何銜

摘 要：地鐵建設(shè)大多采用盾構(gòu)法進(jìn)行區(qū)間隧道施工，而盾構(gòu)法對(duì)測(cè)量精度的要求較高，測(cè)量人員需結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況，采用合適的測(cè)量方法提高測(cè)量精度，從而為盾構(gòu)法施工提供技術(shù)保障。

關(guān)鍵詞：城市軌道；地鐵建設(shè)；盾構(gòu)法；測(cè)量技術(shù)；

為緩解城市的交通壓力，各大城市均在規(guī)劃修建地鐵，而地鐵建設(shè)大多采用盾構(gòu)法進(jìn)行區(qū)間隧道施工，同時(shí)盾構(gòu)法施工也越來(lái)越多的應(yīng)用在公路、電力、供排水、通信等施工領(lǐng)域。而盾構(gòu)法對(duì)測(cè)量精度的要求較高，測(cè)量人員需結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況，采用合適的測(cè)量方法提高測(cè)量精度，從而為盾構(gòu)法施工提供技術(shù)保障。本文主要對(duì)盾構(gòu)施工中的測(cè)量有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行全面分析和梳理：

一、關(guān)于盾構(gòu)法施工測(cè)量的內(nèi)容

在地鐵建設(shè)開(kāi)展前，測(cè)量人員需構(gòu)建切實(shí)可行的平面及高程控制系統(tǒng)，確保測(cè)量成果的及時(shí)性和準(zhǔn)確性。在明確測(cè)量方法、精度標(biāo)準(zhǔn)之后，測(cè)量實(shí)際工作大致可分為兩部分：

第一，地面控制測(cè)量工作。在工程開(kāi)始之前，業(yè)主移交控制點(diǎn)之后，測(cè)量人員需要對(duì)地面控制點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行復(fù)測(cè)，以評(píng)估移交控制點(diǎn)坐標(biāo)的準(zhǔn)確性是否滿(mǎn)足施工需要。該測(cè)量成果必須經(jīng)多級(jí)測(cè)量復(fù)核確認(rèn)，并周期性的開(kāi)展復(fù)測(cè)工作。地面控制測(cè)量分為平面控制測(cè)量和高程控制測(cè)量。平面控制測(cè)量有三角測(cè)量法、精密導(dǎo)線法和GPS定位法等測(cè)量方法，高程控制測(cè)量有常規(guī)水準(zhǔn)測(cè)量法和三角高程測(cè)量法。實(shí)際施工測(cè)量常采用精密導(dǎo)線法和常規(guī)水準(zhǔn)測(cè)量法復(fù)測(cè)確定測(cè)量控制點(diǎn)。

第二，聯(lián)系測(cè)量工作。工程開(kāi)始后，需將地面平面坐標(biāo)系統(tǒng)和高程系統(tǒng)傳遞到地下施工區(qū)域以便指導(dǎo)地下施工，此項(xiàng)傳遞數(shù)據(jù)的工作稱(chēng)為聯(lián)系測(cè)量。聯(lián)系測(cè)量分為平面定向測(cè)量和高程傳遞測(cè)量。其中高程傳遞測(cè)量有鋼尺傳遞法和測(cè)距儀傳遞法兩種測(cè)量方法；定向測(cè)量有一井定向，二井定向和陀螺儀定向等測(cè)量方法。實(shí)際施工中常用鋼尺傳遞法和二井定向傳遞地面坐標(biāo)，在較長(zhǎng)的隧道施工中，還要增加陀螺儀定向來(lái)驗(yàn)證聯(lián)系測(cè)量成果。

（一）常用測(cè)量方法的特點(diǎn)

1、精密導(dǎo)線法：精密導(dǎo)線測(cè)量是指精度達(dá)到相鄰點(diǎn)位的相對(duì)中誤差不超過(guò)1：120 000的導(dǎo)線測(cè)量，一般指國(guó)家二等或二等以上的導(dǎo)線測(cè)量。精密導(dǎo)線有單附和導(dǎo)線形式、雙附和導(dǎo)線形式或多邊形閉合導(dǎo)線形等，該測(cè)量方法誤差小，能很好地服務(wù)于施工需要。

2、鋼尺傳遞法：是指利用垂直于地面的鋼尺，來(lái)測(cè)定地面和地下兩點(diǎn)之間的高差，然后根據(jù)地面點(diǎn)的高程來(lái)推算出地下點(diǎn)高程的方法，鋼尺法測(cè)量作業(yè)受場(chǎng)地條件影響較小，且精度較高。

3、兩井定向法：是指利用能通視的兩個(gè)豎井，懸吊鋼絲，分別在地面地下測(cè)定兩鋼絲的坐標(biāo)，在井下用無(wú)定向?qū)蜻M(jìn)行計(jì)算，求出井下導(dǎo)線的坐標(biāo)作為地下導(dǎo)向的起算邊的測(cè)量方法。該方法精度較高，實(shí)際測(cè)量中，需注意兩根鋼絲之間的距離應(yīng)盡可能長(zhǎng)。

（二）各項(xiàng)檢測(cè)的限差

1、地上導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo)互差≤ ± 12mm；

2、地下導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo)互差：在近井點(diǎn)附近≤ ± 16mm；在貫通面附近≤±25mm；

3、盾構(gòu)法區(qū)間隧道長(zhǎng)度超過(guò)1500m時(shí)，掘進(jìn)超過(guò)1000m后互差≤ ± 20mm；

4、地上高程點(diǎn)高程的互差≤ ± 3mm；

5、盾構(gòu)始發(fā)井地下高程點(diǎn)高程的互差≤ ± 5mm；

6、盾構(gòu)法區(qū)間隧道長(zhǎng)度超過(guò)1500m時(shí)，掘進(jìn)超過(guò)1000m后較差≤ ± 10mm；

7、貫通前，高程較差≤ ± 10mm；

8、地下導(dǎo)線起始邊（基線邊）方位角的互差≤ ± 12″；

9、相鄰高程點(diǎn)高差的互差≤ ± 3mm；

10、導(dǎo)線邊的邊長(zhǎng)互差≤ ± 8mm；

11、經(jīng)豎井懸吊鋼尺傳遞高程的互差≤ ± 3mm；

12、圍護(hù)結(jié)構(gòu)中心、曲線要素直緩點(diǎn)、緩直點(diǎn)坐標(biāo)較差≤ ± 10mm；

13、洞門(mén)環(huán)中心較差≤ ± 50mm。

二、盾構(gòu)法施工中測(cè)量作業(yè)的特點(diǎn)

盾構(gòu)法施工多在交通繁忙、建筑物稠密和地下管網(wǎng)密布的城市環(huán)境中建設(shè)，是一個(gè)系統(tǒng)性的工程，不僅造價(jià)昂貴，技術(shù)方面要求也較高。另外，在盾構(gòu)法施工期間，工程本身和周?chē)h(huán)境的安全和穩(wěn)定對(duì)社會(huì)影響也十分巨大。因此服務(wù)于盾構(gòu)法施工的工程測(cè)量有其特殊精度和方法方面的要求，概括起來(lái)有以下幾點(diǎn)

（1）測(cè)量精度高。為了合理節(jié)約工程投資，設(shè)計(jì)單位給出的隧道建筑限界裕量較小，同時(shí)為保證全線準(zhǔn)確貫通、軌道平順、設(shè)備安裝的準(zhǔn)確，故對(duì)測(cè)量精度提出了高要求。平面導(dǎo)線應(yīng)布設(shè)成附合導(dǎo)線，當(dāng)使用加密點(diǎn)時(shí)，必須利用第三個(gè)已知點(diǎn)檢查其幾何關(guān)系，以確定其可靠性。

（2）測(cè)量?jī)?nèi)容多。除了要進(jìn)行控制測(cè)量和聯(lián)系測(cè)量，還要成型管片復(fù)測(cè)及盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)復(fù)測(cè)等工作。測(cè)量作業(yè)人員需合理安排人力，及時(shí)完成各項(xiàng)測(cè)量任務(wù)，及時(shí)上報(bào)測(cè)量成果。

（3）作業(yè)環(huán)境惡劣。地面測(cè)量因作業(yè)環(huán)境多為建筑物稠密的城市環(huán)境；聯(lián)系測(cè)量、地下測(cè)量中，作業(yè)環(huán)境差（粉塵污染、能見(jiàn)度差），空間有限，多余觀測(cè)條件較少；地面、地下控制測(cè)量都經(jīng)常存在短邊的情況，加之沿線的地表沉降變形影響測(cè)量點(diǎn)位的穩(wěn)定，所有這些都給測(cè)量成果精度的提高帶來(lái)很大困難。

三、盾構(gòu)法施工中測(cè)量作業(yè)的注意事項(xiàng)

（一）嚴(yán)格執(zhí)行交接樁制度

1、建設(shè)單位測(cè)量主管部門(mén)應(yīng)向土建承包商和駐地監(jiān)理單位提供首級(jí)控制網(wǎng)—GPS點(diǎn)、精密導(dǎo)線點(diǎn)、水準(zhǔn)點(diǎn)點(diǎn)位和資料。

2、交接樁由相關(guān)建設(shè)單位組織，業(yè)主測(cè)量隊(duì)、駐地監(jiān)理及承包商參加，各方簽署交接樁記錄。

3、承包商接樁后，必須對(duì)控制網(wǎng)進(jìn)行復(fù)測(cè)和對(duì)樁點(diǎn)進(jìn)行保護(hù)。復(fù)測(cè)情況及處理措施報(bào)告須經(jīng)監(jiān)理工程師審核批準(zhǔn)后上報(bào)給建設(shè)單位審定。

4、工程完工后，土建承包商必須向建設(shè)單位移交經(jīng)業(yè)主測(cè)量隊(duì)檢測(cè)過(guò)的足夠數(shù)量的軌行區(qū)底板控制點(diǎn)，工程才能進(jìn)行驗(yàn)收。

（二）編制上報(bào)本工程的測(cè)量方案

承包商在本工點(diǎn)開(kāi)工前，應(yīng)編制本工程的測(cè)量方案，并經(jīng)駐地監(jiān)理審查后報(bào)建設(shè)單位測(cè)量主管部門(mén)批準(zhǔn)執(zhí)行。按批準(zhǔn)的測(cè)量方案進(jìn)行測(cè)量作業(yè)，并切實(shí)保護(hù)好現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量標(biāo)志。方案包含，但不限于以下內(nèi)容：

1、技術(shù)部分合理，有針對(duì)性、可操作性，測(cè)量方案的重點(diǎn)應(yīng)保證工程的空間位置正確，保證與相鄰工程的正確貫通；

2、明確人員組織架構(gòu)及架構(gòu)內(nèi)主要人員職稱(chēng)證書(shū)的復(fù)印件；

3、須明確自身的質(zhì)保措施，建立行之有效的多級(jí)復(fù)核制度；

4、擬投入使用的測(cè)量?jī)x器的檢定證書(shū)的復(fù)印件。

（三）盾構(gòu)施工測(cè)量的有關(guān)管理流程

1、交接樁；

2、施工單位應(yīng)對(duì)所接的控制樁進(jìn)行復(fù)測(cè)，復(fù)測(cè)資料需報(bào)建設(shè)單位測(cè)量主管部門(mén)審核；

3、開(kāi)工前的施工測(cè)量方案申報(bào)；

4、承包商可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，選擇是否對(duì)建設(shè)單位測(cè)量主管部門(mén)移交地面控制點(diǎn)進(jìn)行加密，如進(jìn)行了加密，則必須經(jīng)業(yè)主測(cè)量隊(duì)檢測(cè)合格；

5、施工期間施工測(cè)量方案落實(shí)；

6、與相鄰工點(diǎn)的貫通測(cè)量；

7、與相鄰工點(diǎn)的控制點(diǎn)聯(lián)測(cè)；

8、用聯(lián)測(cè)后的控制點(diǎn)成果進(jìn)行斷面測(cè)量；

9、工程驗(yàn)收前移交聯(lián)測(cè)后的控制點(diǎn)給業(yè)主。

（四）盾構(gòu)施工應(yīng)該測(cè)量檢核的施工內(nèi)容

1、地面加密控制網(wǎng)測(cè)量（含平面及高程）；

2、始發(fā)井或吊出井洞門(mén)環(huán)中心；

3、始發(fā)前聯(lián)系測(cè)量的起算邊及地下水準(zhǔn)；

4、在隧道掘進(jìn)至200m處時(shí)開(kāi)展聯(lián)系測(cè)量，本次聯(lián)系測(cè)量的地下導(dǎo)線邊必須作為永久基線邊，加以妥善保護(hù)；

5、在隧道掘進(jìn)至400m處時(shí)開(kāi)展聯(lián)系測(cè)量，之后每掘進(jìn)400m開(kāi)展一次聯(lián)系測(cè)量；

6、在隧道掘進(jìn)至距離貫通面200m處時(shí)開(kāi)展貫通前聯(lián)系測(cè)量：；

8、若單向掘進(jìn)長(zhǎng)度超過(guò)1500m，每掘進(jìn)800m均須加測(cè)陀螺定向；

9、隧道貫通測(cè)量；

10、地下導(dǎo)線聯(lián)測(cè)；

11、斷面測(cè)量。

結(jié)束語(yǔ)

總而言之，盾構(gòu)法施工正因有安全性高、不受天氣影響、環(huán)境危害較小等特點(diǎn)，正被越來(lái)越多的土建工程所青睞，而盾構(gòu)機(jī)的導(dǎo)向系統(tǒng)必須有控制測(cè)量的支持才能運(yùn)作。為了保證盾構(gòu)隧道的順利貫通，測(cè)量工作作為基礎(chǔ)工作必須得到重視。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：廣州軌道交通建設(shè)監(jiān)理有限公司）