陳光輝，曾永堅(jiān)

(中交第三航務(wù)工程局有限公司廈門分公司，福建 廈門 350007)

1 工程概況

福建省福州市軌道交通4號(hào)線3標(biāo)第10工區(qū)林浦站-城門站區(qū)間由林浦站引出后向南布線，依次下穿連坂村民房、三環(huán)快速路、城門山等多個(gè)區(qū)域，向南進(jìn)入城門站。其中，三環(huán)快速路南側(cè)施工頗為特殊，施作明挖中間風(fēng)井，除此之外的其他部分均為單線單洞盾構(gòu)區(qū)間。測(cè)量是盾構(gòu)施工中不可或缺的工作，可幫助工程人員掌握現(xiàn)場(chǎng)施工情況，包含隧道主體、周邊建(構(gòu))筑物等方面，從而對(duì)施工狀況作出判斷，采取相適應(yīng)的施工方法。

2 施工控制測(cè)量

2.1 首級(jí)控制網(wǎng)交樁

全面整理GPS平面控制點(diǎn)、導(dǎo)線點(diǎn)以及高程點(diǎn)的相關(guān)信息，通過(guò)書面的形式移交給施工單位。確保資料交接的完整性，要求各點(diǎn)位的各項(xiàng)信息都足夠完整，并做好相關(guān)記錄。交樁記錄需明確注明缺樁等各類問(wèn)題，各方均要作全面的檢查，若無(wú)誤則確認(rèn)。

2.2 首級(jí)控制網(wǎng)復(fù)測(cè)

完成接樁的各項(xiàng)工作后，標(biāo)段對(duì)所得的GPS點(diǎn)、導(dǎo)線點(diǎn)等展開復(fù)測(cè)，與臨近標(biāo)段的平面控制網(wǎng)點(diǎn)聯(lián)測(cè)，將各項(xiàng)銜接工作落實(shí)到位，保證各點(diǎn)的精度滿足要求。完整記錄各項(xiàng)復(fù)測(cè)成果，經(jīng)整理后形成書面報(bào)告并將其報(bào)送監(jiān)理工程師，以便對(duì)各項(xiàng)復(fù)測(cè)情況作進(jìn)一步的檢驗(yàn)，無(wú)誤后進(jìn)一步上報(bào)測(cè)控中心和建設(shè)單位，各環(huán)節(jié)的審核都通過(guò)后即可投入使用。

首級(jí)平面控制網(wǎng)采用GPS控制測(cè)量，實(shí)際操作中應(yīng)做好以下工作：①做好觀測(cè)前的準(zhǔn)備工作，預(yù)熱接收機(jī)并檢查各軟硬件的情況，如電池的容量、接收機(jī)的存儲(chǔ)空間等，保證其能夠正常使用；②及時(shí)記錄觀測(cè)信息，編制完整的觀測(cè)計(jì)劃表，以此為依據(jù)調(diào)度作業(yè)；③嚴(yán)格控制天線的安裝位置，要求其與設(shè)計(jì)要求的誤差不超過(guò)2 mm，天線高度應(yīng)精確至1 mm；④觀測(cè)期間加強(qiáng)對(duì)接收機(jī)的防護(hù)，盡可能減少周邊無(wú)線通信工具的數(shù)量；⑤保證信息記錄的及時(shí)性與全面性，包含接收機(jī)序列號(hào)、開關(guān)機(jī)時(shí)間等各方面的測(cè)站信息；⑥分階段依次處理GPS數(shù)據(jù)，首先執(zhí)行GPS基線向量結(jié)算，在此基礎(chǔ)上展開平差計(jì)算。對(duì)于GPS數(shù)據(jù)的處理流程為：數(shù)據(jù)采集→數(shù)據(jù)傳輸→預(yù)處理→基線解算→GPS網(wǎng)平差；⑦根據(jù)GPS外業(yè)數(shù)據(jù)的處理需求，配置的是商用測(cè)量軟件，在其支持下解算基線向量，有必要展開殘差分析，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)比后剔除其中的較大值，再根據(jù)篩選后的數(shù)據(jù)進(jìn)行同步環(huán)和異步環(huán)的閉合差檢驗(yàn)。按照上述流程確定基線解算結(jié)果，再通過(guò)WGS-84坐標(biāo)系完成三維無(wú)約束平差操作，從中對(duì)比并剔除粗差，進(jìn)一步進(jìn)入到二維約束平差環(huán)節(jié)，從而求得最終的平差結(jié)果。

2.3 高程控制網(wǎng)復(fù)測(cè)

首級(jí)高程測(cè)控所用儀器為DNA03數(shù)字水準(zhǔn)儀，配套使用3m銦鋼尺，在其支持下完成觀測(cè)作業(yè)。水準(zhǔn)外業(yè)觀測(cè)需注重：①后視距離應(yīng)具有一致性；②按照特定的順序交替觀測(cè)，即“后、前、前、后”和“前、后、后、前”；③嚴(yán)格控制測(cè)站數(shù)，使其成為偶數(shù)，其目的在于清除兩個(gè)水準(zhǔn)尺的零點(diǎn)差；④注重對(duì)觀測(cè)時(shí)間的控制，以免對(duì)成像結(jié)果的清晰度造成不良影響；⑤銦鋼尺為重要的輔助測(cè)量工具，其垂直度對(duì)測(cè)量結(jié)果的精確性具有明顯的影響，在測(cè)量時(shí)需采取斜撐與人工撐相結(jié)合的方式，以便提高其穩(wěn)定性，確保測(cè)量所得結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

2.4 地下控制測(cè)量

1)地下平面。①自隧道掘進(jìn)起始點(diǎn)開始依次布設(shè)地下平面控制點(diǎn)，根據(jù)各段的實(shí)際情況合理調(diào)整測(cè)點(diǎn)布設(shè)間距，直線段為200 m、曲線段加密至100 m，通過(guò)各測(cè)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)平面控制測(cè)量；②加強(qiáng)對(duì)控制點(diǎn)的防護(hù)，應(yīng)避開光源、雨水等區(qū)域；③平面控制測(cè)量時(shí)較為合適的是導(dǎo)線測(cè)量方法，測(cè)量所用儀器以Ⅱ級(jí)全站儀較為合適，左右角各觀測(cè)兩測(cè)回，在此基礎(chǔ)上取左右角的平均值之和，該值與360°的誤差應(yīng)控制在4"以內(nèi)；測(cè)角中誤差為±2.5"，測(cè)距中誤差為±3 mm；④若因測(cè)量需求而要延伸控制導(dǎo)線時(shí)，需要全面檢查已有的控制點(diǎn)，從中挑選出穩(wěn)定的控制點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上組織延伸測(cè)量作業(yè)。

2)地下高程。①以二等水準(zhǔn)測(cè)量方法較為合適；②高程控制點(diǎn)可以選擇地下導(dǎo)線點(diǎn)，單獨(dú)埋設(shè)時(shí)應(yīng)采取200 m的間距標(biāo)準(zhǔn)；③合理選擇水準(zhǔn)測(cè)量的時(shí)間，應(yīng)在隧道貫通前完成3次檢測(cè)，且此項(xiàng)工作需要與傳遞高程測(cè)量同步推進(jìn)，根據(jù)所得的測(cè)量結(jié)果合理調(diào)整施工方法，保證隧道掘進(jìn)的安全性。

3 主要施工測(cè)量技術(shù)措施

3.1 區(qū)間隧道測(cè)量

表1 施工導(dǎo)線測(cè)量技術(shù)要求

2)區(qū)間風(fēng)井施工測(cè)量時(shí)需要全面考慮到基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的測(cè)量要求，保證所用方法的合理性。

3)盾構(gòu)法區(qū)間隧道施工測(cè)量。①始發(fā)井修筑成型后充分考慮測(cè)量結(jié)果，以此為依據(jù)合理加密測(cè)量控制點(diǎn)；②嚴(yán)格控制各控制點(diǎn)的三維坐標(biāo)側(cè)設(shè)值，所得結(jié)果與設(shè)計(jì)值的較差應(yīng)在3 mm內(nèi)；③組織好盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)的測(cè)量工作，可在設(shè)備上設(shè)置適量的測(cè)量標(biāo)志，具體要點(diǎn)如下：盾構(gòu)機(jī)測(cè)量標(biāo)志的數(shù)量至少要達(dá)到3個(gè)；保證測(cè)量標(biāo)志具有足夠的穩(wěn)定性，較合適的設(shè)置區(qū)域有盾構(gòu)機(jī)的縱向截面或橫向截面；在不影響測(cè)量的前提下適當(dāng)加大標(biāo)志點(diǎn)的間距，調(diào)整好前標(biāo)志點(diǎn)的位置，應(yīng)臨近切口處；設(shè)置好標(biāo)志后可粘貼反射片，以達(dá)到醒目的效果；創(chuàng)建合適的三維坐標(biāo)系統(tǒng)，重點(diǎn)考慮的是盾構(gòu)機(jī)的幾何坐標(biāo)系統(tǒng)，兩者應(yīng)具有一致性[1]。

4)盾構(gòu)機(jī)就位始發(fā)前需要做全面的檢查，保證盾構(gòu)機(jī)在初始位置、始發(fā)姿態(tài)方面都具有合理性。

3.2 盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)測(cè)量的基本要求

1)做好平面、高程、俯仰角、方位角、滾轉(zhuǎn)角及切口里程的測(cè)量工作。

2)導(dǎo)向系統(tǒng)是引導(dǎo)盾構(gòu)機(jī)精準(zhǔn)運(yùn)行的關(guān)鍵，其應(yīng)當(dāng)具備實(shí)時(shí)測(cè)量的功能，若因特殊情況而涉及到人工測(cè)量時(shí)，則要以導(dǎo)向系統(tǒng)的精度為參考，確定合適的測(cè)量頻率；綜合考慮地下平面控制點(diǎn)和高程控制點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上測(cè)定測(cè)量標(biāo)志點(diǎn)，要求誤差控制在3 mm內(nèi)。嚴(yán)格控制盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)的誤差，具體要求如表2所示。

表2 盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)測(cè)量計(jì)算數(shù)據(jù)取位精度要求

3)根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)檢測(cè)盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)，可借助導(dǎo)向系統(tǒng)而實(shí)現(xiàn)，或是安排專員測(cè)量，根據(jù)所得結(jié)果分析盾構(gòu)機(jī)的姿態(tài)，視實(shí)際情況合理調(diào)整。

4)襯砌環(huán)測(cè)量時(shí)應(yīng)注重：①選擇合適的測(cè)量時(shí)間，具體為管片拼裝和壁后注漿完成后；②結(jié)束管片拼裝作業(yè)且成環(huán)后需及時(shí)檢測(cè)盾尾間隙；③結(jié)束襯砌環(huán)的壁后注漿作業(yè)后，需在管片處車架后組織檢測(cè)，具體內(nèi)容包含襯砌環(huán)中心坐標(biāo)、水平直徑、前端面里程、垂直直徑等，各項(xiàng)指標(biāo)的誤差應(yīng)控制在3 mm內(nèi)。每完成一次測(cè)量作業(yè)后，均要及時(shí)整理各項(xiàng)測(cè)量結(jié)果，以此為依據(jù)修正運(yùn)行軌跡。對(duì)于盾構(gòu)法施工期間的測(cè)量，要求控制點(diǎn)設(shè)置在隧道頂部。

5)貫通誤差測(cè)量：隧道貫通后應(yīng)及時(shí)組織貫通誤差測(cè)量作業(yè)[2]，具體通過(guò)兩側(cè)平面和高程控制點(diǎn)而實(shí)現(xiàn)。貫通誤差包含多個(gè)部分，各自的測(cè)量方法具有差異性：①隧道的縱橫向貫通誤差，主要借助兩側(cè)的控制點(diǎn)而實(shí)現(xiàn)，以確定貫通面各臨時(shí)點(diǎn)的坐標(biāo)閉合差，為保證所得結(jié)果的準(zhǔn)確性，需投影到線路及其法線方向上并加以確定；②方位角貫通誤差，具體利用兩側(cè)控制點(diǎn)測(cè)定與貫通面相鄰的同一導(dǎo)線邊的方位角較差確定；③隧道高程貫通誤差，借助兩側(cè)控制點(diǎn)而完成測(cè)定工作，求得測(cè)點(diǎn)貫通面附近同一水準(zhǔn)點(diǎn)的高程較差，由此得到隧道高程貫通誤差。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文以長(zhǎng)區(qū)間盾構(gòu)法地鐵隧道施工為背景，圍繞其中的測(cè)量控制技術(shù)展開探討。地鐵區(qū)間隧道施工的難度較大，盾構(gòu)法對(duì)工藝水平以及機(jī)械性能都提出較高的要求。工程實(shí)踐中應(yīng)充分遵循因地制宜的原則，保證所用方法的合理性，有序完成測(cè)量控制工作，根據(jù)所得結(jié)果合理分析施工情況，以此為依據(jù)調(diào)整施工方法，以便順利完成隧道的施工作業(yè)。

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