盾构测量细则.doc

编号：

宁 波 市 轨 道 交 通 工 程 建 设 项 目
宁波市轨道交通2号线一期工程TJ2103标
盾构掘进测量监理实施细则

项目名称 宁波市轨道交通2号线一期TJ2103标

编 制

总监理工程师

日 期 2013年1月

上海建通工程建设有限公司
宁波市轨道交通2号线一期TJ2103标监理部

宁波市轨道交通2号线一期工程TJ2103标
监理测量实施细则
一、工程概况：
宁波市轨道交通2号线一期工程由栎社机场至东外环，线路基本走向为：机场~机场路~雅戈尔大道~启运路~通达路~恒春街~铁路宁波站~月湖公园~三支街~解放南路~解放北路~大庆南路~规划青云路~环城北路~宁镇公路。2 号线一期工程起点站为机场站，终点站为东外环路站，线路全长28.350km，共设22座车站，平均站间距1.331km。
本方案监测的范围为鄞州大道站~石碶站~轻纺城站~启运路站区间。 本标段区间工程范围包括鄞州大道站~石碶站~轻纺城站~启运路站区间三段双线单圆盾构区间隧道及其附属结构。
鄞州大道站~石碶站区间上行线长990.172m（825 环）、下行线长 997.592m(831 环)，石碶站~轻纺城站区间上行线长765.561m(638环)、下行线长 759.528m（633 环），轻纺城站~启运路站区间上行线长 1273.062m（1060 环）、下行线长 1248.811m(1040 环)。区间隧道外径为Φ6200mm，内径为Φ5500mm，工程采用六台Φ6340mm 土压平衡盾构机分别推进区间上、下行线。
鄞州大道站~石碶站区间隧道沿鄞州大道行进，沿线主要分布居民住宅和商业建筑，多为多层及高层楼。区间隧道纵坡为N行坡，最大坡度25‰，最小平曲线半径650m。隧道顶部埋深9.5~20.2m，线间距13~36m。在SK4+997.800处设1座联络通道及泵房。
石碶站~轻纺城站区间隧道主要雅戈尔大道行进，沿线主要分布有商业建筑和居民住宅。区间隧道纵坡为单坡，最大坡度22‰，最小平曲线半径600m。隧道顶部埋深10~19m，线间距12~14m。在SK5+930.000处设1座联络通道及泵房。
轻纺城站~启运路站区间隧道沿雅戈尔大道行进，曲线穿越杭甬高速，后沿启运路到启运路站，沿线主要分布有商业建筑、办公楼和居民住宅楼。区间隧道纵坡为 V 行坡，最大坡度25‰，最小平曲线半径 340m。隧道顶部埋深8.7~19.3m，线间距10~16m。在SK7+265.800处设置1座联络通道及泵站，在 SK7+750.000处另设1座联络通道。
二、监测范围及原则：
根据设计文件及宁波轨道交通指挥部文件《关于进一步加强宁波市轨道交通工程建设监测管理工作的通知》 ，本次区间监测的范围为鄞州大道站~石碶站~轻纺城站~启运路站盾构区间、联络通道兼泵站区间结构外侧算起 2 倍的埋设（埋深等于区间结构顶离地表的距离）。
按照公正、独立、自主的原则开展测量监理活动。
1、坚持严格监理，竭诚服务的原则。一方面：严格按照有关法律、法规、规范、标准国家批准的工程建设文件，监理合同和其他工程建设合同开展测量监理；另一方面：应运合理技能，谨慎而努力工作，为业主提供满意服务，同时与被监理单位密切配合，友好合作、共同携手、实现宁波地铁工程项目总目标。
2．及时审查施工单位的测量人员资质和组成情况，以确保施工测量的及时性、准确性、可靠性。
3.及时审查施工单位所配置的测量仪器或相关设备情况，所配置的测量仪器必须能保证满足和达到轨道施工所要求的精度，而且必须是经检测单位检测合格并在使用有效期范围内。
要求施工单位测量队在开工前做出完整的施工测量设计，并审定施工测量设计，报业主审定并备案。
4、建立可行性的测量作业审批程序，把测量放样作为必须工序加以核准，对施工单位测量队按设计实施测量作业进行日常监督。
5、作为信息管理的一个重要部分，指令施工单位测量队结合计量支付实地测绘已完工（工序）的形位尺寸，填绘值班竣工图或形象进度图表，分别对隐蔽工程形位关系加以控制。
6、建立测量报表、测量日志及测量报告制度、指令承包商执行、检查督促承包商建立完整的施工测量档案。
三、编写依据：
1）、《城市轨道交通工程测量规范》GB50308－2008
2）、《工程测量规范》GB50026－2007
3）、《城市测量规范》CJJ8－99
4）、《建筑变形测量规程》JGJ/T 8－2007
5）、《铁路工程测量技术规范》TB10101－2009
6）、《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-99
7）、施工测量管理办法（试行）
四、监测重难点 ：
1、盾构穿越地下管线
根据综合地下管线探测成果报告及现场实地勘查了解，在区间隧道沿线处管线分布密集且错综复杂，多为重要的市政和公用管线，口径大、压力高、影响范围广，对刚性有压管线进行重点监测，主要有给水管线、煤气管线、燃气热力管线及大口径雨水、污水管线。
轻纺城站～启运路站区间管线统计表
序号
名称
材质
尺寸
埋深（m）
1
给水
砼
DN300
1.3
2
给水
铸铁
DN500
1.5
3
给水
铸铁
DN800
1.74
4
通信
塑
600×600、300×400
1.89
5
燃气
塑
DN160
5.1
6
供电
钢
DN150
0.7
7
热力
钢
DN100
2
8
雨水
砼
DN200
1.2
9
污水
砼
DN300
2
10
供电
钢
300×300
0.7
2、盾构穿越建(构)筑物
根据区间隧道图纸和现场实地勘查，区间隧道沿线存在众多建(构)筑物，其中隧道下穿、距离隧道较近且结构性较差的建筑物需重点监测，具体见下表:
序号
风险源名称
所在里程
风险源基本状况描述
风险源与区间隧道的关系
1
统安桥
SK6+964
0#台、1#台：φ1200灌注桩，桩长41.3～45.3m，桩底标高-39.0～-43.0
区间下穿统安桥，与盾构区间冲突的桩基或距离盾构外皮净距小于1m的桩基均需拔除
2
南苑加油站
SK7+083
地下油罐区：油罐长约5.2m，直径分别为2.3m和2.6m，油罐底埋深3.1m；油罐下部采用φ120木桩加固，桩长4.5m，桩底相对标高-8.2m
区间侧穿加油站，上行线隧道外皮距离加油站水平最小距离为22.5m
3
220KV宁潘2320线24#高压电塔
SK7+300
板式基础，基础底埋深约2.3m
区间侧穿此线塔，下行线隧道外皮距离线塔基础水平最小距离为5.6m，基础底部到盾构顶距离为16m
4
杭甬高速公路段塘立交桥
SK7+338
7#～10#桥墩；φ2000钻孔灌注桩，桩长为55.0m，桩底标高为-51.7～-52.8m
区间交叉下穿立交桥。9#桥墩距离下行线隧道外皮最小距离为2.5m，距离上行线隧道外皮最小距离为4.0m
5
环城西立交B匝道
SK7+700
采用φ500粉喷桩加固，桩长12.0m，桩底标高-11.0
区间交叉下穿该立交
6
启运变电站
XK7+800
条形基础，基础底埋深为0.8m
区间下行线下穿变电站，此处基础底距离隧道顶16.7m
3、关键风险节点测量：
1) 、洞门打开施工和盾构机头靠上洞门过程中，若土体加固不到位将引起地表及周边建（构）筑物的突变，为此在该阶段必须加强监测工作频率及工作井内和周边环境的巡视。
2)、实施盾构穿越或紧邻建构物、重要管线施工前与各权属单位联系，摸清地下管线的具体位置对重要管线应布置直接监测点，并将管线落实到具体布点图上，按要求进行监测点的埋设，并做好监测点的保护工作。施工时加强沿线巡视发现问题及时解决，及时反馈监测信息，并加强对风险源的监控，必要时要求监测单位制定专项监测方案。
五、高程控制网测量：
1）、水准测量
在业主提供的宁波二等水准点下布设精密水准网，布设成附合水准路线。车站、端头井附近设置3个以上水准点，采用往返测量，每一测段的往测和返测，分别在上午和下午进行。
精密水准点选在离施工场地变形区外稳固的地方；墙上水准点选在永久性建筑物上。水准点点位应便于寻找、保存和引测。精密水准点间距平均300m。
精密水准测量的观测方法如下：
① 往测：奇数站上为：后---前---前---后
偶数站上为：前---后---后---前
② 返测：奇数站上为：前---后---后---前
偶数站上为：后---前---前---后
③ 由往测转向返测时，两根标尺前后互换位置。
精密水准测量观测的技术要求为：
视距 ≤60m
前后视距差 ≤1.0 m
前后视距累计差 ≤3.0 m
往返较差，附合或环线，闭合差：±8mm，L以Km计
2）、趋近水准测量
a、定近井点水准点高程的地面趋近水准路线应附合在地面相邻精密水准点上。趋近水准测量技术要求和测量方法执行地面水准测量。
b、由于端头井传递高程，是通过测量井深而将地面水准点的高程传递至井下的水准点,高程传递应独立进行两次；每次独立观测三次，每次变动仪器高度，三次测得地上、地下水准点的高差较差应小于3㎜,并进行温度、尺长、钢尺自重张力改正。
3、钢尺导入法：
严格坚持测量复核制，当交接桩工作结束后，及时督促施工单位测量队对GPS控制点，精密导线点，Ⅱ等水准点进行复测，复测精度应与原测精度同等，对复测情况及处理措施予以审核批准，并及时报业主测量队审定，并督促施工单位做好测量点的保护工作。
复测限差：地表导线点坐标互差≤±12㎜；
地表高程点高程互差≤±3㎜；
当GPS点、精密等导线点、二等水准点复测结束成果上报，经审核没有问题应督促施工单位测量队尽快做好导线点，水准点加密控制测量工作，并将测量成果按轨道《细则》要求及时上报业主测量队以便得到及时检测。
指令或督促施工单位建立行之有效的多级复核制，对所承担的工程项目测量成果进行至少两级复核，以确保测量成果的准确性。
严格检控施工单位放工放样工作的全过程，以确保施工放样的准确性，用于测量的图纸资料必须认真研究核对，对设计坐标数据、高程数据、构筑物结构尺寸、轴线尺寸通过反复核对确认无误后才可使用，必要时还应做现场核对。
4、坚持测量监理复核制：
采用旁站监督的方式，对施工测量过程进行监督。
对重要对象、如地上、地下中桩、坚持独立检测为主，并尽量使用自己的仪器。
对现有水准点、导线点进行3个月复合一次的原则，复合数据进行备案。
六、联系测量：
盾构施工联系测量需要至少进行4次，：盾构掘进前、掘进100m~150m、300m和离贯通面100~200m左右，需要报测控中心检测合格后进行下道工序。
始发与接托架水平相对高差及反力架垂直度控制在10mm以内。
盾构机棱镜相对位置以及千斤顶无行程时千斤顶面至盾尾的距离需要监理审核，测控中心确认。
吊篮内控制点每搬一次站需要监理复核，自动导向和人工检测并用进行有效控制。
1、盾构下井测量:
地面近井导线测量和近井水准测量，通过竖井、钻孔的定向测量和传递高程测量，地下近井导线测量和近井水准测量。近井点的中误差为±10mm.
采用通过端头井的导线定向测量或其它测量方法将测量控制点传递到端头井内。并测出盾构托架及反力架的中心位置，测设值与设计值较差小于3㎜。
2.盾构拼装测量:
安装盾构导轨时，测设同一位置的导轨方向、坡度和高程设计值较差小于3㎜。盾构机拼装竣工后，进行盾构纵向轴线和径向轴线测量，主要有刀口、机头与盾尾连接中心、盾尾之间的长度测量；盾构外壳长度测量；盾构刀口，盾尾和支承环的直径测量。
3.盾构姿态测量:
盾构进出口金属环安装的平面位置与高程位置误差均应控制在±3mm之内。
⑴、平面偏离测量
测定轴线上的前后坐标并归算到盾构轴线切口坐标和盾尾坐标，与相应设计的切口坐标和盾尾坐标，进行比较，得出切口平面偏离和盾尾偏离，最后将切口平面偏离和盾尾偏离加上盾构转角改正后，就是盾构实际的平面姿态。
⑵、高程偏离测量
测定后标高加上盾构转角改正后的标高，归算到后标盾构中心高程，按盾构实际坡度归算切口中心标高及盾构中心标高，再与设计的切口里程标高及盾尾里程标高进行比较，得出切口中心高程偏离及盾构中心高程偏离，就是盾构实际的高程姿态。
盾构姿态测量的各项测量误差为：纵向坡度≤1‰、横向旋转角≤±3″、高程偏离值≤±3㎜、切口里程≤±10㎜。
4.管片测量
衬砌管片测量包括管片拼装的水平和竖直直径、环的椭圆度、环片中心的偏差及高程偏离、环片前沿里程。管片3～5环测量一次，测量时每个管片都进行测量。管片平面和高程测量允许误差为±15㎜。
5.盾构机姿态测量包括平面偏差、高程偏差、俯仰角、方位角、滚转角及切口里程。测量误差在±3mm.
6.盾构始发10环内、到达接受井前50环内容应增加人工测量频率。
7.隧道贯通后应包括隧道的纵向、横向和方位角贯通误差测量以及高程贯通误差测量。满足规范要求。
七、盾构推进测量：
1、地面趋近精密导线测量
对本区间遂道每个端头井附近布设3~4个附和导线点，趋近导线全长不超过350米，平均边长为60米，最短边长≥50米，布附合导线、闭合导线或闭合导线环，且与附近的精密导线点有两个点通视。
精密导线测量的技术指标为：
垂直角 ﹤30°
每边测距中误差 ±4mm
测角中误差 　 ±2.5″
方位角闭合差 5″ (n为导线的角度个数)
全长相对闭合差 1/35000
相邻点相对点位中误差±8mm
导线水平角观测采用左右角观测，左右角平均值之和与360°的较差应小于４＂。导线边长测量时，一测回读数的较差应小于3 mm，往返平均值的较差小于5 mm。气象数据每条边在一端测定一次，并采用严密方法平差，其近井点的点位中误差应测量规范允许范围之内。
2、定向测量
导线定向测量具体规范:
〈1〉、可在现有施工端头井边缘布设控制点，架设全站仪等照准井下底板前视点，进行定向测量。导线定向测量所使用全站仪为I级全站仪。
〈2〉、导线定向的两点应相互通视。
〈3〉、架设全站仪进行定向测量时，进行4测回观测，每次测回需将水平角归零。
〈4〉、导线点点位中误差控制在测量规范允许范围之内。

3.高程控制网测量
1）、地面水准测量
在业主提供的宁波二等水准点下布设精密水准网，布设成附合水准路线。车站、端头井附近设置3个以上水准点，采用往返测量，每一测段的往测和返测，分别在上午和下午进行。
精密水准点选在离施工场地变形区外稳固的地方；墙上水准点选在永久性建筑物上。水准点点位应便于寻找、保存和引测。精密水准点间距平均300m。
区间隧道洞内平面和高程测量应包括洞内施工导线测量、施工水准测量。
洞内平面起算点利用直接从地面通过定向测量传递到地下的近井点，地下起算方位边不应少于2条。
2）洞内导线测量
洞内导线的布设形式
洞内导线是保证盾构正确推进方向和平面贯通的地下控制网，洞内导线分成两级布设,即施工导线边长(30～50m)和施工控制导线(平均边长150m)，当推进地段不超过100m 时，亦可二者合一，布成一种地下导线，直线段边长120m ，曲线段边长50～60 m ，在左右线旁通道处可设左右线联测点，施工控制导线点应布设在三角形边角网或闭合多边形，并进行角度和距离平差；所有的导线点均做成强制对中点，减少对中误差。具体布设形式如下图：

洞内导线测角和测边。
洞内导线的测角和测距跟地上导线测法相同,用方向观测法和全圆测回法观测，但由于洞内环境与地上不同,因而需要采用一些特殊的措施。
⑴、洞口内、外两个测站的测角和测距选在大气稳定的天气进行观测。
⑵、由于洞内导线边短，仪器对中和目标偏心对测角的影响较大，因此，测角时在测回之间，仪器和目标都经过重新对中，以减少此项误差的影响。为了减小照准误差和读数误差，在观测时采用瞄准两次，读数两次的方法。
⑶、洞内导线测角时，用光源直接照明前、后视棱镜觇牌。
⑷、洞内进行导线测量前，提前做好通风措施，以排除烟尘和水气，等成像清晰后进行观测。
洞内导线的平差：
洞内导线的平差与一般导线的平差相同，在盾构推进中，凡是己构成闭合图形的导线环，都通过平差计算，算出导线点的平差坐标值，并以平差后的坐标值来指导盾构推进和管片的组装。
洞内导线的检测
洞内导线延伸前，对己有的施工控制导线前三个点进行检测。检测点如有变动，则选择另外稳定的施工控制导线点进行施工控制导线的延伸测量。洞内施工控制导线经常与地面导线控制点联测，确保洞内导线点的正确性。
4. 洞内水准测量
1）、洞内水准点布设在施工控制导线点附近，并做好明显的标记加以确认并定期复测。
2）、水准点测量按二等水准技术要求进行，闭合差限差满足小于±8mm (L以km计算)。
3）、盾构推进至隧道全长的1/3，2/3和距离贯通面50～100m时，分别对地下水准按二等水准精度要求复测，确认成果正确或采用新成果，保证高程的贯通精度。
八、隧道贯通误差测量：
1、平面贯通误差测量
由于盾构法施工隧道洞内平面施工控制一般采用导线作为控制依据，盾构法施工隧道平面贯通误差测量方法一般为在贯通面中线附近钉一临时点，由贯通面两侧导线分别测量该点坐标，该点的坐标闭合差分别投影至贯通面及与其垂直的方向上，即为横向和纵向贯通误差，方位角贯通误差利用两侧控制点测定与贯通面相邻的同一导线边的方位角较差确定。

坐标法贯通误差测量示意图
2、高程贯通误差测量
高程贯通测量均以贯通面两侧的高程控制点为起算点，用水准测量联测到贯通面处的同一临时水准点上，其高程较差即为高程贯通误差。
九、竣工测量：
1、线路中线调整测量
以地面和地下控制导线为依据，组成附合导线或闭合导线，并进行左右线的附合导线测量。中线点的间距，直线上平均为150m，曲线除曲线元素外不小于60m。
对中线点组成的导线采用全站仪站仪在左右角各测二测回，左右角平均值之和与360○较差小于4″，测距往返各二测回，往返二测回平均值较差小于5㎜。经平差后线路中线依据设计坐标进行归化改正。
2、断面测量
全站仪具有免棱镜功能，可进行断面测量，根椐要求，直线段每5环、曲线段没4环进行断面测量。测量结果确定盾构管片是否侵限。
3、未尽事宜参照有关测量规范和标准执行

目 录

一、 工程概况………………………………………………………………………1

二、 监测范围及原则………………………………………………………………2

三、 编写依据………………………………………………………………………3

四、 监测重难点……………………………………………………………………4

五、 高程控制网测量………………………………………………………………6

六、 联系测量………………………………………………………………………8

七、 盾构推进测量…………………………………………………………………10

八、 隧道贯通误差测………………………………………………………………14

九、 量竣工测量……………………………………………………………………15

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