地铁施工测量管理.ppt

,杭州市轨道交通施工测量管理,北京城建勘测设计研究院有限责任公司 教授级高工 王荣权,2019年2月10日,结合理论 符合规范 落实管理要求 实际案例介绍,2019年2月10日,施工测量管理组织框架 杭州地铁施工测量分级管理 施工测量质量管理目标 地铁施工测量主要内容 主要使用的测量规范 坚持测量复核制 测量分工负责制,2019年2月10日,一、前 言,城市轨道交通建设工程中的施工测量是基础性工作，施工测量质量是工 程质量的基本保障，直接关系工程安全、经济社会发展和人民群众的切身 利益。为加强城市轨道交通工程测量成果质量的控制，保障建设工程的质 量与安全，提高测量成果质量水平，在建设工程中必须要加强测量项目管 理。 项目管理：城市轨道交通工程建设项目涉及各个领域和多个专业，业主 由于自身时间、精力和专业等方面的限制，其管理大都采用间接方式，通 过各种委托协议和合同，把工程项目的各项任务和管理职责以及各项风险 分解到有关单位，项目业主进行总体协调和控制。我们把测量系统管理也 归类为其中的一个项目管理。 控制目标：城市轨道交通建设工程的测量工作是为设计、施工服务的， 主要是保证结构和线路位置满足设计要求。为满足上述要求，也就清晰了 测量项目目标。,2019年2月10日,一、前 言,工作内容：围绕测量项目目标，工作内容包括设计阶段、施工阶段的全 部测量工作，这些工作包括控制测量、地形测量、定线测量、管线测量和 调查、施工测量、变形监测和竣工测量等类。 组织结构：测量项目组织形式要适合测量工作的开展与管理，因此应根 据测量项目特点设计组织结构，包括测量项目的管理形式、组织层次、以 及各层次间相互关系等。 岗位与职责：工作岗位的确定要能满足项目目标实现的要求，要以事定 位。工作岗位确定后，要确定各个工作岗位的工作职责，工作职责也要满 足项目工作内容的需要。 配置人员：要根据工作岗位和工作内容配置相应人员，要以事定岗，以 岗定人。 工作流程与信息流程：组织形式确定后，大的工作流程就基本明确了， 但具体的工作流程与相互之间的信息流程则需要在工作岗位与工作职责明 确后确定下来，并落实到书面文件上。 制定考核标准：为了保证项目目标的实现、保证工作内容的完成、提高 工作绩效，必须对各层次的以及各岗位进行考核。,2019年2月10日,二、施工测量管理组织框架,在城市轨道交通工程建设中，各地的工程建设管理单位都根据自身的实 际情况，设立了符合自身要求的施工测量管理方式和管理体系，从目前情 况看，全国城市轨道交通工程测量管理方式大概有业主集中统一管理、业 主委托集中统一管理和业主委托分散管理等。 2.1业主集中统一管理 业主设置测量技术管理部门和岗位，并由测量主管主抓测量工作，在这 种情况下一般采用集中统一管理模式。该管理模式分四个层次。第一层是 业主测量管理部门，负责全线测量工作的管理与协调（下达任务、制定技 术文件、指导专业测量队工作等）。第二层是专业测量队，在业主测量管 理部门指导下负责主要测量技术控制（负责全线工程的施工控制测量和控 制网的维护，对施工过程的施工控制测量、隧道结构断面、铺轨控制基标 等进行检测工作）。第三层是驻地监理的测量组，负责所监理工程的全部 施工测量作业监管。第四层是承包商测量组，负责所承包工程的全部施工 测量作业。,2019年2月10日,2.2委托集中统一管理 业主不设置测量技术管理部门，通过招标，采用委托专业测量单位进行 集中统一管理模式。该管理模式把测量管理和主要技术控制由测量单位来承 担，弱化业主在具体事务中的职能。分专业测量队、驻地监理测量组、承包 商测量组三个层次。 2.3委托分散管理 委托分散管理模式是业主同样不设置测量技术管理岗位，但采用分散管 理方法，把专业测量工作分解到每一个工点，并作为单体工程的一部分工作 内容，其质量、进度等由驻地监理进行监管，因此第一层为驻地监理测量 组，第二层为进行测量实施的专业测量队与承包商测量组。 三种管理方式，各有千秋，从线路的施工质量控制来看宜采用业主集中 统一管理模式，从具体工点的质量、进度、投资控制来看可采用分散管理模 式。目前，全国地铁建设中多数采用业主集中统一管理形式。,二、施工测量管理组织框架,2019年2月10日,施工测量分业主委托的测量中心，驻地监理、承包商三个层次进行管理。规划管 理职责、确定管理流程，使管理过程得到覆盖。 业主管理部门委托测量队伍驻地监理承包商 管理要求，自上而下 测量报验，自下而上 承包商测量队：对所承包的工程项目测量质量负全责，完成所承包工程项目需要 的一切施工控制测量和细部放样的全部施工测量工作。接受驻地监理的日常管理和业 主测量队的技术审核。 驻地监理工程师：按监理细则履行日常管理职责，督促承包商执行管理规定；对 承包商的测量成果进行验收，重要部位应进行复测。 业主委托的专业测量队：负责统一全线测量作业标准，维护首级gps点、精密导 线网、ii等水准点的完好和稳定；代表业主进行交接桩；及时对承包商的控制测量进 行检测并对报验的测量成果作出评定；对全线各分段工程的衔接进行检测；控制全线 地下主导线、主水准网的准确。,三、杭州地铁施工测量分级管理,2019年2月10日,施工测量质量管理目标是确保全线建筑物、构筑物、设备、管线安装按设计准确 就位，在线路上满足线路设计要求，实现运营目标。重要指标如下： 【轨道交通工程测量主要过程】 4.1 在任何贯通面上，地下测量控制网的贯通中误差，横向不超过50mm，竖 向不超过25mm。 【规范强条】1.0.7 暗挖隧道横向贯通中误差应在50mm之内，高程贯通中误差应 在25mm之内。 这是本规范为数不多的强制性条文，是隧道贯通最标志性的数据，是满足线路设 计的最根本保障，是工程验收的总体依据，地铁施工测量中各项精度指标设计由此分 解而来，因此须在实际工作中通过各种手段加以控制和实现的。 按照测量控制的过程，贯通指标分解为：地面 gps 控制网点位测量中误差为 20mm; 地面精密导线和近井导线测量中误差为15mm; 联系测量中误差为 20mm; 地下控制导线最远点点位中误差为30mm。 【根据北京几条新建地铁线的贯通测量数据统计，贯通中误差实测值值一般为贯通所 要求控制值的 40%。】,四、施工测量质量管理目标,2019年2月10日,4.2 隧道衬砌不侵入建筑限界，设备不侵入设备 限界。保证建成的地铁工程项目能实现正常运营功 能的预期目标。 限界一般应根据车辆的轮廓尺寸和技术参数、轨道 特性、受电方式、施工方法、设备安装等综合因素 确定，并分为车辆限界、设备限界、建筑限界等。 4.3 建(构)筑物、设备和装修、管线的竣工形（体）位（置）误差满足城 市轨道交通工程测量规范gb503082008、地下铁道工程施工及验收规 范gb502991999和地铁施工验收标准规定。 本规范制定时，对结构位置和尺寸、各类设备间关系，均严格参考地下铁 道工程施工及验收规范的相关规定而制定，为最终验收打好了基础，同时也增 强了执行的必要性。,四、施工测量质量管理目标,2019年2月10日,五、地铁施工测量主要内容,轨道交通施工阶段分为土建结构施工阶段、轨道和设备安装阶段、竣工阶 段。 土建结构施工阶段应进行加密施工控制测量、定线测量（建、构筑物、线 路施工定线等）、竖井联系测量、施工放线测量、限界测量、监控量测等； 轨道和设备安装阶段应进行铺轨基标测量、设备安装测量、线路标志测 量； 竣工阶段应进行全线线路轨道竣工测量、区间、车站和附属建筑结构竣工 测量、线路沿线设备竣工测量、地下管线竣工测量以及测量成果的资料验收 等工作。,2019年2月10日,5.1 施工控制测量可分为三部分：地面控制测量、联系测量、地下控制 测量 地面控制测量：维护施工期间地面的平面高程主控制网完整的维持测量 工作；为开展施工测量工作方便所加密的地面控制点（包括地面工程、明挖 工程的地面中桩）并维持测量工作。【一般为一年进行一次检测，必要时加密】 【北京13号线，清河货场高架段，对接处高程错12cm，问题出在刚好是 使用的点出错，一是检测控制点未发现错误，二是使用时没有与其他点进行 联测，问题没能排除，三是反映出施工单位对点的保护不到位】 联系测量：明挖工程投点、定向，暗挖与盾构工程的竖井投点、定向； 向地下传递高程。 联系测量是将地面坐标、方位和高程传递到地下隧道或空间，建立起 地下与地面统一的坐标和高程系统，作为地下各项测量工作起算数据。联系 测量是隧道控制测量的重要环节，对隧道贯通影响很大，必须引起重视。 1 联系三角形法，一般适合于井口小、深度大的竖井进行联系测量。虽 然其作业工作量较大，但其精度很稳定，因而国内很多单位仍在使用该法， 在城市轨道交通联系测量工作中该法也得到广泛应用。,五、地铁施工测量主要内容,2019年2月10日,2 陀螺经纬仪、铅垂仪(钢丝)组合法，首先应用在北京地铁复-西 段的施工测量中，在西单车站施工技术科研成果的鉴定会上，得到了与 会专家肯定，其方法简单、精度高、作业时间短，此后推广到北京地铁 复八线和全国各线的施工测量中。 3 导线直接传递法，较适合于井口大、深度浅(深度小于30m)的竖 井进行联系测量。用导线测量方法将坐标和方位直接传递到隧道内，如 果不能一次传入隧道，可再经分层隧道或站厅过渡传入隧道。此法工作 量较小、简单易行，在适应的条件下应用较多。 4 投点定向法，该法利用在车站两端的出土井搭设人、仪分离的观 测台，将坐标用投点仪直接投入井内，此法前提条件是井下两点应当通 视。另外，当隧道贯通距离较长时，为控制隧道掘进的横向误差，对浅 埋隧道可通过地面钻孔，用吊锤或光学、激光铅垂仪将坐标传入地下隧 道内，将地下施工控制支导线变成坐标附合导线，由此提高地下施工控 制导线精度，并使用平差后的导线成果继续指导隧道掘进。 注意的点：短边控制长边（通过施工竖井向临近的隧道传递坐标和 方位，基线距离13米，掘进到80米时偏8cm）,五、地铁施工测量主要内容,2019年2月10日,地下控制测量：明挖地下中线控制点测量，暗挖与盾构施工的地下主导 线控制测量；明，及地下主水准网控制测量。 【规范】10.2.7 控制导线点在隧道贯通前应至少测量三次，其测量时间与 竖井定向同步。重合点重复测量坐标值的较差应小于30d/dmm，满足要求时 应取逐次的加权平均值作为控制点的最终成果指导隧道掘进。 10.2.8 隧道长度超过1500m时，宜布设控制导线网或边角锁等。 5.2 施工过程测量包括放样和定线测量、检核测量(盾构机定位和姿态检 测)、贯通测量。 a 建筑物、构筑物的结构放样测量、线路工程施工定线测量 地下结构的车站与施工竖井等维护体系或支撑结构（连续墙、护坡桩） 施工放样开始； 高架车站和桥梁的基础体系施工（桩基施工）定位放样与线路定线； 【规范中对于各种施工方法，对放样、定线、安装测量都做了详细的要求 和指标限制，并提出了检核手段。一般不容易出问题。特意提出，对于独立 进行的测量工作要注意。如北京八通线高架段支撑桩基位置放偏，三组，最 后废掉重做，发现的早，损失还不大】,五、地铁施工测量主要内容,2019年2月10日,五、地铁施工测量主要内容,b 暗挖法中为线路（结构）中线测设，盾构定位、掘进定向和等测量。 盾构施工做为安全、快捷、技术集中、节省人力的施工方法，在隧道施工中 越来越占据较多的比例，许多城市新建线路有的是全线采用盾构施工。因 此，要加强盾构测量认知、管理和安全控制。 盾构机生产厂家和型号不同则配置不一样，对自身具有导向测量系统的盾构 机，其盾构机姿态可由自身导向测量系统独立完成。但施工测量控制点数据 和稳定状况需要依靠人工测量方法确定，由于隧道内情况复杂，所依据的测 量控制点稳定状况不好，加之导向测量系统难免出故障，因此，对关键关键 环节要加强控制。 关键环节：始发前的定位与检核；曲线段掘进； 掘进过程中及时对测量控制点（如吊篮上的靶牌） 检测和数据更新；定期采用人工测量对盾构机 自动系统进行核对；盾构环片检核验证。,2019年2月10日,五、地铁施工测量主要内容,【三号线北延段11标距贯通面还有100环左右，挖偏了10cm多，原因是人工测 量盾构机姿态不及时。三号线北延段7、8、9标均挖偏，最大有50cm。原因都 有人工测量盾构机姿态不及时。四号线北延段车黄区间挖偏了40cm，原因是 注浆导致控制点偏移。五号线大西区间挖偏20cm，原因是地质条件不好，土 质太硬，盾构机挖不下去。三号线大汉盾构区间挖偏，原因是地质条件不 好，一边是软土，一边是硬土。北京地铁四号线某盾构区间，其中右线掘进 十几米后就发生了偏移该段最大偏移量达2.1米。其原因是由于隧道掘进期间 盾构机厂家人员回国，施工单位作业人员对新引进的盾构机设置参数不明 确。施工单位及业主检测单位的控制点和检测数据均无差错。事发后在隧道 掘进100多米后强行纠错将盾构机调回了设计线路位置。隧道施工完成后设计 单位对该段线路进行了复核，发现线路按隧道偏移位置调整后地铁车辆不能 正常行使，必须把线路改回设计位置。该区间偏移的100多米线路位于北京南 站附近的一个公园内，后来明挖了100多米把线路该回了设计位置。明挖施工 正赶上雨季，接头部漏水，地表水回灌，造成已安装设备的五个车站被淹， 损失巨大。】,2019年2月10日,五、地铁施工测量主要内容,c 铺轨阶段所需要的测量工作，重点是控制铺轨基标测设来保证轨道 的设计位置和线路参数，同时亦是保证行车的限界要求。 从运营效果看，地铁列车运行的平稳与舒适，是乘客对建设水平的最 直接的感受和验证，是百姓对政府和建设单位建设能力评价的重要指 标之一。所以说，轨道铺设在地铁工程起到画龙点睛的作用。目前地 下线、高架线路均采用高标准混凝土整体道床，一旦铺设完成，钢轨 位置的调整量非常有限，或者说出了差错非常难以纠正，再加上建设 后期工期非常紧，因此要求不能出错。 铺轨基标不但是建设期间指导轨道的铺设的测量控制点，也是运营期间 用于轨道维护的测量控制点。为保证架设轨道的准确和行车的平稳与舒适以 及高精度的指导运营阶段的测量工作，精确地测设铺轨基标是至关重要。,2019年2月10日,五、地铁施工测量主要内容,铺轨基标与行车轨道、授电轨道、排水沟等设施的位置关系： 铺轨基标测设在线路中心 铺轨基标测设在线路两侧,2019年2月10日,五、地铁施工测量主要内容,5.3 竣工测量主要包括与线路相关的线路结构竣工测量、线路轨道竣工 测量、沿线设备竣工测量以及地下管线竣工测量等。 18.1.1 竣工测量与测量成果资料验收主要内容应包括： 1 线路轨道竣工测量； 2 区间、车站和附属建筑结构竣工测量； 3 线路沿线设备竣工测量； 4 地下管线竣工测量； 5 测量成果资料验收。 【竣工测量时，因各个城市对竣工测量成果资料要求不完全统一，因此 该成果资料除应满足城市轨道交通工程竣工测量与验收基本要求外，还应满 足地方建设工程规划监督测量测量要求或竣工备案验收要求。】 5.4 其他测量作业是指为工程前期、后期工作，为工程措施服务的测量 作业和控制施工影响的地上、地下及周围建筑物的变形观测等测量。 【管线拆改； 建筑如：指挥中心、变电站等用房-要走规划验收，灰线、正负零、竣工】,2019年2月10日,六、主要使用的测量规范,城市轨道交通工程测量规范gb503082008； 城市测量规范cjj899； 新建铁路工程测量技术规范tb1010199； 工程测量规范gb5002693； 建筑变形测量规程jgjt897； 全球定位系统城市测量技术规程cjj73 97； 国家一、二等水准测量规范gb1289791。 【使用规范的原则：gb 国家基本标准；cj/cjj-城镇建设行业标准； jg/jgj-建筑行业标准；tb/tbj-铁路运输行业标准。原则：优先使用地方标 准、行业标准、国家标准，城市轨道交通工程测量规范兼具国标和行业 标准。强调：尽可能选用最直接的规范；掌握详细规定与指标参数】 规范体系：前苏联体系；美国体系；欧州及日本的体系,2019年2月10日,七、坚持测量复核制,7.1 测量工作必须坚持复核制，参与地铁工程建设的各承包商、 监理单位、业主委托的专业测量队等所开展的测量工作，都要遵循复 核制这一基本规定。如：测量的图纸资料的检核；测量控制点的检 核；施工放样抽检、贯通前的全面复核工作。 【复核制是测量方法自身 的特点需要、也是地铁工程复杂性的要求、更是分级管理和控制的需要】 7.2 严格执行开工前的交接桩制度和复验申报制度。 业主应向承包商和驻地监理工程师提供首级gps点、精密导线点、等 水准点点位的资料。各方签署交接桩文件纪要。承包商接桩后，必须 进行复测和对桩点进行保护。 【首先是避免用错点；点的位置、标识、精度情况有全面了解。】 总包单位的测量完成后，将成果提交驻地监理进行查验复核，然后提交业 主测量队最终检测，并进行评价。 【复验申报制度，体现管理的责任和操作的流程，也是确保不出重大偏 差的保证。】,2019年2月10日,七、坚持测量复核制,7.3 利用已知点进行引测、加点和工程放样前，必须坚持先检测后利用 的原则，即已知点检测无误或合格时，才可利用。 【北京八通线，四惠东站区间高架段，高程系统13cm的系统差，最后设 计重新调整设计图纸，增加高程断链。问题出在定福庄站先期开工，使用的 高程控制点国家二等水准点沉降较大，又没与相邻的等级水准点联测。 检核要构成条件，三个点间边、角关系确定相对变化；两个点间高差确 定高程点变化】 7.4 承包商必须有行之有效的多级复核制。所承包工程的控制测量均须 进行至少两级复核（由监理工程师监控）；驻地监理对工程的控制测量、放 样及其它测量工作均须进行复核。 7.5 以下部分须经业主委托测量队检测合格后才能进行下一步的施工： 矿山法区间：地面加密控制点；地下导线及水准在隧道掘进（含 联络通道）至50m处、100150m处和距离贯通面150 200m处分别进行一次 包括联系测量在内的检测（若单向开挖长度超过1km时，掘进至500m处要增加,2019年2月10日,七、坚持测量复核制,一次检测）；隧道开挖接近贯通面时，应对隧道内的控制点进行一次全面检 测。 【规范】联系测量、地下平面控制测量和地下高程控制测量，在隧道贯通前应 至少独立进行3次，并以各次测量的加权平均值指导隧道贯通。 无论定向和高程传递，在隧道贯通前至少进行三次测量的原因如下： 1、一次测量不能满足贯通测量精度要求，多次测量可提高定向和传递高 程的精度。 2、由于受隧道结构自身不稳定和施工的影响，隧道中的导线点易于变 动。 3、增加隧道内支导线测量路线检核条件。 盾构法区间：地面加密控制点；基线及始发前的圆心定位及地下 高程点；地下导线及水准；隧道开挖接近贯通面时，应对隧道内的控制点进 行一次全面检测。 【施工测量时要及时检核盾构机的各项姿态测量数据，尤其是始发、曲线 等关键部位。】,2019年2月10日,七、坚持测量复核制,地下车站： 地面加密控制点；地下导线及水准在施工完第一块底 板后、至整个车站长度的12处及车站底板结构完工时应进行检测。 明挖车站：地面加密控制点；施作围护结构时四角及变断面处定位检测，基坑开挖至底部应进行坐标、高程传递测量检测。 明挖区间：地面加密控制点；开挖控制线；地下导线及水准在施工完 第一块底板后、至整个区间长度的14、12、34长度处及底板完工时 应进行检测。 地面线、地面车站：地面加密控制点；中线控制点或结构轴线等应进行检 测。 高架桥梁：地面加密控制点；承台（含桥台）中心应进行抽检； 梁位应在第一跨架完后、整个区间长度的14、12、34长度处及最后一 跨架完后应进行检测。,2019年2月10日,八、 测量分工负责制,8.1 业主委托专业测量队的主要任务 业主专业测量队应由富有地铁工程测量经验的高级工程师和工程师数人 主持工作；应当有富有观测经验的测量技师、技工数人，并有精通仪器校验 的技师从事操作；以上人员应相对稳定，调换测量技术负责人须申请，经业 主书面认可后方可调换。 许多单位进行了iso9001质量认证、三体系认证、计量认证。不管是那个 认证，都非常强调人员、仪器的保证，这是技术质量的根本保证。 计量认证中对人员、设施和环境条件、检测方法、检测设备、校准与检验、 抽样、成果质量管理、检测报告等八大要素作为技术的要求进行强调。 及时掌握全线地面、地下控制测量现状和需求情况。 定期复测首级控制网（gps网、精密导线网、ii等水准网）：若在施工 期间承包商反映首级网发生变化，应立即进行检测并保证其在施工期间的完 整性、正确性。,2019年2月10日,八、 测量分工负责制,8.1 业主委托专业测量队的主要任务 及时对承包商的控制测量成果进行检测，并做出评价。 检测全线铺轨控制基标。 检测全线限界断面。 总结推广地铁测量经验，分析解决测量工作中的偶发问题。 根据业主指令完成与地铁工程有关的测量任务。,2019年2月10日,八、 测量分工负责制,8.2 驻地监理的主要任务 应由有工