长沙市营盘路湘江隧道施工测量方案Word文件下载.docx
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四等精密导线点分别为:
YP-01、YP-02、YP-03、YP-04、YP-05、YP-06、YP-07、YP-08、YP-09、YP-10、YP-11、YP-12、YP-13、YP-14、YP-15,点位基本与线路平行或垂直。
Ⅱ等墙水准点分别为YPⅡ墙-007、YPⅡ墙-008、YPⅡ墙-009、YPⅡ墙-010,全部位于建筑物基础墙角上。
4.1.2一级控制网的复核
交接桩后,我方组织项目部测量队、公司精测队、监理单位对地面控制点进行复测,形成三级复核制度,测量精度满足相关测量规范要求。
(1)地表平面控制点复核
本工程所处地理位置白天车流量和人流量都比较大,通视条件一般,选在车流量和人流量相对较少的时间段进行观测,测量时采用附合导线作为本工程的地表平面控制测量方法。
附合导线的导线点利用设计院所交导线点,以利于精测结果与设计院成果相互比较。
东岸导线网起始以跨江基线YPG-03---YPG-04,中间经过YP-01~YP-13,附合于YP-14~YP-15,形成附合导线。
观测仪器为瑞士徕卡TCR1800全站仪,采用全圆测回法进行观测,每个置镜点正倒镜观测四个测回。
西岸由设计院交的河西控制点湘雅三医院(XYSYY)~YPG-01经傅家洲符合至河东控制点YPG-04~YP01。
结合有关规范要求,平面导线观测左右角各三测回,共六测回。
平距及高差往返观测正倒镜各两测回,并现场测定实时的温度气压输入全站仪进行改正,仪器的加、乘常数也自动加以改正。
内业资料直接输入电脑采用测量平差软件进行严密平差,平差结果与设计值比较满足相关规范要求。
(2)地表水准点复核
东岸水准点复测方法采用光电高程测量,路线形式为地YP14→YP01→YPG03→YPⅡ墙-009,路线长度为3.8公里,观测仪器为天宝DINI03电子水准仪一台及配套铟钢条码尺,标称精度为0.3mm/km。
西岸水准点复测采用常规水准测量与光电高程测量相结合的方法,河西至傅家洲段水准测量经由干涸的河床采用常规水准测量的方法进行施测,傅家洲至河东段采用光电三角高程跨江,光电三角高程采用河东、河西各一台仪器同时往返观测形成闭合环。
河东段仍然采用常规水准测量至设计院控制点上。
采用的仪器为天宝DINI03电子水准仪一台及配套铟钢条码尺,标称精度为0.3mm/km。
内业资料直接输入电脑采用测量平差软件进行严密平差,平差结果与设计值比较,满足相关规范要求。
在施工期间对地面平面、高程控制网进行检测,保证其在施工期间的完整性、正确性,测设施工需要的地面加密控制点,确保其可靠、可用性。
测量队保护好所交各控制桩点,对行人、车辆多处及施工中可能扰动的点采取必要的保护措施,由于施工(或外界影响)必须挖掉、覆盖、遮挡(造成不通视)或扰动的点,测量队应采取相应的措施并事先向监理报告经批准后方可进行,使各桩点不受破坏和扰动,确保工程施工和测量的顺利进行。
4.2地表加密控制点的测量
4.2.1地表加密控制点的埋设
利用业主提供的平面控制点和水准点,根据本工程的施工需要,在地面上埋设相应的加密平面控制点和水准点,选点布设情况如下:
(1)地面加密导线点主要以附近控制点为依据,根据实际的情况,在每个施工场地附近布设不少于三个平面控制点。
所设的加密导线点尽可能和业主所提供的平面控制点形成一条闭合或附合四等导线。
(2)地面加密水准点以业主所提供的二等水准点为依据,在每个施工场地附近布设不少于两个加密水准点。
所设加密水准点和业主所提供的高等级水准点形成一条附合水准路线。
水准点间的高差,以安置一次水准仪即可联测为佳。
点位应埋设在稳固安全、相邻点之间应通视、能长期保存、便于寻找和施测的地方,导线点可兼做水准点。
(3)点与点之间必须通视良好,其视线距障碍物的距离不宜小于1.5m,以能保证成像清晰、不受旁折光等影响及便于观测为原则,尽可能选在避开施工干扰、车流和人流量少、稳定坚实的地方。
4.2.2地表加密导线测量
(1)根据规范要求按四等附合导线的作业要求进行施测。
(2)为减少仪器误差对测角的影响,导线点间的高差不宜过大,视线高出旁离障碍物或地面1米以上,减少地面折光和旁折光的影响。
对于高差较大的测站,采用每次观测都重新整平仪器的方法进行多组观测,取平均值作为该站的最后结果。
(3)用全站仪测量边长时,考虑气象改正和棱镜常数改正。
(4)为保证导线测量的精度,应做好以下几点:
1)水平角观测采用徕卡TCRM1202全站仪,仪器应经过有检定资格的单位检定合格,并未超出标定有效日期。
2)由于我工程所处位置为城市主干道,车流和人流相对比较集中,导线观测时间选在人流或车流较小时进行。
3)水平角的观测,应在观测总测回中以奇数测回和偶数测回分别观测导线前进方向的左角和右角。
左角平均值与右角平均值之和,应等于360°
,其误差值不应大于测角中误差的2倍。
4)水平角观测过程中,气泡中心位置偏离整置中心不宜超过1格,当观测方向的垂直角超过±
3°
时,宜在测回间重新整置气泡位置。
5)水平角观测中误差≤±
2.5",方位角闭合差≤±
5
(n为测站数)。
6)水平角方向观测法的技术要求:
·
半测回归零差≤8";
测回中2倍照准差变动范围≤13";
一方向值各测回较差≤9"。
7)水平角观测结束后,测角中误差应按下式计算:
mβ=
式中:
fβ——附合导线或闭合导线环的方位角闭合差(″);
n——计算fβ时的测站数;
N——附合导线或闭合导线环的个数。
8)测距时,应在启动仪器3min后观测;
在成像清晰和气象条件稳定时进行,雨、雾和大风天气作业时尽量避开,不宜顺光、逆光观测,严禁将仪器照准头对准太阳;
测距过程中,当视线被遮挡出现粗差时,应重新启动测量;
当观测数据超限时,应重测整个测回。
9)测距的主要技术要求:
观测次数往返各一次;
·
总测回数:
4;
一测回读数较差(mm):
≤5;
单程各测回较差(mm):
≤7;
往返较差(mm):
≤2(a+b×
D)。
10)内业计算中数字取值精度的要求如下:
方向观测值及各项修正数(″):
0.1;
边长观测值及各项修正数(m):
0.0001;
边长及坐标(m):
方位角(″):
0.1。
4.2.3地面水准测量
(1)施测时按规范要求作业,采用单一水准路线,往、返测,取往、返测高差的平均值作为最后的成果。
(2)附合水准路线闭合差≤±
6
(L为往返测段,附合水准路线的长度,以km计)mm,如闭合差小于限差,则将高程闭合差按测站数反符号正比例分配到各段水准路线上,求出各高程点的高程。
(3)在测导线时可利用光电测距三角高程法对水准点进行校核。
4.3趋近测量
在加密导线点及高程控制点的基础上向竖井附近分别布设不少于三个平面控制点(含一个近井导线点)和两个高程控制点。
三个平面控制点采用边角三角形施测,并与加密导线点联测,施测技术要求与加密导线点相同;
附合导线(边角三角形)的线路总长不大于350m,点位中误差≤±
10mm。
地面趋近水准测量按Ⅱ等水准测量方法和仪器施测,限差不大于
mm,对所有的平面控制点和高程控制点的测量成果平差,平差后的成果指导施工。
4.4竖井联系测量
为保证隧道开挖的正确贯通,将平面控制坐标、方位角及高程传到洞内,需要进行导线定向测量及高程传递测量。
4.4.1竖井定向
(1)本工程竖井联系测量主要采用几何定位(联系三角形)。
通过竖井悬挂两根钢丝,钢丝下端挂的重锤置于油桶内,由井上导线点测定钢丝的距离和角度,然后通过井下测量钢丝的距离和角度,将井口上、下两个三角形联系起来,如图1所示。
根据三角形正弦定理得出如下两式:
图1竖井联系测量示意图
1)连接三角形内角和的检查
α+β+γ=180°
一般均能闭合,若有0.2″以内的残差时,反号平均分配到α、β角上去。
2)两垂线间距离的检查
设C丈为两垂线间距离的实际丈量值,C计为其计算值,则:
d=C丈-C计(C2计=a2+b2–2abcosβ求得)
当γ<4°
时,可按下列简化公式计算:
C计=(b-a)+
3)竖井定向一般规定
井上连接三角形中d值不大于2mm,井下连接三角形中d值不得超过4mm,当检算符合要求时,可在边长中加入改正数。
即:
(2)基本要求:
1)用全站仪采用全圆法按城市四等导线测量技术要求施测,测角中误差在±
4"之内,为减小仪器误差对测角的影响,测角时应进行三次对中,每次对中时将基座位置变换120º
,取三次测角的平均值。
2)联系三角形的边长丈量应使用检定过的具有毫米分划的钢卷尺。
丈量时应施加检验时的拉力,记录测量时的温度,读数估读到0.1mm,每次应独立测量三测回,每测回往返三次读数,各测回较差在地上应小于0.5mm,在地下应小于1.0mm,地上与地下测量同一边的较差应小于2.0mm。
3)各测回测定的地下起始边方位角较差不应大于20",方位角平均值中误差在±
12"之内。
4)测角和测距应同时观测。
⑶联系三角形的最有利的形状:
1)联系三角形的两个锐角а和γ应接近于“零”。
无论在何种情况下,γ角都不能大于3º
;
2)c/b(c′/b′)小于1.5;
3)两垂线间距c应尽可能大;
4)联系三角形应沿隧道中线布设,以减小横向贯通误差。
4.4.2高程传递
采用悬吊钢尺(检定过),井上、下两台水准仪同时观测的方法传递高程。
将钢尺悬挂在支架上,尺的零端垂直于井下,并在该端挂一重锤,其重量应为检定时的拉力。
井上、井下各安置一台水准仪,由地面上的水准仪在已知水准点A的水准尺上读数a,在钢尺上读取读数m;
则井下钢尺读数为n,洞内水准点B的读数为b,为了避免钢尺上下移动对测量结果的影响,则上下两台水准仪同一时刻进行。
变动仪器高法和钢尺升高或降低,各观测3次。
观测时应量取井口和井下的温度。
Δt-钢尺温度改正系数,即
钢尺膨胀系数,取为0.0000125/º
C
t平-为测量时每次测量的温度平均值
to-为卷尺检核时的温度
HA-A点高程
HB-B点高程
L-钢尺长度
(1)尺子悬挂时要求在下端所挂重锤G的重力应等于鉴定时钢尺所受的拉力。
(2)为了检核,钢尺传递高程须独立进行三次,每次错动钢尺3cm~5cm,共测三次,高差较差不大于5mm时,取平均值。
(3)为了进行检核起见,应由地面上2个以上水准点将高程传递到洞内的两个水准点上。
4.5明挖深基坑的联系测量
明挖深基坑的联系测量主要以高程传递为主,在底板上埋设2~3个水准点,采用悬吊钢尺法向下传递高程,具体施测方法和4.4.2相同。
导线点的传递可以直接利用全站仪把基坑上和基坑下的点位进行联测,从而得到基坑下导线点的坐标。
基坑下的点位尽可能和基坑上的点位形成附合和闭合导线,以便于提高导线的观测精度,内业平差结果满足相关测量规范要求后点位方可使用。
4.6洞内控制测量
4.6.1地下导线测量
本工程正洞开挖段,每60~80米布设一个导线点(中线点),点位埋设采用100mm×
100mm×
10mm大小的钢板,镶直径2mm、深为6mm的铜丝标志,钢板下焊接Φ14的螺纹钢,将钢筋和地板钢筋焊接,砼浇注时注意砼不要覆盖钢板。
单导线的角度采用左、右角观测法,每测回起始方向重新配置度盘。
取左(右)角的算术平均值,在左角和右角分别取平均值后,计算该点的圆周角闭合差:
-导线点
盘左观测值的平均值。
盘右观测值的平均值。
Δ-为规定的限差,规范规定为6"。
洞内导线测角采用方向观测法,只有两个方向时,可采用左、右角观测法。
由于洞内环境的特殊性,采用以下措施:
(1)由于施工和光线影响,测角时目标成像不稳定,照准精度低、折光率大,给测角带来很大的影响。
因此,一般应选择大气稳定的夜间或阴天进行测量。
(2)由于洞内导线边短,仪器对中和目标偏心对测角影响较大,因此测角时,在测回之间仪器和目标均需重新对中,观测时采用瞄准两次,读数两次的方法。
洞内导线边长较短,测量时宜采用Ⅱ级全站仪施测,左、右角各测三测回,左右角平均值之和与360°
较差应小于6″,边长往返观测各两测回,往返观测平均值较差应小于7mm。
4.6.1地下水准测量
(1)在导线点钢板上可焊接一个Φ14,长度1厘米的钢筋头,钢筋头顶端打磨成半圆体,便于测量时水准尺的放置。
(2)在隧道贯通前,洞内水准路线均为支水准路线,因此用往返测进行检核,遇横通道贯通时,左右线进行水准联测,成果平差后作为传递高程的起算数据。
(3)根据以往施工经验,由于洞内施工场地狭小,运输频繁,施工繁忙,以及水浸蚀,会对水准标志的稳定性有较大的影响,故应经常性地由地面水准点向洞内进行重复的水准测量,根据观测结果来分析水准点是否有变动。
(4)为了满足洞内衬砌施工的需要,水准点的密度一般要达到安置仪器后,可直接后视水准点就能进行施工放样而不需要迁站。
(5)如果地下水准点与导线点不是同一点,根据施工需要亦可另设水准点,以便于施工。
(6)地下水准测量用Ⅱ等水准测量方法和仪器测量,不符值、闭合差限差满足
的精度。
4.7测量复核频次
地面、地下导线点、高程点复核的频次和范围按照《施工测量管理细则》和《中铁隧道集团测量管理办法》中的相关条款执行,结合本工程特点和实际需要,地面、地下导线点、高程点复核的频次见表1。
4.8交接桩制度
(1)我项目部接桩后,及时对首级控制网进行复测和对桩点进行保护。
复测情况及处理措施报告经监理工程师审核批准,于接桩后15天内上报给业主审定。
(2)工程完工后,按有关要求向业主移交足够数量的控制点,经业主专业测量队检测合格后,才进行验收。
4.9施工放样测量
4.9.1明挖基坑施工放样测量
(1)根据施工场地周围的控制导线点放样基坑排桩的外轮廓线以指导场地内的管线改移。
(2)当冠梁施工完毕后,利用加密导线点,用全站仪的坐标放样功能,直接在冠梁南北两侧或东西两侧测设出柱子中线、边墙500mm线控制点,利用所测设的控制点放样柱子中线和边墙500mm线指导钢筋绑扎和模板施工。
柱子中线或边墙500mm线放样示意图见图2。
(3)以加密水准点为基准高程点来进行排水沟施工、基坑开挖、边桩施工、底板、中隔板、盖板施作的高程放样,即抄平,并在底板和中隔板上埋设水准点。
经常以高等级水准点来复核基准高程点、底板和中隔板上的水准点。
抄平常用的方法为往返测或变动仪器高法(变幅范围要大于50mm以上),不允许出现支水准路线。
施工测量中,记录要
地面、地下导线点、高程点复核频次表表1
序号
导线点及高程点
复核时间
复测内容
1
业主交桩后15天内
业主所交平面控制点和导线点
2
竖井开挖前
业主所交平面控制点和导线点;
地面加密导线点、水准点
3
明挖基坑开挖至底板设计高程
地面加密导线点、水准点、基坑内加密导线点和水准点
4
竖井开挖至底部设计高程
地面加密导线点、水准点,竖井投点定向
竖井施工横通道掘进至正洞处
地面加密导线点、水准点,联系测量、底下加密导线点、水准点
隧道掘进(含联络通道)至50米处
7
隧道掘进(含联络通道)至100~150米处
8
隧道掘进距离贯通面50~100米处
9
左右线横通道贯通时
图2柱子中线或边墙500mm线放样示意图
清晰,准确,互相检校,以确保本工程准确无误的按设计施工。
4.9.2暗挖隧道施工放样测量
(1)线路中线测量
线路中线测量主要是测设左右线线路中线点,利用线路中线点偏移测设隧道中线以控制隧道开挖轮廓及初期支护和超前支护的施工,为了在施工中方便初期支护各构件的安装控制,中线点的放设宜选在具特征断面的地方。
放设时以已知中线点为依据,置镜一已知中线点,后视另一已知中线点,拨角β,在该方向上量出距离d,做好标记。
按同样方法测设二测回,误差在允许范围内用分中法定出该点,如此放出所有中线点,并经过检查证明所放点正确无误后,即可作为各细部施工的控制依据。
(2)隧道细部放样
①隧道细部放样主要是放设施工中线(或辅助中线)、水平线,以控制钢架的安装。
为保证开挖精度,施工放线以一条隧道结构设计中线和两条分步开挖部分辅助中线控制隧道的开挖,随隧道的开挖,在隧道底部轴线处挖坑,然后浇灌砼,并埋入100mm×
10mm钢板,标石顶面埋在洞底以下20cm~30cm处,上面盖上铁板保护。
埋设时,为便于找点使用,在边墙上用红油漆做出点之记。
为了施工中使用方便和不受施工影响,可将施工中线放设在隧道拱部,用小钉打入吊垂线。
为了减小误差和保证精度应有三个点同时使用,点间距以5m为宜,隧道每掘进5m用经纬仪或全站仪放设一个点,并检查以前所放设的点。
放设在拱部的中线点即为超前支护施工、钢架安装施工的控制点。
②隧道开挖拱部断面放样:
拱部断面用断面支距法(五寸台法)控制,即自外拱顶点高程起,沿断面中线向下每隔0.5m量出两侧外拱线的横向支距X左、X右,各支距端点的连线即为断面开挖的轮廓线,同时以辅助中线复核所画出的开挖轮廓线,由于我工程隧道全部为直线,所以横向支距X左、X右应相等,具体施做方法见图3(隧道拱部断面放样示意图)。
③隧道开挖墙部及底部断面放样:
放样和净空检查采用支距法测量,曲墙地段自起拱线高程起,沿中线向下每隔0.5m,向中线左右两侧按设计的尺寸量支距,至轨顶标高为止;
直墙地段自起拱线起,沿中线向下每隔1.0m量支距,至轨顶高程位置。
仰拱断面的放样及检查,由隧道结构中线起向左、右每隔0.5m由轨顶高程向下量出设计开挖的深度。
拱部及底部断面放样示意图见图4。
④爆破开挖的测量放样:
根据隧道结构中线、拱顶标高、轨顶标高和之前在掌子面画出的开挖轮廓线,在掌子面上画出隧道爆破的炮眼,也可以直接用全站仪的坐标放样功能放样出炮眼的三维坐标。
在隧道的变断面处加强中线和标高的复核,防止出现测量事故。
⑤隧道各部位的衬砌放样,都是根据隧道结构中线、起拱线和轨顶高程,按照断
图3隧道拱部断面放样示意图
面的设计尺寸掌握的。
所以在结构物施工以前,须检查复核要使用的中线点的平面位置和高程,检查要使用的水准点高程以及设立的轨顶高标志,确认无误,才能据以放样。
⑥隧道结构拱部放样:
拱部衬砌一般是按每5~10m分段进行,用仪器将每段两端点处的中线点在顶板钉出,并放出中线的垂直方向;
用水准仪测出上述端点两侧的起拱线和内拱顶点标高,按方向线和高程点立好两端拱架,然后在拱顶和两侧的起拱线绷上线绳,按规定所要求的间距校好中间各榀拱架,拱架中线和隧道结构中线理论值应重合。
图4拱部及底部断面放样示意图
⑦隧道施工由于多数采用台阶法开挖施工,应在上、下部分别放设两条水平线。
水平线的放设根据已引测至隧道底板上的水准点进行。
⑧测量时,先通风排烟,待成像清晰后再观测。
4.9.3施工测量质量管理目标和基本质量指标
(1)质量管理目标
确保本工程建成后的隧道平面、纵断面线型符合设计要求。
(2)基本质量指标:
中误差:
横向≤±
50mm;
高程≤±
25mm。
4.10竣工测量
工程竣工后,精测队组织有关人员进行竣工测量。
4.10.1中线点测设
(1)根据东西岸贯通测量平差后的成果,测设出线路中线:
每隔5m测设一个点。
(2)在隧道底板每隔100m左右埋设一个永久导线点(中线点),并在边墙上标明点的名称和里程。
4.10.2水准点埋设
洞内水准点每100m左右埋设一个,水准点的编号和高程标记在隧道的边墙上。
4.10.3断面测量
在线路中线点上按照规范测出隧道断面,测绘出每个断面处隧道的实际净空,整理成表上交。
5隧道贯通测量设计
5.1控制测量目的
为指导和控制该隧道顺利贯通,避免横向贯通误差过大并使隧道最大限度接近设计线形。
因此在隧道施工前,建立洞外测量控制网,在进洞施工后,做好联系进洞测量和洞内控制测量工作,使洞内外控制测量的误差对贯通误差的影响降到最小,为达到此目的,做好洞外测量控制网和洞内控制测量的方案设计,并通过贯通误差预计,判断所设计的方案是否合理和能否满足设计及施工要求。
5.2洞外测量控制网设计
作为控制隧道施工的洞外测量控制网,其主要作用是:
控制相向开挖的两侧