李玉杰 吳新澤 張志宏


摘 要:進入二十一世紀,隨著社會經濟的發展,我國地鐵行業有了飛躍發展,越來越多的城市開始建設地鐵,地鐵工程在建項目屢創新高,因施工測量問題導致的工程事故也隨之增多,究其原因多為施工測量管理人員技術能力局限、施工單位測量管理制度不完善或執行不到位所致。測量是地鐵施工的“眼睛”對施工質量起著決定作用,本文從測量管控的角度出發,明確地鐵測量管理的目標,梳理地鐵施工測量管控的關鍵節點,給出具體的管理辦法,從而提高地鐵工程各參與方在測量管理的效率,為地鐵建設提高更加可靠的測量保障。
關鍵詞:地鐵工程測量管控;測量關鍵節點;多級復核
引言:地鐵施工測量是地鐵工程項目在施工過程中,為保證工程正線(行車線路)在任意里程的敷設滿足規范限差要求而實施的測量工作,地鐵測量工作主要包括控制測量、放樣測量、聯系測量、管片姿態及盾構機姿態測量等,每一項測量工作都對整個工程質量起到決定作用。作為地鐵工程的業主、監理及施工方如何在職責范圍內做好地鐵測量工作的管控具有同等重要的作用。
1.地鐵測量管控的質量目標
1.1施工測量管控的質量目標是確保全線建(構)筑物、設備、管線安裝按設計準確就位,在線路上不產生因施工測量超差而引起修改線路設計從而降低行車運營標準的情形。
2.地鐵測量管控的主要內容
地鐵測量按服務性質可以分為施工控制測量、細部放樣、竣工測量和其它測量等作業,需要管控的重點有以下幾個方面:
2.1控制測量 :地面控制測量、聯系測量、地下控制測量;
2.2細部放樣 :高架段樁基、墩、柱位的放樣,預制梁的拼裝架設(砼梁澆注)及其相關的測量作業;建(構)筑物的結構和裝修工程放樣,設備、管網安裝工程放樣,包括暗挖法中為施工導向,盾構機定位、糾偏和管片襯砌拼裝等要求而進行的測量作業,精確鋪軌要求的測量作業;
2.3竣工測量:主要包括與線路相關的線路結構及其附屬結構竣工測量、線路軌道竣工測量、沿線設備竣工測量以及地下管線竣工測量等;
3.地鐵測量管控的重點
3.1確定合理的作業依據
地鐵工程屬于線性工程有其獨特的特點,在追求任一里程結構絕對定位準確的同時,對于相鄰結構間的相對位置精度也有很高要求;地鐵測量仍然遵循先整體后局部,先控制后碎部,由高級到低級的原則,根據地鐵建設不同階段對測量工作的不同需求,選擇合理的作業依據非常必要,現階段常用的地鐵測量規范、標準、坐標系統有以下幾個方面:
1.《城市軌道交通工程測量規范》(GB/T50308-2020);
2.《城市測量規范》CJJ/T8-2011;
3.《鐵路工程測量范》TB10101-2018;
4.《工程測量標準》GB500262020;
5.采用的高程系統1985國家高程基準;
7.平面坐標系統(區域的坐標系統);
3.2建立健全的管理架構
3.2.1.地鐵測量整體管理架構(建設單位制定)
3.2.2.施工單位測量管理架構
說明:重要節點為對工程質量起到至關重要作用的關鍵工作(控制網復測加密、聯系測量、線路中心線計算)
3.3明確各參與方的職責
3.3.1測量監理的主要任務
1.測量監理是業主委托的專業測量隊伍,負責相應合同范圍內的測量內容及技術管理,協助業主對承包商及駐地監理在測量專業上的管理。
2.測量監理應由富有軌道交通工程測量經驗的高級工程師和工程師數人主持工作;應當有富有觀測經驗的測量技師、技工數人,并有精通儀器校驗的技師從事操作;以上人員應相對穩定,調換工程技術負責人須經業主同意。
3.及時掌握全線高架、地面、地下控制測量現狀和需求情況。在各工點施工期間須每月進行巡檢和配合業主進行例檢,并及時動態掌握各工點的施工進度,合理安排好施工測量檢測工作計劃。
4.定期復測首級控制網(GPS網、精密導線網、水準網);若在施工期間承包商反映首級網發生變化,應立即進行檢測并保證其在施工期間的完整性、正確性。各工點開工前報各標段(工點)的施工測量檢測方案報業主批準后實施,主體結構的沉降位移監測工作開工前須報監測方案,業主批準后再辦理相關手續,且方案須有針對性。
5.及時對承包商的控制測量進行檢測并保證檢測作業及檢測成果滿足規范要求。
6.檢測全線鋪軌控制基標(或任意設站控制網(點))。
7.檢測全線限界斷面。
8.對承包商測量隊的測量資料及成果提出審核意見。
9.總結推廣軌道交通工程測量經驗,分析解決測量工作中的偶發問題。
10.完成與東莞市軌道交通有關的測量任務(需業主指令)。
3.3.2駐地監理的主要任務
1.應由有工程測量經驗的高級工程師或工程師出任測量專業監理工程師,測量專業監理工程師應有兩三位助手,包括熟悉觀測的技術人員或技師, 并報業主備案。
2.監理的復核方法有儀器檢測,旁站監督,指令承包商復測校核,對測量方案、測量計算資料和成果的復核等。重要的對象,如地上、地下中樁,應以獨立檢測為主。駐地監理的獨立檢測應盡量使用自己的儀器,必要時也可征用承包商的儀器,但對儀器是否已經調校準確,事先應予以確認。駐地監理可以征用承包商的測工。
3.編寫所監理工程的施工測量監理細則,并于開工前10天報業主審批。
4.指令承包商在開工前做出完整的施工測量方案,審定批準施工測量方案,報業主審定及備案。
5.對承包商按方案實施測量作業進行日常監督,控制其投入的技術力量及所用的測量儀器滿足要求。
6.建立可行的批準程序,把測量放樣作業作為必經工序加以核準。
7.作為信息管理的一個重要部分,指令承包商結合計量支付或實地測繪實際完成的工程(工序)形位尺寸,填繪值班竣工圖或形象進度圖表。特別是對隱蔽工程形位關系加以控制。
8.建立測量報表、測量日志及測量報告制度,指令承包商執行,檢查督促承包商建立完整的施工測量檔案。
9.按《城市軌道交通工程測量規范》及本細則第十五條及第十六條的要求,督促承包商按時進行控制測量作業,并積極協助測量監理進行檢測。
10.對相鄰工點承包商的測量銜接問題進行協調。
11.工程完工時督促承包商進行線路斷面測量及車站結構凈空測量;組織承包商向業主移交施工控制點。
3.4承包商主要任務及要求
3.4.1.承包商的測量隊應由測量專業工程師或高級測量工程師主理,應有輔助的技術人員若干人,助理工程師、觀測技師、技工數人及若干測工組成。
3.4.2.由于單位工程的長短、項目的復雜程度和性質不同,承包商測量隊的技術力量和技工人數是否滿足工程需要,須經駐地監理批準,并應按其指令加強某一方面的測量力量和儀器設備。
3.4.3.承包商應按駐地監理的指令編制本工程的測量方案,并經駐地監理審查后報業主批準執行。按批準的測量設計進行操作,并切實保護好現場測量標志。
3.4.4.承包商必須有行之有效的測量多級復核制,不少于二級,一般為三級。(每一級)測量復核工作包括對外業手薄資料的復核、內業計算資料的復核及對算、摘抄數據的復核、上報的成果資料的復核及審核、審定;現場放樣時對既有控制點的邊角或高差等幾何關系的檢查復核;關鍵工序總公司精測隊對項目部測量成果的全面復核等。
3.4.5.承包商應獨立復核由業主交給的首級控制點(GPS點、精密導線點和水準點)。并在此基礎上安排自己的控制或細部放樣測量作業及規定尺寸的標樁埋設。為保證工程順利進展,承包商應適當加密或改善地面控制,務求以后能有較多的“多余觀測條件”保證施工測量精度。
3.4.6.承包商應獨立完成聯系測量,投點、定向、高程傳遞,并在施工過程中按測量設計把聯系測量完成數次,不得依賴測量監理的檢測(檢查)代替施工測量。獨立完成貫通后的地下主控制網的聯測、平差。
3.4.7.施工測量放樣工作應特別關注保證行車隧道(無論車站、區間)的空間位置,以確保不修改線路設計,并確保限界凈空需要。
3.5建立完善的測量復核制度
地鐵測量復核制為參與地鐵建設的各承包商、監理單位、測量監理(由業主委托對承包單位的測量作業進行檢測的專業測量隊伍,下同)及其它有關單位,都必須遵循、遵守的規定,并認真執行的基本制度,主要包含以下幾個方面:
3.5.1.圖紙的復核確認:地鐵工程建設周期長,施工圖紙在建設過程中存在變更的情況非常普遍,因此用于地鐵測量的圖紙資料,應認真研究核對,必要時應做現場核對,確認無誤無疑后,方可使用。抄錄資料,亦須核對。計算及核對的相關資料必須由相關方(或人員)蓋章和簽名,相關資料必須備案。建設單 位、監理單位及施工單位必須嚴格落實圖紙交接、交底制度,避免圖紙使用錯誤。
3.5.2.地鐵測量控制點的交接與使用:建設單位通過交接樁的形式(各方簽署交接樁記錄)向有關承包商和駐地監理單位,提供首級控制點—GPS點、精密導線點、水準點點位和資料;承包商接樁后,必須對首級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,在規定時間內上報給建設單位審定,逾期視作沒有異議,所產生的一切后果由接樁單位及相關監理負責。
3.5.3. 控制點的檢核:利用已知點進行加密、引測和工程放樣前,必須堅持先檢測后利用的原則,即已知點檢測無誤且合格后,才能使用。導線、水準應布設成附合導線、附合水準,當采用支導線、支水準放線時,必須利用第三個已知點檢查其幾何(邊角、高差)關系,以確定其可靠性;支導線、支水準向外延伸的站數不能超過兩站且必須往返測,以確保各支導線點、支水準點數據準確無誤。
3.5.4.放樣點的檢核:施工放樣結束后,須對放樣的點位進行實測,實測結果和設計坐標之較差滿足要求后方可進入下道工序施工。
3.5.5.盾構機姿態人工復核:采用盾構法施工的,盾構機姿態人工復核測量須采用參考點法(亦稱為“特征點法”)。如采用其它方法的,需報土建監理、測量監理和業主審核后方可實施。
在盾構始發前,土建監理應組織測量監理對土建承包商布設的參考點進行驗收,且均應采用參考點法對盾構機始發姿態進行測量。
在盾構掘進過程中,承包商每月至少一次對盾構機姿態進行人工復核,并將相關結果(紙質和電子文檔)報送給業主代表(含負責測量的業主)、土建監理、測量監理。
避免因盾構機內部感應元器件故障或導向系統起算控制點發生位移導致盾構機姿態不準確。
3.5.6.成型環片姿態人工復核:采用盾構法施工的,土建承包商應在每掘進30環后,須將此30環的環片姿態人工測量成果(紙質和電子文檔)報送給業主代表(含負責測量的業主)、土建監理和測量監理,橫向或豎向偏差超過50mm須立即上報駐地監理、業主、設計、測量監理,由設計確定是否需測量監理檢測,相應檢測費用由土建承包商支付,環片姿態報表、斷面測量報表按業主下發的相關表格執行。環片姿態人工復核成果可以驗證通過該里程位置時盾構機姿態準確與否。
結語
本文通過對地鐵測量各相關方職責入手,結合具體地鐵測重要節點的分析得到以下結論:
1.地鐵工程體量巨大參與方眾多,涉及的測量工作繁多且測量精度要求較高,在任一測量環節出現問題都將造成不可逆的損失,只有各方根據實際情況建立健全測量的管理制度就可以最大限度避免測量事故的發生。
2.地鐵測量復核制度是避免測量事故的最直接有效方法,一般的測量工作做好內部復核,重要的測量節點做好內復核同時做好外復核,多一級的復核就相當于多一層保障,做好地鐵測量復核制度也是現有技術條件下保障地鐵工程順利貫通的最主要方法。
參考文獻:
[1] GB/T 50308—2017.城市軌道交通工程測量規范
[2] 張先鋒.地鐵工程測量技術指南
[3] 王玉福.城市軌道交通工程測量技術與應用
(1.東莞市軌道一號線建設發展有限公司,廣東 東莞 523000;2.中鐵第六勘察設計院集團有限公司,天津 ?300308;3.北京城建勘測設計研究院有限責任公司廣州分公司,廣東 廣州 510375)