技术交底—测量.doc

中铁成都投资发展有限公司技术交底记录编号：单位工程名称分项工程分部工程施工项目施工测量施工单位中铁十局集团成都地铁7号线9标项目经理部交底人审核人交底日期交 底 内 容地铁工程测量工作可分为建立控制网和以控制网为基础的施工放样测量两部分。主要内容包括：1、复测设计院交接的控制点，再根据实际情况加密平面控制点及水准点，在地面建立平面与高程施工控制网；2、将地面上的坐标、方向和高程传递到地下去的联系测量；3、在地下进行平面与高程控制测量；4、根据地面、地下控制点进行施工放样，指导地下工程的正确开挖、主体结构施工以及盾构施工，保证开挖、主体结构和盾构施工不超过规定的限界，保证线路各相向开挖面在平面和高程上按设计的要求正确贯通。一 平面及高程控制测量作业方法1、地面控制网及交桩点复测交接桩后，组织项目部测量队、公司级别的精测队、中铁二局精测队依据甲方提供的“平面、高程控制点成果”对导线控制点进行复测,同时根据现场施工情况，对精密导线加密点、,水准加密点按规范进行联测，并报中铁二局精测队进行复测。当测量成果满足规范要求，方可使用导线及水准加密点的成果，形成三级复核制度， 并将复测报告结果上报监理单位。若导线网和高程网精度分别能够满足工程测量规范中的四等导线测量和二等水准测量的技术要求，则对测量桩点进行标识和保护;如较差超限立即以书面形式上报监理工程师确认,由监理工程师及时会同甲方和控制测量单位研究解决。2、地面加密点布设利用业主设计提供的平面控制点和水准点，根据本工程的施工需要，在地面上埋设相应的加密平面控制点和加密高程控制点，选点布设情况如下：1）地面加密导线点以业主提供的精密导线点(GPS点)为依据，根据盾构区间及车站的位置走向，在每个施工场地附近，根据现场情况布设平面控制点。所设的加密导线点与业主所提供的平面控制点形成一条闭合或附合精密导线。2）地面加密水准点以设计所提供的精密水准点为依据，在每个施工场地附近根据场地情况布设加密水准点。所设加密水准点和业主所提供的精密水准点形成一条附合水准路线。水准点间的高差，以安置一次水准仪即可联测为佳。点位应埋设在稳固安全、能长期保存、便于寻找和施测的地方，导线点可兼做水准点。3）加密点布设应远离烟囱、散热塔、散热池等发热体及强电磁场。4）点与点之间必须通视良好，其视线距障碍物的距离不宜小于1.5m，以能保证成像清晰、不受旁折光等因素影响为原则，尽可能选在避开施工干扰、车流和人流量少、稳定坚实的地方。3、地面加密导线测量1）根据规范要求按精密附合导线的作业要求进行施测。2）导线点之间的高差不宜过大，其视线距障碍物的距离不宜小于1.5米，以减弱地面折光和旁折光的影响。对于高差较大的测站，采用每测回观测都重新整平仪器的方法进行多组观测，取平均值作为该站的最后结果。3）用全站仪测量边长时，考虑气象改正和棱镜常数改正。4）为保证导线测量的精度，应做好以下几点： 水平角观测采用2全站仪,仪器应经过有检定资格的单位检定。 水平角的观测，应在观测总测回中以奇数测回和偶数测回分别观测导线前进方向的左角和右角。左角平均值与右角平均值之和与360较差应小于4，其误差值不应大于测角中误差的2倍。 前后视边长相差较大，观测时需要调焦时，宜采用同一个方向正倒镜同时观测法，此时一个测回中不同方向可以不考虑2C较差的限差。 水平角观测过程中，气泡中心位置偏离整置中心不宜超过1格，当观测方向的垂直角超过3时，宜在测回间重新整置气泡位置。 导线的技术要求如下表4.2.3-1：平均边长(m)导线总长度(km)每边测距中误差（mm)测距相对中误差测角中误差（）测回数方位角闭合差（）全长相对闭合差相邻点的相对点位中误差（mm）级全站仪级全站仪3503441/600002.5465n1/350008表4.2.3-1 水平角观测结束后，测角中误差应按下式计算：式中：附合导线或闭合导线环的方位角闭合差（）；n计算时的测站数；N附合导线或闭合导线环的个数。 测距时，应在启动仪器20-30min后观测，以保证仪器适应室外环境；在成像清晰和气象条件稳定时进行，雨、雾和大风天气作业时尽量避开，不宜顺光、逆光观测，严禁将仪器照准头对准太阳；测距过程中，当视线被遮挡出现粗差时，应重新启动测量；当观测数据超限时，应重测整个测回。 测距的主要技术要求:总测回数:往返测各2测回；一测回指照准目标一次读数4次；一测回读数较差(mm):4；单程各测回较差(mm):6；往返较差(mm): 2(a+bD)。 内业计算中数字取值精度的要求如下:方向观测值及各项修正数(): 0.1；边长观测值及各项修正数(m): 0.0001；边长及坐标(m): 0.0001；方位角(): 0.1。4、地面加密水准测量1） 施测前，要对所使用的水准测量仪器和标尺进行常规检查与校正。一等水准测量仪器的i角应小于或等于15。2） 水准的往、返观测应各选在天气晴朗的上午和下午分别进行，要避开大风大雨天气，每次观测前都应先让仪器适应室外环境后，方可进行观测。3） 采用单一水准路线（附合或闭合），以精密水准的等级进行往、返测，观测次序如下： 往测奇数站的观测程序：后前前后； 往测偶数站的观测程序：前后后前； 返测奇数站的观测程序：前后后前； 返测偶数站的观测程序：后前前后；由往测转向返测时，两根水准尺必须互换位置，并应重新整置仪器。4） 往、返测高差较差满足精度（闭合差4mm；L为往返测段,附合水准路线的长度，以km计）要求后进行计算机平差，求出各高程点的高程。较差超限时，应重新观测。5） 在测导线时可利用光电测距三角高程法对水准点进行校核。表4.2.4-1水准测量的测站观测限差（mm）等级上下丝读数平均值与中丝读数之差基、辅分划读数之差基、辅分划所测高差之差检测间歇点高差之差一等3.00.40.61.0二等3.00.50.72.0 注：使用数字水准仪观测时，同一测站两次测量高差较差应满足基、辅分划所测高差较差的要求。表4.2.4-2水准网测量的主要技术要求 水准测量等级每千米高差中数中误差（mm）附合水准路线平均长度（km）水准仪等级水准尺观测次数往返较差、附合或环线闭合差（mm）偶然中误差M全中误差MW与已知点联测附合或环线一等123545DS1铟瓦尺或条码尺往返测各一次往返测各一次4二等2424DS1铟瓦尺或条码尺往返测各一次往返测各一次8注：1、L为往返测段、附合或环线的路线长（以KM计）；6） 采用数字水准仪测量的技术要求与同等级的光学水准仪测量技术要求相同。加密测量完成后将设计给的点与加密点成果一起报中铁二局，中铁二局根据要求进行对平面及高程的交桩点及加密点进行复测，当结果满足要求后，施工方方可使用设计及加密点的成果。在施工放样过程中采用四等导线测量及水准测量。5、平面和高程联系测量由于本工程为地下工程，为确保施工的准确性，因此在施工期间须进行平面及高程联系测量，将地面的平面坐标、方位及高程传至隧道。本区间的联系测量拟采用钢尺导高法和两井定向法进行。1）两井定向法平面联系测量根据本区间始发井实况平面联系测量决定采用两井定向法进行几何定向，如下图： 图中A、B为从左线或右线两井口吊下的钢丝，RN、RS为右线两基线点，LN、LS为左线两基线点在两井定向中，遵循以下几点：.两井定向独立进行三组，每组分左右线分别计算基线点坐标，坐标闭合差满足规范要求后平差，最后取三次的平均值作为该次的定向最终测量成果。.边长测量采用全站仪测距，读至0.1，精度1mm+2ppm。边长采取往返测量三测回，各测回较差井上应小于0.5，井下应小于1.0。井上与井下同一边边长较差应小于。.角度观测应采用级全站仪，用全圆测回法观测四测回，各测回间同一方向观测值互差应不超过4。.基线边方位角互差应满足相关规范要求。.由联系测量所测定的基线方位角中误差在8之内。2）高程联系测量：地面与结构底部之间的高程联系测量可直接采用精密水准仪从临时便道分层转点，将地面高程引至结构底板上。在底板上不受施工影响的位置布设至少三个以上水准点，以保证水准点的相互复核，水准点作为控制基坑开挖深度和区间结构高程的依据，须定期(每月进行一次)复测，确认老水准点无变化，方可引设新水准点，当隧道施工至一定距离后，各施工队之间也应进行高程联测，保证地铁主体结构贯通时的高程精度。3）导线控制点联测与高程控制点联测同步进行，把水准点设置在加密的导线点上以提高测量工作效率，根据工程实际情况每次施工中进行导线测量，将测量成果按规定一式三份上报第三方测量中心，经测量中心复测无误后，才可以指导施工。为了保证与相临标段的顺利贯通，每次联系测量复测时都联测至相邻标段控制导线点上进行复核。6、隧道内控制测量：联系测量将在地面平面及高程控制网坐标传至底板上，随着盾构机的不断沿线路方向往纵深掘进，隧道内也需随后进行平面及高程控制测量，以指导盾构机按设计线路方向正常掘进及对环片姿态、盾构机姿态进行检测、对导向系统控制点坐标进行调整。隧道内控制测量分为平面及高程控制测量两部分。导线采用级全站仪观测，外业按四等导线作业要求施测，平均边长不短于150米，测角中误差不超过2.5。隧道内平面控制测量是以平面联系测量基线边为基础的加密控制测量，盾构机每掘进到一定深度后，需加密一个平面测量控制点，以便指导盾构机正常掘进。由于盾构施工为单向式掘进，洞内导线可布设成单一支导线形式，也可布设成跳点式闭合导线方式，以增加图形条件及检核条件，剔除粗差。外业作业要求可按四等导线测量或不低于精密导线作业精度要求进行施测，平面控制测量用1秒级全站仪测量，测角6测回（其中每次测量三次对中，左、右角各4测回，均值之和与360的较差小于4）测边往返各四4测回，相对中误差1/30000；隧道内高程控制点（即高程联系测量控制点）为基础的加密控制测量，测量用NA2级自动安平水准仪测量，洞内水准测量二等水准测量或不低于精密水准测量作业精度要求进行施测，高程控制测量技术要求符合二等水准技术要求。二 施工放样测量1、图纸、资料的复核根据设计图纸所给定的曲线要素、各点里程、方位角。我们用电脑程序软件算出各个点的坐标。对本标设计图中左、右线的设计坡度、基底标高、竖曲线要素进行计算；结构图的各部位尺寸和曲线加宽值进行复核，结果无误。2、车站施工放样1) 明挖段施工放样根据明挖施工特点，其施工测量包括线路中线和边线、围护施工测量、基坑开挖施工测量和结构施工测量。、 中线、边线放样：一般应从GPS点或精密导线点直接放样中线、边桩放样，利用全站仪进行线路中线放样，每个断面的放样次数根据工程施工时的施工工序确定。线路中心间距直线上不应小于100米，曲线上除曲线元素点外其间距不应小于60米，放样后应设固定标志。线路中线控制点测设完毕后应将其串联成附合导线形式的线路中线，并进行线路中线测量。施工控制导线测量宜采用II级全站仪施测，左、右角各测量二测回，左右角增均值之和与360较差应小于6，边长往返观测各二个测回，往返观测平均值较差应小于7mm。施工控制导线最远点点位横向中误差应在25mm之内。每次延伸施工控制导线测量前，应对已有的施工控制导线前三个点进行检测。检测点如有变动，应选择另外稳定的施工控制导线点进行施工控制导线延伸测量。高程放样：采用水准测量的方法，利用平差后的高程基点，根据施工要求，将结构底板高程引测到基坑底，通过此点高程，宽度及板厚来控制施工标高。采用往返测量，高差闭合差1mm满足二等水准作业规范要求。地下施工水准测量可采用DSZ2水准仪和5米塔尺进行往返观测，其闭合差应在20Lmm（L以千米计）之内，施工至底板时，准确定出基坑底板对应里程的设计高程，每次放样都必须有清晰的原始记录。 、围护（人工挖孔桩及旋挖桩）施工时测量要求：人工挖孔桩及旋挖桩地面位置放样，依据线路中心控制点进行，放样允许误差纵向不应大于100mm，横向应在0+50mm之内。桩孔成孔过程中，应测量孔深、孔径及其铅垂度。钻孔桩竣工后，应测定各桩位置及轴线的偏差。其横向允许偏差值应在0+50mm之内。、 基坑开挖施工测量的要求：测放基坑开挖边线，清除基坑范围内障碍物、处理好需要悬吊的地下管线；基坑两侧10米范围内不得存土。基坑开挖宽度，放坡基坑和基底到主体结构边缘距离不得小于0.5米。基坑必须自上而下分层、分段依次开挖，严禁掏底施工。放坡开挖基坑应随基坑开挖及时刷坡，边坡应平顺符合设计规定；基坑开挖接近基底200mm时，应配合人工清底，不得超挖避免扰动基底土；基底应平整压实，其允许偏差为：高程10-20mm，不得超20mm，并在1m范围内不得多于1处。基坑开挖至底部后，应采用附合路线形式将线路中线引测到基坑底部。基底线路中线纵向允许误差为10mm，横向允许误差为5mm。基底垫层厚度控制在50 mm以内。4) 工程主体结构施工测量：、结构底板绑扎钢筋前，应依据线路中线，在底板防水卷材上定出钢筋摆放位置，放线允许误差为+10mm。、底板砼立模的结构宽度与高度，预埋件的位置和变形缝的位置放样后，必须在砼浇筑前进行检核测量。、结构边、中墙模板支立前，应按设计要求，依据线路中线放样边墙内侧和中墙壁中心线，放样允许偏差为+10mm。、顶板模板安装过程中，应将线路中线点和顶板宽度测设在模板上，并应测量模板高程,其高程测量允许误差为+100mm之内,中线测量允许误差为10mm宽度测量允许误差应在+1510mm内。主体结构施工完成后，应对设置在底板上的线路中线点和高程控制点进行复测。2)暗挖段施工放样、地下导线测量本工程暗挖段，每6080米布设一个导线点（中线点），点位埋设采用100mm100mm10mm大小的钢板，镶直径2mm、深为6mm的铜丝标志，钢板下焊接14的螺纹钢，将钢筋和地板钢筋焊接，砼浇注时注意砼不要覆盖钢板。单导线的角度采用左、右角观测法，每测回起始方向重新配置度盘。取左（右）角的算术平均值，在左角和右角分别取平均值后，计算该点的圆周角闭合差： -导线点盘左观测值的平均值。-导线点盘右观测值的平均值。-为规定的限差，规范规定为6。洞内导线测角采用方向观测法，只有两个方向时，可采用左、右角观测法。由于洞内环境的特殊性，采用以下措施：a、 由于施工和光线影响，测角时目标成像不稳定，照准精度低、折光率大，给测角带来很大的影响。因此，一般应选择大气稳定的夜间或阴天进行测量。b、由于洞内导线边短，仪器对中和目标偏心对测角影响较大，因此测角时，在测回之间仪器和目标均需重新对中，观测时采用瞄准两次，读数两次的方法。洞内导线边长较短，测量时宜采用级全站仪施测，左、右角各测三测回，左右角平均值之和与360较差应小于6，边长往返观测各两测回，往返观测平均值较差应小于7mm。 地下水准测量a、在导线点钢板上可焊接一个14，长度1厘米的钢筋头，钢筋头顶端打磨成半圆体，便于测量时水准尺的放置。b、在隧道贯通前，洞内水准路线均为支水准路线，因此用往返测进行检核，遇横通道贯通时，左右线进行水准联测，成果平差后作为传递高程的起算数据。c、根据以往施工经验，由于洞内施工场地狭小，运输频繁，施工繁忙，以及水浸蚀，会对水准标志的稳定性有较大的影响，故应经常性地由地面水准点向洞内进行重复的水准测量，根据观测结果来分析水准点是否有变动。d、为了满足洞内衬砌施工的需要，水准点的密度一般要达到安置仪器后，可直接后视水准点就能进行施工放样而不需要迁站。e、如果地下水准点与导线点不是同一点，根据施工需要亦可另设水准点，以便于施工。f、地下水准测量用等水准测量方法和仪器测量，不符值、闭合差限差满足的精度。三 盾构区间施工测量1、盾构区间施工设计图上所有三维坐标：项目总工、测量技术负责人签名，如有问题及时上报待审批后方可施工；2、盾构机及反力架的安装测量：方法：矩形控制法；精度：轴线方位角误差 130，机头平面、高程的偏离值 5 mm；3、盾构机导轨定位测量盾构机导轨测量主要控制导轨的中线与设计隧道中线偏差不能超限，导轨的前后高程与设计高程不能超限，导轨下面是否坚实平整等。4、盾构机姿态初始测量盾构机姿态初始测量包括测量盾构机的水平偏航角、俯仰角、扭转角。盾构机的水平偏航角、俯仰角是用来判断盾构机在以后掘进过程中是否在隧道设计中线上前进，扭转度是用来判断盾构机是否在容许范围内发生扭转。盾构机姿态测量原理。盾构机作为一个近似圆柱的三维体，在开始隧道掘进后我们是不能直接测量其刀盘的中心坐标的，只能用间接法来推算出其中心坐标。在盾构机壳体内适当位置上选择观测点就成为必要，这些点既要有利于观测，又有利于保护，并且相互间距离不能变化。在下图1中，O点是盾构机刀盘中心点，A点和B点是在盾构机前体与中体交接处，螺旋机根部下面的两个选点。C点和D点是螺旋机中段靠下侧的两个点，E点是盾构机中体前断面的中心坐标，A、B、C、D四点上都贴有测量反射镜片。由A、B、C、D、O四点所构成的两个四面体中，测量出每个角点的三维坐标（xi,yi,zi）后，把每个四面体的四个点之间的相对位置关系和6条边的长度Li计算出来，作为以后计算的初始值，在以后的掘进施工过程中，Li将是不变的常量（假设在隧道掘进过程中盾构机前体不会发生太大形变），通过测量A、B、C、D四点的三维坐标，用（xi,yi,zi）、Li就能计算出O点的三维坐标。图3-1 盾构机姿态测量示意图用同样的原理，A、B、C、D、E四点也可以构成两个四面体，相应地E点的三维坐标也可以求得。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。5、盾构导向系统初始测量导向系统初始测量包括：隧道设计中线坐标计算，TCA托架和后视托架的三维坐标的测量，VMT初始参数设置等工作。隧道设计中线坐标计算：将隧道的所有平面曲线要素和高程曲线要素输入VMT软件，VMT将会自动计算出每间隔1米里程的隧道中线的三维坐标。隧道中线坐标需经过其他办法多次复核无误后方可使用。TCA托架和后视托架的三维坐标的测量：TCA（智能型全站仪）托架上安放全站仪，后视托架上安放后视棱镜。通过人工测量将TCA托架和后视托架的中心位置的三维坐标测量出来后，作为控制盾构机姿态的起始测量数据。测量示意图见图2。图3-2 测量示意图VMT初始参数设置： 将TCA的中心位置的三维坐标以及后视棱镜的坐标、方位角（单位以g计算）输入控制计算机“station”窗口文件里，TCA定向完成后，启动计算机上的“advance”，TCA将照准激光标靶并测量其坐标和方位。根据激光束在标靶上的测量点位置和激光标靶内的光栅，可以确定激光标靶水平位置和竖直位置，根据激光标靶的双轴测斜传感器可以确定激光标靶的俯仰角和滚动角，TCA可以测得其与激光靶的距离，以上资料随推进千斤顶和中折千斤顶的伸长值及盾尾与管片的净空值（盾尾间隙值）一起经掘进软件计算和整理，盾构机的位置就以数据和模拟图形的形式显示在控制室的电脑屏幕上。通过对盾构机当前位置与设计位置的综合比较，盾构机操作手可以采取相应措施尽快且平缓地逼近设计线路。6、隧道内的施工控制测量：以主控点为依据，用级全站仪测量，测角2测回（左右角各1测回，均值之和与360的较差小于6），测边往返各测2测回；7、控制点的延伸原则：先施工控制后主控控制，先检测后延伸；8、掘进过程中盾构机的人工姿态测量：提供瞬时盾构机与线路中心平面、高程的偏离值，与自动导向系统所测值相比较更有利指导掘进。测量方法：拟合法，用全站仪测量“间接点”三维坐标，用小钢尺和水平尺测量盾构机的旋转、打折、俯仰角的计算参数，可求得盾构机的旋转角、打折角、俯仰角，用拟合法的计算程序将“间接点”三维坐标转换为盾构机机头中心的三维坐标及其与线路中的设计坐标在线路法线面上的水平偏差和竖直偏差。精度:偏离值中误差15mm。每隔200m测量一次，贯通前50米测量一次。其结果及时与自动测量结果进行比较，检查盾构机自动导向系统是否正常。9、掘进过程中环片姿态测量：按期对环片进行检测，提供环片姿态信息有利于盾构机操作手操作，保证环片成型后的质量。方法：横尺法；精度：偏离值中误差15mm。掘进前100米和贯通前100米每天测量一次，中间每510环测量一次，两次测量将重复5环以上。如管片姿态盾构机姿态达极限值的80应每天测量一次，及时提供信息以便指导掘进和注浆，确保隧道施工质量；10、全站仪（TCA）托架三维坐标的检核与延伸：以激光靶可视程度为基准，在激光靶脱离TCA视野之前完成托架前移与人工检测，按照洞内施工控制测量要求进行；11、掘进过程中随时进行方向检测，若发现问题及时