盾構(gòu)施工測量技術(shù)方案(北雍區(qū)間).doc

北京地鐵五號線北新橋站至雍和宮站區(qū)間工程施工復(fù)測技術(shù)方案北京城建地鐵地基市政工程有限公司第六項目部二零零五年六月北京地鐵五號線北新橋站至雍和宮站區(qū)間工程施工復(fù)測技術(shù)方案編制: 審核: 審批: 北京城建地鐵地基市政工程有限公司第六項目部二零零五年六月北京地鐵五號線北新橋站至雍和宮站區(qū)間隧道盾構(gòu)工程施工測量 技術(shù)方案技術(shù)說明一、 工程概況本工程為北京地鐵五號線北新橋站至雍和宮站區(qū)間工程，此區(qū)間位于北京市東城區(qū)雍和宮至北新橋之間的繁華鬧市區(qū)，人口稠密，建筑密集，多數(shù)為居民平房。試驗段全長701.2米；隧道直徑6米，隧道上部覆土厚約16米。區(qū)間隧道盾構(gòu)施工采用德國Herrenknecht公司生產(chǎn)的土壓平衡式盾構(gòu)機(jī)，采用全斷面隧道掘進(jìn)施工，鋼筋混凝土圍護(hù)結(jié)構(gòu)，該盾構(gòu)機(jī)配有德國VMT公司生產(chǎn)的SLS-T導(dǎo)向系統(tǒng)。二、 作業(yè)依據(jù)1.地下鐵道、輕軌交通工程測量規(guī)范GB 50308-1999；2.北京地鐵五號線施工測量管理細(xì)則；3. 北京地鐵五號線線路設(shè)計相關(guān)圖紙文件；4. 甲方的有關(guān)技術(shù)要求。三、 使用儀器1Leica TCRA1102全站儀一套，測角精度2，測距精度2mm+2ppm，配套激光對中器2Leica NA2自動安平水準(zhǔn)儀一套，每公里高差中誤差0.7mm，配套銦鋼水準(zhǔn)尺一對，鑒定鋼尺一把；3電腦一臺、卡西歐可編程計算器兩臺。四、 施工組織為做好盾構(gòu)施工測量工作，保證盾構(gòu)機(jī)準(zhǔn)確進(jìn)入接收井，做到盾構(gòu)施工萬無一失，選派有經(jīng)驗的測量專業(yè)人員組成盾構(gòu)施工測量技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)班子，專門領(lǐng)導(dǎo)和研究盾構(gòu)施工測量技術(shù)工作，及盾構(gòu)施工測量中出現(xiàn)的各種問題。盾構(gòu)施工測量技術(shù)班子成員如下：1、盾構(gòu)施工測量技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)小組：組長：何云（高級工程師）副組長：張勛（高級工程師）、付仲花（工程師）、趙寶春（高級工程師）2、現(xiàn)場施工作業(yè)人員組長：史雷（工程師）副組長：、吳迅（工程師）、任干（工程師）、李宏偉（工程師）組員：高級工程測量工1名，中級工程測量工2名，測工3名五、 技術(shù)方案1.地面控制網(wǎng)的檢測為滿足盾構(gòu)施工的需要,應(yīng)檢測業(yè)主提供的首級GPS控制點、精密導(dǎo)線點及精密水準(zhǔn)點，保證上述各級控制點相鄰點的精度分別小于10mm、8mm和8mm(精密水準(zhǔn)路線閉合差)作為盾構(gòu)施工測量工作的起算依據(jù)。地面控制網(wǎng)是隧道貫通的依據(jù)，由于受施工和地面沉降等因素的影響，這些點有可能發(fā)生變化，所以在測量時和施工中應(yīng)先對地面控制點進(jìn)行檢測，確定控制網(wǎng)的可靠性。工作內(nèi)容包括：檢測相應(yīng)平面及高程控制點。2.施工控制網(wǎng)布設(shè)在地面控制網(wǎng)檢測無誤后，依據(jù)檢測的控制點，再進(jìn)行施工控制網(wǎng)的加密，以保證日后的施工測量及隧道貫通測量的順利進(jìn)行。施工控制網(wǎng)的加密分兩方面內(nèi)容：(1)施工平面控制網(wǎng)加密測量通常地面精密導(dǎo)線的密度及數(shù)量都不能滿足施工測量的要求，因此根據(jù)現(xiàn)場的實際情況，進(jìn)一步進(jìn)行施工控制網(wǎng)的加密，以滿足施工放樣、豎井聯(lián)系測量、隧道貫通測量的需要。施工平面控制網(wǎng)采用級全站儀進(jìn)行測量，測角六測回(左、右角各三測回，左、右角平均值之和與360的較差應(yīng)小于4)，測邊往返觀測各二測回，用嚴(yán)密平差進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，每邊測距中誤差6mm，測距中誤差1/60000，測角中誤差2.5，方位角閉合差5，全長相對閉合差限差1/35000，相鄰點點位中誤差小于8mm。(2)施工高程控制網(wǎng)的加密測量根據(jù)實際情況，將高程控制點引入施工現(xiàn)場，并沿線路走向加密高程控制點。水準(zhǔn)基點(高程控制點)必須布設(shè)在沉降影響區(qū)域外且保證穩(wěn)定。水準(zhǔn)測量采用二等精密水準(zhǔn)測量的方法和8mm(L為水準(zhǔn)路線長，以km計)的精度要求進(jìn)行施測。3.聯(lián)系測量聯(lián)系測量是將地面測量數(shù)據(jù)傳遞到隧道內(nèi)，以便指導(dǎo)隧道施工。具體方法是將施工控制點通過布設(shè)趨近導(dǎo)線和趨近水準(zhǔn)路線，建立近井點，再通過近井點把平面和高程控制點引入豎井下，為隧道開挖提供井下平面和高程依據(jù)。聯(lián)系測量是聯(lián)接地上與地下的一項重要工作，為提高地下控制測量精度，保證隧道準(zhǔn)確貫通應(yīng)根據(jù)工程施工進(jìn)度，應(yīng)進(jìn)行多次復(fù)測，復(fù)測次數(shù)應(yīng)隨貫通距離的增加而增加，一般1KM以內(nèi)取三次。其主要內(nèi)容包括：(1) 趨近導(dǎo)線和趨近水準(zhǔn)測量；地面趨近導(dǎo)線應(yīng)附合在GPS點或施工控制點上。近井點應(yīng)與GPS點或施工控制點通視，并應(yīng)使定向具有最有利的圖形。趨近導(dǎo)線測量用級全站儀進(jìn)行測量，測角四測回(左、右角各兩測回，左、右角平均值之和與360的較差應(yīng)小于4)，測邊往返觀測各二測回，用嚴(yán)密平差進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，點位中誤差小于10mm。測定趨近近井水準(zhǔn)點高程的地面趨近水準(zhǔn)路線應(yīng)附合在地面相鄰的精密水準(zhǔn)點上。趨近水準(zhǔn)測量采用二等精密水準(zhǔn)測量方法和8mm的精度要求進(jìn)行施測。(2)豎井定向測量在豎井測量時，我們應(yīng)用的時萊卡TCRA 1102 激光全站儀，它在測量過程中對豎直角、水平角都有自動補(bǔ)償，可以用自動搜索功能，準(zhǔn)確地找到棱鏡的中心位置。向地下傳遞三維坐標(biāo)時，由三角測量形成的三角形組成三角系網(wǎng)，這樣就可以達(dá)到施工要求的精度。由于地理條件，我們從兩個豎井同時向下傳遞形法并且每一站都架儀器進(jìn)行聯(lián)測為主要手段進(jìn)行定向。（示意圖如下）1) 聯(lián)系三角形定向a.角度觀測應(yīng)采用級全站儀，用全圓測回法觀測四測回，測角中誤差應(yīng)在4之內(nèi)。b.各測回測定的地下起始邊方位角較差不應(yīng)大于20，方位角平均值中誤差應(yīng)在12之內(nèi)。定向應(yīng)滿足下列要求： 全站儀標(biāo)稱精度不應(yīng)低于2”，3mm+2PPm 全站儀測定鉛垂儀縱軸坐標(biāo)的中誤差應(yīng)在3mm之內(nèi)。 從地面近井點通過豎井定向，傳遞到地下近井點的坐標(biāo)相對地面近井點的允許誤差應(yīng)在10mm之內(nèi)(2) 高程傳遞測量1) 采用檢定過的鋼卷尺，吊10公斤重錘，井上井下兩臺水準(zhǔn)儀同時讀數(shù)，將高程傳遞至井下的水準(zhǔn)控制點，在井下建立23個固定水準(zhǔn)點。傳遞高程時，每次應(yīng)獨立觀測三測回，每測回應(yīng)變動儀器高度，三測回測得地上、地下水準(zhǔn)點的高差較差應(yīng)小于3mm。2) 三測回測定的高差應(yīng)進(jìn)行溫度、尺長改正。4.盾構(gòu)機(jī)始發(fā)的相關(guān)測量盾構(gòu)機(jī)始發(fā)前應(yīng)進(jìn)行下列測量(1) 盾構(gòu)機(jī)始發(fā)設(shè)施的定位測量包括盾構(gòu)導(dǎo)軌安裝定位測量、盾構(gòu)機(jī)拼裝后定位測量、盾構(gòu)機(jī)導(dǎo)向系統(tǒng)初始化定位測量、反力架安裝定位測量等項工作；(2) 盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)人工測量參考點制作及始發(fā)初始參數(shù)的確定為了對盾構(gòu)機(jī)自動導(dǎo)向系統(tǒng)進(jìn)行檢核及導(dǎo)向系統(tǒng)有故障時指導(dǎo)施工，還需制作人工對盾構(gòu)機(jī)導(dǎo)向時所需標(biāo)志點位。在盾構(gòu)機(jī)拼裝完成并放置到位后，進(jìn)行對盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)人工定位測量時所需的盾構(gòu)機(jī)始發(fā)參數(shù)測量工作，其主要測量工作應(yīng)包括參考點的制作、盾構(gòu)機(jī)各主要部件幾何關(guān)系測量，給出盾構(gòu)機(jī)始發(fā)參數(shù)方程，以便在后續(xù)施工中測量參考點反算盾構(gòu)機(jī)的三維姿態(tài)；(3) SLS-T導(dǎo)向系統(tǒng)的正確性與精度復(fù)核包括對SLS-T導(dǎo)向系統(tǒng)中的TCA儀器檢校、測量導(dǎo)向系統(tǒng)自身所帶的參考點與測量人工導(dǎo)向參考點計算所得盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)和導(dǎo)向系統(tǒng)自動給出的姿態(tài)三者相比較，以檢核其正確性并評定其精度。可同一起完成。(4) 盾構(gòu)機(jī)始發(fā)位置及姿態(tài)測量5.掘進(jìn)測量掘進(jìn)測量工作包括：(1) 洞內(nèi)平面控制點測量洞內(nèi)控制導(dǎo)線點應(yīng)布設(shè)在隧道中部或兩側(cè)墻壁上，在通視條件允許的情況下，每100300米左右布設(shè)一點。以豎井定向或?qū)Ь€聯(lián)測建立的基線邊為坐標(biāo)和方位角起算依據(jù)，觀測采用級全站儀進(jìn)行測量，測角四測回(左、右角各兩測回，左、右角平均值之和與360的較差應(yīng)小于4)，測邊往返觀測各二測回。(2) 洞內(nèi)高程控制測量洞內(nèi)水準(zhǔn)測量以豎井高程傳遞水準(zhǔn)點為起算依據(jù)，采用二等精密水準(zhǔn)測量方法和8mm的精度要求進(jìn)行施測。(3) 導(dǎo)向系統(tǒng)托架控制點測量關(guān)于托架控制點測量分為自動測量和人工復(fù)核檢測兩部分。盾構(gòu)機(jī)導(dǎo)向系統(tǒng)在掘進(jìn)過程中，需不斷提供后視及測站點三維坐標(biāo)，通常情況下每五十米前移一次，前移托架控制點時先使用導(dǎo)向系統(tǒng)中自帶的全自動測量程序測定其三維坐標(biāo)，然后以施工主控制點為起算點對其進(jìn)行檢測。因為盾構(gòu)機(jī)導(dǎo)向系統(tǒng)比較可靠，通常每前移兩次人工檢測一次。檢測采用級全站儀進(jìn)行測量，測角兩測回(左、右角各一測回，左、右角平均值之和與360的較差應(yīng)小于6)，測距二測回。托架控制點高程檢測使用三角高程法，并用二等水準(zhǔn)測量的方法進(jìn)行檢核。一般情況下，若平面或高程檢測值與導(dǎo)向系統(tǒng)測量值相差3mm以上時必須對導(dǎo)向系統(tǒng)電腦內(nèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，以保證施工精度。(4) 盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)測量提供檢測時刻的盾構(gòu)機(jī)與線路中線的平面、高程偏離值，盾構(gòu)機(jī)的旋轉(zhuǎn)、俯仰等，由人工測量參考點位計算。與導(dǎo)向系統(tǒng)自動測量結(jié)果進(jìn)行比較，檢核SLS-T導(dǎo)向系統(tǒng)在掘進(jìn)施工過程中準(zhǔn)確性與精度。(5) 施工中的成環(huán)管片環(huán)姿態(tài)測量使用萊卡TCRA 1102 激光全站儀、棱鏡、水平尺測得成型環(huán)片頂部中心的坐標(biāo)，通過已測的坐標(biāo)值與隧道線路的設(shè)計坐標(biāo)值計算便可得成型環(huán)片平面和高程的偏差。6.隧道貫通測量隧道貫通前約50米左右要增加施工導(dǎo)線測量、盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)測量的次數(shù)，并進(jìn)行主控制導(dǎo)線的全線復(fù)測，直至保證隧道貫通。貫通后，應(yīng)進(jìn)行橫向貫通誤差，縱向貫通誤差及高程貫通誤差測量。7.竣工測量竣工測量包括：(1) 線路中線測量以施工控制導(dǎo)線點為依據(jù)，利用區(qū)間施工控制中線點組成附合導(dǎo)線。中線點的間距直線上平均150m，曲線上除曲線元素點外不應(yīng)小于60m。中線點組成的導(dǎo)線應(yīng)采用級全站儀，左、右角各測