贯通测量施工组织设计

辽宁省大伙房水库输水工程TBM1施工段贯通测量施工组织设计北京振冲工程股份有限公司TBM1项目部2006年12月03日辽宁省大伙房水库输水工程TBM1标段TBM1-1施工段贯通测量施工组织设计一、工程概况辽宁省大伙房水库输水工程TBM1标段位于辽宁省桓仁和新宾两县交界处的双山头—疙疤寨地段，主洞起点桩号为21＋610.82m，终点桩号为44＋226.362m，总长度为22.677m。其中TBM1-1施工段从桩号23＋513.678～34＋769.497，全长11255.819m，即10＃支洞与主洞交叉点至11＃支洞与主洞交叉点。TBM1-1施工段自2005年7月19日开始试掘进，2005年10月23日正式掘进至2006年11月25日已成功实现掘进约9.8km，预计距贯通桩号还剩余740m。二、贯通要求表1.水工隧洞开挖极限贯通误差表（12～14km）相向（单向）开挖长度（含支洞长度）km极限贯通误差（mm）横向纵向竖向12~14±640±640±320三、编制目的辽宁省大伙房水库输水工程TBM1-1施工段从测量的角度说在整个大伙房水库输水工程中属单向掘进长度最长的一段，同时其贯通长度也是最长的一段，测量控制网从洞外业主提供的控制点进入10＃支洞，再从10＃支洞沿着TBM1-1施工段直至贯通面，长度为12789.223米，属超长隧道，因此保证隧洞的准确贯通是整个工程成败的关键。由于隧道工程施工的特殊性,一旦贯通误差超限严重，将直接影响下一道工序工作的开展，造成大量工序返工,并延误工期,给施工企业的信誉、形象和经济效益带来巨大的损失，甚至造成无法弥补的后果。因此，为了提高TBM贯通精度，减小贯通误差，使TBM1-1施工段成为大伙房水库输水工程的样板工程，特采取以下措施，以保证隧洞在业主规定的限差范围内贯通。四、采用措施1、测量工作隧洞测量工作包括控制测量及施工测量，其中控制测量包括平面控制测量及高程控制测量。1．1、高程控制测量由于本标段高程控制测量全部采用三等水准控制测量，在测量过程中，各种测量限差完全符合测量规范的要求。同时在测量过程中，各个水准控制点完全落在水平控制点上，在测量水平角的同时，已加测竖直角，保证每个测量点都有三角高程。因此，高程控制测量已经有足够的校核条件，所以，高程控制测量已经可以保证竖向贯通误差在规范允许范围内。同时还请辽宁省水利水电勘测设计院测量队用二等水准进行了校核，确保了隧洞在竖向贯通的精度。1．2、平面控制测量由于本标段为超长隧洞。因此，平面控制测量是整个控制测量的关键。它决定着隧洞的横向及纵向误差，关系着隧洞是否能正确贯通。（1）、10＃支洞TBM掘进段a成果比较由于TBM掘进段控制测量为较长的闭合导线，因此，在贯通之前，施工单位，监理，业主代表（辽宁省水利水电勘测设计院测量队）三家都采用各自独立的测量系统对TBM1-1段平面控制测量进行了控制测量，各家都用自己独立的观测数据。因此，在即将贯通前，我们对三家测量结果中相同的角度和距离进行比较，找出在测量过程中因环境因素、照准因素造成相同的角度和边长三家存在较大差异的控制点。然后在贯通前约400米左右进行针对性重新复测，保证每一个测量角度和边长的准确性。同时在测量结果出来后，对贯通面的进行平均分配，以减小测量误差对贯通的影响。b针对性的复测针对比较结果，项目部计划安排专门的时间对控制网进行复测。为了保证贯通精度及复测成果的真实可靠，项目部计划用一周的时间来进行复测，对存有争议的观测数据（角度、边长）进行有针对性复测。比较的结果有几组数据与设计院及监理所测得的成果有较大出入，并本着具体情况具体分析的总体原则下对各种观测数据进行复核。（2）、11＃支洞由于11＃支洞洞外GPS控制点距贯通面较近，只有1.5km，测量误差对其影响较TBM侧较小。只有一个控制闭合环，因此控制测量采用在11＃支洞闭合环的基础上加支导线的形式布设，即11＃支洞闭合环最远点（11＃主支交叉处）设站，采用TC2003仪器进行4测回精确测量，保证其准确可靠。从业主控制点至11＃支洞与主洞交叉处的控制网数据已经经过辽宁省大伙房水库输水工程测量监理的复核，保证了精度。1．3、施工测量由于本标段采用TBM法施工，施工测量为PPS导向系统，它可以快速、自动、准确地为TBM提供其实际轴线与隧道设计轴线的相对关系，并以TBM刀盘位置偏差的形式，数字化地显示于操作室，使操作人员能及时知道TBM的实际偏差并及时调向，保证了TBM高精度地掘进，因此施工测量已不是本标段测量工作的重点。但为了保证在最后阶段TBM能够顺利贯通，计划每100米左右对PPS导向支架进行一次校证，保证PPS基准数据准确可靠。2、TBM接应处处理方案a、扩大接应断面形式辽宁省大伙房水库输水工程TBM1标段10#与11＃的贯通点里程为34＋228.7，为保证TBM顺利通过TBM1-1施工段，我部计划在11#投料口通过段上游设置一处TBM贯通过渡段，长度为10米，起止桩号为34+238.7m～34+228.7m，开挖断面为闹钟型、半径4.395m、高度8.71m，详细设计参数见下图所示。（此文件已上报业主审批，文件编号为：ZC（LC-07）-LZ/GO50/2003/064/G2022）b、贯通前设置超前钻孔为了保证TBM1-1施工段顺利贯通，我部还计划采用贯通面上加打超前孔的措施。现计划在11＃贯通面中心位置桩号为34＋228.7m，坐标为X：34228.70mY:0mH:218.888（施工坐标）打一直径为50mm，长度为50米的超前钻孔，用以在最后阶段引导TBM掘进，保证TBM顺利准确到达贯通面。（附测量及设备人员组织表）超前钻设备及人员组织表序号名称单位数量备注1钻机台12钻孔米503架子管根1004木板块505钻工人36电工人17测量人3五、工作重点及难点1、洞内环境复测过程中对TBM施工将产生一定的影响。由于控制测量对外界环境的要求较高，洞内空气条件必须干净，通视良好。因此，在TBM停止掘进后必须进行4～5小时的通风，并且洞内不能进行掘进及换刀、电焊等出烟及灰尘的作业，然后才可以进行控制测量工作。2、交通运输由于本隧洞为超长隧洞，洞内路线较长。而且为三家联合复测，交叉作业现象比较严重。因此，在复测过程中必须有机车配合，以保证测量人员能快速到位。3、时间及人力物力安排由于主洞路线较长，控制点较多，从10＃主支交叉道贯通面，控制点达34个。因此，项目部计划安排一周的时间来做复测工作。同时为了降低人为观测条件的影响，必须保证观测人员每天安排观测3～5站，保证观测人员有充足的休息时间，降低因人为眼睛疲劳所产生的误差。具体时间安排为12月3～9日，每天早9：00TBM准时停机，然后通风4～5小时，至下午2：00开始测量工作，每天对3～5站进行复测，至晚上8：00结束，即在计划进行复测工作的7天时间内，每天耽误TBM设备掘进近7个小时，造成TBM非正常停机累计约50个小时。由于工作较为繁杂，故需要投入很大的人力、物力及时间去做具体的工作。（附每天复测人员及设备投入表）。每天复测人员及设备投入表序号名称单位数量备注1全站仪台1精度1＋1ppm2碘钨灯个4带支架及15米电缆3电力机车台34测量工程师人15测量助理工程师人16测量工人27机车司机人38信号工人3为确保TBM能够顺利的达到高精度贯通，我部对该项工作非常重视，并委派专人负责进行主洞轴线复测的各项工作，同时与监理和设计院的测量部门一同进行轴线复核工作，克服各种困难，确保测量精度，保证按时保质完成主洞轴线复测工作。