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【摘 要】盾构的测量是保障施工进程的重要工作，而且施工测量涉及到地上部分及地下工程等。本文将介绍提高施工测量优化方法，供广大测量工作者参考
【关键词】盾构测量优化；盾构测量方法
【中图分类号】TU198 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544（2017）12-0233-02
1.盾构始发前的测量
盾构始发前测量控制全面监察工作非常重要，将测量核实后的工作地面坐标传递到地下，可以一个井口边做两个点用双极坐标测量，并进行测量结果核对，争取没有误差和错误，从而取数据平均值作为最终测量结果。我们可以将自动测量系统生成的坐标按实际里程进行打印，这样以米为单个坐标的放样结果，会在实际施工过程中在最短范围内放线，可以和周边地形地貌做对比，增加参照范本，查看坐标是否精准。优化了施工成本，避免资金流失与人员浪费。
盾构机自重过高，优化路线的关键在于始发托架定位。托架作为按放盾构机的支撑平台，盾构机在其双轨道滑行前进。将卷尺立于环板上面，通过测量环板与边缘的内边尺寸，是否达到标准值来确定误差范围。这样可以保证计算精准，而筒体与环板周围12cm的间隙也可以让盾构机顺利进洞。拖进过程中密切注意托架平稳性。地下施工存在很多自然因素，优化进洞过程保障施工安全。反力架一定要与盾尾切口面保持平行，盾构机定位后，可开启衔接控制姿态。
盾构机在规定路线上掘进，依靠陀螺仪，TCA全站仪导向。但由于导向装置本身精度有限，施工过程存在多种自然因素，导致其进度与实际操作存在出入。而这时盾构机姿态测定就要看它瞬时位置是否符合设计要求。具体优化措施需要根据不同地层，不同盾构机特点，确定测量周期。为了测量结果的更具准确性，可以布设多个观测点，从数据采集到处理可以更精准的提供测量信息。
2.测量方法优化
2.1 控制地面测量
由于多种自然环境特殊性，测量工作要保证隧道顺利贯通而且要实现相邻标段搭接完善。在相接标段需要独立控制网联合测量也要进行相邻标段测量。对于海平面过宽的工程，需要采用铁路GPS-B网设计方法并参照国家GPS-C网精度指标，更好的构造大地四边形网络结构。
2.2 联系测量
有效的将地面控制点高程、坐标平面、方位角等数据传递到井下工作，是测量联系任务的重点。当盾构机始发位置距离地面深度过低时，需要利用悬吊钢尺法来满足高程传递要求的准确度。通过地面控制点高程、坐标平面、方位角等数据与高程准确度的联系，使传递方位角与平面坐标成为关键。施工过程中采用“一井定向引测、二井定向检查”的方法来更精准地满足坐标和方位角传递的需要。盾构机初始掘进的起点采用导线直接投点到始发基线边控制点的方法，可以提高始发基线方位角的精度，更准确的完成隧道贯通。明挖工作区空出后，敞开段可以布置GPS_B级控制点，直接从地面加密控制点投放到始发基线边控制点，高效完成测量联系的需要，能合理避免了传递测量数据延误不准的情况。比如在天津地铁二号线进行施工测量的过程中，即通过地面导线高程控制测量。
2.3 地下测量控制
盾构机掘进轴线精度主要取决于地下测量控制，这也是所有测量工作中最为重要的部分。为满足对接精度的需要，洞内平面测量控制必须严格进行，高程测量控制精度尤为精确。
洞内平面测量控制。需要施工控制导线和施工主控导线分级布置的方法，从而完成点位稳定的要求。为避免造成观测影响施工的情况，管片侧面仪器可以布设施工主控导线，结合强制归心装置，使观测人员在道板上观测时与仪器分离开来，这样仪器便可以更具稳定性，数据结果才可以更加准确无误。隧道底部可以用来布置施工控制导线点，这样一来隧道内施工、盾构机姿态、管片等多方测量皆可顺利进行。
洞内测量最大的问题在于隧道中能见度过低，使其施工过程中遇到很大干扰。对于“±1”的测角精度不容易完成，所以洞内二等导线测量时测角精度可以放宽到“±1.2”，相对侧边精度为1/10，左右角各观测6个测回，360度角差和左右角平均值控制在‘±4’以内。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆往返观测4个边长测回，平均值较差控制在2mm因内。每前进一段距离时，主副导线都会形成多个小闭合环，线路起始点又会形成大闭合环。主副导线在每一个新的控制点上传递坐标，最后取出平均值视为最精准的实地测量。这样每个闭合点都可以进行环均导线严密平差。
2.4 洞内高程控制测量
竖井传递时在隧道内直线段以500m为一个固定标准作为水准点，以200m为曲线间隔加密。需要国家三等水准测量规范测施，两相邻观测点往返测时闭合差为3mm。如果穿越时地质层上软下硬时，盾构机会出现上扬的姿态，对于这种情况的地段可以加强洞内高程控制的观测，避免不必要的损失，延误整体施工进程。例如天津地铁二号地下施工过程中，即由竖井传递高程，采用钢尺导入的传统方法将地面水准点的高程传递到井下的水准点，从而形成固定标准的水准点。
3.盾构机导向测量
3.1 盾构机施工过程
盾构机施工过程中的导向测量以自动测量为主，人工测量审核为辅。自动导向系统是激光感应器和全自动全站仪的施工连续测量方法，盾构机自带PC处理软件设施足可以对数据进行处理分析，盾构机的盾尾和切口处的3D坐标，通过对比DTA数据库能够得到施工过程中产生的盾构偏离差，同时得到盾尾和切口的平面和高程偏差。人工测量时注意区别自动测量系统，并且施工前对盾构机的检查工作极为重要，检查盾构机的掘进过程中的位置是否存在偏差，主要姿态符合设计方案就没有问题。具体观测时间段视当时隧道的具体情况而定，避免强光折射时进行测量减小误差。严重光折射情况下可以缩短检查时间间隔，加大测量结果的准确度。自动测量与人工测量结果相比较，相对以往工程的类似施工经验，认为误差在5~10mm以内PC处理结果是相对准确的。当结果准确时人工测量盾构姿态可以采用平杆法测量。例如沈阳地铁二号线进行盾构机始发测量过程中，便对盾构机事发位置进行正确测量，完成组装后利用水准点和导线点对盾构机的切口和盾尾进行测量，全程严格按照规范要求，从而达到了较高的工作水准。
3.2 环片测量
环片安装位置的测定是环片测量的重要内容，环片上的一些特征需要用全站仪和辅助工具来测定，通过运用几何知识来确认安装环片的正确位置，如此得出安装人员所需要的操作校正参数。环片测量如果和盾构机姿态一起测量时，可以使环片背后未注浆时的状态随着注浆压力和围岩对环片的作用产生空间和位置的变化。所以测量人员应该通过环片变化情况以及最终位置进行测量，以便可以观察到环片测量时盾构机的姿态。环片测量内容包括：环两侧纵向向前量和椭圆度、环中心偏差和环片坡度、环片横向旋转和高程等。
3.3 洞门环测量
到达洞门时环露出长度的测量，是整体施工的结束和收尾工作，执行重点在于前期测量的准确度是否产生偏差。盾构机初始到达洞门的管片，在隧道施工后期需要把管片拿掉作为洞门且用混凝土浇筑，这样就不需要切割管片来完成这个工作，从而优化施工进程。在做这项工作的时候需要注意始发时洞门处零环外预留长度，以便其位置可以做出洞门。洞门管片外露长度应该在盾构机距离贯通面几十环以前进行调整。根据已经安装好的管片，借助到达端环板的里程和管片前端里程采用不同长度的管片互换，例如1.5m、1.8m交替使用。通过长度不同的管片，便可以使最后一环管片外露的长度达到做出洞门所需数据值。这样在测量隧道施工后期，即使产生微小偏差亦可及时做出调整，盾构机到达后才能完成调出或解体。
3.4 断面测量
断面测量是在盾构隧道竣工实施的重要工作。在（直线段为6m，曲线段为4.5m）的断面上指定标出四个点，计算出线路中线到左右测点的距离，测量高程计算出顶底点净空高度。那么竣工后的隧道是否有侵线的情况就显而易见了。特定情况下也可以调整坡度来保障车辆以及设备不会侵线,到达端车站底板点上符合支导线，平差后数据可为断面测量依据。每个隧道的构成标准由该隧道使用的车辆型号而定，因此标定点位需要根据设计的点位标定。这样计算出的定点有三维坐标以PC软件结果为准左右横距，上下两点采用水准测量法测量更为准确。
4.结语
盾构施工的测量工作应当与施工团队的技术水平紧密结合，施工过程中对盾构机测量方法要求很高，其精准度也极为重要。所以通过先进成熟的测量方法，不断优化施工中计算出的结果使其更为严密精准，辅以信息化的施工要求，从数据采集与处理，达到信息反馈，实现计算化和自动化，而本文的测量观点希望可以帮助测量工作者，在实际施工中进一步达到盾构施工的质量要求。
参考文献
[1]张业炜,杨新安.长距离盾构隧道相向施工测量方法优化[J].华东交通大学学报,2011,(06):79-81.
[2]张春艳,李洪超.盾构测量中的工作方法概述[J].黑龙江科技信息,2012,(03):25-27.
论文作者:陈昌文
论文发表刊物:《建筑知识》2017年12期
论文发表时间:2017/7/14
标签：盾构论文; 测量论文; 管片论文; 高程论文; 导线论文; 隧道论文; 坐标论文; 《建筑知识》2017年12期论文;