地铁隧道盾构施工测量控制

地铁隧道盾构施工测量控制

闫宇

中铁六局集团有限公司交通工程分公司  518000 广东深圳

摘要：近些年来，中国经济飞速发展，在面对交通拥堵的重要问题，城市增加了很多轨道交通建设，城市的地铁速度快，效率高又环保，成为了大城市解决交通拥堵的第一次选择。在城市地铁隧道施工建设过程中，绝大多数采用盾构施工方法，盾构施工过程中的测量控制关系着隧道成型质量以及运营时的行车安全，因此，地铁隧道盾构施工测量控制非常重要。

关键词：地铁隧道工程；盾构施工；测量控制

引言

我国经济的快速发展使得城市交通压力也在与日俱增，因此兴修地铁逐渐成为各地解决交通问题的重要措施。在修建地铁时，考虑到地面交通，基础设施，周围环境等影响的问题，我国很多施工单位在合适条件下都推荐使用盾构法施工。在盾构施工中，施工测量就像一双眼睛，指引着隧道的前进方向，测量控制的精度直接决定了隧道是否按设计线路成型、行车界限是否安全，所以在地铁隧道盾构施工中，测量工作是非常重要的，我们必须在隧道盾构施工过程中做好测量的控制工作。

1地铁隧道盾构施工测量的概述

1.1地铁隧道盾构施工特点

地铁隧道施工能够适应各个区域不同的地质情况，也可以在不同的风险源下进行施工，比如下穿房屋，河流，既有线等等。地铁隧道盾构施工采用盾构机进行掘进，掘进过程中盾构机姿态的控制至关重要，盾构机姿态控制直接决定了盾构机是否能按计划线进行掘进，而盾构机姿态的控制主要是通过准确的测量来提供数据，所以在盾构机掘进过程中，要严格做好测量控制工作，确保盾构机姿态满足设计线要求。如果测量出现错误，盾构隧道偏离了设计的线路，将会造成重大的质量事故。

1.2地铁盾构隧道施工测量的原理

地铁盾构法施工中采用的盾构机自带有测量导向系统，能够进行实时动态测量并且及时反馈数据，首先在盾构机始发前需要计算出隧道设计轴线并将数据导入导向系统中，然后通过联系测量将地面控制点的三维坐标引入井下，对盾构机进行初始标定并调试好导向系统自动测量功能，使得盾构机在掘进过程中能够将导入的设计轴线坐标和实时测量的盾构机实际位置轴线坐标进行比较计算，从而得到盾构机姿态显示于操作室屏幕，指导盾构向前掘进，为了避免导向系统设备出现错误造成事故，还需要辅以人工姿态测量，复核盾构导向系统自动测量的数据，便于及时发现问题，及时纠正。

2盾构施工前的测量控制

2.1地面控制测量

地面控制测量是展开下一步测量工作的前提和基础，在盾构施工前，第三方控制测量单位首先进行地面施工控制网的布设和测量，按要求沿线进行地面平面控制网布设，将地面高程控制网布设成二等水准附合路线网。在完成地面施工控制网的布设之后进行测量，控制测量单位需要向业主提交测量成果并通过验收，保证控制网的成果精度满足相关规范的要求。

在施工单位进场后，首先要进行交桩测量工作，对控制测量单位提供的控制点成果进行复核测量，复核成果没问题后，根据本工程施工测量需要进行控制点加密，然后通过联系测量等工作将地面控制点成果导入井下，获取井下控制点，指导盾构掘进施工。为了保证测量工作质量，施工单位控制测量成果要报监理单位、控制测量单位进行复核，复核无误方可使用。

2.2设计轴线数据的复核

工程开工前，测量人员应该根据会审通过的正式版图纸对盾构施工的设计轴线平面坐标及高程进行计算，然后通过公司精测组对数据复核无误后上报监理单位和第三方控制测量单位，由于设计轴线至关重要，因此，经过多方复核无误的线路数据才能作为盾构掘进施工的依据。

2.3盾构设计轴线数据的导入验收

在本工程隧道轴线坐标计算完成并通过各方复核无误后，测量人员便可将此数据导入盾构导向系统，为防止错误，在导入导向系统后可以在将数据导出进行对比，测量工作是非常严谨细致的，所以整个过程中需要有业主单位，施工单位，监理单位以及第三方控制测量单位的参与，验收合格后方可进行下一步的测量工作。

3盾构施工中的测量控制

3.1地下控制测量

3.1.1地下平面控制测量

在地铁盾构施工中，平面测量控制网多布设为双导线附和网，控制点布设在隧道内成型管片上，在管片上安装带有强制对中盘的支撑装置，必须牢固稳定，能够当作导线点进行坐标传递，确保观测后的成果真实可靠准确，按照《城市轨道交通工程测量规范》的要求，直线段布设控制点的间距约为150m，曲线段布设控制点的间距不少于60m，根据现场情况，为了加强导线点精度，我们可以成对布设，测量过程中也可以复核，避免支导线带来的传递误差，控制点导线测量按照四等导线的技术要求实施，需要向前延伸控制点前，要对前面的两对控制点进行复核，复核无误方可向前传递坐标，每向前延伸两对控制点，便从洞口进行一次复核导线测量，保证控制点延伸精度，同时随着盾构掘进也要定期进行联系测量，再次从地面控制网向井下引入坐标，对洞内控制点进行导线测量，控制点测量成果与之前成果比较，无误后报送监理单位及第三方控制测量单位复测

，复测成果正确，则采用新的测量成果指导掘进，保证贯通精度。

3.1.2地下高程控制测量

地下高程控制网是沿着隧道布设水准点，由于隧道施工中泥水较多，点位的选择应尽量靠近平面控制点位置并且能够立平水准尺，这样既有利于寻找，又方便测量，洞内高程控制测量按照二等水准测量的要求施测，以洞口控制点联系测量成果传递的高程为基准，向隧道内传递高程，每向前延伸两个水准点，从洞口进行一次附和水准测量，保证高程控制点精度。

3.2盾构机始发测量

在盾构机下井之前，施工单位应进行洞门环梁、始发托架、反力架、等等的测量定位，下井之后，对盾构机进行初始标定测量，测量成果报送监理复核，测量数据复核无误后输入导向系统。

3.3盾构掘进中的测量

在盾构掘进过程中，首先需要进行管片姿态测量，不仅可以复核成型隧道轴线与设计轴线的偏差是否超限，也可以反应盾构机的掘进姿态是否正确，为后续掘进施工提供参考，其次，需要进行换站测量，保证盾构机的眼睛测量导向系统能够保持在一个通视良好的环境中工作，在每掘进一定距离，要进行人工姿态测量，复核盾构机姿态，同时也要加强对洞内导线的复测，导线网的精度是盾构掘进过程中测量的基础。

盾构掘进过程中的管片收敛监测、椭圆度监测：在管片脱出盾构机台车尾部后，布设一圈变形监测点，布设完成后先测量采集监测点初始值，之后定期测量这些监测点，将测量数据进行对比，监测管片的变形情况。

盾构掘进过程中联系测量：对于短距离的区间隧道，在贯通之前应进行至少3次联系测量工作，分别是在盾构机始发前、隧道掘进约200m时和距离贯通面约150m时进行，对于较长的隧道，盾构机每向前掘进约500m时增加一次联系测量，必要时加测陀螺定向，做到盾构正常掘进、接收测量方位精度“双保险”。

4盾构贯通后的测量控制

地铁隧道盾构施工在贯通之后，施工单位应对隧道进行竣工测量，包括贯通测量，断面测量，通过贯通测量，我们可以知道，隧道在贯通面的横向误差、纵向误差、竖向误差是否符合设计要求，通过断面测量我们可以知道隧道内每一环管片的限界是否安全，在测量完成之后将测量成果整理成报告报送监理复核，复核无误在报送第三方控制测量单位对施工单位测量成果进行复测，复测没问题则竣工测量完成，否则我们需要查找原因进行复测工作，直到满足要求。

结语

地铁盾构施工测量控制对地铁的盾构施工建设有着重要的意义。各单位应当重视施工过程中的测量控制，施工单位应该贯穿落实测量多级复核制度，确保盾构施工中测量成果的真实可靠，为地铁盾构施工的顺利进行及精准贯通提供强有力的保障。

参考文献

[1]GB50308—2008.城市轨道交通工程测量规范[S].

[2]苏恒宇.地铁隧道盾构法施工质量控制重点及措施[J].四川水泥,2017,(08):239.