摘要：随着我国经济发展水平的不断提高，地铁建设取得了显著成果，极大方便了人们出行，作为地下轨道交通，区间隧道施工是重点同时也是一个难点。本文将结合某市地铁1号线盾构区间工程，分析地铁区间隧道盾构法施工测量技术应用，以为今后的施工提供参考。
关键词：地铁区间隧道；盾构法；施工；测量技术
盾构法凭借施工安全、速度快、不会对地面交通造成影响、不受气候影响等诸多优势，使得盾构法得以广泛应用在地铁区间隧道施工中。但是，鉴于盾构法复杂性，并且隧道较长、各种施工设备较多，使得隧道内通视条件较差，不利于测量工作的顺利开展。为了保证盾构法施工准确，符合工程实际情况，采用平面及高程联系测量，传至隧道将平面坐标、方位与高程。
1.始发前的联系测量
1.1联系三角形测量
埋设稳定点在横道底部，这是在正洞施工前、横通道施工完成后的重要工作，将高强度碳素钢丝悬吊在竖井中，数量为2根，将10kg的重物悬挂在钢丝上，使用稳定液体保持重物稳定。通过竖井绞车与导向滑轮悬挂的高强度钢丝就是垂线1与垂线2。其中，B、G为井下导线点，Z、A为已知地面导线点，需要满足以下要求，在布置井下与井上三角形时：e、f、ｅ′、ｆ′角度要控制好，不能过大，最大不能超过2°。ｃ／ｂ、ｃ′／ｂ′比值不能过大，最大不能超过1.5。
图1 联系三角形测量示意图
1.1.1测量三角形及三角形平差计算
对四个角度及6个边长进行测量，即e、f、ｅ′、ｆ′，ａ、ｂ、ｃ、ａ′、ｂ′、ｃ′。将改正后的边长作为平差值，即ａ、ｂ、ｃ，依据正弦定理将i、j计算出来，作为平差后的角值。
1.1.2坐标与方位传递计算
依据平差后的三角形边角计算已知A点坐标（XA、YA）及AZ方位角ZO。求得FE角Z2=Z 1+180+j；，Ｚ３＝Ｚ２＋180－ｊ′为Ｅ′B的方位角；Z3+180+ｅ′为BG方位角。然后计算B点坐标。
在三角形中，α不能大于2°，为了防止钢丝晃动影响观测效果，可在钢丝末端悬挂垂球，注意垂球不能接触到桶底部。三角形边长的测量方法是应用全站仪以往返形式测量，归零观测，归零差不能比６″大。解算三角形时，可利用三角形闭合差条件，简单计算，将井下控制点、井下方位点坐标求出。
1.2高程控制测量
高程控制测量的主要内容包括视线长、视线差及视线高度的测量，采用水准测量法，具体要求详见表1。测站观测限值有着规定标准，即0.5的基辅分划读数差；0.7的高差；上0.5的下丝读数平均值与中丝读数差；间歇点高差之差为3.0。
表1 水准测量视线长、差、高要求
有着特定的精密水准测量方法：（1）往测。主要是按照前—后—后—前的顺序进行测量，这是偶数站上往测方法；按照后—前—前—后的顺序测量，这是奇数站上往测方法。（2）返测。前—后—后—前为奇数站上返测方法；后—前—前—后为偶数站上返测方法。在往测后进行返测时要互换两根尺的位置，以保证测量的精准与规范。
1.3高程传递测量
使用精密水准仪进行地面水准点的传递测量。单独进行2次标高导入，每次变化仪器高度差大于110mm，两次高差不能高于3mm，地下水准测量基点标高取两次平均值。上下同时观测，采用两台水准仪、铟钢尺。
2.始发测量
2.1盾构机与反力架安装测量
对返力架与始发台安装时，反力架偏差需要有效控制在允许偏差内，通常控制在±10mm，这是左右偏差允许值；上下偏差允许值则要控制在±10mm以内；将反力架夹角偏差控制在±2%范围内，控制好盾构姿态偏差，即±3.5%以内。
2.2盾构机导轨定位测量
在进行导轨定位测量过程中，首先要保证导轨中线位置合理，并精密计算隧道中线偏差，然后要保证设计高程与前后高程符合标准要求，导轨下侧竖向平整是基本要求。
2.3盾构及姿态初始测量
需要测量复核盾构机的姿态，当盾构机刀盘到达隧道起始里程时，目的是确定盾构机平面位置，保证盾构机隧道成型质量符合标准。隧道掘进方向控制精度受盾构机姿态的控制质量影响，同时也会影响到隧道管片拼装质量。在自动导向系统计算机显示屏中，可以将盾构机姿态角度显示出来。通常，盾构机姿态控制要求较为严格，纵向摆动角度不能超过15mm•m-1，横向摆动角度不能超过10mm•m-1，扭转角度控制在20mm•m-1以内。
2.4盾构姿态的测量
选择不在同一个直线上的测量控制点若干个，最好不能低于4个，保证各个控制点在不同平面内，然后将测量反射片贴在各个测量控制点上。这些控制点需要与盾尾保持通视，从而使测量更加方便、容易，保证反射片牢固不发生移位。在盾构机安装就位后，布置临时测量点分别在盾构机刀盘中心O点、盾构机轴线上C点及刀盘正上方A点处，临时测量点不能布置过多，要求每处只能布置1个，盾构机中体上测量控制点与盾构机刀盘中心、盾构机初始姿态相互对应。
在施工中，测量盾构机中体上的控制点三维坐标，依据一个平面原理，可以确定盾构机空间位置与角度。
3.掘进测量
日常推进测量的精准度的维护非常重要，为此，使用导向系统作为测量工具，可以保证盾构施工轴线符合精准度要求，日常测量主要以三维姿态测量为主，并测量成形的管片姿态。为保证盾构施工轴线准确，使用先进的自动化导向系统进行日常推进测量工具。将每环推进的三维姿态测量作为日常测量的主要内容，同时对已经成形的管片姿态进行测量。
3.1平面测量法
在中心处将铝合金刮尺贴好，使用水平尺固定，刮尺水平状态要控制在标准内，不能出现过度的倾斜或者错位；刮尺要放置早适宜位置，通常放置在被测环底侧，水平放置好以后将全站仪安放在井下控制导线点上，以更好的对该环三维坐标测量，保证测量精度。
3.2高程测量方法
该测量方法的主要目的是计算出顶部高程与管片底部高程，方法为：观察测尺反光镜片到隧道底部的距离，依据这一距离大小进行计算。
3.3管片横竖直径测量法
应用手持的测距仪进行测量更为方便、灵活，放置在管片底部与中侧，可以将管片竖向直径测量出来，连续施测3~4次，取测量平均值作为最终测量结果。设计数据要与以上测量的数据进行比对，如果发现较大偏差要及时查找原因，计算出管片偏移量与上浮与下沉量，这是控制及调整盾构姿态的重要手段。
结束语
总而言之，地铁区间隧道盾构法施工是一项复杂、专业且系统性强的工程，有着严格的施工要求及标准，本文通过测量技术的要点分析及工艺探究，表现了应用精确化的测量技术可为盾构法施工创造良好条件，严格把握好各项测量技术操作要求及标准，仔细进行复核与检查，保证测量的精准与高效。
参考文献：
[1]常江.地铁隧道盾构法施工质量控制重点及措施[J].智能城市，2018，4（01）：104-105.
[2]韩昀.地铁区间隧道盾构法施工中的测量技术[J].资源信息与工程，2017，32（05）：173-174.
[3]刘庆年.城市地铁施工测量技术与方法研究[J].南方农机，2017，48（04）：71.
[4]刘宝昌，刘洋.长距离盾构法隧道施工安全质量管理和控制[J].城市，2017（01）：77-79.
[5]郑永军.施工测量技术在盾构法电缆隧道中的应用研究[J].矿山测量，2016，44（02）：21-24+28.
论文作者:丁松江
论文发表刊物:《基层建设》2018年第16期
论文发表时间:2018/7/16
标签：盾构论文; 测量论文; 隧道论文; 角形论文; 高程论文; 管片论文; 姿态论文; 《基层建设》2018年第16期论文;