公路隧道施工测量误差及精度保证措施

公路隧道施工测量误差及精度保证措施

陈飞飞

上海华铁工程咨询有限公司杭州分公司  浙江省杭州市   310000

摘要：近年来，我国的交通行业有了很大进展，公路隧道工程建设越来越多。测量技术人员要熟练撑握公路测量的基本理论知识，不断提升测量成果的精准性。基于公路隧道施工的测量误差来源，总结了隧道内控制网精度影响因素、外界因素与观测水平等影响测量误差的因素，分析了公路隧道施工测量精度保证措施，以供参考。

关键词：公路工程;隧道;测量误差;质量保证

引言

隧道施工由原来的大包模式转变为劳务管理模式，所有的技术问题都出自项目部，工人以劳务形式存在，这需要项目管理人员的思想转变，尤其是隧道测量人员，由以前的只管隧道控制点复核转变为各道工序的放样，测量人员的放样及监控量测工作直接影响着工程的成本及安全。因此，公路工程隧道施工过程中的测量误差与精度控制显得尤为重要。

1公路隧道施工测量误差分析

1.1隧道内控制网精度影响因素

采用单向盾构掘进的方式进行施工，这对盾构机姿态的三维坐标精度要求较高。因此，洞内导线的精度直接决定盾构机能否准确从预留洞门处贯通，且对贯通误差有决定性影响。一般情况下，贯通误差在线路中线方向的投影长度称为纵向贯通误差，在垂直于中线方向的投影长度称为横向贯通误差，在高程方向的投影长度称为高程贯通误差。隧道贯通后，应及时进行贯通测量，测定实际的横向贯通误差。

1.2外界因素与观测水平

公路工程隧道测量过程中所使用的仪器和设备是导致测量误差存在的重要原因之一，任何设备的精确度都有一定的限制，不能保证每台仪器的精确度都达到100%，从而导致了公路工程隧道的施工测量会产生不同程度的测量误差，进而导致了测量结果精确度不高，这类误差统称为系统误差，其出现频率和发展程度是随着测量过程的进行而出现的。如在使用以cm为刻度的普通水准尺进行水准测量时，就很难保证＜1cm的测量结果估读的准确性。因此，选择与施工现场条件所匹配，并符合工程精度要求的仪器，对于控制测量误差，减小测量结果计算时由于仪器设备造成的误差尤为重要。公路工程隧道施工过程中，工程测量受到外界环境变化的影响，在很大程度上决定了测量结果的精确性，如施工现场的地形条件、现场风力与风速条件、测量过程中的光线、现场温度变化、以及仪器周围的机械与车辆震动等的影响。首先，施工现场的地形条件并非一成不变，往往不同的项目其地形条件差别较大，甚至是同一公路隧道项目不同施工阶段的地形条件不尽相同。施工现场地形条件的变化，对于测点布设、仪器架设、前后视读数等都有较大影响，尤其是测点周围恶劣地形条件对于测量精度的影响，更会导致测量误差进一步的加剧。其次，风力和风速对仪器设备稳定性的影响，也会导致测量误差的存在和累积，较强的风力甚至会带动周围浮土和沙尘的运移与搬迁，进而导致观测视线受阻，测量精度降低。再次，测量过程中测量设备的工作大多都是基于适宜的光线条件，尤其是光学测量器件对光线的要求更为严格，天气变化、现场设施遮挡、隧道洞内外光线差等，会使得大气折射产生，导致测量出现较大的误差，主要体现在读数偏差方面。此外，测量设备的部分元器件对温度变化比较敏感，处于高低温交替与大温差循环环境中的公路隧道工程，施工过程中测量的精确性则比温度较为稳定的环境中低的多。如测平仪中的水准气泡很容易受到外界温度的变化影响，导致仪器架设时调平过程产生偏差，进而导致测量误差。最后，除了上述环境因素外，施工现场运行的施工机械与通行的施工车辆所产生的常幅与变幅震动，对测量仪器的稳定性与工作性能均有较大影响，测量误差也会由此产生。

2公路隧道施工测量精度保证措施

2.1施工测量人员

工程技术人员是公路桥梁施工的技术能力保障，但测量工作岗位对候选人的素质要求较高，不但要具备专业知识，还要具备实际操作能力，因此业界对测量员的专业素质，提出了更高的要求。工程测量人员应进行专业的技能培训，以确保岗位职责的专业化，又可以促进项目的顺利进行，从而能对施工各工序环节的工作质量进行监控。

2.2合理布置施工控制网

在施工测量过程中，需要进行方格网的布置，在布网时需要有效的控制好精度在场地的中部布设主轴线，方格网的主轴线需要建筑物的基本轴线处理于平行的状态在方格网布设过程中，转折角需要控制为直角，根据工程的具体要求来对方格网的边长精度进行确定。

2.3试验检测

为进一步确保整个施工的质量，严格执行施工质量评判规则或文件。根据工程实际情况，建立试验检测组以负责对工程质量进行试验检测。为更好地对整个试验检测过程负责，保证整个过程安全有序进行，专门制订工程物资进入施工场地的检验标准。在施工过程中，还要对进入施工现场的工程物资进行严格抽检。在前两个检验步骤完成后，最后进入到工程最终检验步骤，对不满足或没有达到工程标准的物资、成果要严格更换或返工处理。

2.4变形监测技术及方法

根据设计文件要求，基坑监测等级为一级，本基坑涉及监测项目多、测点多、周边环境复杂等特点，为保证测量精度，采用高精度监测设备和成熟的测量方法，沉降监测水准网采用几何水准测量；水平位移监测采用自由设站的方法，其他还涉及周边地表沉降监测、轴力监测、深层水平位移监测、立柱沉降监测、地下水位监测等，为更好地应对和了解基坑情况还引进部分智能监测系统，进行实时数据传输，提高监测效率，提供监测数据，对于施工控制测量起到指导作用。

2.5二衬施工测量

二衬台车进场后进行拼装，拼装完毕由测量效验台车断面轮廓，断面轮廓达到施工要求。初支断面经过监控量测稳定后或者开挖达到临界安全步距时，二衬进行施工。前期是仰拱施工完毕。仰拱施工放样主要是开挖放线、仰拱填充面按照横断面放线，钢板止水带放样。一般在二衬台车的中心线下来10cm或20cm位置贴1个反光贴，在初次台车定位时使用2台全站仪两面进行定位，隧道中心直接看反光贴的十字丝，加上相对的高度。定位时先保持台车的大横梁处于同一高度，然后左右同升同降，当中心位置定位完毕，靠近已完二衬模板必须紧靠，然后在校边模，边模校完1遍后用顶丝进行加固。全部定位完毕再回头看看中心点，以免在加固过程中移位。台车在走行过程中，由于线路纵坡的原因，会出现断面不是同一桩号。技术人员在编制每模起始桩号时要充分考虑预埋件的位置，预埋件离开板缝1.5m以上，如果预埋件正好在板缝，建议移动预埋件位置或者缩短该板二衬长度。二衬施工按照永久控制点支导线放样，原则上不允许后方交会法放样。根据初支断面资料，在不影响二衬厚度的情况下，断面轮廓比设计轮廓线扩大5～10cm，以降低二衬混凝土量，节约成本。

结语

综上，文章论述了公路工程放样施工测量基本要求，总结了施工测量技术要点，特别是隧道工程的洞内控制测量、掘进中隧道断面测量、掘进方向指示及贯通误差调整方法。公路工程施工阶段的测量技术占有举足轻重的地位，因此必须加强测量专业技术人员的培训。测量是一项要求严格的工作，对工作人员的耐心、专业技术水平的要求高。该领域的人员还要具备及时处理问题能力，只有具备了这些条件，公路施工质量才能得到保障。

参考文献

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