地铁盾构隧道施工测量方案设计与实现

地铁盾构隧道施工测量方案设计与实现

发表时间：2019-02-22T15:09:15.050Z 来源：《防护工程》2018年第32期作者：李丛乐[导读] 地铁盾构施工测量的根本是为了使隧道施工能够在设计上做到科学无误、合理畅通，在此主要借鉴以某市地铁6号线为研究案例

李丛乐

北京建工土木工程有限公司北京 100020 摘要：地铁盾构施工测量的根本是为了使隧道施工能够在设计上做到科学无误、合理畅通，在此主要借鉴以某市地铁6号线为研究案例，对地铁盾构隧道施工测量方案进行详细论述，并分析考证此方案在实际施工操作时是否切实可行，最后将对地铁盾构隧道施工的典型特征进行归纳，并提出相应的合理化建议。

关键词：盾构隧道；地铁；施工测量；方案

引言：为了能够让某市地铁6号线在设计上实现科学无误、合理畅通，并符合交通工程规范标准，需要提前对测量方案进行设计分析，这样能够确保地铁盾构施工在严密的监护和把控之下，为后期的机电安装以及铺设铁轨奠定良好的基础，从而确保整个地铁隧道的质量。 1地铁工程情况

在此以某市地铁6号线为施工实例进行相关探讨，该工程全长为5841.9单线米，投资约2.8亿人民币，一期工程在2011年完成通车。该工程项目在管理机构方面也有专业的要求标准，首先是在项目相关人员的组成上配备了各方面的专业人才，有专职的测量工程师，他们主要是负责现场的测量放样以及施工控制和资料复核整理，专业的测量工和技术员4人，助理工程师1人。 2地铁施工测量工作

2.1对于地面的控制点进行重复测量并进行加密工作 2.1.1地面的控制测量工作

按照相关的规程，该地铁工程使用的LJ058、GPS点等20多个精密导线点进行了精度非常高的复测，并且进行符合实际要求的加密工作。然后将测量的数据提供给监理工程师和相关业主进行检查，当数据检验合格后才能够批准使用。在测量引测近井导线点的时候，要充分依据重复测量得到的数据成果，将公司精测队找到的最近导线点作为测量的基点，布设出三角形形成一个闭合的导线网。利用业主许可的水准网，测量的基点最好选择离得最近的精密水准点，按照我国规定的二等精度实施检测，将水准点引到端头井的周边，使其能够符合在地面的水准点以上。每个端头不能少于2个水准点，这有利于后期相互的校正核对。

2.1.2对于站内的投点以及盾构始发井的测量

在该项目工程的施工过程中，必须进行多次的联系测量。采用的方法主要有两种：定向测量和高程传递，前者就是利用地面的控制点，然后采用导线做定向的测量；后者的测量主要是利用悬垂的钢尺，也就是通过将地面高程传递到近井水准点上，然后通过在竖井内挂钢尺来测量。

2.2施工放样工作分析

一般情况下，包括主体的结构纵横轴线、基坑的开挖线、维护结构的纵横中心线等。围护结构中：测量方法采用极坐标法、支距法或者偏角法。搅拌桩误差范围±50mm，连续墙误差范围±10mm，锚索误差范围±50mm。主体结构中：测量方法采用极坐标法、支距法或者偏角法。边角点误差范围±10mm，轴线点误差范围±10mm，细部点误差范围±20mm。

2.2.1采用极坐标的方法进行放样

主要是两个已知的导线点坐标，其中一个被选为作为后视点，另一个作为置镜点，依据业内的计算资料可以算出来放样点的坐标，得出相关的数据，比如置镜点和后视点之间的夹角等，然后再根据实际的要求进行施工放样[1]。

2.2.2对于井内的施工放样工作

首先是该项目采用的竖向投测方法，就是利用锤球和经纬挂吊的方法来进行测量；其次是竖向的标高传递测量，用水准仪进行测量，然后用钢尺来测量各层的标高。在各个角设定标高的引测点，确定每一层的控制线，要保证误差允许范围为±3mm。在完成满堂支架体系后，要把标高和柱子的中心位置作为基准，测量梁底和顶板位置的标高，在进行下一步工序前必须要进行充分的调整。

2.3井下控制方面的测量工作 2.

3.1井下水准测量

地下高程控制的测量是从近井水准点开始的，沿着隧道设计方向进行导线的布设，直线段的边长应该不小于200m，曲线部分的导线边长应该不小于100m，如果检测点的位置有变化，那么应该考虑选择另外的施工控制导线点再重新进行施工控制导线测量工作[2]。

2.3.2对于井下水准的测量工作

地下近水井的水准点是地下高程控制测量的依据基础，洞内的水准点可以充分的利用地下的导线点，沿着隧道的直线段大约每200m设置一个固定的水准点，在曲线段大约每100m设置一个。在整个隧道贯穿前地下控制的水准测量应该独立的进行3次，比如该项目工程就投设了3个水准点D12-D1。而其最大高交叉应该满足规范的要求，数据合格后才可以。

2.4始发架的定位及SLS—T系统

当后配套在下井时应该提前做好中线点的选择工作，即在始发井前设置两个点，在始发井后面和钢环上都设定一个点。如果在架设仪器的时候有困难，那么可以采用悬挂线绳吊垂线的方法来设定。盾构机自身具备SLS-T系统，这是一种导向系统，它能够随时地测量盾构机的掘进趋势、水平倾角以及盾构机的偏离隧道设计中线的位置等[3]。另外，对于托架的测量，必须要提前测量全站仪和后视棱镜点的高程、和坐标。采用正倒镜观测四测回的方法进行角度测量，在观测的时候应该每条边都往返进行观测，同时进行气象改正；一般采用的是单程的双置镜方法进行高程测量。 3盾构推进工作

3.1测量前期的准备内容

计算盾构机推进的线路数据，同时测量始发和到达井预留洞门中心的垂直和横向的偏差，一定要确定测出的结果没有错误，只有这样才可以批准进行下一步的施工操作。在施工现场按照相关的设计图进行施工放样主要是针对盾构基座的高程位置和平面两个方面，当基座完成就位的时候，要马上进行偏差的计算工作，即当初设计的位置之间的偏差。要在盾构机的右上方预留出安装测量标志用的地方，并且还要保证在测量时候能够看得到[4]。当盾构机安置到位后，要进行位置的测定，即相对于盾构推进时的所设计轴线的姿态与初始值之间的位置。在安装完盾构内的专用测量设备后应该立刻进行测量，测量的值和盾构的姿态和初始位置应该是相符的，并且及时地将得到的数值提供给监理工程师备查。

3.2推进测量工作分析

盾构机主要是通过SLS-T导向系统来对掘进的方向进行把控，钢板制作的吊篮要安装在盾构机的右上方，全站仪要安装在底部，这样就要求在底部加工的时候强制对中的螺栓孔。导向系统可以随时监控目前盾构机的实际位置，这可以反映出相对于设计轴线的位置偏差[5]。通过得到的偏差数据，盾构机操作人员就能够及时的调整掘进状态，让其能够按照正确的方向推进。盾构机在推进的时候测量都是以导线系统为主，然后加上人工的测量相辅助，两者相辅相成。导向系统主要是由ELS靶、后视棱镜、激光全站仪以及工业计算机等组成。

结束语：

综上所述，在地铁的隧道施工过程中离不开高精度、高可靠度的测量技术。通过实际的工程表明，采用上述的测量设计方法在地铁盾构隧道施工中是一种非常不错的方案，操作比较方便，而且也能够满足隧道贯通的限差要求标准，为后期的机电安装、车站维修等提供非常可靠的测量基础数据资料。

参考文献：

[1]胡翾. 地铁盾构双线隧道施工过程地表变形监测分析[J]. 工程技术研究,2016(07):103.

[2]苏建锋. 地铁盾构施工现场监测实例分析[J]. 施工技术,2017,46(S1):773-775.

[3]高帅,刘瑞敏. 地铁隧道工程盾构施工的测量管理模式探讨[J]. 山东工业技术,2018(12):105-106.

[4]宫本福,杨志勇. 北京地铁盾构施工风险控制技术研究[J]. 铁道标准设计,2018,62(06):110-114.

[5]谢德明,史秋晶. 地铁盾构收敛和垂直位移监测方法分析[J]. 现代测绘,2016,39(02):18-20+23.