摘要：在地铁施工中，地铁盾构施工是其中非常重要的技术环节之一，盾构隧道施工测量技术的任务就是在规定的时间之内和误差之内保证工程的正常进行，保证工程可以按照施工设计完成。本文主要根据地铁施工中盾构施工测量技术的特点，对盾构区间施工测量技术做出一些简要的分析。
关键词：地铁盾构；施工测量；问题
1前言
盾构施工技术以其安全高效、可穿越复杂底层的特点，被广泛应用于地铁工程施工中，与传统的地铁开挖施工法相比，盾构施工技术不仅安全、快速，而且不会对地面交通正常运行造成不良影响。盾构法施工中所采用的有效合理的测量措施，是确保工程施工安全、高效的重要保障。
2地铁隧道盾构施工技术
盾构（Sheild）隧道开挖是城市地下施工的主要手段，其是一种特殊形状钢筒结构，不仅能够支撑地层压力，而且还能够在地层中推进，在不断推进过程中，完成隧道挖掘、支护等，其应用优势在于在钢结构的掩护下，能够避免发生地面塌陷和坍塌事故。另外，机械化程度比较高，如果地质条件比较复杂，则可以采用盾构施工技术。
3工程概况
某地铁八标段区间隧道设计里程范围为SK13+680.336～SK14+561.785，总长为881.449m。在盾构区间沿线有很多高层建筑，隧道施工区域地下管线复杂，路面交通繁忙。综合考虑施工技术条件以及施工现场环境，选用盾构区间施工技术。
4盾构区间施工测量技术
4.1盾构机姿态测量原理盾构机在进行隧道掘进施工中，对刀盘的中心坐标测量，可以采用间接推算的办法。O点指的是盾构机刀盘中心，A、B分别指的是在盾构机前体以及中体交接处螺旋机根部的两个选择点；C、D分别指的是螺旋机中段靠近下侧位置的两个点，而E指的是盾构机中间体断面的中心坐标。在A、B、C、D这四个点上，都需要贴上测量反射片。A、B、C、D、O这五个点可以构成两个四面体，在测量过程中，首先对各个角点的三位坐标进行测量，即（xi，yi，zi），然后将四个对应点之间的相对位置关系进行计算，同时，还需要对六条边的长度进行计算，记为Li，将此作为计算初始值。在盾构机掘进施工中，可以将Li作为常量，通过对A、B、C、D这四个点的三维坐标进行计算，即可最终得出O点的坐标。通过上述方法，也可以计算得出E点的三位坐标。然后，根据E点和O点的三位坐标，结合盾构机绞折角，即可计算得出盾构机刀盘中心的偏航。根据A、B、C、D四个点的三维坐标，可以计算出盾构机扭转角度。
4.2盾构机始发测量
①盾构机导轨定位测量。对导轨的中线与设计隧道中线偏差、导轨前后高程测量，同时还需要对导轨以下位置的平整度进行检测。②盾构机反力架定位测量。测量对象包括反力架偏航、高度、平整度等。③盾构机姿态初始测量。测量对象包括水平偏航、扭转度等。
4.3盾构机姿态人工复测
①盾构机参考点测量。盾构机组装时生产厂家已在盾体上布置了盾构姿态测量参考点。在进行盾构姿态人工检测时，可以将盾构机第一节台车的连接桥作为测站位置，在连接桥的中间位置焊接上全站仪的连接螺栓，对全站仪进行固定，通视条件良好。②盾构姿态计算。首先选择好参考点，至少选择3个，然后将3个参考点的坐标输入值CAD中，再将每次测量编号相同的参考点的坐标输入至CAD文件中，通过CAD中的对齐命令，对垂线水平位置的偏离值进行计算，据此判断盾构机姿态。
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4.4SLS-T导向系统初始测量
①隧道中线坐标计算。在VMT软件软件中输入隧道工程的平面曲线和高程曲线，该软件即可计算得出隧道中线上每间隔1m的三维坐标。②TCA托架和后视托架三维坐标测量。首先在TCA的托架上放置全站仪，在后视托架上安装后视棱镜，采用人工测量的方式，对其中心位置的三位坐标进行测量，并将其作为盾构机姿态起始测量数据。③VMT初始参数设置。在station窗口中输入上述坐标，通过照准激光标靶对TCA的坐标和方位进行测量，根据标靶上上以及光标靶内激光束的测量点位置和光栅，可以计算得出标靶的坐标位置，从而确定标靶的俯仰角和滚动角。
4.5盾构掘进测量
盾构法掘进隧道施工测量包括盾构井（室）测量、盾构拼装测量等等。通过应用联系测量法，将测量控制点传递至盾构井中，然后对线路中线点以及盾构机安装所需要的测量控制点进行测量。在对盾构导轨进行安装时，在对同一位置的导轨方向、坡度等进行计算时，要求实际测量值与工程设计值之间的偏差应该控制在2mm以内。盾构机安装完成后，还需要对盾构机纵向轴线以及径向轴线进行测量。测定盾构机实时姿态时，测量一个特征点和一个特征轴，选择其切口中心为特征点，纵轴为特征轴。根据隧道工程施工控制导线，可以对盾构机的纵向方位角以及轴向方位角进行测量，以此为依据，调整盾构机的掘进角度。
4.6衬砌环片测量
在衬砌环片测量中，采用横尺法进行测量，对衬砌环的水平偏差以及垂直偏差进行测量。管环内径2.7m，在合金水平尺正中央贴一反射片进行测量，对管环中心与水平尺上反射片之间的高差进行测量。在测量过程中，首先对水平尺调平，然后利用全站仪，对反射片中心位置的三位坐标进行测量，根据测量结果可以计算得出管环中心的三位坐标。
5城市地下隧道贯通相遇点在重要方向的误差测量
在城市地下隧道开挖施工中可以采用激光指向仪进行定向指导开挖方向。采用机械化掘进设备施工时，可以在固定位置设置激光指向仪与掘进机上的光电接收装置配合使用保证掘进方向的修正。城市地下隧道贯通后水平位置偏差的测定主要方法是将施工两端中心线延长到隧道贯通面，测量中心线是否实现完全性闭合。竖直面内偏差测量主要是测量两端隧道内已知高程控制点完全闭合差。盾构法是城市隧道工程中常用的机械施工方法，盾构法施工便捷，有着良好的经济性能。隧道施工测量主要包括地面主要控制测量、联络性测量、地下控制测量三部分。盾构法城市隧道工程测量地下工程测量部分通过布设导线进行基本性测量。城市隧道测量工程主要作用是保证施工中线在水平与高程上的正确性、保证所有城市隧道附属工程及设备的正确安装、标定地下建筑物及附属工程的水平及高程为施工提供修正性参数，保证接入的正确性。贯通误差主要分为纵向误差、横向误差、高程误差三种。
盾构城市隧道工程测量地下工程测量部分通过布设导线进行基本性测量。城市地下隧道施工中线贯通误差主要来源于地面控制网的主要控制测量。地面与地下控制网精度测量主要是通过竖井联系性测量完成。城市地下隧道施工测量由不同的测量单位实施测量，所以贯通误差可以根据分布测量适当分配。城市地下隧道贯通误差分配分为三个单元，分别是地面主要控制测量部分、地下隧道导线测量部分、竖井联系测量部分。地面主要控制测量部分测量条件相对较好，可以采用通视性测量方式。城市地下隧道测量受到洞内烟尘、水气影响无法实施有效的通视性测量。地下隧道洞内测量水准路线短，高差变化较小，受到施工干扰与光亮度影响大。
6结束语
综上所述，在地铁隧道施工中，盾构施工技术应用优势明显，在盾构施工中，通过应用区间测量施工技术，能够及时掌握盾构线路是否符合工程建设要求，同时还可以根据测量结果对盾构机施工线路进行调节保证盾构施工质量。
参考文献：
[1]孙盼盼. 提高盾构施工测量精度的要点及方法[J]. 工程技术：全文版，2016（8）：00113-00114.
论文作者:韩建英
论文发表刊物:《基层建设》2018年第13期
论文发表时间:2018/7/10
标签：盾构论文; 测量论文; 隧道论文; 坐标论文; 地下论文; 误差论文; 城市论文; 《基层建设》2018年第13期论文;