城市地鐵施工測(cè)量技術(shù)與方法探討

曾金國(guó)

中交一公局廈門(mén)工程有限公司

城市地鐵施工測(cè)量技術(shù)與方法探討

曾金國(guó)

中交一公局廈門(mén)工程有限公司

在我國(guó)經(jīng)濟(jì)文化水平不斷建設(shè)發(fā)展的今天，城市化建設(shè)力度以及強(qiáng)度也在不斷的加強(qiáng)，在大量人口涌入城市的背景之下，城市的交通也面臨著更大的壓力，為了更好地緩解城市交通壓力，滿(mǎn)足我國(guó)城市化建設(shè)的快步伐，各個(gè)城市都建起了地鐵。一般而言，城市地鐵主要采用隧道施工方法，而在此過(guò)程中施工測(cè)量是非常重要的工作環(huán)節(jié)，直接影響著整體工程的順利開(kāi)展，以及質(zhì)量安全。對(duì)此，文章主要探析了我國(guó)城市地鐵施工測(cè)量技術(shù)與方法，以期能為以后的實(shí)際工作起到一定的借鑒作用。

城市地鐵；測(cè)量；技術(shù)

1 城市地鐵施工測(cè)量的特點(diǎn)

地鐵工程的施工測(cè)量有他自己的一些特點(diǎn)，可其他建筑工程的施工測(cè)量的特點(diǎn)不一樣。主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn):首先我們要實(shí)現(xiàn)全面性的設(shè)計(jì)解析。城市地鐵施工一般是在建筑工程以及地下官網(wǎng)都比較密集的地方，所以在其施工測(cè)量工作中要應(yīng)用大比例尺的地形圖以及對(duì)實(shí)測(cè)控制點(diǎn)三維坐標(biāo)的建立，并且具體施工測(cè)量放樣工作要嚴(yán)格按照施工過(guò)程中所提供的資料進(jìn)行對(duì)三維坐標(biāo)的建立。其次，我國(guó)城市地鐵工程的施工要有專(zhuān)們的施工控制網(wǎng)。而城市地鐵工程師在城市的控制網(wǎng)之上進(jìn)行建立的，所以在具體測(cè)量工作中會(huì)用到專(zhuān)門(mén)的高程控制圖以及平面圖，并且實(shí)際測(cè)量工作中，對(duì)其精度的要求是非常高的，所以要保證各個(gè)施工工序之間的有效銜接，有效避免城市地鐵工程施工放樣工作和有關(guān)城市的數(shù)據(jù)資料之間發(fā)生矛盾。再者，我們要實(shí)現(xiàn)對(duì)城市地鐵工程的全局性規(guī)劃設(shè)計(jì)，并實(shí)現(xiàn)分期性的施工建設(shè)。由于在城市地鐵工程呢施工建設(shè)中的測(cè)量工作量比較大，并且要投入很大的資金成本，測(cè)量施工周期也非常長(zhǎng)，所以在城市地鐵的施工測(cè)量工作中，我們要始終堅(jiān)持對(duì)城市地鐵工程實(shí)現(xiàn)總體規(guī)劃設(shè)計(jì)以及分期施工建設(shè)的主要原則，處理好城市地鐵工程施工局部以及整體、近期利益與長(zhǎng)遠(yuǎn)利益的有效關(guān)系，實(shí)現(xiàn)對(duì)施工測(cè)量控制網(wǎng)的科學(xué)合理布置，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)施工路線的準(zhǔn)確銜接。

2 城市地鐵地面控制測(cè)量

在城市地鐵工程的施工測(cè)量工作中，地面的測(cè)量工作是為后期地鐵工程施工建設(shè)做準(zhǔn)備的，所以一定要控制好，以此保證城市地鐵工程分段施工的有效性。而在此項(xiàng)工作中最為核心的是建立健全城市地鐵工程施工測(cè)量系統(tǒng)，并且保證地面控制點(diǎn)三維坐標(biāo)建立的精確度，以此為后期城市地鐵工程地下施工測(cè)量工作打好基礎(chǔ)。針對(duì)地面測(cè)量工作主要包括有對(duì)地面高程的測(cè)量以及平面的測(cè)量。具體分析如下:1）針對(duì)于平面的控制測(cè)量。要在實(shí)際工作中嚴(yán)格按照地鐵工程施工規(guī)劃網(wǎng)中各個(gè)線路施工建設(shè)的先后順序，嚴(yán)格的按照施工線路的延伸，以及和其他線路的交叉情況，在線路的交叉或者延伸的地方，必須要保證兩個(gè)以上施工控制點(diǎn)相重合。平面控制網(wǎng)通常情況下是由兩個(gè)等級(jí)組成的。這兩個(gè)等級(jí)中首級(jí)控制網(wǎng)是衛(wèi)星定位控制網(wǎng)，而次級(jí)網(wǎng)是精密導(dǎo)線網(wǎng)。塔們的主要技術(shù)指標(biāo)如下表1、表2所示。

表1 衛(wèi)星定位控制網(wǎng)主要技術(shù)指標(biāo)

表2 精密導(dǎo)線控制網(wǎng)主要技術(shù)指標(biāo)

2）而針對(duì)于高程控制測(cè)量。在城市地鐵工程的施工測(cè)量工作中，對(duì)其高程控制網(wǎng)的施工布置為水準(zhǔn)網(wǎng)，通常情況下分為一等和二等兩個(gè)等級(jí)，其中水準(zhǔn)網(wǎng)和城市二等水準(zhǔn)精度實(shí)際要求相同。而加密水準(zhǔn)網(wǎng)是二等水準(zhǔn)網(wǎng)。高程控制網(wǎng)應(yīng)采用統(tǒng)一的高程系統(tǒng)，并應(yīng)與現(xiàn)有的城市高程保持一致。

3 城市地鐵聯(lián)系測(cè)量

城市地鐵施工的聯(lián)系測(cè)量是將地面控制測(cè)量的空間三維信息傳遞到地下控制測(cè)量的重要紐帶，城市地鐵工程施工測(cè)量的結(jié)果會(huì)在一定程度上影響城市地鐵地下控制測(cè)量的有效性。一般情況下，同樣也包括對(duì)高程的測(cè)量和對(duì)平面的測(cè)量。在這其中，城市地鐵工程平面聯(lián)系測(cè)量主要包括地面近井導(dǎo)線測(cè)量，是通過(guò)鉆孔、斜井以及豎井等等方式來(lái)進(jìn)行測(cè)量的。

4 城市地鐵地下控制測(cè)量

城市地鐵工程的地下測(cè)量主要是指直接對(duì)城市地鐵工程施工的全部測(cè)量工作，是地鐵施工的直接標(biāo)準(zhǔn)。主要包含有城市地鐵工程的施工導(dǎo)線、高程以及具體車(chē)站的施工測(cè)量。針對(duì)于施工管線的位置以及實(shí)際埋設(shè)深度和施工材質(zhì)性質(zhì)等等都實(shí)際走向在測(cè)量工作完成之后需要對(duì)管道進(jìn)行施工測(cè)量。具體的施工測(cè)量?jī)?nèi)容主要包括有：1）以地面標(biāo)志在管道上的點(diǎn)到相應(yīng)的位置和高程平面坐標(biāo)和高程測(cè)量；2）城市地鐵工程施工管道點(diǎn)的計(jì)算；3）城市地鐵工程地面設(shè)施以及具體地形的施工測(cè)量；4）城市地鐵工程系統(tǒng)測(cè)量結(jié)果表的制作。針對(duì)其地下管線平面控制測(cè)量通常可以應(yīng)用極坐標(biāo)法、線串聯(lián)法以及GPS靜態(tài)、動(dòng)態(tài)RTK測(cè)量方法，平面位置測(cè)量誤差為5cm，高程3cm深公差。針對(duì)城市地鐵工程地下管線施工的一般和水平測(cè)量，也可以測(cè)量全站儀的高度和坐標(biāo)，是縱橫角測(cè)量。二是城市地鐵工程地面設(shè)備測(cè)量、帶狀地形圖可以用EPSW電子平板數(shù)字地形測(cè)量。控制結(jié)束后進(jìn)行測(cè)量，對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)采集及時(shí)進(jìn)行處理和計(jì)算，并舉例說(shuō)明圖紙的編制和準(zhǔn)備工作。

城市地下管線圖紙的測(cè)繪測(cè)量。在應(yīng)用有關(guān)繪圖軟件獲取相關(guān)的測(cè)量數(shù)據(jù)之后制作城市地下管線圖紙。之前傳統(tǒng)的一些測(cè)繪方法是存在很多弊端的，通常情況下要求建立人工的測(cè)量三維坐標(biāo)，然后有關(guān)人員通過(guò)手工繪制好管線圖。現(xiàn)階段通常使用比較多的是專(zhuān)業(yè)繪圖軟件，其測(cè)量的誤差小于0.5mm。針對(duì)城市地鐵工程的地下管線繪制測(cè)繪圖包括繪制管線圖編輯、確定比例尺到地形圖、標(biāo)注管線信息和輸出結(jié)果。對(duì)于城市磁鐵工程地下管線的編制要求：1）要保證框架，協(xié)調(diào)編制和高程與城市基本地形圖的比例；2）編制的線圖應(yīng)清晰，誤差小于0.5mm，準(zhǔn)確標(biāo)記數(shù)據(jù)，當(dāng)腺應(yīng)該明確；3）管道編譯標(biāo)簽和顏色應(yīng)該遵守的規(guī)則規(guī)定，簡(jiǎn)潔清晰。最后，實(shí)際工作中將測(cè)繪信息轉(zhuǎn)化為地理信息系統(tǒng)（GIS），方便施工人員隨時(shí)、數(shù)字化地實(shí)現(xiàn)城市地下管線的三維動(dòng)態(tài)管理。

5 城市地鐵施工變形監(jiān)測(cè)

城市地鐵工程施工變形的監(jiān)測(cè)，1）首先是對(duì)其地表沉降情況的監(jiān)測(cè)。由于在地鐵工程的施工過(guò)程中，其所在地區(qū)的地表會(huì)受到施工過(guò)程的影響，進(jìn)而發(fā)生變形，所以在施工中要及時(shí)的對(duì)地表變形進(jìn)行測(cè)量監(jiān)控。我們可以通過(guò)對(duì)基點(diǎn)的埋設(shè)實(shí)現(xiàn)地表變形測(cè)量，在這個(gè)過(guò)程中要注意對(duì)于基點(diǎn)的選擇要保證其在地表牢固，并且視野開(kāi)闊的地方。在地面使用沖擊鉆打孔，埋設(shè)直徑為30mm左右的圓頭鋼筋，要特別注意，實(shí)際埋設(shè)的深度要大于250mm，并且在孔的周?chē)盟酀{進(jìn)行填充。在具體測(cè)量工作中，我們可以應(yīng)用精密水準(zhǔn)測(cè)量法，聯(lián)測(cè)附近的水準(zhǔn)點(diǎn)，以此有效確定其基點(diǎn)的實(shí)際高程。與此同時(shí)，更要有效控制好基點(diǎn)觀測(cè)的誤差，保證誤差控制在0.3mm以下。并且繪制相關(guān)的沉降變化圖表。2）對(duì)于城市地鐵工程的隧道拱頂沉降的監(jiān)測(cè)工作中。可以應(yīng)用Leica1800全站儀來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)拱頂?shù)臏y(cè)量，還要和Leica反射鏡進(jìn)行配合。對(duì)于測(cè)量點(diǎn)的設(shè)置要注意在受到擾動(dòng)的建筑工程智商，要保證測(cè)點(diǎn)設(shè)置的可靠以及牢固性，固定好膨脹螺栓。在對(duì)施工測(cè)量的工作，要制作趨勢(shì)圖，根據(jù)變形的時(shí)間變化，并且繪制在城市地鐵工程施工開(kāi)挖距離的曲線圖，將各個(gè)階段的實(shí)際變形情況做好分析匯總，最終形成城市地鐵工程隧道的支護(hù)變形分布圖。

6 城市地鐵鋪軌基標(biāo)測(cè)量

城市地鐵工程鋪軌的基標(biāo)測(cè)量工作的，其鋪軌基標(biāo)是高標(biāo)準(zhǔn)軌道混凝土整體道床的軌道鋪設(shè)控制點(diǎn)，保證地鐵工程軌道軌跡測(cè)量的精確度是確保整體地鐵工程質(zhì)量安全的關(guān)鍵，在相關(guān)的規(guī)定規(guī)范中明確指出:對(duì)于城市地鐵工程軌基的測(cè)量工作，平面上的軌道測(cè)量要保證其誤差小于2mm，在軌道方向，遠(yuǎn)視其必須是在一條直線上并且保持其直順，用10m弦量允許偏差1mm，而曲線上，遠(yuǎn)看起來(lái)要更為的圓順，使用20m弦量正矢，按照曲線的半徑圓曲線，將其誤差控制在1～3mm，而高程的標(biāo)高誤差控制在2mm，緩和曲線的誤差范圍控制在2～5mm，在延長(zhǎng)18m的距離范圍內(nèi)，沒(méi)有在1mm以上的三角坑。

總而言之，隨著城市化水平不斷提升，地鐵在城市發(fā)展中發(fā)揮了重要的基礎(chǔ)作用。在地鐵建設(shè)工程過(guò)程中，對(duì)測(cè)量技術(shù)要求很高，需要結(jié)合實(shí)際情況，提升施工精度，采用科學(xué)的測(cè)量方法，為地鐵施工創(chuàng)造良好的條件，故而我們?cè)谝院蠊ぷ髦幸M(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)其控制，以保證整體工程質(zhì)量安全。

[1]肖立強(qiáng),姚月,李小華.城市地鐵施工測(cè)量技術(shù)與方法的研究[J].科技風(fēng),2014(5):140.