地鐵施工控制測量檢測技術方法

閆陽陽

摘要：本文從地鐵施工測量質量指標和檢測限差、地鐵施工控制測量檢測內容和技術方法、控制測量檢測技術重難點和保障措施進行了探討和分析，對城市軌道交通工程控制測量檢測工作具有重要的參考價值。

關鍵詞：地鐵；控制測量；檢測內容；技術方法

1 引言

地鐵控制測量的主要目的是保證隧道準確貫通，確保線路分段工程及與其它線路銜接無誤并滿足設計限界要求，保證全線在統一坐標系下高質量完工[1]。地鐵土建施工工藝復雜、承包商多，測量水平參差不齊，這對地鐵控制測量提出了更高的要求[2]。本文根據深圳地鐵控制測量檢測項目實踐經驗，詳細分析了控制測量檢測檢測內容、技術要求、檢測指標和重難點及保障措施。

2 地鐵施工測量質量指標和檢測限差

2.1地鐵施工測量質量指標

地鐵施工測量質量管理目標為：保證地鐵建成后線路平、縱斷面符合設計要求；建筑體、地下結構及各種設備能準確就位，保證建成一條高質量、高標準的地鐵工程[3]。地鐵施工控制測量的基本質量目標包括：貫通后總誤差滿足表（2-1）的規定；隧道襯砌和車站建筑物不侵入結構限界；裝修物、設備、管線不侵入規定限界；各設備竣工形體、建筑物滿足施工驗收標準[4]。

2.2地鐵施工測量檢測限差

控制測量檢測成果的取值原則為：當原測成果和檢測成果較差不大于2倍中誤差時，采用原測成果。根據隧道貫通總誤差要求，深圳市城市軌道交通施工測量檢測的各項限差如下：

地上導線點的坐標互差≦±12mm；地下導線點的坐標互差：當貫通距離小于600m時≦±14mm、當貫通距離大于600m時，坐標互差≦±18mm；地下導線起始邊（基線邊）方位角的互差≦±12″；導線邊的邊長互差≦±8mm；地上、地下高程點高程的互差≦±3mm，≦±5mm；相鄰高程點高差的互差≦±3mm；隧道中線點、高架橋墩臺中心坐標的互差≦±6mm；豎井、橋墩等經懸吊鋼尺傳遞高程的互差≦±3mm；嚴格控制影響隧道橫向貫通誤差的因素。

3 地鐵施工控制測量檢測內容和技術方法

3.1地鐵施工控制測量檢測內容

結合我公司深圳市城市軌道交通13號線工程控制測量檢測工程實踐，控制測量檢測工作的主要內容包括：

1）接受業主委托；根據現場情況進行踏勘，收集原始資料；制定施工控制測量檢測技術方案，并報業主單位認可；編制相關工作管理辦法和實施細則；

2）代表業主交接樁，接收設計單位移交給地鐵公司的地鐵施工控制網、樁點及其它測量資料，負責工程實施中各個階段的交接樁工作。檢測并維護首級平面控制網、二等水準網、沿線精密導線網、精密水準網，確保施工測量控制網的準確性和完整性；制定和統一全線測量作業標準，保證各分段工程的銜接，確保全線在統一坐標系統下進行施工；

3）對各承包商的測量技術方案進行審核，對測量成果進行檢測；對各承包商的地面加密控制點進行檢測。對全線施工單位傳遞或引測的隧道洞內控制點、中線控制點、精密導線點、精密水準點進行檢測。

4）在地鐵暗挖段進行豎井聯系測量檢測，確保從豎井傳遞的平面坐標、高程成果的正確性；進行地下精密導線、精密水準的檢測，并跟蹤至適當長度。

5）暗挖段的貫通測量；全線中線竣工測量；凈空斷面測量；鋪軌控制基標（CPIII）測量、檢測；限界測量等。

3.2地鐵施工控制測量檢測流程

承包商各分項測量工作獨立完成，如施工測量方案編制、加密控制網布設、豎井聯系測量、隧道內加密控制點測量、貫通測量、斷面測量、鋪軌控制測量等，由項目部審核后報送測量監理工程師；測量監理工程師負責審核承包商的測量技術方案、測量成果等，不符合要求可責令承包商返工，滿足要求后由總監理工程師簽字報送控制測量檢測單位；控制測量檢測單位收到監理部審核承包商的成果后將進行復審，如承包商的成果滿足有關要求，檢測單位將在最短的時間內安排檢測，并將檢測成果返回監理部，監理部將檢測結果返回給承包商。

3.2地鐵施工控制測量檢測技術方法

3.2.1 地面控制測量檢測

在地鐵線路施工前，由設計院在地鐵沿線布設二等衛星定位控制網，三等精密導線網和II等水準網，為地鐵施工提供精確測量數據。在接收到業主單位委托后，對設計院布設的地面控制網進行首次檢測，在檢測前應對原測成果進行全面的檢查和分析，對起算成果數量、聯測情況、網型合理性進行檢查。工程建設過程中應1年～2年復測1次，并根據控制點穩定程度改變檢測頻次。

1）地面平面控制測量

城市軌道交通平面控制網分三級布設，一等網為全市軌道交通平面控制網，采用靜態測量方法一次全面布設；二等網為線路控制網，采用靜態測量方法分期布設；三等網為線路加密控制網，采用精密導線測量方法。二等線路控制網具有滿足各自線路建設運營的功能，應采用至少3個一等全市軌道交通控制點作為約束點，并應沿線路布設。在隧道出入口、車站、豎井和車輛段附近設置控制點，在線路銜接或換乘處布設2個以上的重合點。三等線路加密控制網沿線路兩側布設，采用附合導線、閉合導線或結點導線網形式。

2）地面高程控制測量

城市軌道交通地面高程控制測量采用II等水準測量方法，水準路線布設成附合路線、閉合路線或結點網。II等水準網點間平均距離宜小于2km，豎井、車站及車輛段附近的水準點不宜少于2個。

3.2.2 施工加密控制點測量檢測

施工加密控制點是土建承包商在二等衛星定位控制網、三等精密導線網和II等水準網基礎上，布設在車站、豎井及車輛段等附近的能夠滿足施工放樣要求的控制點。加密控制點測量檢測技術要求同地面控制測量。

3.2.3 聯系測量檢測

聯系測量的目的是將地面控制點坐標、方位及高程傳遞到車站底板，以指導盾構機掘進、隧道開挖等。聯系測量是施工控制測量工作的重中之重，也是要求最高、難度最大的重點工作。聯系測量包括地面近井導線測量、近井水準測量及通過斜井、豎井、鉆孔、平峒的定向測量和高程傳遞測量。在隧道貫通前，聯系測量工作應至少進行3次，當單向掘進隧道距離大于1.5km時，應采用高精度聯系測量方法或增加聯系測量次數，提高定向精度。

平面聯系測量檢測可根據不同的情況采用陀螺全站儀加鉛垂儀組合定向、一井定向、兩井定向、投點定向和導線直接傳遞等；高程聯系測量可采用電磁波測距三角高程法、懸掛鋼尺法、電磁波測距法和水準測量法等。平面聯系測量精度的好壞對隧道掘進的影響最大，對地下定向邊方位角的檢測應按照檢測限差嚴格執行。

3.2.4 地下控制測量、貫通測量

地下控制測量包括地下平面控制測量和地下高程控制測量，起算點為聯系測量成果。地下控制測量的技術要求同地面控制測量，在隧道貫通前與聯系測量同步進行，當單向隧道掘進長度超過1500m時，應采用陀螺儀定向法增加約束條件以滿足隧道貫通要求。相鄰車站間或相鄰豎井間隧道貫通后，地下控制點間構成附合線路，進行隧道貫通測量。

4 控制測量檢測技術重、難點和保障措施

4.1施工控制測量檢測技術重、難點

1）軌道交通項目平面及高程控制網一般沿線路布設，在項目實施過程中，受施工及其它影響，會出現控制點被破壞的情況，所以對于控制點的保護和及時恢復是城市軌道交通控制測量檢測的重點；

2）精密導線網測距精度的高低，對相鄰點的相對點位中誤差影響很大，如何提高精密導線網的測距精度，是城市軌道交通控制測量檢測任務的重點；

3）城市軌道交通工程通常按標段施工，且開工時間、施工方法不同，又分別由不同的承包商施工，各承包商的測量管理水平、測量人員水平參差不齊，如何讓各承包商依照規范要求在相同的作業標準下作業，是城市軌道交通控制測量檢測任務的難點；

4）對于長大區間如何保證聯系測量的精度以及隧道內加密控制點的精度，確保區間順利貫通，是城市軌道交通控制測量檢測的重點也是難點。

4.2控制測量檢測技術保障措施

1）建立控制點巡視專項記錄，定期對全線控制點進行巡視，發現破壞后立即進行維護，將維護成果及時上報至業主，并將維護成果向承包商進行交樁；

2）為了提高精密導線網測距、測角精度，在精密導線網檢測過程中投入高精度測量機器人，選擇適合觀測的時段進行精密導線網的檢測，測量時精確測定溫度、氣壓及濕度值，進行改正，并采用三腳聯架法進行精密導線網的檢測；

3）建立完善的技術交底工作，統一作業標準。施工開始前，對標段項目管理人員和施工人員進行交底，確保各承包商按標準作業，制定統一的報審表；

4）對于長大區間，在進行洞內平面控制點檢測時，采用閉合導線、雙支導線或彼此相連的帶狀導線環（網）等方式提高點位精度，或者采用陀螺經緯儀定向，調整盾構掘進方向，滿足要求時，取平均值作為指導施工的依據。進行洞內高程控制點檢測時，采用II等水準的方法，起算于地下近井水準點且至少聯測兩個已知點作檢核。滿足要求時，取逐次平均值作為指導施工的依據。

5 結語

施工控制測量檢測工作是保證各工區順利銜接重要工作，是地鐵能否順利貫通并建成高質量、高標準工程的重要工作。總結地鐵施工控制測量檢測技術方法、工作流程、關鍵技術，對提高控制測量檢測工作具有重要意義。

參考文獻：

[1] 秦長利. 城市軌道交通工程測量[M]. 中國建筑工業出版社， 2008（07）.

[2] 方門福. 地鐵控制測量檢測技術方法探討[J]. 城市勘測， 2014（4）.

（作者單位：機械工業勘察設計研究院有限公司）