盾構法施工中的測量技術分析

何銜

摘 要：地鐵建設大多采用盾構法進行區間隧道施工，而盾構法對測量精度的要求較高，測量人員需結合現場情況，采用合適的測量方法提高測量精度，從而為盾構法施工提供技術保障。

關鍵詞：城市軌道；地鐵建設；盾構法；測量技術；

為緩解城市的交通壓力，各大城市均在規劃修建地鐵，而地鐵建設大多采用盾構法進行區間隧道施工，同時盾構法施工也越來越多的應用在公路、電力、供排水、通信等施工領域。而盾構法對測量精度的要求較高，測量人員需結合現場情況，采用合適的測量方法提高測量精度，從而為盾構法施工提供技術保障。本文主要對盾構施工中的測量有關內容進行全面分析和梳理：

一、關于盾構法施工測量的內容

在地鐵建設開展前，測量人員需構建切實可行的平面及高程控制系統，確保測量成果的及時性和準確性。在明確測量方法、精度標準之后，測量實際工作大致可分為兩部分：

第一，地面控制測量工作。在工程開始之前，業主移交控制點之后，測量人員需要對地面控制點的坐標進行復測，以評估移交控制點坐標的準確性是否滿足施工需要。該測量成果必須經多級測量復核確認，并周期性的開展復測工作。地面控制測量分為平面控制測量和高程控制測量。平面控制測量有三角測量法、精密導線法和GPS定位法等測量方法，高程控制測量有常規水準測量法和三角高程測量法。實際施工測量常采用精密導線法和常規水準測量法復測確定測量控制點。

第二，聯系測量工作。工程開始后，需將地面平面坐標系統和高程系統傳遞到地下施工區域以便指導地下施工，此項傳遞數據的工作稱為聯系測量。聯系測量分為平面定向測量和高程傳遞測量。其中高程傳遞測量有鋼尺傳遞法和測距儀傳遞法兩種測量方法；定向測量有一井定向，二井定向和陀螺儀定向等測量方法。實際施工中常用鋼尺傳遞法和二井定向傳遞地面坐標，在較長的隧道施工中，還要增加陀螺儀定向來驗證聯系測量成果。

（一）常用測量方法的特點

1、精密導線法：精密導線測量是指精度達到相鄰點位的相對中誤差不超過1：120 000的導線測量，一般指國家二等或二等以上的導線測量。精密導線有單附和導線形式、雙附和導線形式或多邊形閉合導線形等，該測量方法誤差小，能很好地服務于施工需要。

2、鋼尺傳遞法：是指利用垂直于地面的鋼尺，來測定地面和地下兩點之間的高差，然后根據地面點的高程來推算出地下點高程的方法，鋼尺法測量作業受場地條件影響較小，且精度較高。

3、兩井定向法：是指利用能通視的兩個豎井，懸吊鋼絲，分別在地面地下測定兩鋼絲的坐標，在井下用無定向導向進行計算，求出井下導線的坐標作為地下導向的起算邊的測量方法。該方法精度較高，實際測量中，需注意兩根鋼絲之間的距離應盡可能長。

（二）各項檢測的限差

1、地上導線點的坐標互差≤ ± 12mm；

2、地下導線點的坐標互差：在近井點附近≤ ± 16mm；在貫通面附近≤±25mm；

3、盾構法區間隧道長度超過1500m時，掘進超過1000m后互差≤ ± 20mm；

4、地上高程點高程的互差≤ ± 3mm；

5、盾構始發井地下高程點高程的互差≤ ± 5mm；

6、盾構法區間隧道長度超過1500m時，掘進超過1000m后較差≤ ± 10mm；

7、貫通前，高程較差≤ ± 10mm；

8、地下導線起始邊（基線邊）方位角的互差≤ ± 12″；

9、相鄰高程點高差的互差≤ ± 3mm；

10、導線邊的邊長互差≤ ± 8mm；

11、經豎井懸吊鋼尺傳遞高程的互差≤ ± 3mm；

12、圍護結構中心、曲線要素直緩點、緩直點坐標較差≤ ± 10mm；

13、洞門環中心較差≤ ± 50mm。

二、盾構法施工中測量作業的特點

盾構法施工多在交通繁忙、建筑物稠密和地下管網密布的城市環境中建設，是一個系統性的工程，不僅造價昂貴，技術方面要求也較高。另外，在盾構法施工期間，工程本身和周圍環境的安全和穩定對社會影響也十分巨大。因此服務于盾構法施工的工程測量有其特殊精度和方法方面的要求，概括起來有以下幾點

（1）測量精度高。為了合理節約工程投資，設計單位給出的隧道建筑限界裕量較小，同時為保證全線準確貫通、軌道平順、設備安裝的準確，故對測量精度提出了高要求。平面導線應布設成附合導線，當使用加密點時，必須利用第三個已知點檢查其幾何關系，以確定其可靠性。

（2）測量內容多。除了要進行控制測量和聯系測量，還要成型管片復測及盾構機姿態復測等工作。測量作業人員需合理安排人力，及時完成各項測量任務，及時上報測量成果。

（3）作業環境惡劣。地面測量因作業環境多為建筑物稠密的城市環境；聯系測量、地下測量中，作業環境差（粉塵污染、能見度差），空間有限，多余觀測條件較少；地面、地下控制測量都經常存在短邊的情況，加之沿線的地表沉降變形影響測量點位的穩定，所有這些都給測量成果精度的提高帶來很大困難。

三、盾構法施工中測量作業的注意事項

（一）嚴格執行交接樁制度

1、建設單位測量主管部門應向土建承包商和駐地監理單位提供首級控制網—GPS點、精密導線點、水準點點位和資料。

2、交接樁由相關建設單位組織，業主測量隊、駐地監理及承包商參加，各方簽署交接樁記錄。

3、承包商接樁后，必須對控制網進行復測和對樁點進行保護。復測情況及處理措施報告須經監理工程師審核批準后上報給建設單位審定。

4、工程完工后，土建承包商必須向建設單位移交經業主測量隊檢測過的足夠數量的軌行區底板控制點，工程才能進行驗收。

（二）編制上報本工程的測量方案

承包商在本工點開工前，應編制本工程的測量方案，并經駐地監理審查后報建設單位測量主管部門批準執行。按批準的測量方案進行測量作業，并切實保護好現場測量標志。方案包含，但不限于以下內容：

1、技術部分合理，有針對性、可操作性，測量方案的重點應保證工程的空間位置正確，保證與相鄰工程的正確貫通；

2、明確人員組織架構及架構內主要人員職稱證書的復印件；

3、須明確自身的質保措施，建立行之有效的多級復核制度；

4、擬投入使用的測量儀器的檢定證書的復印件。

（三）盾構施工測量的有關管理流程

1、交接樁；

2、施工單位應對所接的控制樁進行復測，復測資料需報建設單位測量主管部門審核；

3、開工前的施工測量方案申報；

4、承包商可根據現場實際情況，選擇是否對建設單位測量主管部門移交地面控制點進行加密，如進行了加密，則必須經業主測量隊檢測合格；

5、施工期間施工測量方案落實；

6、與相鄰工點的貫通測量；

7、與相鄰工點的控制點聯測；

8、用聯測后的控制點成果進行斷面測量；

9、工程驗收前移交聯測后的控制點給業主。

（四）盾構施工應該測量檢核的施工內容

1、地面加密控制網測量（含平面及高程）；

2、始發井或吊出井洞門環中心；

3、始發前聯系測量的起算邊及地下水準；

4、在隧道掘進至200m處時開展聯系測量，本次聯系測量的地下導線邊必須作為永久基線邊，加以妥善保護；

5、在隧道掘進至400m處時開展聯系測量，之后每掘進400m開展一次聯系測量；

6、在隧道掘進至距離貫通面200m處時開展貫通前聯系測量：；

8、若單向掘進長度超過1500m，每掘進800m均須加測陀螺定向；

9、隧道貫通測量；

10、地下導線聯測；

11、斷面測量。

結束語

總而言之，盾構法施工正因有安全性高、不受天氣影響、環境危害較小等特點，正被越來越多的土建工程所青睞，而盾構機的導向系統必須有控制測量的支持才能運作。為了保證盾構隧道的順利貫通，測量工作作為基礎工作必須得到重視。

參考文獻

[1] 張彬.城市地鐵建設中的測量技術分析[J].江西建材，2017（4）：226，229.

[2]官小翔.關于城市地鐵隧道結構斷面測量技術探討[J].建筑工程技術與設計，2016（31）：324.

（作者單位：廣州軌道交通建設監理有限公司）