地铁测量方案.doc

北京地铁XX号线XXX合同段 测量方案测量方案一、 工程概况北京地铁XX号线第XXX合同段采用土压平衡盾构施工。本工程包括东单站灯市口站、灯市口站东四站二个区间隧道。其中东单站灯市口站全长754.172m，起止里程为K7+876.764mK8+630.936m，线路坡度为3，在区间隧道的中间约K8+268.000处设一区间联络通道，其中灯市口站东四站区间全长666.564m，起止里程为K8+809.736mK9+476.300m，线路坡度为3、17、8，在区间隧道的中部约K9+128.000m处设一区间联络通道。左右线采用两条单线隧道，线间距为14.8m16.8m，隧道覆土厚为9m15m，隧道为圆形断面,净空内径为5.4m，隧道外径为6.0m，采用钢筋混凝土预制管片衬砌一次成型。本标段隧道施工首先盾构从东四站掘进右线至灯市口站掉头掘进左线到东四站，然后从东单站掘进右线至灯市口站掉头掘进左线到东单站结束。二、 编制依据 本方案的编制主要依据：1、 业主提供的线路设计图纸2、城市测量规范GJJ8993、工程测量规范GB50026934、地下铁道、轻轨交通工程测量规范GB503819995、建筑变形测量规程JGJ/T8925、业主颁发的管理条文规定。三、 技术方案测量是隧道施工的导航灯，它直接关系到整个工程质量的优劣。由于标段区间隧道采用盾构法进行施工，隧道一次成型，隧道施工过程中产生的超限偏差无法再行补救，所以盾构掘进的导向，必须具有高精度和高可靠性，以保证隧道能按照设计的线路掘进和准确贯通。为了确保盾构沿正确的方向掘进和贯通，确保成型隧道的偏差控制在容许的范围之内，优质高效地完成隧道施工，针对盾构隧道施工做如下测量技术方案。1、 误差的分析和精度控制测量误差的分析是各项测量工作的前提条件；为保证贯通测量有足够精度，首先必须分析所有测量工作可能造成的误差，使每一步测量工作都做到有的放矢。地铁隧道贯通测量的目的，是使盾构机准确地沿设计轴线掘进，并顺利进入接收井的预留洞门。贯通测量误差限值是决定不同测量阶段测量精度的依据。结合盾构施工的特点，地铁盾构隧道贯通测量误差主要来自于以下四道测量工序：a、地面控制测量误差；b、盾构进洞竖井联系测量误差；c、地下导线测量误差；d、盾构姿态的定位测量误差。本工程设计允许的横向误差不超过50mm，高程允许误差不超过50mm，故其相应的中误差为25mm。1）平面测量误差的分析横向贯通误差主要由地面控制测量误差、盾构进洞处实际联系测量误差，地下导线测量及盾构姿态的定位测量误差等影响因素。其他因素影响较小可以忽略不计。假设各项误差相互独立，则有： mQ2=mq12+mq22+mq32+mq42 式中： mq1地面控制测量引起的横向误差；mq2盾构施工竖井联系测量中误差； mq3地下导线测量中误差；mq4盾构姿态的定位测量中误差；mQ隧道平面贯通的横向中误差。考虑到本工程的实际情况，以及所用测量方法和已建地铁测量工作的实际经验，各种误差对横向贯通精度的影响，采用不等精度分配原则，取值为mq1=2n mq2=3n mq3=3n mq4=n，从而可以求得每道工序的测量中误差。mq1=10.4mm mq2=15.6mm mq3=15.6mm mq4=5.2mm 。 2） 高程测量误差分析高程测量的误差计算公式为：mH2=mh12+mh22+mh32+mh42 式中： mh1地面高程控制测量中误差；mh2盾构进洞处通过竖井传递高程的测量中误差；mh3盾构机姿态高程测量中误差；mh4由盾构进洞处到隧道贯通处地下水准测量中误差；mH区间隧道高程贯通测量中误差。根据地铁测量的经验，高程测量误差采用不等精度分配取值如下：mh1=14mm mh2=10mm mh3=10mm mh4=14mm 故得mH=24.3mm25mm按上述分配，本工程中每段隧道长度以800m，各隧道内导线点个数以7个计算，在进行平面控制测量时各测角中误差有如下要求：地面控制测量角度中误差3，联系测量角度中误差4，隧道内导线测量测角中误差4.8,通过以上误差分析匹配所要求的精度既能满足各测量等级的技术精度要求又能易于各环节测量的实施。只要把握每一环节的误差范围，将能满足本工程区间隧道的贯通测量的精度要求。使用仪器：由于每一测量环节的精度要求很高，如没有高精度的仪器也无法实施，所以我们在整个过程使用稳定性好、精度高的Leica TCRA1101 plus（2+2ppm）全站仪测角中误差为1,精密数字型水准仪LeicaDNA03和铟钢尺。2、 控制测量1）地面控制测量a、平面控制测量施工准备阶段，汇同业主、勘测设计单位和监理，进行现场交接桩，办理相关的交接桩手续。及时组织测量人员对有关的导线网、水准基点进行测量复核，检查导线点的坐标和水准点高程的准确性，对测量结果平差后报监理工程师，并将所计算的结果与原始资料进行分析对比，如果误差在规范允许的范围内，则所移交的控制点作为施工放样的基准点，如果超过误差范围，且由勘测设计单位进行修正，直到接受的控制点准确无误后方用于施工中，作为施工测量的依据。本标段业主提供了WD75、WD81、WD82、WD83、WD84、WD85、WD86、WD87-1、WD87、WD91、WD92、WD93平面控制导线点，点位布设在线路沿线附近的街道马路上，经过复测符合精度要求。因施工实际需要业主提供的控制导线点不能满足施工测量的需求，在东四站、灯市口站和东单站三个车站的现场围墙上各加设两个通视、不易破坏、能满足施工测量需要的近井点，近井点的布置采用强制对中的方式。近井点与控制导线点联测，测角四测回（左右角各两个测回，测回差小于6，左右角平均值之和与360的较差应小于4）同一测回距离互差小于3mm，往返测距互差小于3mm，并严密平差进行数据处理。为了保证本标段与相邻标段的贯通，导线测量的控制点贯通连接到相邻标段所用的两个以上控制点。、高程控制测量以首级控制水准网为基准设二等加密水准网，并且贯通联测到相临标段所使用的水准控制点一个以上。将水准网在二等水准点之间布成附和环线，往返校差、附和闭合差8L1/2mm（L为附和线的路线长度，以公里计算），使用仪器、标尺及操作方法精度指标均按二等水准测量标准。精密水准点的埋设混凝土普通标石或采用平面控制网点，其规格按城市测量规范有关要求确定。）隧道内控制测量随着盾构不断的掘进，隧道不断的延伸。联系测量在隧道洞口附近的控制点位已不能满足施工测量的要求，为满足施工测量的要求在隧道内布设一条支导线，随着隧道的延伸支导线不断前延。、洞内平面控制点测量洞内控制导线点应布设在隧道的两侧衬砌环片上，为避免折光差导线点采用交叉前延。点位采用强制对中托架，在通视条件允许的情况下，每130m左右布设一点，因本标段线路曲线半径很大R=2000m所以曲线段导线边长也能满足100m以上。以联系测量建立的基线边为坐标和方位角起算依据，测角四测回(左、右角各两测回，左、右角平均值之和与360的较差应小于4)，测边往返观测各二测回。为保证支导线的成果更准确可靠，在隧道的两侧布置两条支导线交叉前延，每增设一个导线点其成果要上报监理和业主检测。、洞内高程控制测量洞内高程测量以联系测量传递在洞口的水准点为起算依据，采用二等精密水准测量方法、测量闭合差小于8mm的精度要求进行施测。3、 联系测量联系测量是将地面控制测量数据传递到隧道内，以便指导隧道施工。具体方法是将施工控制点通过布设趋近导线和趋近水准路线，建立近井点，再通过近井点把平面和高程控制点引入竖井下，为隧道开挖提供井下平面和高程依据，检测严格按照北京市轨道交通新建线路施工测量管理细则里的要求执行。本标段施工采用盾构法施工，根据施工工艺和施工现场条件的制约，盾构施工竖井窄小且深，为保证测量精度和优化现场作业，为满足测量精度保证隧道贯通，采用测量网法进行联系测量（由多个三角测量通过盾构竖井口传递到工作井下组成的控制网）,详见后图，图中100092、100093、100101为地面控制导线点，201001、201002、201003为近井点，2001、2003、2004、2005、2006、2007、2008、2009、2010、2011、2012为地下控制网控制点。在观测作业时分三组独立观测，每组测角为全圆法，左右角各4测回，测回差小于4左右角平均值之和全圆较差小于4，测距各测2测回，同一测回距离互差小于3mm，点位中误差小于10mm，数据要经过严密平差处理。1）近导线和趋近水准测量；地面趋近导线应附合在精密导线点上。近井点与线路沿线街道上的精密导线点通视，并应使定向具有最有利的图形。趋近导线测量测角四测回(左、右角各两测回，左、右角平均值之和与360的较差应小于4)，测边往返观测各二测回，用严密平差进行数据处理。测定趋近近井水准点高程的地面趋近水准路线应附合在地面相邻的精密水准点上。趋近水准测量采用二等精密水准测量方法和8mm的精密要求进行施测。2）竖井定向测量 为保证盾构施工基线边方向的准确性，采用投点仪和陀螺仪定向方法为主要手段进行定向。4、施工测量1） 始发前的安装调试测量（洞口环、盾构基座、反力架的安装测量，盾构机姿态测量）为了保证盾构顺利始发及接受，要精确进行洞口钢环的安装、盾构始发基座和反力架的安装以及盾构机姿态的测量。本标段因先施工车站，在车站进行侧墙结构施工时，要精确测放预埋盾构始发和接受洞口钢环的位置，通过联系测量到车站底板的测量点位用极坐标法精准测放预埋钢环的圆心和钢环内边线并做好明显标记，平面高程与设计误差均小于5mm；用同样的方法测放出始发盾构基座和反力架的位置，保证反力架在基座方位的法线方向上，直线段始发时基座中线与线路中线重合，曲线段始发时基座视曲线实际情况计算确定最优化的位置和方位。盾构机组装完成后人工要对盾构机进行姿态测量，人工测量的结果与导向系统测量的结果比较，然后调整盾构机姿态的相关参数做为盾构机的初始姿态。2） 构掘进过程中的测量（导向系统测站的测量，盾构机姿态的测量，衬砌环片的测量）本标段使用的盾构机选配了较先进的导向系统，此系统只需人工安放好激光经纬仪和后视棱镜输入该点的三维坐标将能进行测量导向工作。因盾构机后有约50m的后配套台车，隧道的顶部是安放仪器和棱镜的最佳位置，我们采用固定两个托架点位为强制归心的形式来安放激光经纬仪和后视棱镜，托架要固定牢固不晃动，托架的距离在通视的情况下60m左右。通过隧道内的平面和高程控制导线测得每个托架的三维坐标，每点测角4测回，左右角各2测回，测回差小于6，左右角平均值之和与360的较差小于6，高程的测量用三角高法。盾构掘进时为优化掘进参数需对盾构机姿态和成型环片进行测量。由于选配了较先进的测量导向系统，盾构机掘进的过程中能适时测出盾构机的瞬间姿态。为保证盾构机姿态的准确无误，需每周一次对盾构机姿态进行复测。盾构机姿态测量是以隧道里的导线点为依据，通过测出布设在盾构机上测点的三维坐标和各测点与盾构机的各种几何关系计算即得盾构机的姿态（包括俯仰、旋转、平面和高程的偏差）。成型环片的测量：具体方法是使用先进的、功能较强的Leica TCRA1101 plus激光全站仪（无须反射棱镜）在每环管片横断面上测量出数个点的三维坐标，通过已测的坐标值与隧道线路的设计坐标值计算便可得成型环片平面和高程的偏差以及环片的切口里程。3）联络通道的施工测量通过盾构隧道里的控制导线测放出联络通道的开挖中心线和起拱线，开挖期间用激光指向仪指导施工方向。5、贯通测量隧道贯通前约50米左右要增加施工测量的次数，并进行控制导线的全线复测，包括地面地下控制导线点和联系测量以及对盾构机姿态的复测，确保隧道贯通。贯通后，应进行横向贯通误差，纵向贯通误差及高程贯通误差测量。并把贯通测量成果报告上报给监理。6、竣工测量竣工测量包括：1）线路中线测量以施工控制导线点为依据，利用区间施工控制中线点组成附合导线。中线点的间距直线上平均150m，曲线上除曲线元素点外不应小于60m。中线点组成的导线应采用测角左、右角各测一测回，左、右角之和与360之差应小于5，测距往返各二测回。2）隧道净空断面测量。以测定的中线点为依据，直线段每6m，曲线上包括曲线元素点每5米应测设一个结构横断面，结构断面可采用全站仪进行施测，测定断面里程误差允许为50mm，断面测量精度允许误差为10mm。四、测量管理严格执行北京市轨道交通建设管理有限公司颁发北京市轨道交通新建线路控制测量总体技术要求和北京市轨道交通新建线路施工测量管理细则的文件。为做好盾构施工测量