地铁车站施工测量及监测作业指导

地铁车站施工测量及监测作业指导82一、工程测量基础二、车站及附属结构施工测量三、车站施工监测中铁三局集团有限公司831.1、测量学的内容和基本任务1.2、控制网等级1.3、地理坐标系1.4、地面点的高程一、工程测量基础中铁三局集团有限公司841.1、测量学的内容及基本任务•测量学是一门研究地面点位的空间位置的确定，将地球表面的地貌、地物、行政和权属界线测绘成图，以及将规划设计的点和线在实地定位的科学。•测量工作的三个基本原则：1、由整体到局部；2、先控制后细部；3、从高级到低级。•在任何贯通面上，地下测量控制网的贯通中误差，横向不超过±50mm，竖向不超过±25mm。•测量精度要求高,限界要求严.中铁三局集团有限公司851.2、控制网等级1.2.1平面控制网等级平面控测量是从整体到局部分等级进行布设的。我国的平面控制网曾首先是建立一等天文大地锁网，在全国范围内大致沿经线和纬线方向布设成格网形式，格网间距约200km。在格网中部用二等连续网填充，构成全国范围内的全面控制网。在国家控制网的控制下，城市平面控制网分为二、三、四等、一、二级小三角网、小三边网，或一、二、三级导线网，最后再布设直接为测绘大比例尺地形图等用地图根控制网。中铁三局集团有限公司86为了统一全国的高程系统，我国采用黄海平均海平面作为全国高程系统的基准面（大地水准面），在该面上的任一点，其绝对高程为0，为确定这个基准面，在青岛设立验潮站和国家水准原点，这个高程零点和原点高程称为“1985国家高程基准”。从青岛水准原点出发，用一、二、三、四等水准测量在全国范围内测定一系列水准点（代号为BM，应为BenchMark的缩写）的高程。根据这些水准点的高程，为地形测量而进行的水准测量称为-图根水准测量，为某一工程建设而进行的水准测量称为-工程水准测量。图根水准测量和工程水准测量一般称为普通水准测量。1.2.2高程控制网等级中铁三局集团有限公司871.3、地理坐标系1.4.1天文地理坐标系天文地理坐标又称天文坐标，用天文经度λ和天文纬度φ表示地面点头应到大地水准面上的位置。首子午面为英国格林尼治天文台的子午面，首子午线又称本初子午线。东西经各180度。1.4.2大地地理坐标系大地地理坐标系用大地经度L和大地纬度B表示地面点投影在地球椭球面上的位置。我国设置在陕西省泾阳县永乐镇的大地原点为大地坐标的起算点，由此建立的坐标系成为“1980国家大地坐标系”。1.4.3地心坐标系地心坐标系属于空间三维直角坐标系，用于卫星大地测量。1.4.4平面直角坐标系（一）高斯平面直角坐标系;（二）地区平面直角坐标系;（三）建筑坐标坐标系。中铁三局集团有限公司881.4、地面点的高程地面点到大地水准面的铅垂距离称为绝对高程（简称高程，又称为海拔）。在局部地区，有时需要假定一个高程起算面（水准面），地面点到该水准面的垂直距离称为假定高程或者相对高程。建筑工地常以建筑物地面层的设计地坪为高程零点，其他部位的高程均相对于地坪而言，称为标高。标高也是属于相对高程。地面上两点之间绝对高程或者相对高程之差，称为高差，用h表示。我国高程系统：黄海高程系我国国家高程基准：1985年国家高程基准水准原点建在青岛市内，水准原点和原点高程称为国家高程基准。1956年水准原点高程为72.289m，1985年水准原点的高程为72.260m。中铁三局集团有限公司892.1、车站施工测量的主要内容与工作程序2.2、施工控制测量2.3、围护结构施工控制2.4、降水井、立柱桩、抗拔桩及地基加固施工控制2.5、井下控制点的设置及测量2.6、围护结构侵限情况测量及钢支撑标高控制2.7、结构施工测量2.8、洞门钢环施工测量2.9、站台板及屏蔽门施工测量2.10、车站竣工测量二、车站及附属结构施工测量技术中铁三局集团有限公司8102.1、车站施工测量的主要内容与工作程序中铁三局集团有限公司8112.1、施工控制测量1.地面控制测量：维护施工期间地面的平面、高程主控制网完整，维持其可靠、可用；为施工方便加密地面控制点并维持其可靠、可用。2.联系测量：明挖工程投点、定向，暗挖工程竖井投点、定向,向地下传递高程，以及高架工程向上传递高程。3.地下控制测量：明、暗挖工程地下主导线控制测量、主水准网控制测量，分段贯通测量，贯通后联测平差确定地下主控制网的坐标、高程，确保各段工程间的平顺衔接。中铁三局集团有限公司8122.2、施工控制测量•1.地面控制测量：维护施工期间地面的平面、高程主控制网完整，维持其可靠、可用；为施工方便加密地面控制点并维持其可靠、可用。•2.联系测量：明挖工程投点、定向，暗挖工程竖井投点、定向,向地下传递高程，以及高架工程向上传递高程。•3.地下控制测量：明、暗挖工程地下主导线控制测量、主水准网控制测量，分段贯通测量，贯通后联测平差确定地下主控制网的坐标、高程，确保各段工程间的平顺衔接。中铁三局集团有限公司8132.2.1平面控制网复测与加密通常采用精密导线网形式，但是要尽量以GPS网控制点作为起算边和附合边。按照精密导线的要求进行控制导线复测，具体要求如下：①导线点上只有两个方向时，其水平角观测应采用左、右角观测，左、右角平均值之和与360°的较差小于4″。②前后视边长相差较大，观测需调焦时，宜采用同一方向正倒镜同时观测法，此时一个测回中不同方向可以不考虑2C较差的限差。③测距时应读取温度和气压，测前、测后各读取一次，取平均值作为测站的气象数据。温度读至0.2℃，气压读至50Pa。中铁三局集团有限公司814注：①(a+bd)为仪器标称精度，a为固定误差，b为比例误差，d为距离观测值（以千米计）；②一测回指照准目标一次读数4次。精密导线网测量结束后，应提交下列资料：①技术设计书；②外业观测记录与内业计算成果；③导线网示意图；④导线点点之记；⑤导线点坐标及其精度评定成果表；⑥技术总结。方向观测法水平角观测技术要求(″)表5-3全站仪等级一测回读数间较差单程各测回间较差往返测或不同时段结果较差Ⅰ级342·(a+bd)Ⅱ级46距离测量限差技术要求(mm)表5-4距离测量限差技术要求(mm)全站仪等级半测回归零差一测回内较差同一方向值各测回较差Ⅰ级696Ⅱ级8139方向观测法水平角观测技术要求(″)中铁三局集团有限公司815导线控制加密网实例中铁三局集团有限公司816联系高程测量实例中铁三局集团有限公司817联系测量实例O1B`O2C`洞内点洞内导线方向通道掘进方向A`B支撑架C近井点地面导线方向O1AO2中铁三局集团有限公司8182.2.2高程控制网复测与加密根据交桩的精密水准点位置以及施工情况，加密便于施工的水准点，加密水准点应该布设在施工影响的区域之外，确保加密水准点的稳定。中铁三局集团有限公司819高程控制网复测按国家二等精密水准网施测，具体要求如下:⑴首先进行现场勘查，检查标石的完好性。⑵逐点复核相邻水准点之间的高差，通过复测高差与设计高差进行比较确认设计单位所交的高程控制点精度是否满足精度要求，点位是否稳固可靠。⑶作业前检查i角，保证i角绝对值在作业过程中均不超过20″。⑷为了保证水准尺的稳定性，将尺垫安放在坚实的地方踩实以防止尺垫下沉并用竹竿辅助安置水准尺，确保水准尺在观测时处于竖直状态⑸水准路线采用往返观测，并沿同一条路线进行。每一测段均采用偶数站结束，由往测转为返测时，互换前后尺再进行观测。观测顺序为：往测：奇数站为后—前—前—后；偶数站为前—后—后—前返测：奇数站为前—后—后—前；偶数站为后—前—前—后中铁三局集团有限公司8202.3、围护结构施工控制基坑围护结构形式有地下连续墙、钻孔灌注桩、人工挖孔桩、SMW工法桩、工字钢桩和钢板围堰等形式。常用的围护结构形式有钻孔灌注桩和地下连续墙两种形式。无论哪种形式，为了保证结构净空，考虑围护结构施工工艺及过程控制水平等因素，均要进行适当外放，一般情况外放量取H/150（其中H为基坑深度）。连续墙成槽控制连续墙冲孔控制中铁三局集团有限公司8212.4、降水井、立柱桩、抗拔桩及地基加固施工控制当地面的控制网加密完成后，就可以直接利用施工控制点进行降水井、立柱桩、抗拔桩及地基加固的施工。主要有三个步骤：⑴根据施工设计图纸绘制类似于围护结构施工控制一样的坐标图，在图中标出每一个降水井、或者立柱桩等的点号，该图使用带有坐标的结构图底图绘制，因此，每个点直接可以量取坐标，将需要放样点坐标量取后，汇总制作一张Excel表格，便于随后的放样及资料报验工作。⑵利用控制点及放样坐标在现场进行放样控制，在施工过程中还要对钻机的垂直度等进行测量监控。垂直度控制需要测量相互垂直的两个方向，具体实施类似于围护结构钻孔灌注桩及地下连续墙垂直度控制。⑶由于现场施工的影响，为了便于放样控制，可以采取放样偏移一定距离的线，随后现场用钢卷尺采用支距法进行控制。立柱桩、抗拔桩实际就是钻孔灌注桩，中心点放样好后，在埋设护筒之前要拉好十字交叉线。降水井数量较少，可以逐点放样，放样后引出十字交叉线以便于控制。中铁三局集团有限公司8222.5、围护结构侵限情况测量及钢支撑标高控制尽管在围护结构施工时，考虑了一定的外放，但实际施工中，由于围护桩垂直度控制不好，或者是地层及施工过程控制方面的问题造成了塌孔，就会导致围护结构侵入结构限界。因此，在基坑开挖过程中需要随开挖进行围护结构侵限情况的测量，根据量测结果及时进行侵限部位的凿除处理，从而节约施工工期。中铁三局集团有限公司823钢支撑的标高控制是一个很重要的环节。钢支撑标高控制不好，容易造成两种不利后果：一种是同一根钢支撑两端标高控制不好，导致该支撑受力不好，严重时有可能会导致支撑掉落；另一种情况是同一层钢支撑架设标高控制不好，会导致有些钢支撑侵入结构板标高，在结构板施工时，本来设计上不允许拆的支撑必须拆除，这时还要在该支撑附近增加倒撑，给施工带来十分不利的影响。钢支撑标高的控制方法如下：⑴在冠梁内侧使用膨胀螺丝每隔12m打一个固定点，采用普通水准测量的方法引测出膨胀螺丝的高程；⑵当进行某一层或者某一根钢支撑架设时，利用钢尺从该膨胀螺丝位置吊下，放样出该层钢支撑中心线向上偏移50cm（考虑钢支撑架设控制方便）的线，每12m或者24m直接用一根线绳拉通。⑶可以采用常用的水平管进行同一道钢支撑或者临近的钢支撑标高控制情况检查。注意，隔一段时间需要对膨胀螺丝的标高进行复测，防止变形以及膨胀螺丝被破坏，导致标高控制出错。中铁三局集团有限公司8242.6、井下控制点的设置及测量车站一般都是分段进行施工的，为了保证井下结构施工，在底板以及每一层中板浇筑时要注意提前埋设井下控制点。一般情况下井下控制点沿左右线的线路中心线埋设，间距在50～100m，一个车站内站台层井下控制点不少于6个（左右线各3个），左右线之间相邻断面之间的点能通视最好。控制点在板混凝土浇筑时埋设好，待混凝土凝固后要及时进行控制点的坐标测量。根据实际情况，如果透过钢支撑可以与导墙上点通视，且俯仰角在±30°以内，可以使用全站仪直接按照导线测量方式测量并计算坐标。否则，就需要采用联系测量方式进行，具体可以采用一井定向或者两井定向，根据现场具体情况实施。高程引测直接采用挂钢尺联系测量方法测定，要求动钢尺2次，井上井下各完成3个测回，最终成果取均值。中铁三局集团有限公司8252.7、结构施工测量⑴一般的做法是在结构底板或者中板上利用井下设置的控制点，放样出左右线线路中心线，在内业中绘制一张结构施工放线图，所有的结构物在该图上均能量取出与线路中心线的相对位置尺寸，在现场利用放样的线路中心线及相对位置关系对结构物进行定位控制。⑵结构施工放线图的绘制对于结构施工测量控制非常关键，绘制完成的结构施工放线图经复核确认无误之后，方能用于施工放样。在使用过程中一定要做好原始件的保存和管理，不能随意在该图上更改，以免引起错误。⑶结构施工测量控制中经常会使用到墨斗、锤球、水平管等一些简单却非常有效的测量控制工具，在实际施工过程中要充分利用。中铁三局集团有限公司826结构侧墙立模线的放样控制横梁纵梁立模线的放样控制中铁三局集团有