北京地铁某某线第四合同段土建工程测量实施方案

北京地铁某某线第四合同段土建工程测量实施方案北京力佳图测绘有限公司2004年8月16日目录第一章．工程概况第二章．测量作业任务和内容第三章．作业依据第四章．施工测量技术方案第五章．施工动态分析与监控量测技术方案第六章．测量人员组织第七章．使用仪器设备第八章．测量精度质量保证措施第九章．费用预算第一章、工程概况1.1工程简介：1.1.1北京地铁某某线工程起自南四环北侧马家楼，向北沿马家堡西路、菜市口大街、宣武门外大街、宣武门内大街、西单北大街、西四南大街、西四北大街、新街口南大街至新街口，由新街口向西，沿西直门内大街、西直门外大街至首都体育馆后转向北，沿中关村大街至清华西门，之后向西进入颐和园路，经圆明园、颐和园，终至龙背村，线路全长28.14km，共设24座车站。1.1.2某某线第四合同段工程包含两个区间和一座车站，即角门北站-北京南站区间、北京南站-陶然亭站区间及北京南站的土建工程（含降水工程），不含建筑装修和设备安装工程，各部工程简况如下：1、角门北站-北京南站区间设计起止里程为：K2+408～K3+480，区间全长1595.5m，含联络通道2座、区间风井1座，采用盾构法施工。区间线路南起角门北站，沿马西路下穿马草河后向东偏移，经南三环、万芳亭公园、凉水河到达北京南站。隧道所处地层主要为第四纪土层，地层为圆砾、卵石、粉土层；无承压水，仅凉水河见潜水层。2、北京南站-陶然亭站区间设计起止里程为：K3+990～K5+409，区间右线长1419m，左线长1441.222m，含联络通道3座，采用盾构法施工。区间线路从北京南站出发，下穿既有线，由南向北从马家堡西路北过幸福里东路，沿工地行进，下穿南护城河后沿菜市口南大街北行至陶然亭站。线路两侧地面上既有建筑密集，地下各种公用管线密布。3、北京南站车站全长193.2m，为地下二层单柱双跨岛式明挖车站（直线车站），站台宽10m，有效站台长120m，共布置有三个出入口（独立有盖式）。车站西北端布置①号出入口，西南端布置②号出入口，东北端布置③号出入口。在车站北端向东布置了一组新风道和排风道，在车站南端向东也布置了一组新风道和排风道。车站覆土平均为3.1米左右。站区东侧是进出北京南站（火车站）的京山铁路，西侧为翠林小区、亚林小区、宏泰家园、中房鼎立家园、祥和苑等居住小区，站址周边无重要高大建筑，房屋多为民房。车站西边规划为一般居住用地，东北角规划为绿地，东南角为京山铁路，其出入口和风亭在红线外出地面。北京南站所处位置的地下管线共有8条（包含燃气管、中水管、电缆线等），部分管线需永久改移。车站范围内地下土层主要为粉土层、粉质粘土层夹杂卵石圆砾层构成，车站主体结构下有承压水含水层。1.2工程环境：1.2.1既有建筑物1、角门北站-北京南站区间线路沿马家堡西路下方布设，道路两侧主要为住宅小区。沿线主要建筑物有马草河桥、南三环立交桥、京山与永丰铁路立交桥、凉水河桥，为确保安全，盾构穿越各段时，必须控制好开挖面的土压平衡，把握好注浆时间和方法，加强对该桥梁与地表沉降监测，根据监测结果，调整盾构施工参数，必要时可以采用旋喷桩通过地面对桥梁桩基周围土体加固，确保桥梁安全。考虑到马草河、凉水河流量较大，为确保安全，视下一阶段河水渗流情况，必要时施工期间对该段河水实施导流。2、北京南站-陶然亭站区间线路沿道路布设，线路两侧地面上既有建筑密集，地下各种公用管线密布，本区间邻近的主要建(构)筑物如下：①南护城河跨河桥：右线中心距桥基边缘4.79m。②南二环立交桥：右线中心距桥墩桩基边缘10.077m，左线中心距桥墩桩基15.724m。③菜市口南大街一号过街人行天桥：距桥基边缘净距5.4m。④菜市口南大街二号过街人行天桥：距桥基边缘净距3.134m。⑤南护城河：河床距隧道顶部约8m。⑥管线：K4+180、K4+265处的污水管标高较低，距隧道顶部约0.96m和1.925m。⑦线路周边的低矮房屋。盾构在曲线推进过程中，应调整掘进速度与正面土压，达到减少对地层的扰动度和减少超挖的效果，从而减少地层的变形。盾构暂停推进时，可能会引起盾构后退，而使开挖面松弛造成地表沉陷，此时应作好防止盾构后退措施，并对开挖面及盾尾采取封闭措施。对于菜市口南大街一号、二号过街人行天桥可在桥墩处做临时支撑，同时加强监控量测。待盾构通过沉降稳定后，拆除临时支撑。3、北京南站站区东侧是进出北京南站（火车站）的京山铁路，西侧为翠林小区、亚林小区、宏泰家园、中房鼎立家园、祥和苑等居住小区，站址周边无重要高大建筑，房屋多为民房。基坑范围邻近除道路西侧有几幢永久性建筑，车站东侧为京山铁路，因此，在结构施工期间应加强监控量测，以有效的控制变形。1.2.2地下管线站区所处位置的各类地下管线情况为：马家堡西路由西向东共敷设有各类地下管线共8条，依次为：燃气管1条、中水管1条、电信电缆2根条、雨污水管2根条、给水管1根条。各种管线的避让、改移施工严格按照设计图纸进行，当各类临时迁移的地下管线处于车站出入口及风道处时，采取支托、悬吊措施，其中市政污水管线应局部更换为钢管。在不影响使用功能的前提下，部分支管与主管道合为一根，永久性改移的给排水、煤气管道覆土厚度不小于0.70m。1.3工程特点：1.3.1采用的施工技术、施工方法多。本标段包括一站两区间，全长3001m。北京南站主体采用明挖顺作法施工，出入口过路段辅以暗挖法施工；两区间采用盾构施工，区间联络通道使用暗挖法施工。1.3.2施工干扰多，施工配合要求高。北京南站地处交通枢纽，人流大，车辆多，施工场地狭小，施工交通干扰大。车站周围房屋密布，且大多为民房，扰民和民扰问题突出。盾构施工从陶然亭车站进入，从角门北站推出，和相邻标段的施工配合、施工协调要求高，同时相互间的施工干扰问题多。盾构通过北京南站，要求北京南站提供条件，同时对北京南站的施工造成一定影响。1.3.3工程量大，工期短。区间线路3001m，施工工期529天；北京南站施工工期592天，同时须为区间施工创造和提供条件。对标段的工期压力非常大，要求较高的设备完好率和施工组织生产能力。1.3.4管网改移及建、构筑物监测工作量大。北京南站范围内地下管线密布，大部分为市政主干线，数量多、种类多、涉及的管线管理单位多、牵涉面广，大部分需要改移，协调难度大。区间沿线穿越居民住宅楼、桥梁、河道多，对地表沉降控制要求高，监控量测工作量大。第二章、测量作业任务和内容测量工作是土建工程的重要组成部分，为工程施工提供准确的定位信息、实时监控量测施工进程地面、隧道相关变化量及周围构筑物、管线等的影响变化，为工程施工提供必要的测量数据，根据测量数据适当调整作业进度和措施方法，确保工程顺利准确进行，确保施工安全。在本次工程项目中，测量作业的任务主要分为两大部分：土建工程施工放样和施工监控量测。土建工程施工放样包含以下内容：地面测量控制网的检测；施工平面控制网的加密测量；施工高程控制网的加密测量；地面至隧道的联系测量，包括竖井定向测量、高程传递测量；地下施工控制测量、放样，盾构机始发相关测量、掘进测量；隧道贯通测量；竣工测量，包含线路中线测量、隧道静空断面测量。施工监控量测包含：地面变形监测；地面建筑物、构筑物变形监测；地下管线变形测量；地中土体分层垂直位移监测；盾构隧道洞室收敛变形监测；盾构隧道拱底下沉监测；地下水位观测；桩结构钢筋应力测量；第三章、测量作业依据1、《地下铁道、轻轨交通工程规范》(GB50308-1999)；2、《城市测量规范》(GJJ8-99)；3、《新建铁路工程测量技术规范》(TB10101-99)；4、《工程测量规范》(GB50026-93)；5、《全球定位系统（GPS）测量规范》(GH2001.92)；6、《北京地铁新建线路控制测量总体技术要求》（试行本）（北京地铁建设管理公司工程部，2002.11）7、《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-1999）8、《建筑变形测量规范》（JGJ/T8-9）9、《地下铁道设计规范》（GB50299-1999）10、《国家一、二等水准测量规范》（GB12897-91）11、《北京地铁4号线施工设计施工图》12、北京地铁四号线第四合同段沿线建筑调查资料、沿线市政管线调查资料第四章、施工测量技术方案施工测量是标定和检查施工中线、测设坡度和放样建筑物，测量是施工的导向，是确保工程质量的前提和基础。地铁工程施工测量的施测环境和条件复杂，要求的施测精度又相当高，必须精心施测和进行成果整理，工程测量成果必须符合相关规范的要求。北京地铁工程隧道开挖的贯通中误差规定为：横向±50mm、竖向±25mm，极限误差为贯通中误差的2倍，即纵向贯通误差限差为L/5000（L为贯通距离,以km计）。北京地铁工程平面与高程贯通误差分配如下表所示。北京地铁工程平面与高程贯通误差分配表3.4.1-1地面控制测量联系测量地下控制测量总贯通中误差横向贯通中误差≤±25mm≤±20mm≤±30mm≤±50mm纵向贯通中误差L/10000竖向贯通中误差≤±16mm≤±10mm≤±16mm≤±25mm4.1测量控制网的检测为满足盾构施工的需要，应检测业主提供的首级GPS控制点、精密导线及精密水准点，保证上述各级控制点相邻点的精度分别小于±10㎜，±8㎜和±8Lmm（L为线路长度，以km计）（精密水准路线闭合差）作为盾构测量工作的起算依据。地面控制网是隧道贯通的依据由于受施工和地面沉降等因素的影响，这些点有可能发生变化，所以在测量时和施工中应先对地面控制点进行检测，确定控制网的可靠性。工作内容包括：检测相应精密导线点，检测高程控制点等。4.2施工控制网布设在地面控制网检测无误后，依据检测的控制点再进行施工控制网的加密，再进行施工控制网的加密,以保证日后的施工测量及隧道贯通测量有顺利进行。施工控制网的加密分两方面内容：（1）施工平面控制网加密测量通常地面精密导线的密度及数量都不能满足施工测量的要求，因此根据现场的实际情况，进一步进行施工控制网的加密，以满足施工放样、竖井联系测量、隧道贯通测量的需要。施工平面控制网采用Ⅰ级全站仪进行测量，测角四测回（左、右角各两测回，左、右角平均值之和与360°的较差应小于4″），测边往返观测各二测回，用严密平差进行数据处理，点位中误差小于±10㎜。（2）施工高程控制网加密测量根据实际情况将高程控制点引入施工现场，并沿线路走向加密高程控制点。水准基点（高程控制点）必须布设在沉降影响区域外且保证稳定。水准测量采用二等精密水准测量方法和±8L㎜（L为水准路线长，以km计）的精密要求进行施测。4.3联系测量联系测量是将地面测量数据传递到隧道内，以便指导隧洞道施工。具体方法是将施工控制点通过布设趋近导线和趋近水准路线，建立近井点，再通过近井点把平面和高程控制点引入竖井下，为隧道开挖提供井下平面和高程依据。联系测量是联接地上与地下的一项重要工作，为提高地下控制测量精度，保证隧道准确贯通应根据工程施工进度，应进行多次复测，复测次数应随贯通距离增加而增加，一般1km以内取三次。其主要内容包括：（1）趋近导线和趋近水准测量地面趋近导线应附合在精密导线点上。近井点与GPS点或精密导线点通视，并应使定向具有最有利的图形。趋近导线测量用Ⅰ级全站仪进行测量，测角四测回（左、右角各两测回，左、右角平均值之和与360°的较差应小于4″），测边往返观测各二测回，用严密平差进行数据处理，点位中误差小于±10㎜。测定趋近近井水准点高程的地面趋近水准路线应附合在地面相邻的精密水准点上。趋近水准测量采用二等精密水准测量方法和±8√L㎜的精密要求进行施测。（2）竖井定向测量为保证盾构施工基线边方向的准确性，采用投点仪和陀螺仪定向方法或吊钢丝联系三角形法为主要手段进行定向。如利用竖井倒入，则采用竖井联系三角形测量，如图4.3-1所示，即通过竖井悬挂两根钢丝，由近井点测定与钢丝的距离和角度，从而算得钢丝的坐标以及它们的方位角，然后在井下认为钢丝的坐标和方位角已知，通过测量和计算便可得出地下导线的坐标和方位角，这样就把地上和地下