陳光輝，曾永堅

(中交第三航務工程局有限公司廈門分公司，福建 廈門 350007)

1 工程概況

福建省福州市軌道交通4號線3標第10工區(qū)林浦站-城門站區(qū)間由林浦站引出后向南布線，依次下穿連坂村民房、三環(huán)快速路、城門山等多個區(qū)域，向南進入城門站。其中，三環(huán)快速路南側(cè)施工頗為特殊，施作明挖中間風井，除此之外的其他部分均為單線單洞盾構(gòu)區(qū)間。測量是盾構(gòu)施工中不可或缺的工作，可幫助工程人員掌握現(xiàn)場施工情況，包含隧道主體、周邊建(構(gòu))筑物等方面，從而對施工狀況作出判斷，采取相適應的施工方法。

2 施工控制測量

2.1 首級控制網(wǎng)交樁

全面整理GPS平面控制點、導線點以及高程點的相關(guān)信息，通過書面的形式移交給施工單位。確保資料交接的完整性，要求各點位的各項信息都足夠完整，并做好相關(guān)記錄。交樁記錄需明確注明缺樁等各類問題，各方均要作全面的檢查，若無誤則確認。

2.2 首級控制網(wǎng)復測

完成接樁的各項工作后，標段對所得的GPS點、導線點等展開復測，與臨近標段的平面控制網(wǎng)點聯(lián)測，將各項銜接工作落實到位，保證各點的精度滿足要求。完整記錄各項復測成果，經(jīng)整理后形成書面報告并將其報送監(jiān)理工程師，以便對各項復測情況作進一步的檢驗，無誤后進一步上報測控中心和建設單位，各環(huán)節(jié)的審核都通過后即可投入使用。

首級平面控制網(wǎng)采用GPS控制測量，實際操作中應做好以下工作：①做好觀測前的準備工作，預熱接收機并檢查各軟硬件的情況，如電池的容量、接收機的存儲空間等，保證其能夠正常使用；②及時記錄觀測信息，編制完整的觀測計劃表，以此為依據(jù)調(diào)度作業(yè)；③嚴格控制天線的安裝位置，要求其與設計要求的誤差不超過2 mm，天線高度應精確至1 mm；④觀測期間加強對接收機的防護，盡可能減少周邊無線通信工具的數(shù)量；⑤保證信息記錄的及時性與全面性，包含接收機序列號、開關(guān)機時間等各方面的測站信息；⑥分階段依次處理GPS數(shù)據(jù)，首先執(zhí)行GPS基線向量結(jié)算，在此基礎上展開平差計算。對于GPS數(shù)據(jù)的處理流程為：數(shù)據(jù)采集→數(shù)據(jù)傳輸→預處理→基線解算→GPS網(wǎng)平差；⑦根據(jù)GPS外業(yè)數(shù)據(jù)的處理需求，配置的是商用測量軟件，在其支持下解算基線向量，有必要展開殘差分析，經(jīng)過數(shù)據(jù)對比后剔除其中的較大值，再根據(jù)篩選后的數(shù)據(jù)進行同步環(huán)和異步環(huán)的閉合差檢驗。按照上述流程確定基線解算結(jié)果，再通過WGS-84坐標系完成三維無約束平差操作，從中對比并剔除粗差，進一步進入到二維約束平差環(huán)節(jié)，從而求得最終的平差結(jié)果。

2.3 高程控制網(wǎng)復測

首級高程測控所用儀器為DNA03數(shù)字水準儀，配套使用3m銦鋼尺，在其支持下完成觀測作業(yè)。水準外業(yè)觀測需注重：①后視距離應具有一致性；②按照特定的順序交替觀測，即“后、前、前、后”和“前、后、后、前”；③嚴格控制測站數(shù)，使其成為偶數(shù)，其目的在于清除兩個水準尺的零點差；④注重對觀測時間的控制，以免對成像結(jié)果的清晰度造成不良影響；⑤銦鋼尺為重要的輔助測量工具，其垂直度對測量結(jié)果的精確性具有明顯的影響，在測量時需采取斜撐與人工撐相結(jié)合的方式，以便提高其穩(wěn)定性，確保測量所得結(jié)果準確可靠。

2.4 地下控制測量

1)地下平面。①自隧道掘進起始點開始依次布設地下平面控制點，根據(jù)各段的實際情況合理調(diào)整測點布設間距，直線段為200 m、曲線段加密至100 m，通過各測點實現(xiàn)平面控制測量；②加強對控制點的防護，應避開光源、雨水等區(qū)域；③平面控制測量時較為合適的是導線測量方法，測量所用儀器以Ⅱ級全站儀較為合適，左右角各觀測兩測回，在此基礎上取左右角的平均值之和，該值與360°的誤差應控制在4"以內(nèi)；測角中誤差為±2.5"，測距中誤差為±3 mm；④若因測量需求而要延伸控制導線時，需要全面檢查已有的控制點，從中挑選出穩(wěn)定的控制點，在此基礎上組織延伸測量作業(yè)。

2)地下高程。①以二等水準測量方法較為合適；②高程控制點可以選擇地下導線點，單獨埋設時應采取200 m的間距標準；③合理選擇水準測量的時間，應在隧道貫通前完成3次檢測，且此項工作需要與傳遞高程測量同步推進，根據(jù)所得的測量結(jié)果合理調(diào)整施工方法，保證隧道掘進的安全性。

3 主要施工測量技術(shù)措施

3.1 區(qū)間隧道測量

表1 施工導線測量技術(shù)要求

2)區(qū)間風井施工測量時需要全面考慮到基坑圍護結(jié)構(gòu)的測量要求，保證所用方法的合理性。

3)盾構(gòu)法區(qū)間隧道施工測量。①始發(fā)井修筑成型后充分考慮測量結(jié)果，以此為依據(jù)合理加密測量控制點；②嚴格控制各控制點的三維坐標側(cè)設值，所得結(jié)果與設計值的較差應在3 mm內(nèi)；③組織好盾構(gòu)機姿態(tài)的測量工作，可在設備上設置適量的測量標志，具體要點如下：盾構(gòu)機測量標志的數(shù)量至少要達到3個；保證測量標志具有足夠的穩(wěn)定性，較合適的設置區(qū)域有盾構(gòu)機的縱向截面或橫向截面；在不影響測量的前提下適當加大標志點的間距，調(diào)整好前標志點的位置，應臨近切口處；設置好標志后可粘貼反射片，以達到醒目的效果；創(chuàng)建合適的三維坐標系統(tǒng)，重點考慮的是盾構(gòu)機的幾何坐標系統(tǒng)，兩者應具有一致性[1]。

4)盾構(gòu)機就位始發(fā)前需要做全面的檢查，保證盾構(gòu)機在初始位置、始發(fā)姿態(tài)方面都具有合理性。

3.2 盾構(gòu)機姿態(tài)測量的基本要求

1)做好平面、高程、俯仰角、方位角、滾轉(zhuǎn)角及切口里程的測量工作。

2)導向系統(tǒng)是引導盾構(gòu)機精準運行的關(guān)鍵，其應當具備實時測量的功能，若因特殊情況而涉及到人工測量時，則要以導向系統(tǒng)的精度為參考，確定合適的測量頻率；綜合考慮地下平面控制點和高程控制點，在此基礎上測定測量標志點，要求誤差控制在3 mm內(nèi)。嚴格控制盾構(gòu)機姿態(tài)測量數(shù)據(jù)的誤差，具體要求如表2所示。

表2 盾構(gòu)機姿態(tài)測量計算數(shù)據(jù)取位精度要求

3)根據(jù)實際情況及時檢測盾構(gòu)機姿態(tài)，可借助導向系統(tǒng)而實現(xiàn)，或是安排專員測量，根據(jù)所得結(jié)果分析盾構(gòu)機的姿態(tài)，視實際情況合理調(diào)整。

4)襯砌環(huán)測量時應注重：①選擇合適的測量時間，具體為管片拼裝和壁后注漿完成后；②結(jié)束管片拼裝作業(yè)且成環(huán)后需及時檢測盾尾間隙；③結(jié)束襯砌環(huán)的壁后注漿作業(yè)后，需在管片處車架后組織檢測，具體內(nèi)容包含襯砌環(huán)中心坐標、水平直徑、前端面里程、垂直直徑等，各項指標的誤差應控制在3 mm內(nèi)。每完成一次測量作業(yè)后，均要及時整理各項測量結(jié)果，以此為依據(jù)修正運行軌跡。對于盾構(gòu)法施工期間的測量，要求控制點設置在隧道頂部。

5)貫通誤差測量：隧道貫通后應及時組織貫通誤差測量作業(yè)[2]，具體通過兩側(cè)平面和高程控制點而實現(xiàn)。貫通誤差包含多個部分，各自的測量方法具有差異性：①隧道的縱橫向貫通誤差，主要借助兩側(cè)的控制點而實現(xiàn)，以確定貫通面各臨時點的坐標閉合差，為保證所得結(jié)果的準確性，需投影到線路及其法線方向上并加以確定；②方位角貫通誤差，具體利用兩側(cè)控制點測定與貫通面相鄰的同一導線邊的方位角較差確定；③隧道高程貫通誤差，借助兩側(cè)控制點而完成測定工作，求得測點貫通面附近同一水準點的高程較差，由此得到隧道高程貫通誤差。

4 結(jié)束語

本文以長區(qū)間盾構(gòu)法地鐵隧道施工為背景，圍繞其中的測量控制技術(shù)展開探討。地鐵區(qū)間隧道施工的難度較大，盾構(gòu)法對工藝水平以及機械性能都提出較高的要求。工程實踐中應充分遵循因地制宜的原則，保證所用方法的合理性，有序完成測量控制工作，根據(jù)所得結(jié)果合理分析施工情況，以此為依據(jù)調(diào)整施工方法，以便順利完成隧道的施工作業(yè)。

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