盾构测量方案.doc
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1、目录一、编制及测量依据- 1 -二、工程概况- 1 -三、测量任务和内容- 2 -四、施工测量技术方案- 2 -4.1施工首级测量控制网的检测- 3 -4.2施工控制网的加密测量- 3 -4.3联系测量- 6 -4.4地下施工控制导线测量- 8 -4.5施工放样测量- 9 -4.6 盾构施工测量- 10 -4.7隧道贯通测量- 14 -4.8 隧道竣工测量- 14 -4.9隧道沉降测量- 14 -五、测量误差分析- 15 -5.1隧道测量误差分析- 15 -5.2隧道贯通误差预计- 16 -六、测量人员和测量仪器配备- 19 -6.1主要测量人员配备表及职责划分细则- 19 -6.2职责划分细
2、则- 21 -6.3主要测量仪器配备- 21 -七、测量工作管理- 22 -7.1测量人员管理- 22 -7.2仪器管理- 22 -7.3资料管理- 22 -八、测量质量保证措施- 23 -九、施工测量复核程序图- 25 -一、编制及测量依据(1)城市轨道交通工程测量规范(GB50308-2008); (2)城市测量规范(GJJ8-99); (3)地下铁道工程施工及验收规范(GB50299-1999)(4)工程测量规范(GB50026-2007); (5)建筑变形测量规范(JGJ/T8-2007);(6)地下铁道设计规范(GB50299-1999);(7)国家一、二等水准测量规范(GB1289
3、7-2006);(8)上海市轨道交通十三号线5标区间设计资料。二、工程概况上海轨道交通十三号线5标段含一个盾构区间(真北路站大渡河路站)。工程范围及里程见表2-1。表2-1工程里程表工程名称线别区间隧道起始里程长短链隧道长度真北路站大渡河路站左线DK6+581.83DK7+526.0474.702944.217右线DK6+580.36DK7+526.047945.687本段区间站大渡河路站总体为东西走向。线路始于真北路站东端,出站后沿金沙江路下方向东延伸,在穿过木铎港下方时以350米和1500米半径从南北两侧绕过金沙江路桥桩基础,然后以450米半径绕过煤气站。线路主要下穿木铎港河、金沙江路桥,
4、沿线建构筑物主要为好心情宾馆、煤气站、申汉小区,未见历史文物古迹。区间管线较多,根据目前的管线资料显示,有给水、雨水、污水、路灯、有限电视、电力、通信、燃气等多条管线。区间线路中线线距为11.341.8米,隧道埋深范围约为14.220.5米。区间隧道纵坡呈“V”型节能坡,区间最大坡度为24,最小坡度为2,线路竖曲线与真北路车站相连端采用3000米半径,其余为5000米或者5020米半径。联络通道及泵房中心里程为左DK7+017.918(右DK7+019.918)。三、测量任务和内容测量工作是区间隧道的重要组成部分,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
5、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,确保隧道顺利、准确、安全贯通。在本工程项目中,测量作业的任务主要包含以下内容:(1)施工首级测量控制网的复测;(2)施工平面控制网的加密测量;(3)施工高程控制网的加密测量;(4)联系测量,包括竖井定向测量、高程传递测量;(5)地下施工控制测量;(6)盾构施工测量;(7)隧道贯通测量;(8)竣工测量,包含隧道轴线检测、隧道静空断面测量。四、施工测量技术方案 施工测量是保证隧道相向开挖时能按规定的精度正确的贯通,并使各项建筑物以规定精度按设计位置修建,确保工程质量。地铁工程施工测量的施测环境和条件复杂,要
6、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。本工程隧道掘进的标准:横向50mm、竖向25mm。4.1施工首级测量控制网的检测施工首级控制网是隧道贯通、保证隧道轴线的依据,由于受施工、环境、地基沉降及其他外界因素等影响,这些点有可能发生变化,为满足盾构施工的需要,我项目对上海市测绘院提供的4个首级平面高级控制点T1308、T1307、T1306、T1305构成一条附和导线,4个精密水准点ZBLS、ZBL1、DDHLS、DDHL1构成一条闭和水准路线,进行周期性复测,检测限差如下表4-1。表4-1 首级控制点检测精度要求相邻点夹角检测限差相邻点边长检测相邻
7、高程控制点检测边长大于1km为4小于1km为8相邻精度优于1 / 90000检测高差不符值4mm(L为线路长,单位为km)平面控制点及高程控制点进行复核后,向监理单位提交复核成果资料。4.2施工控制网的加密测量 在施工首级控制网检测后满足精度后,作为区间隧道施工测量的依据,然后进行施工控制网的加密,保证日后的施工测量及隧道贯通测量能顺利进行。施工控制网的加密分两方面内容:4.2.1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。图4-1真北路站大渡河路站区间下行左
8、线导线点布设图图4-2真北路站大渡河路站区间上行右线导线点布设图施工平面控制网采用LeicaTS30(0.5,0.6+1ppm)进行测量,测角六测回(左、右角各三测回,左、右角平均值之和与360的较差应小于4),测边往返观测各四测回,用严密平差进行数据处理,点位中误差小于10mm。真北路站大渡河路站区间左线隧道计划布设2个主导线点,左线隧道导线点编号“ Z2、Z3”, 水准点编号ZBM1、ZBM2ZBMn,右线隧道计划布设3个主导线点,编号为“Y2、Y3、Y4”,水准点编号YBM1、YBM2YBMn。表4-1精密导线测量的主要技术要求平均边长(m)导线总长度(km)每边测距中误差(mm)测距相
9、对中误差测角中误差测回数角度闭合差全长相对闭合差相邻点点位中误差(mm)3503541/600002.5651/350008备注:L为导线的角度个数4.2.2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。精密水准测量观测的视线长度、视距差、视线高的要求按城市二等精度施测,水准测量采用精密水准测量方法和8(L为水准路线长,以KM计)的精度要求进行施测。测段间往返观测。视线长度不大于50m,前后视距差不大于1m,累计前后视距差不大于3m,严格按照规范规定操作。表4-3精密水准测量的测站观测限差(m
10、m)基辅分划读数差基辅分划所测高差之差上下丝读数平均值与中丝读数差检测间歇点高差之差0.30.73.01.0精密水准的观测方法如下: 往测 奇数站上为: 后前前后偶数站上为: 前后后前 返测 奇数站上为: 前后后前偶数站上为: 后前前后 为了保证前后视距不超限,在测量时应带一把皮尺由两人专门负责量距以确保测量成果一次合格。 测量宜选择在上午或下午,根据目前上海的天气和交通状况我们选择在下午进行测量。 两次观测高差超限时应重测,当重测成果与原测成果比较,其较差均不超过限值时,应取三次成果的平均数。 本次水准测量使用的仪器为经检定合格的LeicaNA2水准仪+FS1平板测微器及铟瓦水准尺,精度每公
11、里0.7mm。表4-4 精密水准测量的主要技术要求每千米高差中数中误差(mm)附和水准线路平均长度(KM)水准仪等级水准尺观测次数往返较差、附和或环闭合差(mm)偶然中误差全中误差与已知点联测附和或环线平坦地2424DS1铟 瓦往返各一次往返各一次82备注:L为往返测段、附和或环线的路线长度(以KM计),N为单程的测站数。4.3联系测量联系测量是一项综合测量工作, 它是将地面坐标、方位和高程传递到地下隧道, 作为地下控制测量起算数据的一组测量工作的统称, 是实现地下隧道工程贯通控制的核心与关键。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,复测次数应随隧道掘进距离
12、增加而增加,在本工程中,将采取在隧道掘进100m、约隧道1/2、在距贯通前50100m处分别进行一次定向和导入高程的测量工作,并根据实测情况可相应的加大测量频率。4.3.1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。近井点与平面控制点或精密导线点通视,并应使定向具有最有利的图形。趋近导线测量采用LeicaTS30(0.5,0.6+1ppm)进行测量,测角六测回(左、右角各三测回,左、右角平均值之和与360的较差应小于4),测边往返观测各四测回,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
13、密水准测量方法和8的精度要求进行施测。4.3.2竖井定向测量 1、导线直接传递法是导线测量方法将坐标和方位直接传递到地下或隧道内的联系测量方法,较适合于井口大、深度浅等条件的明挖车站或明挖隧道, 也适合于出入隧道的斜井。此方法工作量小、精度高且简单易行, 在具备条件时应用较多。导线直接传递坐标进行联系测量如图所示,常用的方法是在盾构机始发井口并能与地下一层顶板吊点通视设定强制对中观测墩,一层顶板吊点采用钢架制作,用膨胀螺丝固定在一层顶板上,再用快速水泥将固定点进行加固处里,观测方法采用徕卡TS30检定合格的全站仪进行角度距离观测,对点方式采用强制对中精密光学对中棱镜对中,对中轴系误差应小于0.
14、5mm,作业前首先要对全站仪各项检验项目进行测定,校准,对精密光学对中棱镜进行精密检校,检校合格后方能使用,观测方法采用“测回法”左右角各观测3测回,测回间较差应小于2秒,距离往返观测各三组,往返不符值应小于2mm。2、从地面向地下,采用导线测量的方法进行定向,其垂直角以小于30进行控制,方向传递精度2,坐标传递精度2mm.3、本区间采用目前较先进的徕卡TS30全站仪进行测设,采用导线直接传递法。4.3.3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4-1所示。 经竖井传递高程采用悬吊
15、钢尺(经检定后),井上和井下两台水准仪同时观测读数,变动仪器高,施测三次,经温度尺长改正后,高差较差不大于3mm时,取平均值使用。图4-1 竖井高程传递示意图地下施工高程测量控制点每200m布设一点,采用LeicaNA2水准仪配套FS1平板测微器及铟瓦水准尺进行放样、复测,往返限差满足8 mm(L以km计)。对地下临时加密水准点可采用DSZ2普通水准仪和5m塔尺进行往返观测,其闭合差应在20 mm(L以km计)之内。4.4地下施工控制导线测量 洞内导线布设采用支导线布设形式,导线点采用强制归心对中钢架,导线平均边长150m以上,曲线隧道布设在曲线外侧,水平方面离开建筑物界限0.5米以上,设置严
16、格遵循“长边定短边”的原则,施工导线(平均边长3050m)和地下控制导线(平均边长150m以上);隧道内控制导线点设置详见图42,导线测量按级导线精度要求施测,在隧道未贯通前,地下导线为一条支导线,我们通过增加测量频率和测回数,并进行换手观测,提高测量成果的可靠性,弥补支导线本身无检核条件的布设缺陷。图4-2 地下控制导线点设置示意图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。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100m左右应连续测量三次,其测量时间与竖井定向测量同步进行。重复测
17、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。曲线段地下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LeicaTS30全站仪施测,左、右角各测六测回,左、右角平均值之和与360较差小于4,边长往返观测各二测回,两次测量读数间较差3 mm,往返测较差 5 mm。 4.5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
18、X、Y值相差均在3mm以内,可用这些放样点指导隧道施工。 4.6 盾构施工测量4.6.1盾构机出洞测量(1)盾构机出洞始发设施的定位测量,包括盾构导轨及反力架的安装测量。由于反力架和始发台为盾构始发时提供初始的推力以及初始的姿态,在安装反力架和始发台时,盾构中心坡度与隧道设计轴线坡度应保持一致。考虑隧道后期沉降因素,盾构中心轴线应比设计轴线抬高1020mm, 反力架左右偏差控制在10mm以内,高程偏差控制在5mm之内,始发台水平轴线的垂直方向与反力架的夹角2,盾构姿态与设计轴线竖直趋势偏差2,水平趋势偏差3 。(2)盾构机内参考点复测,指盾构机组装调试完成后,应进行的测量工作。其主要测量工作应
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