徐輝
中鐵第六勘察設(shè)計院集團有限公司 天津 300000
關(guān)于高質(zhì)量地鐵的建設(shè),需要具備高標準設(shè)計,施工設(shè)備、工藝與材料的先進性,且與施工精度有很大關(guān)系,為確保設(shè)計的高標準行與施工的精度性采用合理有效的測量措施十分有必要。
所謂地下工程測量主要是建設(shè)與運營地表下面工程建筑物所開展的一系列測量工作,具體包括地下工程的勘察設(shè)計、施工與運營各階段的測量。其中地下工程測量旨在規(guī)定誤差范圍內(nèi)確保線狀工程能夠正確貫通,嚴格按照相關(guān)設(shè)計要求保證面狀工程能夠按時竣工。盾構(gòu)法憑借自身一系列優(yōu)勢而廣泛的應(yīng)用于隧道施工中,如經(jīng)濟性、工藝特點獨特等,其測量工作的需求如下:
(1)地面控制測量:將地面上的平面模型、控制網(wǎng)建立起來;
(2)聯(lián)系測量:向地面下傳遞地面上的坐標(X、Y、Z)、地面方向、高程,將地面上下一致的坐標系統(tǒng)建立起來。
(3)地面下控制測量:地面下、高程控制;
(3)隧道內(nèi)部施工:出于對隧道設(shè)計方案的考慮而放樣。
開展上述一系列測量的作用,具體如下:
(1)標注地面下的工程建筑物設(shè)計中心線、高程,將開挖方向、襯砌、施工位置確定下來;
(2)開挖面工程進程中,需嚴格按照平面于高程設(shè)計方案,確保施工中線能夠正確的貫通、在界線以內(nèi)開挖,在完成貫通工程之前冷凝管準確的建造全部建筑物。
(3)及時正確的安裝工程設(shè)備;
(4)將詳細的完工測量材料提供給相關(guān)管理部門、設(shè)計所。
盾構(gòu)施工測量工作的開展需要盾構(gòu)機工程時刻保持瞬時姿態(tài),且能夠嚴格按照隧道設(shè)計中線來運行盾構(gòu)機構(gòu);提供正確的盾構(gòu)機姿態(tài)參數(shù)為相關(guān)盾構(gòu)操作工作者,對于隧道襯砌環(huán)的安裝質(zhì)量能夠開展準確的測定。確保盾構(gòu)機能夠嚴格根據(jù)開始時井經(jīng)區(qū)隧道正確駛?cè)虢邮站?,保障盾?gòu)法隧道工程測量能夠在很精確的精度下完成。
盾構(gòu)法隧道施工過程中,各種誤差的存在會導(dǎo)致在開挖工程中不能良好的連接工作面的中線 ,如地面上下的控制測量誤差、細微部放入樣時的誤差等,這種錯開情況的出現(xiàn)即所謂的貫通誤差。
隧道貫通后需要立即對X、Y、Z方向的貫通誤差進行準確測量。對于地鐵工程而言,通常規(guī)模巨大,需要多個單位混合施工。在這其中不可避免的會存在這樣或那樣的施工、測量誤差,工程中的施工中線各單位并不能保證其嚴格的處于開始設(shè)計處,相應(yīng)的就需要開展減緩隧道襯砌與軌道鋪設(shè)工程,因此必須調(diào)測工程線路中線與坡度,有必要開展調(diào)測工作,從而獲取到對行車最有利的隧道工程值與中線位置。
調(diào)整貫通誤差時,需要再隧道中尚未襯砌的位置,對于已經(jīng)襯砌位置不要涉及,區(qū)間中線施測精度需要比車站中線低,區(qū)間中間需進行簡單的調(diào)整,經(jīng)調(diào)整后若侵入部分邊、中間墻限界,則部分修補、剔鑿選擇性的進行,若剔鑿、修補部分較多,則需要適當?shù)脑黾忧€或變更線路坡度。誤差經(jīng)過調(diào)整后,需要嚴格根據(jù)調(diào)整好的高程值與中線位置對沒有襯砌的工程進行施工。
關(guān)于盾構(gòu)隧道工程的測量,可以隨意設(shè)定地上控制網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)形狀,但是在地面下控制測量時的形狀必須為成支導(dǎo)線,關(guān)于測量精度的測定主要是貫通誤差上下限值得配賦。工程施工中線位置與貫通誤差在一定程度上取決于隧道內(nèi)的導(dǎo)線測量,對于施工、放樣誤差對精度的作用不需要計算。為此,測量誤差影響貫通精度的主要因素在于地面上、下控制網(wǎng)的設(shè)置方式與豎井聯(lián)系測量。隧道內(nèi)、外控制與豎井聯(lián)系測量是造成隧道貫通誤差的主要來源。
隧道項目施工時,關(guān)于地面與洞內(nèi)控制測量多由許多不同單位完成,因此需要對貫通誤差進行適當?shù)姆峙?。平面控制測量中,相比較于洞內(nèi),地面條件好因此能夠取得較高的控制測量精度,相應(yīng)的便需要對洞內(nèi)導(dǎo)線測量精度進行調(diào)整。關(guān)于對隧道貫通精度所造成的影響,地面控制、單向開挖洞內(nèi)導(dǎo)線測量誤差彼此獨立,采用豎井開挖的隧道,對于貫通精度作用較大的當屬豎井聯(lián)系測量,因此這也是一個影響誤差的主要因素,且具有一定獨立性。
關(guān)于盾構(gòu)法隧道施工主要是從一個方向的豎井向另一個方向挖掘,貫通誤差會相應(yīng)出現(xiàn)在線路的三個方向,即X、Y、Z,其中影響最為嚴重的當屬X方向,是隧道控制測量需要重點關(guān)注的環(huán)節(jié)。在原設(shè)計圖紙與工程要求范圍內(nèi)需要開展全部的測量工作,即從地面上、地面下到洞內(nèi),確保貫通精度,尤其是X方向。
為能夠嚴格按照原定設(shè)計圖紙中的線路來促使盾構(gòu)機準確的掘進,通常需要將TCA全站儀、陀螺儀等導(dǎo)向設(shè)備設(shè)置在盾構(gòu)機上,掘進時這些設(shè)備便于對參數(shù)、標注姿態(tài)進行隨時糾正。受導(dǎo)向設(shè)備精度限制、施工因素的影響下,致使設(shè)備數(shù)據(jù)缺乏精確性與可靠性,必須采用人工測量的方式進行輔助,準確檢測盾構(gòu)機態(tài),確保得到相對正確的姿態(tài)參數(shù)與糾正數(shù)據(jù)。
采用全站儀與多種輔導(dǎo)工具能夠準確的測量盾構(gòu)機態(tài),按照設(shè)計要求可以將盾構(gòu)機掘進時的瞬時位置及時測量出來,看二者是否相符。關(guān)于盾構(gòu)機上標志點的測定,可采用數(shù)學(xué)公式來對盾構(gòu)機瞬時位置的精確性進行確定,以此可以提供必要的修正參數(shù),便于盾構(gòu)機操作者進行正確操作。
關(guān)于環(huán)片測量主要在于是否按照原來設(shè)計圖紙要求來對環(huán)片安裝位置進行測定,采用全站儀與多種輔助設(shè)備可以更好地開展環(huán)片測量,將環(huán)片的一些有效點及時測定出來,便于為安裝工作者提供一定的操作參數(shù)便于修改。
關(guān)于盾構(gòu)機態(tài)與環(huán)片測量過程一般需同時開展。
相比較于普通的地鐵隧道施工方法,盾構(gòu)法不會對周圍環(huán)境造成較大的影響,相應(yīng)的可減少對人力的使用,加快工程完成速度。