（广东重工建设监理有限公司，510670）
摘要：近年来，中国经济的急速发展和城市积极地增加了我们的城市交通建设，在交通堵塞、城市环境恶化的重要问题的各大城市、城市的地铁，是一种迅速且高效、环保的交通手段，很快就成为许多大城市解决交通问题的第一次选择。由于安全性、高效率、环境的影响少，耐干涉性高这样的优点，在隧道和地下工学领域的屏蔽越来越广泛。地铁隧道建设过程中，大多数采用盾构法施工，盾构施工过程中测量控制直接关系到隧道质量、行车的安全性和舒适度，地铁隧道盾构施工测量管理显得尤为重要。
关键词：地铁隧道工程；盾构施工；测量管理模式
引言
随着我国经济及社会的迅猛发展，国内城市轨道建设的数量不断增多，规模不断增大，近年来，兴修地铁逐步成为各地市发展城市交通的重要举措。众所周知，大规模修建地铁不仅受到地面道路交通、施工现场环境、隧道间相互交叉等自然环境影响，还受到市政公共基础设施以及地下结构物的穿插重叠等人文环境因素的影响，因此，传统道路交通施工技术很难在地铁施工过程中发挥效用。为解决这一问题，国内很多地铁施工单位开始普及使用盾构施工技术。施工测量就如隧道盾构施工的眼睛，直接关系到隧道施工的质量。测量管理的成败直接决定了隧道的线形、管片的错台、行车界限的安全，地下隧道测量环境的局限性和质量安全的重要性，迫使我们在隧道盾构施工过程中必须做好施工测量的管理，建立符合现代化盾构施工测量管理模式。
1地铁隧道盾构施工测量的概述
1.1地铁隧道盾构施工特点
地铁隧道施工不但可以适应各区域的不同地质特点，而且能够满足不同水文条件下地铁隧道施工的实际情况。地铁隧道盾构施工技术采用盾构设备通过掘进的方法实现对地铁隧道的土层挖掘，在地铁隧道盾构机械推进的过程中同时进行衬砌、注浆的操作，具有环境上、效率上和安全上的优势。盾构机姿态控制，直接决定了盾构隧道是否能按照设计路线正常掘进，盾构隧道施工过程中，需严格做好隧道施工的测量工作，确保盾构机姿态实时满足设计路线的要求。若测量错误，盾构隧道成型以后，将会影响行车安全、行车舒适度和盾构隧道的质量，且无法像地面施工一样对偏离的路线进行纠正，将会造成重大质量事故。
1.2地铁盾构隧道施工测量的原理
地铁盾构法施工是一种历史久远的隧道施工方法。盾构法进行地铁隧道施工主要是利用有特定形状的钢制构件性能来维持土体稳定、保护作业人员安全施工，如图1所示，与此同时，按照设计的隧道轴线通过挖掘土体向前掘进。采用盾构进行开挖隧道主要具有挖掘速度快、工程干扰因素小、信息化程度高、以及施工作业相对安全等优点。盾构机自带测量设备和自动测量系统，在对盾构始发前将设计的测量数据输入到自动测量系统中，人工测量将地面测量控制点引到盾构始发井和隧道中，调整盾构机测量设备和测量系统与测量控制点和设计坐标一致。隧道掘进过程中将会根据输入的设计坐标位置与盾构机实际坐标位置对比，显示盾构机的姿态，为了避免盾构机自带测量设备测量错误和误差，需增加人工测量，对盾构机姿态、管片姿态进行复核和调整。
图1盾构法施工示意图
2盾构施工前的测量管理
2.1地面施工控制测量
地面施工控制测量是城市轨道交通工程所有测量工作的基础和依据，是城市轨道交通工程全线线路与结构贯通的保障。在盾构施工前，业主单位委托专业的测绘单位(以下称控制测量单位)对地面施工控制网进行布设和测量，地面平面施工控制网的布设按照精密导线的相关技术要求执行，地面高程施工控制网按照地铁工程的线路形状布设为二等水准结点网和附合路线。地面施工控制网的布设和测量完成之后，业主组织专家对控制测量单位提交的地面控制网成果进行验收，确保地面测量控制网的精度满足相关的规范要求。
土建施工单位进场施工时，业主组织控制测量单位向土建施工单位交桩。土建施工单位接桩后对地面施工控制网成果进行复测，复核结果没有问题后报监理单位进行复核，经三方复核无误之后，报业主备案。根据盾构施工的需要，土建施工单位需进行控制点加密、联系测量等控制性的测量工作，获得盾构施工的地下控制点。为保证测量工作质量，这些控制性的测量工作需报监理单位、控制测量单位复核。
2.2盾构设计数据的录入验收
盾构施工隧道中线坐标进行计算完成之后，土建施工单位要将计算得到的数据录入到盾构机，这个过程要求业主、土建施工单位、监理单位和控制测量单位共同参与，验收无误后要求各方签字确认，并且拍照留存。
2.3设计数据的复核
工程准备开工时，应进行图纸会审。图纸会审时，测量人员应根据图纸对盾构掘进轴线（隧道中线）三维坐标进行计算，自检合格之后报监理单位及控制测量单位复核，经多方确认的盾构轴线坐标数据由相关方各执一份，作为以后施工过程轴线偏位检查的重要依据。
3盾构施工中的测量管理
3.1地下控制测量
3.1.1地下平面控制测量
地铁盾构施工平面控制测量多采用布设支导线或交叉导线的形式，导线点一般埋设在隧道结构边墙上，主要埋设方式为：在边墙上设置具有强制仪器归心装置的观测台。土建施工单位在安装这种观测台时，无论是材料的选择还是安装过程中都要严格按照规范要求操作，安装完成后一定确保观测台平稳可靠，可以用作导线的观测传递。按照《城市轨道交通工程测量规范》要求，直线段约150m布设一个控制导线点，曲线段控制导线点(包括曲线要素上的控制点)布设间距不少于60m。导线点按照四等导线的技术要求施测，每次延伸施工控制导线测量前，对已有的施工控制导线前3个点进行检测无误后再向前延伸。土建施工单位完成导线点的测量确认没有问题之后报送监理单位复核，监理单位复核无误之后报送控制测量单位复测，复测没有问题，由控制测量单位出具复测报告，并报业主备案。
地下导线测量按Ⅰ级导线精度要求施测。测角中误差≤±5″，导线全长闭合差≤1/15000。开挖至隧道全长的1/3和2/3处、贯通前50～100m，分别对地下导线进行复测，确认成果正确或采用新成果，保障贯通精度。
3.1.2地下高程控制测量
地下高程控制测量是以通过联系测量传递至地下的水准点为高程起算数据，采用水准测量的方法，沿着掘进隧道布设水准点，并确定隧道、设备在竖直方向上的位置和关系的工作。高程控制测量采用二等水准测量的方法施测，每间隔200m，就在隧道地板点或者边墙上埋设一个高程控制点，也可以利用地下导线点标志作为高程控制点。
3.2盾构机始发测量
盾构机始发之前，应土建施工单位申报，业主组织设计单位、土建施工单位、监理单位和控制测量单位等盾构施工参与单位对土建施工单位的盾构始发条件进行验收。会上对土建施工单位已完成的盾构基座、反力架和预留洞门钢圈等测量成果进行验收，没有问题时签署验收意见，同意土建施工单位盾构始发。
3.3盾构掘进中的测量
在盾构掘进过程中，在每掘进一定的距离之后土建施工单位要及时对盾构机实时姿态进行人工测量复核，同时也对拼装完成的盾构管片姿态进行测量，通过测量数据了解盾构掘进轴线的偏差情况，为后续盾构施工提供参考。盾构施工过程中一般是掘进拼装好10环，施工单位对成形管片轴线进行测量，并将测量结果报监理单位和控制测量单位审核、备案；每推进50环，控制测量单位对盾构隧道内的导向控制点进行复核测量，测量结果提交土建施工单位和监理单位进行复核，并报业主单位备案。
管片的收敛和椭圆度监测：在隧道拼装完成的管片，管片脱出盾构机70米后，上布设管片变形监测点，在变形监测点布设后测得各点的初始值，在盾构机推进时定期观测管片变形。
联系测量：盾构始发前施工单位进行联系测量，报监理单位复核，合格后报业主单位复测；区间隧道贯通前联系测量不应少于3次，宜在隧道掘进到100m,300my以及距贯通面100~200m时分别进行一次。
区间段：盾构区间单线隧道大于1200m时，必须进行陀螺定向测量复核，监理单位和施工单位共同测量、复核。贯通面一侧的隧道长度大于1500m时，应增加联系测量次数或采用高精度联系测量方法。数据报监理审查、复核、业主单位复测、备案。
4盾构贯通后的测量管理
盾构施工贯通后，土建施工单位应及时对已完成盾构施工的隧道进行贯通测量、施工中线测量和限界测量，测量成果自检合格之后报监理单位复核，复核无误后由控制测量单位对测量成果进行复测，没有问题后由控制测量单位出具复测报告并报业主备案。
结语
地铁盾构施工测量的统一、集中管理对地铁的盾构施工建设具有重要的现实意义。各部门应高度重视对测量工作的管理，土建施工单位必须建立行之有效的多级复核制度，严格盾构施工测量成果的监督和检核制度，多层次管理，多方法复核，确保盾构施工测量成果的真实可靠，为地铁盾构施工建设的顺利实施及圆满完成提供强有力的保障。
参考文献
[1]GB50308—2008.城市轨道交通工程测量规范[S].
[2]苏恒宇.地铁隧道盾构法施工质量控制重点及措施[J].四川水泥,2017,(08):239.
论文作者:钟莉
论文发表刊物:《新材料·新装饰》2018年4月上
论文发表时间:2018/10/8
标签：盾构论文; 测量论文; 隧道论文; 导线论文; 土建论文; 地铁论文; 施工单位论文; 《新材料·新装饰》2018年4月上论文;