地鐵盾構施工測量技術

楊輝

摘要：隨著中國經濟的發展，人們生活的質量逐漸提高，人們出行的數量也在不斷的增加，這造成了城市交通的壓力越來越大，城市中地鐵建設十分重要，城市軌道交通網絡逐漸成為在日常生活中不可或缺的一部分，本文對地鐵盾構法施工以及測量技術等方面的問題進行了分析和思考。

關鍵詞：地鐵施工；盾構法；施工技術

引言

隨著我國城市現代化建設進程的不斷推進，城市地鐵發展業已成為城市建設中一項不可或缺的重要組成部分。但由于城市空間的局限，導致地鐵大部分工程都在地面以下，因此對施工過程技術要求更高。作為地鐵工程中的關鍵部分，隧道施工目前普遍采用技術相對比較成熟的盾構法進行，且隨著地鐵工程的不斷發展，盾構工法修筑地鐵隧道已在國內廣泛使用。但往往由于施工場地受城市道路、建筑物等限制，地鐵車站需分段開挖施工，導致指導盾構掘進的地下近井定向邊的距離較短，增大控制風險，甚至出現質量事故的情況。

1地鐵盾構隧道施工分析

從本質上來看，地鐵盾構隧道施工本身就是一種為了提高工程施工與施工水平而實施的監控活動。一般來說，地鐵的使用壽命較長，地鐵工程不僅是城市交通建設門面之一，也是關乎到國計民生政府重點工程之一。基于此，施工單位在進行實際施工的過程中，一定要對工程施工進行嚴格把控，在整個施工期間都需要樹立良好的“精品意識”。就當前實際狀況來看，地鐵盾構隧道施工的關鍵點主要包括三大部分：

①管片生產；管片生產的精確度必須要達到相關規定標準之上，同時也需要提高混凝土的抗滲性能以及抗壓強度，盾構管片是盾構法隧道施工的永久襯砌結構，其自身直接決定了整個隧道工程施工的以及后期投入使用過程的安全性。②盾構施工掘進與管片拼裝；對盾構施工掘進與管片安裝的實施嚴格把控，能夠為提高隧道工程施工以及提高施工效率奠定良好的基礎，其施工的優良與否很大程度取決于盾構掘進姿態控制、管片選型的合理性以及管片拼裝手業務能力與水平。③防水工程；大多數地鐵盾構隧道施工期間，都不可避免會穿過含水較高的地層，因此完善防水工程是延長隧道使用壽命以及確保地鐵內部結構及其相關附屬設備正常使用的基礎，換而言之，嚴格控制地鐵防水工程落實的等同于保障地鐵運行的安全性。

2.盾構施工中的測量

2.1地下控制測量

地鐵盾構施工的地下控制測量是在隧道內建立施工測量控制網，該控制網是地下隧道掘進等測量工作的基礎。地下盾構施工控制測量包括地下平面控制測量和高程控制控制測量

（1）地下平面控制測量。合肥地鐵盾構施工平面控制測量多采用布設支導線或交叉導線的形式，導線點一般埋設在隧道結構邊墻上，主要埋設方式為：在邊墻上設置具有強制儀器歸心裝置的觀測臺。土建施工單位在安裝這種觀測臺時，無論是材料的選擇還是安裝過程中都要嚴格按照規范要求操作，安裝完成后一定確保觀測臺平穩可靠，可以用作導線的觀測傳遞。按照《城市軌道交通工程測量規范》要求，直線段約150m布設一個控制導線點，曲線段控制導線點（包括曲線要素上的控制點）布設間距不少于60m。導線點按照四等導線的技術要求施測，每次延伸施工控制導線測量前，對已有的施工控制導線前3個點進行檢測無誤后再向前延伸。土建施工單位完成導線點的測量確認沒有問題之后報送監理單位復核，監理單位復核無誤之后報送控制測量單位復測，復測沒有問題，由控制測量單位出具復測報告，并報業主備案。

（2）地下高程控制測量。地下高程控制測量是以通過聯系測量傳遞至地下的水準點為高程起算數據，采用水準測量的方法，沿著掘進隧道布設水準點，并確定隧道、設備在豎直方向上的位置和關系的工作。高程控制測量采用二等水準測量的方法施測，每間隔200m，就在隧道地板點或者邊墻上埋設一個高程控制點，也可以利用地下導線點標志作為高程控制點。

2.2盾構機始發測量

盾構機始發之前，應土建施工單位申報，業主組織設計單位、土建施工單位、監理單位和控制測量單位等盾構施工參與單位對土建施工單位的盾構始發條件進行驗收。會上對土建施工單位已完成的盾構基座、反力架和預留洞門鋼圈等測量成果進行驗收，沒有問題時簽署驗收意見，同意土建施工單位盾構始發。

2.3盾構掘進中的測量

在盾構掘進過程中，在每掘進一定的距離之后土建施工單位要及時對盾構機實時姿態進行人測量復核，同時也對拼裝完成的盾構管片姿態進行測量，通過測量數據了解盾構掘進軸線的偏差情況，為后續盾構施工提供參考。盾構施工過程中每推進80環，施工單位對成形管片軸線進行測量，并將測量結果報監理單位和控制測量單位審核、備案；每推進240環，控制測量單位對盾構隧道內的導向控制點進行復核測量，測量結果提交土建施工單位和監理單位進行復核，并報業主單位備案。

2.4聯系測量

2.4.1高程傳遞

高程傳遞是采用鋼尺導入法，將地面水準點高程傳遞到地下的水準點。高程傳遞應獨立進行3次，并與豎井定向同步，互差應滿足限差要求。鋼尺導入法是傳統的豎井傳遞高程方法（如圖1所示）。將鋼尺懸掛在支架上，在尺的零端掛一重錘并垂于井下，其重量應為檢定時的拉力。地面高程按二等水準測量技術要求傳遞到近井水準點A，（如圖2）在地上和地下安置兩臺水準儀同時讀數，即地上、地下水準儀分別讀取A點水準尺讀數a和鋼尺讀數m及B點水準尺讀數b和鋼尺讀數n（獨立觀測3測回，每測回變動儀器高度），3個測回的高差應小于3mm。觀測時應量取地上地下的溫度，測定的高差應進行溫度改正和尺長改正。

2.4.2豎井定向

豎井定向是為了統一地上、地下平面直角坐標系統。隧道貫通前的聯系測量工作不應少于3次，宜在隧道掘進到100m、300m以及距貫通面100～200m時，分別進行一次測量，目的是確定地下起始點和起始邊在地面坐標系統中的平面坐標和方位角。在隧道內須建立支導線，起始邊的方位角誤差對隧道各導線點的影響隨各點與起始點的距離成正比增大。兩井定向法通過增大兩根鋼絲的距離來減小鋼絲的投向誤差，并提高起始邊的方位角精度。

結語

地鐵盾構施工測量的統一、集中管理對地鐵的盾構施工建設具有重要的現實意義。本文在總結學習北京、上海等大城市地鐵盾構施工測量管理工作的基礎上，提出了一種適用于合肥市地鐵盾構施工的測量管理模式，各部門應高度重視對測量工作的管理，土建施工單位必須建立行之有效的多級復核制度，嚴格盾構施工測量成果的監督和檢核制度，多層次管理，多方法復核，確保盾構施工測量成果的真實可靠，為地鐵盾構施工建設的順利實施及圓滿完成提供強有力的保障。

參考文獻

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[3]傅常慶.淺析地鐵泥水盾構施工[J].科技資訊，2016（18）：72-73.

（作者單位：濟南軌道交通集團工程研究咨詢有限公司）