隧道贯通前应测量三次，其测量时间与竖井定向测量同步进行。重复测量的坐标 值与原测量的坐标值较差小于10mm 时，应采取逐次的加权平均值作为施工控制导线延伸测 量的起算值。 曲线隧道施工控制导线点宜埋设在曲线五大桩（或三大桩）点上，一般边长不应小于 60m，导线测量采用全站仪施测，左、右角各测二测回，左、右角平均值之和与 360较差小于 6，边长往返观测各二测回，往返观测平均值较差应小于 7mm。 除上述控制测量外，本工程区间隧道平面控制测量，还应通过设在地面上的测量孔（拟设 在贯通区间全长的 1/3 和 2/3 处、贯通前 50100m）投点复核，测量孔采用钻机成孔。当隧道 开挖至测量孔位置时，即利用通过测量孔投测下来的控制点复核洞内导线点，精确控制隧道 中线。必要时可根据实际情况在地面多设测量孔点复核。 3、施工放样测量 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，可用另外两个 已知导线点作起算数据，用同样方法来检测放样点正确与否，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，放样点理论坐标与检测后的实测坐标 X、Y 值相 差均在3mm 以内，可用这些放样点指导隧道施工。也可用放线两个点，用尺子量测两点的距 离进行复核，距离相差在2mm 以内，可用这些点指导隧道施工。 暗挖区间隧道施工放样主要是控制线路设计中线、里程、高程和同步线。隧道开挖时，在 隧道中线上安置激光指向仪，调节后的激光代表线路中线或隧道中线的切线或弦线的方向及 线路纵断面的坡度。每个洞的上部开挖可用激光指向仪控制标高，下部开挖采用放起拱线标 高来控制。施工期间要经常检测激光指向仪的中线和坡度，采用往返或变动两次仪器高法进 行水准测量。在隧道初支过程中，架设钢格栅时要严格的控制中线、垂直度和同步线，其中格 栅中线和同步线的测量允许误差为20mm，格栅垂直度允许误差为 3。 15.5 高程控制高程控制测测量量 地面高程控制网应是在城市二等水准点下布设的精密水准网。精密水准测量的主要技术 要求应符合表 15-2 的规定。 15.5.1 车站高程控制测量 精密水准测量观测的主要技术要求 表 15-2 注：水准视线长度小于 20m 时，其视线高度不应低于 0.3m；L 为往返测段、附合或环线的水准 水准仪的型号DS 1 每公里高差全中误差（mm）4 视线长度（m）60路线长度（km） 前后视较差（m）1.0水准仪的型号DS1 前后视累积差（m）3.0标尺类型因瓦 视线离地面最低高度（m）0.5与已知点联测往返各一次 基辅分划读数较差（mm）0.5 观测 次数附合或环线往返各一次 基辅分划所测高差较差（mm）0.7往返较差、附合或环线闭合差（mm）8L 路线长度（km）。 对于车站施工时的高程测量控制，利用复核或增设的水准基点，按精密水准测量要求把 高程引测到基坑内，并在基坑内设置水准基点，且不能少于两个，通过基坑内和地面上的水准 基点对车站施工进行高程测量控制。 15.5.2 区间隧道高程控制测量 区间隧道高程测量控制，通过竖井采用长钢卷尺导入法把高程传递至井下，向地下传递 高程的次数，与坐标传递同步进行。先作趋近水准测量（主要技术要求应符合表 15-2 的规定）， 再作竖井高程传递（详见图 15-3）。 井井井 井井 井井 井井井井井 井井 井井井井井井 井 井 井 井 井 图 15-3 竖井高程传递示意图 经竖井传递高程采用悬吊钢尺（经检定后），井上和井下两台水准仪同时观测读数，每次 错动钢尺 35cm，施测三次，高差较差不大于 3mm 时，取平均值使用，当测深超过 20m 时三 次误差控制在5mm 以内。 地下施工控制水准点，可与地下导线点合埋设于一点，亦可另设水准点。水准点密度与导 线点数基本相同，在曲线段可适当增加一些。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。 地下施工水准测量可采用 S3水准仪和 5m 塔尺进行往返观测，其闭合差应在 20mm（L 以 km 计）之内。开挖至隧道全长的 1/3 和 2/3 处、贯通前 50100m，分别对地L 下水准按精密水准测量复核，确认成果正确或采用新成果，保障高程贯通精度。 15.6 与与邻邻近近标标段或建筑物接口段或建筑物接口处处的的联联系系测测量量 对于车站及区间预留的接口，施工前要对这些位置轴线、高程与有关部门进行确认，并进 行与对方控制网的复核测量，以保证接口的正确连接。 15.7 施工控制施工控制测测量成果的量成果的检查检查和和检测检测 检测均应按照规定的同等级精度作业要求进行，及时地提出成果报告，一般检测互差应 小于 2 倍中误差，可用原测成果，若大于该值或发现粗差，应由监理会同监理部采取专项检测 来处理。 检测地上、地下导线的坐标互差12mm，20mm；检测地上、地下高程点的高程互差 3mm，5mm；检测地下导线起始边（基线边）方位角的互差 10；检测相邻高程点互差 3mm；检测导线边的边长互差8mm；检测隧道中线点坐标的互差16mm；检测经竖井悬 吊钢尺传递高程的互差3mm；对影响隧道横向贯通的检测误差应严格控制。 15.8 隧道隧道贯贯通通误误差差测测量量 平面贯通测量：在隧道贯通面处采用坐标法从两端测定贯通点坐标差，并分别投影到线 路和线路的法线方向上，求得横向误差和纵向误差进行评定（标准见“北京地铁工程平面与高 程贯通误差分配表 15-1”）。 高程贯通测量：用水准仪从贯通面两端测定贯通点的高程，其误差即为竖向贯通误差，评 定（标准见“北京地铁工程平面与高程贯通误差分配表 15-1”）。 15.9 地下控制网平差和中地下控制网平差和中线调线调整整 隧道贯通后，地下导线则由支导线经与另一端基线边联测变成了附合导线，支线水准也 变成了附合水准，当闭合差不超过限差规定时，进行平差计算。 按导线点平差后的坐标值调整线路中线点，改点后再进行中线点的检测，直线夹角不符 值6，曲线上折角互差7，高程亦要使用平差后的成果。 隧道贯通后导线平差的新成果将作为净空测量、调整中线、测设铺轨基标及进行变形监 测的起始数据。 为了确保隧道正确贯通和满足设计的净空限界，必须有严格的检查和检测制度。施工控 制测量成果，经自检和驻地监理审批，向施工监理部提出检测申请（申请单与成果表），由施工 监理部通知测量监理进行检测。 15.10 施工施工测测量精度的保障措施量精度的保障措施 由于工程工期和施工环境的限制，结构施工要形成流水作业，必须提前衬砌，而不是等到 贯通调整中线和标高以后。这使得测量工作不允许出现测量误差超出限差的情况，在施工中， 必须高度重视测量工作，必须加强施工测量检核。为达到中线和标高的测量误差均在限差内 的目的，特制定以下技术措施： 1、施工放样前将施工测量方案设计与意见报告监理审批。内容包括施测方法、操作规程、 观测仪器设备的配置和测量专业人员的配备等。 2、固定专用测量仪器和工具设备，建立专业测量组，专人观测和成果整理。 3、建立测量复核制度，按“三级复核制”的原则进行施测。每次施测后，须经测量工程师 复核。 4、加强对测量用所有控制点的保护，防止移动和损坏；一旦发生移动和损坏，应立即报告 监理，并与监理协商补救措施。 5、用于本工程的测量仪器和设备，应按照规定的日期、方法送到具有检定资格的部门检 定和校准，合格后方可投入使用。 6、用于测量的图纸资料，测量技术人员必须认真核对，必要时应到现场核对，确认无误无 疑后，方可使用。如发现疑问作好记录并及时上报，待得到答复后，才能按图进行测量放样。 7、原始观测值和记事项目，应在现场用钢笔或铅笔