地铁盾构测量施工方法

地铁盾构测量施工方法

沈梦思

沈梦思

中国水利水电第八工程局有限公司湖南长沙410000

摘要：这几年来，在地铁（又名城市轨道交通）隧道中盾构施工获得普遍的运用，于此同时施工发生的就是盾构施工测量，盾构施工测量就是要确保盾构机要沿着隧道设计轴线运行，而且还要随时供应盾构机的瞬时平面部位。基于此，本文关键对地铁施工中盾构控制测量的施工方法实施了探讨。

关键词：控制测量；竖井联系测量；盾构机姿态测量

前言：这几年来，随着中国地铁项目的增加，地铁施工质量也越来越严格。所以，增强地铁盾构施工控制测量的研究，对保证地铁质量安全有着关键的意义。

1地铁盾构测量精度设计要求和原则

地铁盾构测量的首要任务是确保隧道贯通，因此在盾构隧道项目测量精度设计中，隧道贯通误差和允许值要合理的规定，是盾构隧道测量的一项主要任务。目前在地铁盾构测量中应用的测量贯通误差要求，大部分来自《新建铁路工程测量规范》《城市轨道交通工程测量规范》，是以据山岭、隧道贯通误差测量的现实统计资料计算得知。该指标主要应用在盾构法施工和喷锚构筑法进行隧道施工的地下工程中，广泛应用与城市地铁。盾构隧道区间贯通误差根据设计给定的限界裕量（安全空隙）、隧道结构联接处的允许偏差和测量仪器设备的精度情况来确定。地铁盾构测量一般设计给定的隧道结构限界裕量每侧为100mm，则这100mm的限界裕量中主要包括施工误差、测量误差、变形误差等。

2盾构机施工的测量技术方法

2.1盾构机的始发测量

盾构机施工测量中的重要一步是盾构机的始发测量，我们需要实施定位盾构机的导轨，这就需要测量来确定。同时反力架要安装在支架上，对于反力架也需要实施初始状态的测量，我们对于导轨的测量关键是观测其中线，确保整个中线部位不出现偏差，有关导轨的前后高程设计要和我们的设计高程不可以出现太大的偏差。我们对于反力架的控制关键是对于反力架的高度和反力架水平偏航实施控制，之后对下面的坚实的基础实施必然的评估与测量，他获得了结果可以直接决定盾构机的掘进速度；盾构机的始发测量关键是对于盾构机的角度和水平偏航实施控制。依据盾构机的角度测量，我们能够检验到盾构机是不是在设计的线路之上实施掘进。在隧道中实施盾构机的掘进，我们需要对于盾构机的姿态实施人工的检验，这样能够确保施工导线的正确性，能够让盾构机依照之前的方向实施前进。我们能够运用单位的导线来坚持盾构机的导线。对于政府实施测量，要选取合理的参考点。我们一般选取第一节车的连接桥作为整个测量的发起点，这个菜单里的部位相对理想，可以把测量仪器放置在这里实施测量。我们为了提升整个测量的精度，能够实施测量测量点的前后左右，之后实施归纳获得的测量值，分析出盾构机的姿态是不是超过了正常的限度，假如超过了正常的限度将及时实施调整。

2.2盾构机实施掘进时相关的施工测量

在盾构机推进施工的时候，盾构机和管片的姿态一定要随时掌握，才可以准确地对盾构机沿着设计路线掘进进行控制。现场测量直接获得的是盾构机轴线上两点与管片中心的三维坐标，他们一定要和隧道设计轴线（DTA）对比，才可以获得现实偏差值。管片姿态测量包含管片中心的平面、高程偏离值与管片前沿里程等。为避免管环位移超限，我们首先是要把控制测量的精度提高，其次是要把导向系统的精度提高，最后就是经过每天的管环测量，把管环的位移趋势实测出来，使用措施使位移量尽量减小。

3地下控制导线测量

在地下导线通中施工导线与施工控制导线常使用分级布设的方法布设，为了确保点位的稳定与防止观测时受施工环境的影响，在管片侧面的仪器台上布设施工导线点，仪器使用强制归心，测量人员能在走道板上观测并完全分离仪器台，然后保证仪器的稳定性；在隧道底部布设施工控制导线点，方便移交给下一道工序应用。使用施工控制导线与施工导线的方法，作业精度依照测角中为2的误差，量边相对中为1/8000的0误差，观测左右角各4个测回，左右角平均值之和与360°控制在±4′内的相对差，边长往返观测各两测回，其平均值相对差控制在3mm之内。当主副导线前进一段距离时交叉一次，每次增加新点时，都对第三个控制点实施检核，保证在±10mm以内，沿盾构井掘进的线路，约60m的直线段布设一个施工导线点，约250m布设一个控制桩点，曲线段以最大的通视距离布设一个控制桩点，同时不大于250m。

4测量误差

地下项目测量和地面工程测量对比，因为施工截而狭窄、地下项目开挖，让各工段间不能通视，直接造成测量数据不能现场核实，就算发生出现相对大的误差也不可以被及时发现与更正，而只可以等到贯通各工段间隧道才可以确认。由此可见地下项目测量数据的精确性特别的主要。

贯通误差指的是在盾构施工中，地面测量、地下测量与联系测量的全部误差的积累，它的形成是因为不可以有效地对接开挖施工面的施工中线。通常有3种贯通误差的形式表现:纵向误差、横向误差、高程误差。纵向误差只影响到隧道中线的长度，对隧道整体的贯通质量不会形成很大的影响;高程误差只影响接轨点的隧道坡度，设计要求相对高，要获得高精度要求的数据，一定要运用合理的测量方法。现实工作中，横向误差由于其最为关键而被探讨得最多，由于横向误差一旦超出范围，就会造成隧道中线形状改变，甚至隧道内建筑超出限界，拆除重建衬砌部，这样就严重关系到了项目的质量与工期。

调整贯通误差要在隧道未衬砌地段实施，由于远远高于施工面中线的是隧道控制点的中轴线测量精度，并且施工区间比车站点更加容易实施中线调整。在施工区间的中线获得调整后，假如还有一些边墙伸入到洞内，那么能够考虑实施局部的剔凿，如果剔凿的时候剔凿面积实在太大，就要添加曲线或变更线路坡度的方法给予解决。通过隧道施工对误差进行调整后，那些剩下没有衬砌地段的项目，都一定要以调整后的中线与高程参数来指导后续的施工。

结论：

这几年来，国外各大城市与国内大、中型城市都把城市地铁作为解决越来越严重的交通问题的有效方法。可是，在地铁施工的时候，运用盾构机在地面以下挖隧道的施工方法(即盾构法)，已越来越广泛地被应用。随着测绘科学技术的快速发展，地下铁道项目测量技术也在持续地创新与进步。当代卫星导航定位控制测量技术、数字化测图技术、测量机器人、物探方法实施地下管线探测技术、激光准直与扫平仪、全站仪和计算机组合断面测量与数据处理体系、施工变形测量与监控量测自动化体系等在北京与全国地下铁道测量中都获得了运用与发展。以后随着城市地铁交通事业的发展，服务于地铁建设的地下铁道项目测量工作，从理论与实际上，一定要进一步完善与发展，项目测量新技术、新方法也将在地铁项目测量中获得更普遍的运用。

参考文献：

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