曲线顶管测量方案

西藏路电力隧道工程（1～3号井）

曲

线

顶

管

测

量

方

案

编制：

校对：

审核：

上海城建集团西藏路电力隧道项目部

二○○六年七月

1、工程概况

西藏路（新疆路～复兴中路）电力隧道工程是为缓解上海市区用电紧张局面，造福社会的民心工程，本工程北起西藏北路、新疆路，沿西藏路向南延伸至复兴路，全长3.033m，隧道内径2700m，采用机械式顶管施工工艺。

由城建集团市政一公司承建的1～3井全长622.3m，沿途设1号、3号两座工作井，隧道须穿越在建中M2线地铁站设备层，1#～M2段区间隧道长166.2m，隧道中心标高-7.632m～-10.250m，高差2.618m，设计坡度15.749‰，该区间轴线由两段R=600m单曲线和三段直线组成。

图1：1#～M2段区间平面示意图

3#～M2段区间隧道长456.1m，隧道中心标高-15.606m～

-10.250m，高差5.356m，前255.685m设计坡度3.739‰，高差0.956m；后段200m设计坡度22‰，高差4.4m。在穿越苏州和北侧驳岸时轴线程R=2000竖曲线，该区间隧道平面轴线两段R=500，一段R=300共三段曲线和四段直线组成。隧道穿越M8线曲阜路站人行过街通道、Φ2000污水管，苏州河、四行仓库……，尤其是在穿越苏州河时，须以空间曲线姿态从西藏路桥桩机及Φ2000合流污水管之

间越过，该段隧道施工难度大。

图2：3#～M2段区间平面示意图

2.施工前的准备工作

2.1 地面轴线放样

根据设计单位对顶管轴线的参数，在Atuocad 软件上进行绘图，然后把每节管节绘在上面，对每一节管节的坐标以及每节管节偏差都能统计出来。施工现场配置一台电脑，在顶管施工时根据实测的每节管节坐标与设计轴线每节管节坐标比较，就在现场立即把轴线偏差数据及时报告作业班长，及时纠偏。

根据轴线坐标在地面上对顶管轴线进行放样，每隔15m左右在地面上放样，特别是ZY点、QZ点、YZ点的放样，并根据放样点对顶管轴线周围的地下管线、建（构）筑物进行测量，防止顶管施工过程中遇到不明障碍物而重新对轴线调整。

2.2 设计轴线调整

在顶管施工之前，严密测定3号、1号工作井和M2接收井预留洞口中心坐标（x y h）,由于工作井接收井建造完成后存在一定的施工误差，不可能完全与按设计位置（平面和高程）吻合，因此顶管施工

测量必须以实地二井洞口中心为基准，这样，对原设计的线型必须进行调整，调整应以原设计线型位置变化最小为原则，一般改动曲线的起、终点即可。例如，对于两端为直线的单一曲线可按如下步骤进行调整：

2.2.1 以实测的二洞口坐标和设计的曲线转向点（JD）坐标反算二端直线的方位角；

2.2.2 以算得的二直线方位角新的曲线角a;

2.2.3 以原设计的曲线半径R和新求的曲线转向角a重新计算曲线元素，重新确定曲线起、终点（ZY、YZ）里程；

2.2.4 以调整后的曲线起、终点里程重新计算新的曲线起、终点坐标。新计算的曲线元素及起、终点坐标作为顶管施工的设计变更，提交设计单位和监理认可后作为施工的依据。

2.3 测站点控制

由于3#～M2段区间隧道长456.1m，1#～M2段区间隧道长166.2m，两段顶程存在R300、R=500两种曲线形，在曲线位置全站仪在工作坑内无法一直与机头保持通视，必须在管内设测站。通过计算可以确定曲线段最大通视距离。

当D=2.7m时，测量有效范围在D0/2-0.1m以内（如图3），图中的x由施工经验确定，现在取为0.1m，则有：

D/2-0.1=R-

2

2)2/

(

)

2

(L

D

R-

+

式中：D——管子半径

R——曲线半径

L——最大一次测量距离

图3 最大测站计算图

通过公式计算得：

①、当R=500m时，L=101.98m，因此曲线R=500段最大测站距离为101.98m。

②、当R=300m时，L=79m，因此曲线R=500段最大测站距离为79m。

因此根据各个顶程曲线走向和直线布置3#～M2段区间布设4站，1#～M2段区间布设1站。如下图。

图4 3#～M2段测站点布置及监理复核点

图5 1#～M2段测站点布置及监理复核点

2.4 监理复核点

为了确保轴线测量可靠性，对施工中测量控制点、水准点，基准点以及每道工序基准线必须经现场测量监理工程师复测认可，并以书面形式上报测量成果方可施工。根据曲线顶管测量控制的关键节点确定每顶程监理复核关键点，出洞口点、穿越关键障碍物点、30m进洞口点等确定1#～M2段监理复核点数为两点，具体见图4，3#～M2段监理复核点数为五点，具体见图3。

3、测量控制系统的建立

配合设计院及测绘单位尽快交接现场控制座标点和水准基点，并移交有关资料，接桩后我方立即组织进行复测，核对资料，对存在的问题报告监理工程师后再进行处理，保证测量控制点准确无误。

在复核过程中，对控制点桩位进行加固和保护，在点位设置明显标志。

3.1测设依据

测设依据主要有《工程测量规范GB 50026-93》、设计院提供的

施工图纸、勘察院提供的测量成果和业主提供的交桩成果。

3.2平面控制网的测量

首先依据勘察院提供测量的成果及业主的交桩成果对其进行复核，保证其成果的精度符合要求，并将复测的成果报请监理确认，监理确认后将其成果作为今后施工测量和复核的起始依据。

3.2.1、加密空导点布置及测设

由于施工采用交叉作业的方式，各个点面同时展开，大型机械协同作业，轴线相互干扰而造成观测不通视，为了确保控制点的可靠性、整个控制点的通视条件良好和点位精度，把所有的控制点都选定在施工区域以外的适当位置，按规范要求进行测设和复核，并实施方案的优化。

在测设和复测过程中，均采用进口全站仪经检定证明良好后，进行各控制点全圆方向观测法观测,在垂直角观测时，按三丝法读数一测回施测，并要求经过倾斜、大气、温度改正之后的平距，通过平差后得出最终成果，并报请监理复核确认。

3.2.2、测量控制网平面布置和测设

结合现场的地形情况及施工方法制定出整个施工场地的测量控制点，形成平面控制网。在导线测量过程中，严格按照导线测量或三角测量的方法。完毕后报请测量监理工程师复测认可方可使用。

图6 地面控制测量示意图