郭朝阳
中铁六局集团有限公司交通工程分公司 北京丰台 100070
摘要：随着我国国民经济的不断发展，地铁建设发展越来越快，盾构法隧道施工已逐渐取代传统的施工工法。然而，盾构法隧道因测量而导致的超限事故屡有发生，引起了各个施工单位的高度重视。而联系测量作为地铁工程测量的重要技术手段之一，测量精度及技术指标都会有更高的要求，双钢丝法两井定向施工技术可以有效提高联系测量的精度，是盾构施工测量中的一个应用方向。双钢丝法两井定向施工技术采用4根钢丝，取代以往的2根钢丝。可以及时检测钢丝的垂直度，减弱钢丝倾斜造成的误差，避免联系测量工作返工。4根钢丝构成4组无定向导线，可检查测量粗差，提高精度，增加复核。本文主要探讨双钢丝法两井定向施工技术的主要技术要求及在地铁盾构施工中的应用，以减少测量事故的发生，提高隧道的贯通精度。
关键词：地铁工程 联系测量 两井定向 双钢丝法
1.概述
随着我国地铁建设的不断发展，盾构法隧道施工已逐渐取代传统的施工工法。盾构法隧道施工具有安全、快速、低成本等优势，在国内地铁建设领域已被广泛应用。然而，盾构法隧道因测量而导致的超限事故屡有发生，引起了各个施工单位的高度重视。而联系测量作为地铁工程测量的重要技术手段之一，测量精度及技术指标都会有更高的要求，双钢丝法两井定向施工技术可以有效提高联系测量的精度，是盾构施工测量中的一个应用方向。
以下以西安地铁六号线丈八六路站～丈八四路站盾构区间、丈八四路站～丈八一路站盾构区间工程为研究背景，综合介绍双钢丝法两井定向施工方法及技术要点。
2.工程概况
2.1丈八六路站～丈八四路站区间概况
本区间自丈八六路站东端以线间距14.0m出发，沿锦业路东行，最终到达位于丈八四路与锦业路十字东侧的丈八四路站。线间距15.5m，最小曲线半径R=2000m。区间设一座联络通道与废水泵房合建，中心里程为YCK20+992.000，联络通道采用浅埋暗挖法施工。区间起始里程Y（Z）CK20+401.800，终点里程Y（Z）CK21+540.200（其中ZCK20+799.972=ZCK20+800.000 短链0.028m）。区间左线长1138.372m，右线长1138.400m。
2.2丈八四路站～丈八一路站区间概况
本区间自丈八四路站东端起始，沿锦业路东行，途经丈八三路后到达丈八一路站。区间起迄里程为Z（Y）CK21+758.800～Z（Y）CK22+840.200（其中ZCK22+399.991=ZCK22+400.000 短链0.009m，YCK22+400.005=YCK22+400.000 长链0.005m）区间左线长1081.391m，右线长1081.405m。
3.联系测量方法
联系测量是将地面测量数据传递到隧道内，以便指导隧道施工。具体方法是将施工控制点通过布设趋近导线建立近井点，再通过近井点把平面和高程控制点引入竖井下，为隧道开挖提供井下平面依据。
联系测量工作包括地面近井导线测量、通过竖井的定向测量、地下近井导线测量等。定向测量的方法包括一井定向、两井定向、导线直接传递测量法、投点传递测量及陀螺定向方法等。传统的两井定向采用两根钢丝，构成一组无定向导线。本文主要介绍双钢丝两井定向（4根钢丝）在西安地铁工程中的应用。
3.1测量工具
TS15全站仪、徕卡原装棱镜、三脚架、油桶、液压油、直径0.5mm钢丝、10kg重锤。
3.2主要技术要求
联系测量技术要求依据《城市轨道交通工程测量规范》（GB/T50308—2017）中所做要求执行，具体如下：
精密导线测量主要技术要求
3.3联系测量前准备
地面近井导线测量示意图
地下近井导线测量示意图
联系测量实施过程中，悬挂的钢丝极易受外界环境的影响而引发震动，从而导致测量精度的降低。为了避免钢丝的震动，制作钢丝悬挂专用架子，将架子固定在冠梁上，上面架设钢管固定钢丝，钢丝下部悬挂重锤，重锤需浸入液压油中。
在盾构吊装口东西端头各悬挂两根钢丝，编号为A、B、C、D。钢丝悬挂完成后需进行钢丝垂直度检验。检验方法如下：
地面上用全站仪测量钢丝A与钢丝C之间的水平距离为s1，井下测量钢丝A与钢丝C之间的水平距离为s2，△=s1-s2，若△＜1.5mm，则钢丝垂直度满足要求。钢丝B与钢丝D垂直度检验方法同上。
3.4地面近井导线测量
在地面井口附近布设近井点，近井点与钢丝距离宜为50米。地面近井导线应附合在精密导线点或GPS点上。近井点与GPS点或精密导线点通视，并应使定向具有最有利的图形。
地面近井测量采用ZBSL1、ZBSL2精密导线点测量成果。ZBSL1为西端头精密导线点，ZBSL2为东端头精密导线点。东端头井口布设近井点ZD1，西端头ZBSL1控制点距离井口较近，故不布设近井点。在盾构吊装口东西端头各悬挂两根钢丝，由地面控制点布设导线测定4根钢丝（A、B、C、D）的坐标。平面近井点位应按照精密导线测量的技术要求施测，最短边长不应小于50m，近井点的点位中误差为±10mm。测量后通过平差计算，结果见表1。
3.6联系测量注意事项
（1）地下导线边长应尽量拉长，从而减少测站数，以减少测角误差对导线精度的影响。
（2）两根吊锤之间的距离应适当。如果距离太短，地面控制测量误差对定向精度的影响较大；如果距离太长，地下导线的测站数将增加，地下测角误差对定向精度影响较大。
3.7两井定向误差分析
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两井定向起始边的方位角误差来源于投点误差φ、地面连接误差及地下连接误差。假定AB连线为y轴，垂直于AB的方向为x轴。首先分析地面连接误差。两井定向时，地面连接误差主要是由于地面连接导线的测量误差引起。如下图所示，当由控制点向两垂球线敷设连接导线时，地面连接误差为：
由以上结果可知，地下连接导线角度测量误差对各边方位角误差的影响是不相同的，边长测量误差对各边方位角误差的影响是相同的。因此造成两井定向地下连接导线各边的方位角中误差不同，靠近导线中部的边长方位角中误差较小。
4.结论
采用双钢丝法两井定向测量方法可以及时检测钢丝的垂直度，减弱钢丝倾斜造成的误差，避免联系测量工作返工。4根钢丝构成4组无定向导线，可检查测量粗差，提高精度，增加复核，保证隧道的顺利贯通。
参考文献：
［1］张先锋.地铁工程测量技术指南.人民交通出版社，2013.
［2］张正禄，李广云.工程测量学.武汉大学出版社，2005.
［3］秦长利，马海志.城市轨道交通工程测量规范.中国建筑工业出版社，2017.
论文作者:郭朝阳
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第18期
论文发表时间:2019/3/22
标签：测量论文; 钢丝论文; 导线论文; 误差论文; 盾构论文; 地面论文; 精度论文; 《建筑细部》2018年第18期论文;