一公局测量方案.docx

哈 尔 滨 地 铁 3 号 线 二 期 工 程 测量方案哈尔滨地铁3号线二期工程7标段项目经理部 2016年目录一、工程概况4二、工作范围4三、编制依据4四、车站施工测量54.1基坑开挖施工测量54.2监控量测及变形观测54.3车站结构施工放样测量54.4车站主体结构放样64.5车站竣工测量8五、暗挖区间测量95.1 洞内基本导线点的选点及埋设95.2 洞内基本导线的观测95.3 施工导线的控制测量105.3.1 施工导线的选点及埋设105.3.2 施工导线的观测105.4平差计算105.5高程控制105.6 测量放样105.6.1设计图纸的读审115.6.2 施工测量控制点资料115.6.3 仪器、放样程序、数据的准备115.6.4 设置测站点115.6.5 线路轴线、轮廓点放样115.6.6交样和交底125.6.7施工测量、放样资料的整理归档125.7 断面验收、模板验收125.7.1 原始地面线的测量125.7.2 断面验收测量125.7.3 砼浇筑、模板验收测量125.8贯通测量135.8.1贯通误差的精度要求135.8.2控制贯通误差精度的措施135.9竖井测量14六、盾构区间测量146.1联系测量146.2盾构始发前的测量准备176.3盾构机自动测量系统196.4辅助测量和复测246.5衬砌环片测量256.6地下控制测量256.7贯通测量276.8数据处理与信息化管理276.9盾构机姿态技术要求28七、人员及仪器配置29八、安全保证措施30九、质量保证措施31十、环境保证措施32一、 工程概况哈尔滨市轨道交通3号线二期工程线路正线全长32，全线共设车站29座，均为地下车站，涉及哈尔滨市南岗区、香坊区、道外区和道里区四个中心城区，连接群力新区、哈西新区、经济开发区、高新开发区四个政策区、在进乡街站北侧与东光机械厂站南侧引出出入线与安通街车辆段连接。与网络中其他5条线路有10座换乘车站。同时将群力副中心、哈西副中心、长江路副中心等城市重点开发的新区与城市中心区串联起来。有利于发挥3号线一期功能效益，解决哈西客站客流集疏运问题，进一步提高地铁3号线一期工程初期的运营和交通服务功能。二、 工作范围我项目工作范围：哈尔滨市轨道交通3号线二期工程群力第六大道与群力第五大道盾构区间、群力第五大道车站、群力第五大道与工农大街盾构区间、工农大街车站、工农大街与齿轮厂暗挖区间的施工测量工作。包括联测3号线二期本标段及相邻标段首级控制网，加密本段施工控制网（含平面与高程）与放样测量。三、 编制依据1.城市轨道交通工程测量规范（GB 50308-2008）2.建筑基坑支护规程3.工程测量规范GB 50026-20074.建筑地基基础设计规范GB 50007-20025.地下铁道工程施工及验收规范GB 50299-2003；6.国家一、二等水准测量规范GB 12897-2006；7.全球定位系统（GPS）测量规范GB T/18314-2009；8.城市测量规范CJJ/T8-2011。9.国家三角测量规范（GB/T17942-2000）；10.国家三、四等水准测量规范（GB12898-91）；四、 车站施工测量4.1基坑开挖施工测量连续墙地面位置放样，依据线路中心控制点进行，连续墙的中心线放样中误差不应大于10mm，连续墙竣工后，其实际中心位置与设计中心线的偏差应小于30mm。基坑开挖至底部后，应采用趋近导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，高程传入基坑采用光电测距三角高程测量或水准测量方法，光电测距三角高程测量应对向观测，垂直角观测，距离往返测距各两测回，仪器高和觇标高量至毫米。基坑开挖及地下砼连续墙断面测量采用等间距断面与特殊部位断面布置相结合的原则进行，断面比例尺根据工程部位在1:501:200之间选择，断面测量外业采集点间距依据绘图比例尺进行。首先沿线路纵向中心线布置纵、横断面测量设站点，然后依次在设站点上架设全站仪，进行纵横断面测量点的外业数据采集工作。断面测量依据开挖进度进行，并及时绘制测量断面图上报监理工程师批复。4.2监控量测及变形观测基坑开挖监控量测及变形观测由施工监测单位编制专项方案上报监理部。4.3车站结构施工放样测量（1）结构底板绑扎钢筋前，应按设计要求及规范规定，依据线路中线，在底板垫层混凝土上标定钢筋安装位置，放线允许误差为10mm。(2) 结构边、中墙模板支立前，应按设计要求及规范规定，依据线路中线放样边墙内侧和中墙中心线，放样点位允许偏差为5mm。(3)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10之内，中线点位测量允许误差为10mm，宽度测量允许误差应在+15-10mm之内。(4)竣工测量按照地下铁道工程施工及验收规范执行。4.4车站主体结构放样车站主体结构放样依据以下控制流程进行层层控制，其控制流程见下框图。（1） 施工测量放样工艺流程图 有问题题材有问题交样绘制交样单检核资料归档测放建筑物轮廓点线检核 放样通知单放样数据准备计算程序准备 施工控制资料读审设计图纸和技检核测站点测量检校仪器有问题（2）连续墙施工放样各车站采用连续墙施工，是地下车站结构施工的第一个关键环节，放样时以施工加密控制点为基准，地下连续墙的地面中心线依据线路中线进行放样，放样误差5mm。内外导墙应平行于地下连续墙中线，放样允许误差5mm，各放样点复测后，报测量监理工程师进行检测合格，方可开始施工，连续墙竣工后，应测定其实际中心位置与设计中心线的偏差，偏差值应小于30mm.。（3）基坑开挖放样测量基坑开挖时，以连续墙内边作为施工开挖的控制边，基坑开挖接近基底200mm时，采用人工开挖。将地面加密高程点采用吊尺法将高程引至基底，可在围护桩上植入钢筋头作为高程控制点，边开挖边进行观测，在车站水平开挖面并每隔5m打入一个钢筋桩头，控制基底高程。其允许偏差为：高程+10mm、-20mm；平整度20mm。基坑开挖至底部后,利用测设好的平面控制网,以车站的两个轴线方向为基线,直接把轴线控制点投测于车站基坑边, 基底线路纵向允许误差10mm，横向允许误差5mm。经检查复核无误后,设立护桩,利用轴线控制点通过全站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。高程点采用高程传递的方式将控制点高程引测到基底，高程传递方法见高程控制测量中高程联系测量。高程放样方法见围护结构高程放样。（4）车站主体施工结构工程采用建筑方格网法进行控制及放样，结构底板绑扎钢筋前，应依据线路中线，在底板垫层上标定出钢筋安装位置，放线允许误差为10mm，结构边中墙模板立支前，依据线路中线放样边墙内侧和中墙中心线，放样允许偏差10mm。底板及侧墙的施工：底板采用分段施工，在垫层混凝土浇注、防水层铺设完成并浇注完细石混凝土保护层后，进行底板及侧墙施工放样。在放样时，用全站仪放出侧墙、底纵梁、集水井、立柱等结构与车站底板相交的结构线，并用墨斗弹上墨线。立柱与中板施工：在绑扎底板钢筋前，在底板垫层上放出立柱结构线，并弹上墨线，立柱钢筋和底板钢筋一同绑扎。立柱模板固定后，需对立柱模板的垂直度进行检查，要求模板安装垂直度小于3，中板模板全部安装好后，用水准仪对模板高程进行精确测量，调整模板的上下位置，高程测量允许误差+10mm，以满足车站净空要求。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，并测量模板的高程，高程测量允许误差+10mm，中线测量允许误差10mm，宽度测量允许误差+15mm之内，模板平整度-5，+3mm.结构施工完成后，对设置在底板上的线路中线点和高程控制点进行复测。4.5车站竣工测量车站主体竣工后，须对车站底板各控制点进行联测，并以该成果作为竣工测量的控制点测量成果。竣工验收测量是检验地铁车站施工完成后是否符合设计要求。主要包括以下内容：1.贯通后地下导线的测量平差；2.根据平差结果调整中线后按规定的间距进行净空断面的测量；3.车站结构的竣工平面图和其他为积累竣工图素材和编制竣工图而进行的测绘工作。五、 暗挖区间测量5.1 洞内基本导线点的选点及埋设开挖阶段洞内各种类型的机械工作频繁，导线点随时都会被破坏，为了导线点的长期保存，同时也保证了导线点被破坏后，能够及时发现恢复，保证测量精度、不影响施工生产。洞内所设导线点均采用地标形式。.基本导线点尽量选在通视条件好，不易遭到破坏的地点埋设，同时兼顾长短边的悬殊不易过大等不利因素。.地标采用插筋形式，有砼的地方插筋与砼面低2到3厘米，这样可以很好的防止机械的碾压。没有砼的地方开挖深坑，插入预制好的钢筋并用砼浇筑找平。.随着开挖的进展，基本导线点考虑各洞室贯通后组成多结点的地下洞室线网。5.2 洞内基本导线的观测洞内导线的观测施工干扰大，通视条件差，且长短边相差悬殊，给观测精度带来诸多的不利因素，为了确保观测精度，采用以下作业方法：观测时尽量选择在洞内空气良好，通视不受干扰的时段进行。为了减少观测角的传递误差，观测采用三联脚架法。为了避免旁折光引起的误差,采用测回角观测法。能够附合（闭合）的，尽量附合（闭合），支导线采用双线路或原线返回的测量方法，增加检核条件。在观测过程中严格遵守各种规范规定的各项限差要求。为避免长短边相差悬殊，尽量进行多余观测，以提高观测精度。5.3 施工导线的控制测量5.3.1 施工导线的选点及埋设施工导线在基本导线的基础上向各施工隧道发展，50米至100米左右埋设一个点，沿洞室两侧布设。地标开挖至岩石面，用长度大于50cm的16mm以上钢筋插入岩石内，用砼摸平。在距掌子面50m左右则采用墙标，用16mm以上的钢筋插入侧墙内50cm，20米左右设定2点，超过50m至100m,则采用地标跟进。5.3.2 施工导线的观测施工导线比基本导线低一个等级观测，一般情况下均为支导线，缺少检核条件，在观测时按原线路返回，分两组计算，其坐标差值不得大于中误差的2倍，合格后取两组坐标的中值作为最后成果。观测过程中采用三联脚架法和测回角观测法。5.4平差计算在平差计算前，观测边长首先进行仪器的加、乘常数、温度气压改正后，进行投影改正。严格按照城市轨道交通测量规范的相关要求进行平差。5.5高程控制5.5.1 高程控制点采用三等高程测量进行观测，严格按照国家三等高程测量的规范进行，符合各种限差要求。5.5.2 高程控制的平差计算同样采用国家三等水准测量规范的相关要求进行平差计算。5.6 测量放样施工测量放样是整个地下车站项目的一个重要的施工工序，放样的时间、精度是直接控制施工进度和质量的重要环节。为了确保施工测量放样点位的准确性，在作业过程中除遵守相应的规范及规定外，还将严格按照轨道公司质量管理体系文件执行，具体作业见流程图。5.6.1设计图纸的读审在放样前对设计图纸上线路轴线的坐标、结构线、轮廓线及相应的纵横剖面进行全面校算，准确无误后才能实施放样。发现问题及时反映到项目部总工程师及测量监理工程师。5.6.2 施工测量控制点资料放样前先搜集施工部位的控制点资料、控制点到开挖面的距离、通视情况等。5.6.3 仪器、放样程序、数据的准备根据施工部位的特点，准备相配套的仪器设备，放样器具及相应的施工放样程序。完成后对放样程序进行检核，作到测量放样和复核测量来保证放样的正确。5.6.4 设置测站点施工单位下发放样通知单后，测量人员到达现场，根据现场的实际情况测设测站点，基本上采用以下两种设站方式：一是直接架设在控制点上；二是自由设站。不管采用那种设站方式，必须采用第三点或第四点进行检核，确认无误后才能实施放样。5.6.5 线路轴线、轮廓点放样放样时根据放样对象的不同类型，不同精度要求实施不同的放样方法。开挖放样全部采用免棱镜全站仪，利用红外线指定掌子面的开挖轮廓点线，一般2.0m左右一个点，半径小的适当加密。砼浇筑先用红铅笔做点，再用红油漆标注。放样结束后对测站点进行检查、抽检放样点1/5，确认无误后再移交到下一道工序施工。5.6.6交样和交底放样结束后及时检查记录手薄，无误后现场与现场的施工人员进行交样交底，交样的主要内容有：工程部位、施工工序、轴线、结构线、轮廓线及上道工序的超欠挖或砼浇筑的跑模等数据情况。放样交样工作完成后才能进行下步工作的施工操作。5.6.7施工测量、放样资料的整理归档交样完毕后，测量放样原始记录、测量放样单装订在一起。集中归档，作为永久性记录保存。5.7 断面验收、模板验收5.7.1 原始地面线的测量原始地面线测量是针对车站施工通道明挖及附属工程开挖计量的基准，原始地面线的测量主要是地形图测量以及在地形图上剖断面线。具体实施哪种方式，将根据实地及有关要求而定，测量前须报请监理工程师。请监理工程师抽查或旁站。并在原始记录上签字。5.7.2 断面验收测量隧道开挖及其它工程施工完成后（或中间计量），进行断面测量，以检验其是否达到设计要求。验收标准按10m一个断面，每个断面10个点进行验收测量。测量前报请监理工程师，请监理工程师抽查或旁站。目前我部有一台全自动的断面验收全站仪，自动观测、记录、验收数据传输到电脑打印后签字保存。5.7.3 砼浇筑、模板验收测量在砼浇筑立模工序完成后，要先行校模，达到要求后，请监理工程师现场验收（抽查或旁站），合格后在模板验收单上签字确认，移交到下一道工序。5.8贯通测量5.8.1贯通误差的精度要求用重庆市勘测院提供的G6246、G6247为起算边经过五路口站、天生站、到闭合边GJ6203、GJ6204组成的精密附合导线；在此基础上，向隧道内设置导线控制网按精密导线测量规范要求，测角中误差为，方位角闭合差为（12），得出：=0.0112 m （测角中误差所产生的在贯通面上的横向中误差） =0.0051 m （测边中误差所产生的在贯通面上的横向中误差） =0.0087 m （洞内导线测量在贯通面上产生的总的横向中误差） 由于隧洞相向开挖长度小于4km，根据规范要求在贯通面上横向中误差限差为100mm，经估算洞内导线测量在贯通面上产生的总的横向中误差为8.7mm，满足规范要求。5.8.2控制贯通误差精度的措施采用双侧壁导坑法对向施工，为保证贯通精度 ，在贯通前剩余100米左右时，进行一次控制点复测。等隧道上导坑贯通后，再进行一次导线闭合测量，并在贯通面进行平面、高程贯通测量，贯通面上测量成果在贯通误差规范允许限差之内，对贯通误差进行整体平差，用以指导二次衬砌的施工。分别从两端的测量控制点测取贯通面的坐标、高程，计算出中线和高程偏差值，以贯通面为中点分别向两侧按距离长短进行坐标平差，平差结果作为二衬测量控制的依据。5.9竖井测量依据设计总平面图定位图及施工设计方案,采用极坐标法用全站仪标定竖井的定位轴线，用经纬仪配合钢尺确定开挖边线；竖井的边线是护坡桩的轴线。用水准仪测量开挖边线周围的地面高程，用以确定开挖的深度。分层开挖时，及时向竖井内传递高程(高程点布置在护坡桩上)，水准测量依据工程测量规范四等水准测量进行。当竖井开挖到底层时，重新用水准仪和50m钢尺向竖井内传递高程，高程的传递独立进行3次，互差不大于3mm，取3次成果的平均值做为最后高程值。同时测设5m*5m的方格网，方格网节点标高值不得超过设计值5cm；在竖井四周的护坡桩上以10m的间距测设下返50cm到竖井底的高程桩。 六、 盾构区间测量6.1联系测量（1）高程传递由竖井传递高程，是通过测量井深而将地面水准点的高程传递至井下的水准点，采用钢尺导入法进行高程传递，高程传递应独立进行三次，与竖井定向同步，其互差应满足限差要求。钢尺导入法是传统的竖井传递高程的方法。将钢尺悬挂在支架上，尺的零端垂于井下，并在该端挂一重锤，其重量应为检定时的拉力。将地面高程按二等水准测量作业标准传递到近井水准点A上。井上和井下安置两台水准仪同时读数，井上用水准仪读取近井水准点A上水准尺的读数，读数为a，在钢尺上读取读数m，需独立观测三测回，每测回变动仪器高度；井下用水准仪读取钢尺上读数n，在车站里水准点B的水准尺上读取读数b，也需独立观测三测回，每测回变动仪器高度。三测回测得地上、地下水准点的高差应小于3mm,观测时应量取地面和井下的温度，三测回测定的高差应进行温度、尺长改正。进而测定水准点B的高程，即为盾构始发及掘进的高程控制的依据。洞内水准点B的高程可按下式计算式中：钢尺温度改正数，即式中：钢尺膨胀系数，取为0.0000125/；井上、井下的平均温度；钢尺检定时的温度；=m-n。钢尺尺长改正数。高程传递示意图（3）（2）竖井定向平面联系测量的目的是统一井上下的平面直角坐标系统。隧道贯通前的联系测量工作不应少于3次，宜在隧道掘进到100m、300m以及距贯通面100200m时，分别进行一次，其具体任务是确定井下起始点和起始边在地面坐标系统中的平面坐标和方位角。在这两项任务中，确定井下导线起始边方位角是主要的。在隧道里需建立一条支导线，起始边的方位角误差对隧道各导线点的影响是随各点与起始点的距离成正比增大。采用双井定向，通过增大两根钢丝的距离来减小钢丝的投向误差并提高起始边的方位角的精度。（三次在那进行 双井定向的外业包括投点和连接测量两部分。车站建成后，分别在车站两端头井处各投挂一根钢丝，采用单荷重投影法，在每根钢丝上下两端适当位置上粘贴棱镜片，分别为A、B与。在车站附近的加密导线点上架设全站仪，测出两根钢丝到导线点的角度和距离，从而计算出A、B的坐标。如图（4）所示，注意投点时先在钢丝上挂以较轻的荷重，徐徐将其下入井中，然后在井底换上作业重锤，放入盛有机油或阻尼液的桶内，但不能与桶壁接触。桶在放入重锤后须加盖，以防滴水冲击。在车站底板适当位置上设置了两个比较稳固、采用强制对中装置的观测台，分别为1、2。井下连接的任务是测设导线，目的是测定井下两个导线点1、2的坐标和所构成边的方位角，此两点即为盾构始发及掘进的平面控制的依据。主要测设过程详见下面步骤说明。地面上测角和测距以及地下的导线测量均按精密导线测量的技术要求执行。 双井定向的内业计算步骤如下：1、 由地面连接测量成果计算A、B的坐标2、 对A、B两点进行坐标反算，求AB的方位角及其边长3、 确定井下假定坐标系统。为方便起见，一般假定为原点，井下导线第一条边1为轴（即）；然后计算井下连接导线各点的假定坐标，得。4、 在假定坐标系中，反算的方位角和边长5、计算井下第一条边1的方位角6、 以A点坐标和为起算数据，重新计算井下连接导线各边 的方位角及各点的坐标。分别由地面和井下计算的B和点坐标，对闭合差按与边长成正比反符号分配到各边的坐标增值中。双井定向示意图（4）6.2盾构始发前的测量准备（1）始发托架定位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。它的位置主要是利用地下导线点分别在导轨的前后两端放样出隧道中线上的中心点，利用这两个中心点来控制导轨的平面位置如图（5）。利用水准仪通过地下水准点测定始发托架的高程，每条导轨分别测5个点，根据测量结果进行调整，使托架的三维坐标测设值与设计值较差应小于3mm。始发托架定位示意图（5）（2）反力架的定位 反力架的安装位置测量分为平面定位及高程定位。平面定位主要是利用地下导线点直接精确定位反力架的轴线，并使此轴线与设计轴线严格重合。高程定位利用地下高程控制点直接测定底板预埋钢板的顶高程，并通过调整钢板使反力架轴线高程与设计轴线高程一致，反力架测量控制点的三维坐标测设值与设计值较差应小于3mm。（3）盾构机的初始姿态测量过程盾构掘进时，在土层的姿态（平面位置、高程位置、横向坡度、纵向坡度）必须通过测量的方法来测定。如何测定，测定精度的高低将直接影响盾构在土层中姿态的正确性。 盾构测量标志，它的术语称盾构仪，它的测定精度将直接影响盾构姿态的正确性。盾构仪由前靶、后靶、横向坡度、纵向坡度组成。通过前靶和后靶的测定，根据盾构的横坡和纵坡进行一系列几何关系转换计算切口和盾尾中心的位置。 结合本工程所使用的盾构的特点，在拼装机前方，铰接位置处的合理位置做测量标志点两个，用槽钢加固，用莱卡反射片作为观测标志来测量，称为前靶和后靶。盾构标定时，测出盾构机切线的交点的方位角与距离，通过计算转换出前靶与后靶的相对位置关系，以及与盾构机轴线的位置关系，从而为编制程序提供数据。测量标志示意图（6）6.3盾构机自动测量系统本次自动测量系统的型号为Integrate Control System Of Tunnnel 隧道合并管理系统；全站仪为GDM612本仪器具备 ATR 自动目标识别、自动跟踪、遥控测量、无棱镜测量，并在测量现场实时图形显示测量结果，可用于各类放样、激光瞄准、模板验收、测量地形、监测等工作。该自动测量系统主要是由一台主机、一个后视棱镜、两个前视棱镜、一台电脑和一台控制器组成，再由数据线和电源线将其连接。为了满足盾构掘进按设计要求贯通(横向贯通测量中误差为50，高程贯通测量中误差为25),必须研究每一步测量工作所带来的误差,包括地面控制测量,竖井联系测量,地下导线测量,盾构机姿态定位测量四个阶段。在利用盾构机进行的隧道掘进施工过程中,为了将掘进线路与隧道设计曲线之间的误差控制在一定范围内,需要及时测量盾构机的位置和掘进的方位角。隧道设计曲线是在城市三维坐标系(绝对坐标系)中设计的,要得到盾构机掘进过程中的误差,就必须通过测量计算得到盾构机在绝对坐标系中的坐标位置和方位角。具体来说,就是要得到盾构机切口中心以及盾尾中心在隧道三维坐标系中的坐标位置以及盾构机轴线的方位角,通过与隧道设计曲线上的对应点坐标以及对应点所在位置的曲线方向相比较,得到位置偏差值(水平方向和垂直方向)以及角度偏差值(水平偏航角和坡度)。（1）工作原理及特点通过高精度测量仪器”全站仪“进行自动跟踪测定，实时进行位置分析，表示盾构机数据，具有以线型管理为重点的各种位置分析功能。通过全站来实现测定功能，对新设定基准点的测定 注册 前移等只需要按一下按钮就可以简单设定，具有的各种测量功能 减少人为测量工作。通过高性能界面高速传输数据，通过按动按钮可以简单的设定新基准点测量，登陆 前移等实时进行盾构机位置分析 盾构数据表示，将重点放在线性管理的各种位置分析功能，用windows构建系统是从表示测量数据更前进一步的管理和解析为重点的系统。系统采用跟踪式全自动全站仪（测量机器人），在计算机的遥控下完成盾构实时姿态跟踪测量。测量方式：由固定在吊篮（或隧道壁）上的一台自动全站仪T2和固定于隧道内的一个后视点Ba，组成支导线的基准点与基准线。按连续导线形式沿盾构推进方向，向前延伸传递给在同步跟进的车架顶上安置的另一台自动全站仪T1及棱镜，由测站T1测量安置于盾构机内的固定点P1、P2、P3，得到三点的坐标。盾构机本体上只设定三个目标测点。该方式能较好地解决激光指向式测量系统的痼疾对曲线段推进时基准站设置与变迁频繁的问题。盾构机能够按照设计线路正确推进，其前提是及时测量、得到其准确的空间位置和姿态方向，并以此为依据来控制盾构机的推进，及时进行纠正。系统功能特点与以往方式不同，主要表现在： 1 独特的同步跟进方式：本系统采用同步跟进测量方式，较好克服了随着掘进面推进测点越来越远造成的观测困难和不便。 2 免除辅助传感器设备，六要素一次给出（六自由度）。 3 三维向量导线计算：系统充分利用测量机器人(Leica TCA全站仪)的已有功能，直接测量点的三维坐标（X，Y，Z）,采用新算方法“空间向量”进行严密的姿态要素求解。4 运行稳定精度高：能充分满足隧道工程施工对精度控制的要求以及对运行稳定性的要求。5 适用性强：能耐高低温，适于条件较差的施工环境中的正常运行（温度变化大，湿度高，有震动的施工环境）。 系统连续跟踪测定当前盾构机的三维空间位置、姿态，和设计轴线进行比较获得偏差信息。包括：盾构机两端（切口中心和盾尾中心）的水平偏差和垂直偏差及盾构机刚体三个姿态转角：1)盾购机水平方向偏转角（方位角偏差）、2)盾构机轴向旋转角、3)盾构机纵向坡度差（倾斜角差），以及测量时间和盾构机切口的当前里程，并显示盾构机切口所处位置的线路设计要素。（2）测量功能1.采用自动测量方式主要是在坑内PC的操作，自动测定方式时的功能如下：自动测量功能：根据盾构机的掘进状态，自动测定目标，挖掘状态。开始挖掘式：进行基本测定（后视瞄准目标）。掘进中：油缸行程20mm搜索测定（目标锁定瞄准）（测量次数可变，每Nmm进行测量）。测定1点目标，读取1点值；测定2点目标，读取2点值，用各种方式测定并计算盾构机的位置。掘进完成时：进行再次测量注：在自动测量中，由于某种障碍物造成目标瞄准不好时，将自动搜索另外设置的目标进行测量。任意测量功能与盾构机的掘进状态无关，在任意的时间对目标进行搜索测定，在测定1点目标时，读取1点值；测定2点目标，读取2点值，用各种方式测定并计算盾构机的位置。2.人工测量方式人工测量方式时功能如下：主要是在坑内GP的操作 人工测量功能测定预先选择好的个别目标，并对其坐标进行计算和表示 迁移功能当测定器不能瞄准目标时或者超过物理的有效长度时，用于变更测量仪器和后视点位置的情况。移动全站仪，由对后面点自动测定装置的一系列动作来完成 改变基准点 机器后视点的功能将目标设置在任意的位置，通过测定该目标来注册基准点。对注册的基准点坐标进行修正，并变更所使用的机器，后视点的坐标。通过一系列的动作完成后面点新基准点的自动测定和注册。 维护功能：任意操作测定器，调节测定器的功能。决定位置试验将后视方位定位“0”，并将测定器面向坑内控制盘输入的想瞄准的方向。 搜索目标试验将后视方向定位“0”，通过GP输入想瞄准的方向和目标搜索范围，将目标锁住。其它此外还有测定数据读取试验，水平补偿，音量调节，设定测量类型（1点 2点），选择使用目标等功能。3.盾构机掘进数据包括盾构机现在方位，油缸行程，油缸速度，油缸选择，顶推压力，总推力，开挖面土压，切削面压力，刀盘切削扭矩，刀盘切削转数，螺旋机压力 螺旋机转数，同步注江流量，同步注浆压力，注浆量累计，加泥流量，加泥压力，加泥累计，其他数据等。取得与开挖有关装置的主要数据，实时地记录各种装置的数据（由地面办公室和坑内盾构机操作人员）。有表是掘进中的油缸行程长度随时间的图像变化，对个数据通过选择可表示最大 最小值 平均值等。盾构机姿态测量示意图（7）6.4辅助测量和复测盾构推进实时姿态测量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。应用井下导线成果实测并计算出盾构的前标、后标的坐标（并进行转角改正），再算出切口和盾尾的坐标与设计坐标进行比较后计算出切口和盾尾的平面偏离值。测出前标中心的竖直角及距离计算出前标的高程，再以盾构的纵坡计算出切口、盾尾的高程，经与设计高程比较后，计算出切口和盾尾的高程偏离值。每推进一环后，以观测报表的形式提供以上数据。视施工需要也可在推进前和推进过程中增加观测报表次数。（1）平面偏离测定将测量仪器安置在隧道上弦位置的控制台上，采用强制对中盘（以消除对中误差对测角的影响），按测量步骤来测定盾构上前后两标（盾构仪）的坐标，然后通过程序归算出其偏离值。（2）高程偏离测定在控制观测台上，测定后标高程，加上盾构转角改正后的标高归算后标处盾构中心高程，按盾构实际坡度（纵坡）归算切口中心标高及盾尾中心标高，再与设计的切口里程标高、盾尾里程标高进行比较，得出切口中心高程偏离、盾尾中心高程偏离，即为盾构实际的高程姿态。 为了保证自动测量与人工测量相互校核的原则，人工测量频率定为：始发一百米内，人工测量一环一测；确保自动测量的稳定性后，每5环进行一次人工校核测量；刀盘切口距贯通面50米时，人工再次采用一环一测的方法。当自动测量与人工测量相互校核不符时：（1）首先对施工控制导线和施工导线（测站及后视点坐标）进行复测，确认施工控制导线和施工导线准确无误。（2）检查盾构机内的固定点P1、P2、P3是否变动，对盾构机内的固定点P1、P2、P3进行校核。6.5衬砌环片测量管片成环现状测量的主要内容包括管片的水平和垂直直径、椭圆度、管片中心的平面和高程偏离值以及管片前沿里程的测量。根据盾构的姿态及管片与盾构的平面、高程及里程的相对位置现场实测，从而推算出管片的姿态。每环管片拼装完毕后，立即进行实测，以观测报表的形式提供以上数据。管片中心位置测量图（8）6.6地下控制测量（1）地下控制导线测量隧道内平面测量分施工控制导线及施工导线，洞内施工控制导线由洞外联系测量所确定的导线点1、2直接延伸而来。地下导线是一条支导线，这条导线指示盾构推进方向，它必须十分准确。根据盾构内径空间，选择稳固、位置适当的地方建立施工导线点，组成施工控制导线。观测台由钢板焊接而成，采用强制对中装置，利用螺栓固定在管片侧壁上（如图7所示）。施工控制导线随隧道的掘进而延伸。施工控制导线的平均边长选择在150m左右，尽量按等边直伸导线布设。特殊情况下，导线边不小于100m。曲线隧道施工控制导线埋设在曲线元素点上，边长大于60m。其测设满足精密导线的测量的技术要求。因盾构隧道中的管片在一定范围、一定时间内总是处于动态的，因此在洞内控制导线向前延伸时必须检查后三个导线点点位稳定情况，即检核作为已知导线的夹角有无变动，如有较大变动，应再向后检测直至满足为止。此时应用稳定的导线点重新测量移动的点，并用新坐标向前延伸。施工控制导线在隧道贯通前测量三次，测量时间与竖井定向同步。重合点重复测量的坐标值与原测量的坐标值较差小于10 mm时，采用逐次的加权平均值作为施工控制导线延伸测量的起算值.施工导线是隧道掘进的依据，施工导线的精度高低，直接影响着盾构推进时的姿态和隧道的贯通。施工导线由控制导线点敷设而成，受施工控制导线控制。它由悬挂固定在隧道顶部的吊兰构成（如图7），以能满足自动测量系统（Integrate Control System Of Tunnnel）中的测量机器人与盾构机的目标靶通视。一般施工导线边长在直线段为6080米，曲线段为2050米。其测设满足精密导线的测量的技术要求。地下控制导线测量示意图（9）（2） 地下高程控制测量盾构进洞掘进后，将高程引致洞内控制导线点上作为高程控制点与平面控制点共用，测量时需满足二等水准测量的技术要求。作为施工导线用的吊兰高程可由洞内控制水准点用水准测量方法进行引测传递。地下控制水准测量应在隧道贯通前独立进行三次，并与地面向地下传递高程同步。重复测量的高程点与原测点的高程较差应小于5mm，并应采用逐次水准测量的加权平均值作为下次控制水准测量的起算值。6.7贯通测量当盾构掘进距接收井还有5080m时，进行贯通测量工作。它是确保盾构正确进入接收井门洞的一项重要的测量工作。贯通测量工作包括地面控制网连测（平面和高程），接收井门洞中心位置测定（平面与高程），竖井联系测量和井下导线测量等四项测量工作。 盾构进洞之前，应对地面控制测量、联系测量、地下控制测量、接收井预留洞和接收井内的盾构基座进行全面的贯通复测。盾构距贯通面约100m时，做一次定向测量，以三次定向测量成果直到隧道贯通，精确控制盾构轴线，要求其切口中心的平面偏离值在20mm以内，高程控制正值，其值一般为盾构外径与洞圈内径之差的1234。同时对接收竖井预留进洞口中心的三维坐标及直径进行实测，并与设计值比较其实际差值。对接收井内的盾构基座，按设计图纸放样出盾构基座的平面位置和高程位置，以迎合盾构进入竖井时的姿态。6.8数据处理与信息化管理班组成员数据采集班组长内业处理测量负责人复核项目总工审核成果上报监理第三方测量与校核成果返回测量成果自检报验管理程序（10）信息源信息反馈方信息收集方处理方式盾构姿态施工方监理方分析、判断推进轴线偏差是否超标土仓压力值施工方监理方分析、判断是否影响地面沉降同步注浆施工方监理方分析、判断是否有效控制地面沉降地面隆沉施工方监理方分析、判断是否需要改进土仓压力设定及同步注浆二次注浆施工方监理方分析、判断是否稳定地面沉降推进速度施工方监理方分析、判断是否与同步注浆及地面沉降控制相匹配6.9盾构机姿态技术要求 （1）盾构机姿态测量的内容应包括平面偏差、高程偏差、俯仰角、方位角、滚转角及切口里程。（2） 应及时利用盾构机配置的导向系统或人工测量的方法对盾构机姿态进行测量，并应定期采用人工测量的方法对导向系统测定的盾构机姿态数据进行检核校正。（3）盾构机配置的导向系统宜具有实时测量功能，人工辅助测量时，测量频率应根据其导向系统精度确定；盾构机始发10环内、到达接收井前50环内应增加人工测量频率。（4）利用地下平面控制点和高程控制点测定盾构机测量