2盾构井将军路站测量方案解析

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1、1 编制依据1、南京至高淳城际快速轨道南京南站至禄口机场段工程将军路站佛城西路站区间施工图设计2、工程测量规范（GB50026-20073、城市轨道交通工程测量规范 （ GB50308 2008）4、城市测量规范（ CJJ/T8-2011 ）5、南京至高淳城际快速轨道南京南站至禄口机场段工程测量管理办法6、 南京至高淳城际快速轨道南京南站至禄口机场段TA01 标测量控制点交接表2 概况2.1 工程概况南京至高淳城际快速轨道南京南站至禄口机场段工程，位于南京江宁区，南起禄口 机场，经禄口新城、东善桥 -秣陵片区、东山副城西侧，主要沿将军大道走向，止于南 京南站，全长约35.6km,其中高架段长约

2、16.4km,过渡段长约0.8km,地下段长约18.4km。 机场段共设置 8 座车站，其中高架车站 3 座，地下车站 5 座；设置车辆段一座，位于 禄口新城南附近；设置主变两座,分别位于南京南站附近和车辆段内。2.2 区间概况2 号盾构井将军路站区间左线隧道起点里程 ZCK26+451.528, 终点里程ZCK24+669.519盾构全长 1782.009m；右线隧道起点里程 YCK26+443.643终点里程 YCK24+669.518盾构全长1774.125m。本区间有三条平面曲线，最大曲率半径为2000m 最小曲率半径为800m剖面有四条竖曲线，最大曲率半径为 5000m最小曲率半径为

3、 3000m最大坡度为25%0。2.3 区间隧道参数表1左线高程线路:点号设计里程隧中咼程坡度竖曲线参数号号ZDK26451.528-2.448m+6%o2ZDK26357.634-1.885mR=500Q T=27.634 ；吕=0.0763ZDK26302.366-1.859m-5.054 %4ZDK25895.033-3.917mR=500Q T=30.033; &=0.095ZDK25834.967-3.860m+6.96 %6ZDK25045.090+1.637mR=500Q T=45.09； H=0.2037ZDK24954.910+3.078m+25%8ZDK24740.495+

4、8.439mR=300Q T=40.495 ； E)=0.2739ZDK24669.519+9.390m表2右线高程线路:点号设计里程隧中咼程坡度竖曲线参数号号YDK26443.643-2.401m+6%2YDK26357.500-1.884mR=500Q T=27.5;曰=0.0763YDK26302.500-1.857m-5 %4YDK25890.000-3.919mR=500Q T=30;丘=0.095YDK25830.000-3.859m+7%6YDK25044.988+1.636mR=500Q T=44.988; E)=0.2027YDK24955.012+3.076m+25%8YD

5、K24740.495+8.439mR=300Q T=40.495; E)=0.2739YDK24669.519+9.390m表3左线平面线路:点位设计里程长度(m)方位角/曲线参数X(m)Y(m)2号盾构井ZCK26451.5287 3 38131202.653130183.34452.399HZZCK26399.129131150.652130176.90340ay=16 29 27R=2000 l=40 T=309.829 L=615.642YHZCK26359.129131110.939130172.119535.642HYZCK25823.487130577.011130183.163

6、40ZHZCK25783.487130537.530130189.586319.415350 34 10HZZCK25464.072130222.431130241.92285ay=27 39 59R=800 l=85 T=239.579 L=471.296YHZCK25379.072130138.850130257.330301.296HYZCK25077.775129863.683130375.62885ZHZCK24992.775129794.997130425.68293.799322 54 11HZZCK24898.976129720.182130482.25985YHZCK2481

7、3.976ay=7 52 11R=1000 l=85 T=111.302 L=222.350129651.670130532.55752.35HYZCK24761.626129607.851130561.19185ZHZCK24676.626129534.274130603.7377.107将军路站ZCK24669.519150 46 22129528.072130607.208表4右线平面线路:点位设计里程长度(m)方位角/曲线参数X(m)Y(m)2号盾构井ZCK26443.6437 3 38131201.301130194.26143.759HZZCK26399.883131157.874

8、130188.88240ay=16 29 27R=2000 l=40 T=309.829 L=615.642YHZCK26359.883131118.161130184.098535.642HYZCK25824.241130584.233130195.14240ZHZCK25784.241130544.752130201.564321.376350 34 10HZZCK25462.865130227.719130254.22285ay=27 39 59R=800 l=85 T=239.579 L=471.296YHZCK25377.865130144.138130269.629301.296H

9、YZCK25076.569129868.971130387.92885ZHZCK24991.569129800.285130437.982113.403322 54 11HZZCK24878.166129709.833130506.38385YHZCK24793.166ay=7 52 11R=1000 l=85 T=111.302 L=222.350129641.321130556.68252.35HYZCK24740.815129597.503130585.31571.297将军路站ZCK24669.518129535.881130621.1663测量工作准备3.1 仪器检查对于到达现场的测

10、量仪器设备应进行检查，所有需计量的仪器都必须满足计量核定 要求，具有法定检验机构出具的鉴定报告，如发现存在影响测量精度的问题，应及时上 报；对于全站仪和水准仪还要进行自检，以便掌握该仪器的性能，只有当确定仪器万无一失时，才可使用。3.2 交桩和复测测量人员进驻现场后，及时联系业主对测量控制点进行交接，业主提供的控制点桩 位应实地确认，并做好测量桩位交接手续。之后，组织人员对平面控制点和高程控制点 进行测量复核，并把复核结果以书面形式报告给业主。复核结果应满足以下限差要求：地面平面控制网测量方位角闭合差为土5Vn （单位，n为导线的角度个数），测距相对中误差为1/60000,地面二等高程控制测量

11、闭合 差为土 8VL （单位mm L为往返测段、附合或环线的路线长，以 km计）。3.3 资料准备在施工前应熟悉设计单位提供的施工图纸，对相关数据应予复核，如有问题及时上 报；根据施工图绘制隧道轴线的平、剖面图，并计算出每环管片的三维坐标，以指导盾 构施工。表5南京地铁机场线TA04标工地地面控制点点号方位角（）平距（mx( m丫（ mz( m备注DTJC-020132120.233130250.999+13.0792佛城西路 南176 40 32.65604.068DTJC-057131517.181130286.027翠屏花园城61栋194 58 42.67657.019DTJC-0551

12、30882.486130116.216东大金智C 座24626+11.5334摩托罗拉 南门东侧24627+11.0701东大金智 东门北侧3.4 趋近测量3.4 . 1地面趋近导线测量为确保隧道顺利贯通，并满足工程施工及放样的需求，根据业主提供的平面控制点 在施工场地内加密一近井点，建立两井之间互相通视且直接可以到达端头井的平面控制 点，组成区间隧道的平面控制网。DTJC-020DTJC-057/近井点y/DTJC-055图1平面控制网示意图如图1所示，根据导线点交接记录组成区间隧道平面控制网，按业主和监理的规 定对该控制网进行定期复测。在选择近井点时应符合以下要求：1、相邻边的短边不宜小于

13、长边的1/2，个别短边的边长不应小于loom2、导线点的位置应选在施工变形影响范围以外稳定的地方，并应避开地下构筑物、 地下管线等；3、相邻导线点间垂直角不应大于 30,视线离障碍物的距离不应小于1.5m，避免折 光的影响。在进行平面控制网的观测时，水平角观测应符合以下要求：1、采用左、右角观测，左、右角平均值之和与 360的较差应小于4；2、前后视边长相差较大，观测需调焦时，宜采用同一方向正倒镜同时观测法，此 时一个测回不同方向可不考虑 2C较差的限差；3、 水平角观测半测回归零差为8，一测回内2C较差为13，同一方向值各测回 较差为9。平面控制网测量方位角闭合差为土 5Vn （单位，n为导

14、线的角度个数）。3.4.2 地面趋近水准测量按业主提供的精密水准点，在每个端头井的井上、井下建立固定水准点（整个施工 期间不得破坏）。井上水准点按照二等水准测量的要求进行测量，定期与业主提供的精 密水准点联测，以检核水准点是否有波动。在作业前，应对所使用的水准测量仪器和标尺进行常规检查与校正。二等水准测量仪器i角应小于或等于20。在观测方法上应符合下列规定：往测奇数站：后 - 前- 前- 后偶数站：前 - 后- 后- 前返测奇数站：前 - 后- 后- 前偶数站：后 - 前- 前- 后在使用数字水准仪时，水准路线应避开强电磁场的干扰。由往测转向返测时，两根 水准尺必须互换位置，并应重新调整仪器。

15、往返两次测量高差超限时应重测，重测后应 将重测成果与原测成果进行比较，其较差合格时，取其平均值。地面高程控制测量闭合差为土 8VL （单位mmL为往返测段、附合或环线的路线长， 以 km 计）。3.5 洞门圈复测和盾构基座放样 利用在井口的控制点用导线直传的方法，在井底设临时点位，以此点设站测洞门圈的横径和平面坐标，并求出洞门圈的平面中心坐标，计算洞门圈的平面偏差值。利用高程传递至井底的临时水准点，测量洞门圈的圈底高程，圈顶高程，求出洞门 圈直径和高程偏差值。盾构基座的放样很重要，关系到盾构出洞后轴线的控制，因此，在放样前应根据轴 线的要求，与技术负责人商讨放样的具体要求并征得其认可。在放样过

16、程中，采用将洞 门圈的中心和盾构基座的前后中心三点在同一竖直面上的方法安放基座， 同时根据设计 坡度和出洞后的盾构坡度，适当对盾构基座放坡。安放时，基座平面位置根据事先计算 的洞门圈中心，盾构基座前中心和盾构基座后中心的这三点的坐标，用仪器实测它们的 值，计算这三点实测坐标值与理论值的偏差，逐步调整偏离值直至满足设计轴线要求。 高程位置，根据事先计算好的基座各主要点的高程，利用水准仪对其进行高程放样。3.6 盾构导向系统的应用本区间盾构施工采用自动导向系统指导盾构推进。该系统为上海立信公司研发，具 有方便、稳定、准确、可靠等优点。同时我们还对盾构姿态进行人工复核，形成“盾构 自动测量为主、推进

17、人工测量为辅、管片检核测量为准”的三位一体测量管控体系，保 证隧道轴线的准确无误。3.6.1 盾构初始姿态测量盾构机安装完毕之后，根据施工的需要对盾构机及相关项目进行初测。初测的主要 项目有：1、观测台到前标的距离2、观测台到后标的距离3、前标到切口的距离4、前、后标的间距5、前标到盾尾的间距6、后标到盾尾的间距7、盾尾到切口的距离（盾构机全长）8、盾尾盾壳钢板厚度9、盾壳两侧垂线到盾尾和切口的距离（ 4 个数）10、切口铰接距离11、盾壳尾铰接距离12、千斤顶面（全缩状态）盾尾距离13、千斤顶面（全缩状态）切口距离14、盾构机平面直径15、前、后标 0 刻度的高差16、前标 0 刻度到盾壳顶

18、部的高差17、后标 0 刻度到盾壳顶部的高差18、盾构机竖向直径19、前标 0 刻度到盾构机中心的高差20、后标 0 刻度到盾构机中心的高差21、观测台高程22、注浆壳厚度23、盾尾中心高程24、切口中心高程25、盾构机初始坡度26、盾构机初始转角27、切口中心坐标28、盾尾中心坐标3.6.2 盾构导向系统安装和设置本工程采用的自动导向系统主要设备包括全站仪、棱镜、地面监控电脑、盾构室监 控电脑及程序应用程序等。首先，在车站中板顶部、盾构机车架上方找一合适位置，安装测站点吊篮，使全站 仪能够看到盾构机壳体内部，并且能够同后视点通视。其次，在盾构机拼装平台和千斤 顶位置分别安装三个前视棱镜。棱镜

19、编号为 1 号、2 号、3 号，其中设置 1 号棱镜为必 测棱镜。最后，使用数据线把全站仪、后视棱镜、前视棱镜、盾构室电脑、倾斜仪、监 控室电脑等连接起来，使其能有互联互通，数据传输一致。以上工作完成之后，就开始对导向系统进行设置：1、把应用程序安装在井上下的电脑里，把“自动测量”的快捷方式放在桌面上；2、把隧道轴线三维坐标的Excel文档存入电脑相应的子目录下，并使用转换程序 转换成该程序识别的计划线文件格式；3、把计划线文件分别存入井上下两台电脑的相应子目录下；4、应用棱镜坐标计算程序，通过输入盾构机的初测值和棱镜绝对坐标，把三个棱 镜的几何坐标计算出来；5、将棱镜的几何坐标输入到“棱镜位

20、置设定”界面，保存；6根据盾构机初测值，设定倾斜仪的坡度和转角；7、在“设置测站点”项目，输入测站点三维坐标和后视点三维坐标，注意后视点 的高程应减去棱镜的高度；8、回到“测量”界面，对全站仪进行后视点确认和归零，并检测三个前视棱镜的 相对位置关系差值；9、对盾构机进行初次姿态测量，界面即可显示盾构机偏离设计轴线的数值。图2自动导向系统主界面显示图全站仪在观测前需要自动照准后视棱镜归零， 然后再观测盾构机上的任意两个棱镜 的水平角和距离，根据三个棱镜的相对位置关系计算出盾构机的姿态。在观测时，全站 仪每次都瞄准1号棱镜，观测2号棱镜，如果2号棱镜观测不到，则自动观测3号棱镜, 使每次观测至少可

21、以瞄准两个棱镜，如果只观测一个棱镜，则测量失败，排除故障后重 新测量。363 盾构姿态人工复测系统在使用自动导向测量的同时，还要对盾构姿态进行人工复核。所以还必须制作人工 测量盾构标志和计算器程序。盾构机安装完毕之后，应当对盾构机前后壳体进行测量。通过测得的数据，可以找 出盾构机的中心位置，然后在盾构轴线上选择合适的位置安装前后标志，前标、后标应 有足够距离，（一般应超出im，且前标距盾构切口距离越近越好，同时应保证与观测 台有良好的通视条件，后标志通常为两个红色三角垂直对交的标志，前标志在大多数情 况下为一有刻度的类似刻度尺的装置。坡度板安装在盾构方便观测不容易破坏的位置， 垂球线长度1m图

22、3 盾构机前、后标的制作根据盾构机的初测值和隧道中心轴线平剖面图，使用CASIO-5800p计算器进行程序编制。把编制好的程序输入计算器内，必须经过反复校核和验证无误后，报请总包和分 公司确认、复核。经上级复核后的程序方可使用。在施工期间必须经常对盾构及管片进行实测实算以配合施工，特别是在线型变化的 地方，应及时掌握变化，求证程序的正确4 隧道施工测量4.1 推进测量在盾构推进过程中使用自动导向系统对盾构姿态进行测量， 电脑显示出盾构机的平 偏和高偏，指导盾构司机的推进参数。根据推进速度，要及时进行换台测量，每次换台 完毕需重新对测站点和后视点的坐标进行设定。除此之外，还要对盾构姿态进行人工测

23、量复核， 通过测量前后标同后视点的水平角， 后标的俯仰角，利用计算器程序计算出盾构机的平偏和高偏。两次测量数值进行对比， 各项数值相差不超过20mm就可认定自动测量和人工测量数据一致。 人工测量每班至少 进行一次。管片测量要根据对应环的盾构姿态及测得的管片与盾构的间隙变化， 盾构采集管片 左右两腰、左右管底及左右管顶的管片间隙，求出管片姿态（包括平面、高程偏差值， 管片里程以及管片水平直径和竖直直径），并报出报表。隧道轴线控制的最后一道关卡是对已成型的管片进行三维坐标测量。使用靠尺水 平放置在管片上， 测量靠尺的中心坐标和管片底部高程， 即可算出管片中心的三维坐标。 4.2. 联系测量4.2.

24、1 平面联系测量 在施工中有一项很重要的工作就是以井上井下联系三角形几何定向方法控制平面，修正盾构推进的轴线。由于此区间长度近 1800m所以在施工期间计划进行5次联系测 量，第一次在盾构始发之前，第二次在盾构推进 300米，第三次在盾构推进 900米，第 四次在盾构推进 1200 米，最后一次是距离贯通面大约 150-200 米。中间可以根据实际 情况增加联系测量的次数， 但不得少于 5 次。联系测量的成果左右线盾构推进可以共享。 联系测量分为一井定向和两井定向，根据实际情况可以选择一种方法施测。4.2.1.1 一井定向 一井定向测量是用三根钢丝在同一井口来传递坐标和方位的。 在具体实施时悬

25、挂三根0.3mm钢丝，在平面上钢丝绳与井上、井下的观测台组成两个直伸三角形。侧面示 意图如下：井上o1o2 o3一 一 - -/K井上观测台_井下观测台一一 井下图4 一井定向测量示意图在布设时使三角形长短边之比值应至少大于 2.5倍，而a:b则不应大于1.5倍，同 时02,03点也不宜离仪器过近。三角形中：角应小于2，同时，钢丝绳末端悬挂垂球， 为防止钢丝绳晃动影响观测，将垂球浸在盛满油的油桶内，并且垂球不得与油桶接触。 观测时井上、井下联接角及联系三角形观测要求同时进行，并且往返测边，测角要求 9测回，归零观测、测回差w 8 （最大角与最小角差值），2C差w 12 （正镜与倒镜差 值），归

26、零差w 6，测边要求正倒境各四次，观测平均值比较差应小于3mm联系三角形边长采用鉴定过的钢尺量测，每次独立测量三次，这三个数据间比较差w3mm并记录井上与井下的温度，计算钢尺改正。以上测量数据分为两组，每组数据包括一个井 上方位、四个连接角、五条边长。计算时将角度与边长进行平差计算，求得井下方位与 井下控制点坐标。然后，再对另一组数据进行如上计算，求得的方位与坐标与第一组的 进行检核，以确保不出现差错。4.2.1.2 两井定向两井定向分别从两个井口悬吊钢丝，一个井口悬挂一根，另一井口悬挂两根，多出 的一根以便检核用，从而组成两个直伸形三角形。从井上分别测量两个井口的钢丝，得 出三根钢丝的坐标。

27、随后再从井下定向边采用全圆观测法测量井下的三根钢丝和另一导 线点，其测量方法、限差和计算方法同一井定向。井上o1o2o3井上观测台1井上观测台2井下观测台井下图5两井定向测量示意图4.2.2 高程联系测量盾构施工中高程控制通过在井下建立水准路线来控制盾构轴线的高程。井下水准分为施工水准路线和控制水准路线，施工水准路线依施工的具体情况而定，控制水准路线 布设长度宜在120m（ 100环）左右，用道夹板螺丝在隧道管片上埋点， 应注意不被破坏， 井下水准测量采用II等水准测量。井上、井下水准及高程联系测量应与平面联系测量 一致，不得少于5次。在进行井上下高程传递时，应采用钢尺悬挂的方法。在井边悬挂钢

28、尺，钢尺末端挂 50N的重物，在井上与井下分别用水准仪对钢尺进行读数，观测时独立测三测回，三测 回测得地上，地下水准点间的高程较差应小于3mm每测回变动仪器的高度，同时应加入温度改正，最后取其平均值，计算井下水准点高程。水准尺井上水准仪水准点水准仪水准尺水准点图6高程联系测量示意图423 井下控制测量4.231井下平面控制测量根据定向点布置隧道内的导线点，其平均边长为150m曲线隧道导线点间距不应小于60m导线点应避开强光源、热源、淋水等地方，导线点间视线距离隧道壁应大于 0.5m。每次延伸导线前，应对已有的控制导线点进行检测，并从稳定的控制点进行延伸 测量。井下平面控制测量的要求：左右角平均

29、值之和与360较差应小于4；边长往返观 测各两测回，往返平均值较差小于 4mm测角中误差为土 2.5 ，测距中误差为土 3mm 每个测站最少观测6测回。图7 隧道内导线控制点示意图4.2.3.2 井下水准控制测量井下高程控制测量采用二等水准测量的方法，并应起算于地下近井水准点，平均每 120m布设一个水准点。井下水准测量采用光学水准仪配合双面尺进行。 进行多次测量时, 重复测量的高程点间的高程较差应小于 5mm取其平均值作为终值使用。水准线路往返 较差、附合或闭合差为土 8VLmm （ L:线路总长）4.3 接收测量和竣工测量在盾构贯通之前，需要进行接收井和始发井之间控制点的联测。根据业主提供

30、的平 面和高程控制点，组织人员进行测量。根据测量成果，计算闭合差并进行平差，所得的 最终成果才可以用作洞门复测。接收井的洞门复测和接收基座的安装同始发一致，不再赘述。隧道贯通后，要移交足够数量的合格控制点，通视情况不小于60m须设立一个导线 点，水准点每120m需设立一个。根据规程对已成隧道进行竣工测量，测出三维坐标报出偏值，届时应与业主商量以 确定具体事宜。5提高贯通精度的方法本区间的隧道长度近1800m属于较长盾构隧道，所以测量的精度一定要保证。影 响测量精度主要有人为因素、仪器因素、测量方法等，因此，需要在测量工作中认真细 致，丝毫不差。1、仪器要在鉴定合格期间内，定期对仪器进行自检，防

31、止仪器出现偏差。2、隧道内的导线和水准测量要多人多次进行观测，在其限差之内取其平均值作为 最终值使用。3、在进行联系测量时，采用两井定向的方法，钢丝要由三根组成双联系三角形，以便进行相互检核。联系三角形必须布设成直伸三角形，选用直径0.3m m的钢丝线，提高定向精度。4、隧道内导线点和水准点的布设应尽量拉长边长，减少测站和误差；通常情况下 导线点200m-500m设置一个，水准点120m设置一个。5、 联系测量最少进行5次，每次测量的定向边方位角互差不得超过12，取其平 均值作为施工数据。6、在条件允许的情况下，采用另外一套仪器进行联系测量和隧道控制测量。6人员和仪器配置表6仪器/设备名称精度

32、/型号数量备注全站仪1， TS091台徕卡光学水准仪 2mm DSZ21台苏一光电子水准仪 0.7mm ZDL7001台武汉中纬棱镜3个徕卡塔尺5m1个双面尺3m2对电子水准仪条码尺2m1对武汉中纬三脚架4个苏一光钢尺50m1把尺垫1对根据工程的实际需求，隧道施工需要测量人员如表7:职务人数职责测量负责人1负责隧道施工过程中的各种测量事务地面测量3协助测量负责人元成测量工作跟班测量4主要负责完成盾构日常测量工作合计87质量保证措施1所使用的测量仪器设备定期进行鉴定和校核，保证其使用的精度要求。2、严禁任何人触摸、碰撞自动导向系统的全站仪、前后视棱镜、数据线等。3、人工复核和自动测量的数值要认真

33、比对，防止出现较大偏差，保证推进轴线的正 确。4、及时对成型管片进行三维坐标测量，以复核隧道轴线的正确性。5、在焊接吊篮时，吊篮的吊点要焊接牢靠，其它焊接部位不能有虚焊、夹杂、焊穿 等质量缺陷。6、所有测量人员都有对测量点的保护和监督职责，严禁任何人以任何理由去碰撞、 踩压和破坏测量点；如遇测量点被破坏，应重新布点重新测量，及时变更数据，确保正 常。7、由于隧道内的湿度较大，每次使用完仪器必须放在干燥通风处使仪器自然风干， 以免损坏仪器内的电子器件；仪器平时在使用中要每个月进行一次自检、自查，保养和 维护好所用仪器设备；仪器在携带、使用时要轻拿轻放，严禁碰撞、颠簸、倒置仪器。8、对测量的数据要一人计算一人复核，防止错误发生。17