线起点-马家楼地铁施工测量方案

0北京地铁四号线施工测量方案出入段线、起点~马家楼区间姓名:李泽刚学号:081408226专业：测绘工程系别：测绘与城市空间信息系指导教师:郑崇启实习时间：2011.11.28——2011.12.091目录一、工程概况………………………………………….….….2二、作业依据………………………………………….….….3三、施工测量技术方案…………………………………………3四、施工动态分析与监控量测技术方案………………………8五、测量人员组织………………………………………….….24六、使用仪器设备……………………………………………...25七、测量精度质量保证措施…………………………………..262一、工程概况：北京地铁四号线第一标段工程包括三个单位工程，即设计起点-马家楼区间工程、马家楼站工程和马家楼站至石榴庄区间工程。其中设计起点-马家楼站区间包含两部分，即出入段线和正线起点至马家楼站。出入段线起自马家楼站南端，与马西路并行至南四环北侧，右转沿南四环辅路西行穿过佑外大街，最后北转进入马家堡车辆段。明、暗挖隧道工程分别采用明、暗挖钢模衬砌台车施工，通过这种施工方法的应用减少了施工投入的人力、物力，降低了职工的劳动强度，提高了隧道施工的机械化程度。起止里程为K0+000.000～K0+338.800，全长338.800m，为暗挖双联拱隧道。正线起点在南四环北侧，马家堡西路下，线位较低，向北下穿出入线段左线后进入马家楼车站，与出入线左线形成立交，该部分为四号线南沿做预留，结构覆土厚度10m左右，线路设计坡度分别为-8‰、23‰、2‰，采用复合式衬砌，开挖跨度为11.1～11.142m，开挖高度为6.5～6.9m。北京地铁四号线第一标段的设计起点～马家楼站区间风道采用“CRD六步法”施工。该风道长度为47.79m，断面形式为城门洞型，共分为三种断面形式（FA、FB、FC），FA断面结构开挖尺寸为7.4×11.48m，长度为27.05m；FB断面结构开挖尺寸为7.4×12.46m，长度为15.99m；渐变断为FA向FB断面过渡段，长度为5.1m；FC断面结构开挖尺寸为7.4×15.04m，长度为5.4m。风道上部位于圆砾卵石层，边墙处于中粗砂层、粉土层，底部处在圆砾卵石层。衬砌结构采用复合式衬砌。3二、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三、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。4北京地铁工程平面与高程贯通误差分配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≤±25mm3.1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。3.2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。3.3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。5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3.3-1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联系起来了。如下图示：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图3.3-1联系三角形定向测量示意图（3）高程传递测量高程测量控制，通过竖井采用长钢卷尺导入法把高程传递至井下，向地下传递高程的次数，与坐标传递同步进行。先作趋近水准测量，再作竖井高程传递，如图4.3-2所示。经竖井传递高程采用悬吊钢尺（经检定后），井上和井下两台水准仪同时观测读数，每次错动钢尺3～5cm，施测三次，高差较差不大于3mm时，取平均值使用，当测深超过20m时，6三次误差控制在±5mm以内。地下施工控制水准点，可与地下导线点合埋设于一点，亦可另设水准点。水准点密度与导线点数基本相同，在曲线段可适当增加一些。地下控制水准测量的方法和精度要求同地面精密水准测量。地下施工水准测量可采用S3水准仪和5m塔尺进行往返观测，其闭合差应在±20Lmm（L以km计）之内。水准仪标尺竖井重锤水准仪标尺通道掘进方向钢卷尺井架图3.3-2竖井高程传递示意图3.4地下施工控制导线测量地下导线测量按Ⅰ级导线精度要求施测。测角中误差≤±5″，导线全长闭合差≤1/15000。在隧道未贯通前，地下导线为一条支导线，建立时要形成检核条件，保证导线的精度。地下施工控制导线是隧道掘进的依据，每次延伸施工控制导线前，应对已有的施工控制导线的前三个导线点进行检测。地下导线点布设成导线锁的形式，形成较多的检核条件，以提高导线点的精度。导线点如有变动，应选择另外稳定的施工控制导线点进行施工导线延伸测量。施工控制导线在隧道贯通前应测量三次，其测量时间与竖井定向测量同步进行。重复测量的坐标值与原测量的坐标值较差小于±10mm时，应采取逐次的加权平均值作为施工控制导线延伸测量的起算值。曲线段施工控制导线点宜埋设在曲线五大桩（或三大桩）点上，一般边长不应小于60m，导线测量采用全站仪施测，左、右角各测二测回，左、右角平均值之和与360°较差小于6″，7边长往返观测各二测回，往返观测平均值较差应小于7mm。3.5施工放样测量施工中的测量控制采用极坐标法进行施测。为了加强放样点的检核条件，可用另外两个已知导线点作起算数据，用同样方法来检测放样点正确与否，或利用全站仪的坐标实测功能，用另两个已知导线点来实测放样点的坐标，放样点理论坐标与检测后的实测坐标X、Y值相差均在±3mm以内，可用这些放样点指导隧道施工。也可用放线两个点，用尺子量测两点的距离进行复核，距离相差在±2mm以内，可用这些点指导隧道施工。暗挖隧道施工放样主要是控制线路设计中线、里程、高程和同步线。隧道开挖时，在隧道中线上安置激光指向仪，调节后的激光代表线路中线或隧道中线的切线或弦线的方向及线路纵断面的坡度。每个洞的上部开挖可用激光指向仪控制标高，下部开挖采用放起拱线标高来控制。施工期间要经常检测激光指向仪的中线和坡度，采用往返或变动两次仪器高法进行水准测量。在隧道初支过程中，架设钢格栅时要严格的控制中线、垂直度和同步线，其中格栅中线和同步线的测量允许误差为±20mm，格栅垂直度允许误差为3°。3.6盾构机始发的相关测量和掘进测量盾构机始发前应进行下列测量1)盾构机始发设施的定位测量，其中包括盾构导轨安装测量和盾构机拼装测量等项工作；2)盾构机内参考点复测，指盾构机拼装竣工后，应进行的测量工作其主要测量工作应包括盾构机各主要部件几何关系测量等；3)SLS－T导向系统的正确性与精度复核，主要包括对SLS－T导向系统中的TCA仪器和棱镜位置测量；4)盾构机始发位置及姿态测量。掘进测量工作包括：1)洞内平面控制点测量洞内控制导线点应布设在隧道貌岸然的两侧墙壁上，采用强制对中标志，在通视条件允许和情况下，每100米布设一点。以竖井定向建立的基线边为坐标和方位角起算依据观测采用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。2)洞内高程控制测量洞内水准测量以竖井高程式传递水准点为起算依据，采用二等精密水准测量方法和±8Lmm的精密要求进行施测。3)盾构机姿态测量提供瞬时盾构机与线路中线的平面、高程偏离值，盾构机的旋转角度等；（4）施工中对SLS－T导向系统的检核测量，保证衬砌环的环中心偏差和环片在竖直和水平两个方向的姿态；（5）施工中的成环管片环位置和姿态测量。3.7隧道贯通测量隧道贯通前约50米左右要增加施工测量的次数，并进行控制导线的全线复8测，直至保证隧道贯通。贯通后，应进行横向贯通误差，纵向贯通误差及高程贯通误差测量。3.8竣工测量竣工测量包括：（1）线路中线测量以施工控制导线点为依据，利用区间施工控制中线点组成附合导线。中线点的间距直线上平均150m，曲线上除曲线元素点外不应小于60m。中线点组成的导线就采用Ⅰ级全站仪，左、右角各测一测回，左、右角平均值之和与360°的较差应小于5″，测距往返观测各二测回。（2）隧道净空断面测量以测定的中线点为依据，直线段每6m,曲线元素点每5米应测设一个结构横断面，结构断面可采用全站仪进行施测，测定断面里程误差允许±5