北京地铁昌平线第一合同段土建工程测量实施方案.docx
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北京地铁昌平线第一合同段土建工程测量实施方案
第1章工程概况
1.1工程简介
北京地铁昌平线由十三陵景区至霍营，体呈南北走向。
线路起点位于昌平涧头村南，以地面线方式敷设，下穿西关环岛向东经昌平镇政府街头东扩区，然后向南经南丰路，跨过沙河沿回昌路向南至回龙观铁城，再向东到霍营。
第1合同段工程项目包括城南站、城南站～高教园站地下区间及地面线，全长3446.05m。
其中城南站长221.05m，包括3个公共出入口通道，5个地面公共出入口、2个预留出入口和1个内部用房安全疏散出口，2组风亭。
城南站以南区间长3225m，其中U型槽295m，地下区间长2930m。
各部工程简况如下：
1）城南站
城南站包括3个公共出入口通道，5个地面公共出入口、2个预留出入口和1个内部用房安全疏散出口，2组风亭。
车站主体结构设计为地下双层双柱岛式站台车站，其中地下一层为站厅层，地下二层为站台层，站台宽度12m，明挖法施工。
车站主体总长221.05m，标准段宽度20.7m，车站顶板覆土厚度3.0m，底板埋深16.0m。
基坑上部采用砌砖挡墙支护，下部采用钻孔灌注桩＋网喷砼＋钢支撑复合支护措施。
2）城南站～高教园站区间及地面线
城南站～高教园站地下及地面线段区间起讫里程为K10+507～K13+732，长度为3225m，其中U型槽295m，地起点～城南站区间长度较短、线间距交大、顶部覆盖土较深，区间隧道位置刚刚施作完成的道路下方，采用暗挖法施工，在区间中部设置暗挖施工竖井，从中间向两端施工隧道结构。
城南站～高教园站区间基本都位于规划或现状道路一侧，地面现状多为空地及绿地等，施工场地周边条件较好，采用明挖施工条件，地下明挖段区间长为2380m；区间下穿京密引水渠段，长为550m，采用暗挖法施工，在河道两侧设置暗挖施工竖井；地下区间向高架过渡段有295m的U型槽段，采用明挖法施工。
地下区间长2930m。
1.2工程环境
1.2.1既有建（构）筑物
车站主体部分位于规划绿地地块内，环境条件简单，东西两侧为中关村科技园区昌平园研发及生产服务基地用地，北侧为政府办公、教育用地及居住区。
在规划昌平东扩南中路下，有一根污水管，目前已施工至车站南端。
位于规划东扩内环东路地下的管线，也绕行车站，在地块内敷设。
区间基本都位于规划或现状道路一侧，地面现状多为空地及绿地，部分区间段下穿平房区、蔬菜种植大棚及种鸡养殖场等，需实施拆迁后设置施工场地，施工场地周边条件较好。
1.2.2地下管线
1.2.2.1城南站地下管线
由于城南站周边的道路还未实现规划，因此车站范围内地下管线较少。
根据目前掌握的资料，在东西向南金路北侧，只有东西向敷设的一条52×36的电信管线，横跨出入口通道结构，在出入口通道施工期间，对电信管线进行悬吊保护处理。
1.2.2.2区间及地面线地下管线
起点～城南站区间采用暗挖法施工，根据目前掌握的管线资料，在施工竖井范围内没有地下管线需要改移。
城南站～高教园站区间沿线道路大部分还未实现规划，因此现状地下管线较少，在明挖基坑内只有一根直埋电信管线与基坑垂直敷设，在施工期间对其进行悬吊保护处理。
在施工前，还需加大地下管线勘察及调查力度，基坑开挖前开挖“探坑”进行探查，防止对未知管线造成破坏。
1.3工程特点
本标段施工具有“线长”“量大”“护难”“工期紧”“工法多、接口多”的特点。
线长：
本标段工程项目包括城南站、城南站～高教园站地下区间，全长3447m。
其中城南站长222m，包括3个公共出入口通道，5个地面公共出入口、2个预留出入口和1个内部用房安全疏散出口，2组风亭。
城南站以南区间长3225m，其中U型槽295m，地下区间长2930m。
量大：
本工程包括城南站、城南站～高教园站区间，一段暗挖区间长550m，其余均采用明挖施工，其中土石方开挖量约65万方，土石方回填量约34万方，结构混凝土10万方，钢筋2.2万吨，工程量较大。
护难：
本标段部分基坑开挖深度较深，过京密引水渠段采用暗挖施工，其余均为明挖。
开挖深度12m以内的基坑基本采用土钉墙支护，部分分段采用灌注桩＋钢支撑的形式作为围护结构。
基坑开挖深度深，人工填土层和新近沉积层土体自稳性差；含石屑地层和卵石地层中施工土钉支护难度大；明挖段（K10+550～K10+850）基坑开挖深度范围内包括强风化凝灰质砾岩⒁1层及弱风化凝灰质砾岩⒁2层，该地层内灌注桩施工难度大；暗挖段（K12+360～K12+535）下穿京密引水渠，结构顶板位于中粗砂④4层、圆砾卵石⑤层，砂土层为饱水的含水层，围岩稳定性很差，无法形成自然应力拱，开挖后易坍塌。
工期紧：
全线车站和区间工程2009年4月1日进场开工，要求在2009年12月30日贯通，9个月内完成进场建点、拆迁、222m明挖车站、3225m区间（含550m暗挖区间）工程施工，施工时间非常短。
工法多，接口多：
本工程包括车站和区间工程，有明挖和暗挖施工，维护结构有土钉墙、灌注桩+钢支撑，施工内容包括土建、安装和装修等，负责总体协调配合。
第2章测量作业任务和内容
测量工作是土建工程的重要组成部分，为工程施工提供准确的定位信息、实时监控量测施工进程地面、区间隧道相关变化量及周围构筑物、管线等的影响变化，为工程施工提供必要的测量数据，根据测量数据适当调整作业进度和措施方法，确保工程顺利准确进行，确保施工安全。
在本次工程项目中，土建工程施工放样包含以下内容：
地面测量控制网的检测；
施工平面控制网的加密测量；
施工高程控制网的加密测量；
地面至区间隧道的联系测量，包括竖井定向测量、高程传递测量；
地下施工控制测量、放样；
区间隧道贯通测量；
竣工测量，包含线路中线测量、隧道静空断面测量。
第3章测量作业依据
1）《城市轨道交通工程测量规范》（GB50308-2008）；
2）《城市测量规范》（GJJ8-99）；
3）《新建铁路工程测量技术规范》（TB10101-99）；
4）《工程测量规范》（GB50026-2007）；
5）《全球定位系统（GPS）测量规范》（GH2001.92）；
6）《北京地铁新建线路控制测量总体技术要求》（试行本）（北京地铁建设管理公司工程部，2002.11）
7）《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-1999）
8）《建筑变形测量规范》（JGJ/T8-9）
9）《地下铁道设计规范》（GB50299-1999）
10）《国家一、二等水准测量规范》（GB12897-91）
11）《北京轨道交通昌平线施工设计施工图》
12）《北京轨道交通昌平线测量控制点交接桩书》
13）《建筑工程施工测量规程》DBJ01-21-95
14）北京轨道交通昌平线第一合同段沿线建筑调查资料、沿线市政管线调查资料
第4章施工测量技术方案
施工测量是标定和检查施工中线、测设坡度和放样建筑物，测量是施工的导向，是确保工程质量的前提和基础。
地铁工程施工测量的施测环境和条件复杂，要求的施测精度又相当高，必须精心施测和进行成果整理，工程测量成果必须符合相关规范的要求。
北京地铁工程隧道开挖的贯通中误差规定为：
横向±50mm、竖向±25mm，极限误差为贯通中误差的2倍，即纵向贯通误差限差为L/5000（L为贯通距离,以km计）。
北京地铁工程平面与高程贯通误差分配如下表所示。
北京地铁工程平面与高程贯通误差分配表3.4.1-1
地面控制测量
联系测量
地下控制测量
总贯通中误差
横向贯通中误差
≤±25mm
≤±20mm
≤±30mm
≤±50mm
纵向贯通中误差
L/10000
竖向贯通中误差
≤±16mm
≤±10mm
≤±16mm
≤±25mm
4.1测量控制网的检测
为满足区间隧道施工的需要，应检测业主提供的首级GPS控制点、精密导线及精密水准点，保证上述各级控制点相邻点的精度分别小于±10㎜，±8㎜和±8
mm（L为线路长度，以km计）（精密水准路线闭合差）作为区间隧道测量工作的起算依据。
地面控制网是隧道贯通的依据由于受施工和地面沉降等因素的影响，这些点有可能发生变化，所以在测量时和施工中应先对地面控制点进行检测，确定控制网的可靠性。
工作内容包括：
检测相应精密导线点，检测高程控制点等。
4.2施工控制网布设
在地面控制网检测无误后，依据检测的控制点再进行施工控制网的加密，再进行施工控制网的加密,以保证日后的施工测量及隧道贯通测量有顺利进行。
施工控制网的加密分两方面内容：
1）施工平面控制网加密测量
通常地面精密导线的密度及数量都不能满足施工测量的要求，因此根据现场的实际情况，进一步进行施工控制网的加密，以满足施工放样、竖井联系测量、隧道贯通测量的需要。
施工平面控制网采用Ⅰ级全站仪进行测量，测角四测回（左、右角各两测回，左、右角平均值之和与360°的较差应小于4″），测边往返观测各二测回，用严密平差进行数据处理，点位中误差小于±10㎜。
2）施工高程控制网加密测量
根据实际情况将高程控制点引入施工现场，并沿线路走向加密高程控制点。
水准基点（高程控制点）必须布设在沉降影响区域外且保证稳定。
水准测量采用二等精密水准测量方法和±8
㎜（L为水准路线长，以km计）的精密要求进行施测。
4.3联系测量
联系测量是将地面测量数据传递到隧道内，以便指导隧洞道施工。
具体方法是将施工控制点通过布设趋近导线和趋近水准路线，建立近井点，再通过近井点把平面和高程控制点引入竖井下，为隧道开挖提供井下平面和高程依据。
联系测量是联接地上与地下的一项重要工作，为提高地下控制测量精度，保证隧道准确贯通应根据工程施工进度，应进行多次复测，复测次数应随贯通距离增加而增加，一般1km以内取三次。
其主要内容包括：
1）趋近导线和趋近水准测量
地面趋近导线应附合在精密导线点上。
近井点与GPS点或精密导线点通视，并应使定向具有最有利的图形。
趋近导线测量用Ⅰ级全站仪进行测量，测角四测回（左、右角各两测回，左、右角平均值之和与360°的较差应小于4″），测边往返观测各二测回，用严密平差进行数据处理，点位中误差小于±10㎜。
测定趋近近井水准点高程的地面趋近水准路线应附合在地面相邻的精密水准点上。
趋近水准测量采用二等精密水准测量方法和±8√L㎜的精密要求进行施测。
2）竖井定向测量
为保证区间隧道施工基线边方向的准确性，采用投点仪和陀螺仪定向方法或吊钢丝联系三角形法为主要手段进行定向。
如利用竖井倒入，则采用竖井联系三角形测量，如图4.3-1所示，即通过竖井悬挂两根钢丝，由近井点测定与钢丝的距离和角度，从而算得钢丝的坐标以及它们的方位角，然后在井下认为钢丝的坐标和方位角已知，通过测量和计算便可得出地下导线的坐标和方位角，这样就把地上和地下联系起来了。
如下图示：
图4.3-1联系三角形定向测量示意图
3）高程传递测量
高程测量控制，通过竖井采用长钢卷尺导入法把高程传递至井下，向地下传递高程的次数，与坐标传递同步进行。
先作趋近水准测量，再作竖井高程传递，如图4.3-2所示。
经竖井传递高程采用悬吊钢尺（经检定后），井上和井下两台水准仪同时观测读数，每次错动钢尺3～5cm，每次应独立观测三测回，每测回应变动仪器高度，高差较差不大于3mm时，取平均值使用，当测深超过20m时，三次误差控制在±5mm以内。
计算高差应进行温度、尺长改正。
地下施工控制水准点，可与地下导线点合埋设于一点，亦可另设水准点。
水准点密度与导线点数基本相同，在曲线段可适当增加一些。
地下控制水准测量的方法和精度要求同地面精密水准测量。
地下施工水准测量可采用S3水准仪和5m塔尺进行往返观测，其闭合差应在±20
mm（L以km计）之内。
图4.3-2竖井高程传递示意图
4.4地下施工控制导线测量
1）洞内施工控制导线
洞内施工控制导线布设：
在区间联络通道口及联络通道与车站结合部、区间内曲线要素、直线150m，特殊时不小于100m、曲线通视情况不小于60m须设立一个导线点，水准点每120m设立一个；导线点采用混凝土埋设钢筋头，钢筋头上做好点标记并钢筋头顶面低于混凝土顶面，当导线点布好后采用显目的标示标牌及红色区保护；区间在洞内防灾通道及迂回风道开挖通时布设闭合导线环，为提高精度在区间左右线内布设导线环。
车站东南风道口、曲终点及风道与车站结合部、东北风道口、风道曲中点及风道与车站结合部各设一个导线点，三个水准点。
导线环施测每个内角及边长，进行简易平差。
施工控制导线点施测：
根据布点情况，地下导线点及水准点在地下施工掘进至50m处、100m处和距离贯通面200米处进行一次包括联系测量在内的检测；区间在防灾通道挖通、迂回风道开挖通后（有贯通导洞）即进行一次包括联系测量在内的导线贯通检核；车站在中洞开挖完后即采用两井定向法进行贯通导线检核并及时进行调整。
洞内控制导线施测要求：
每次延伸施工控制导线测量前，对已有的施工控制导线进行包括联系测量在内的测量；采用TCRA1101全站仪施测，左右角各两测回，左右角平均值之和与360度较差应小于6秒，边长往返观测各两测回，往返观测平均值较差应小于7mm；施工控制导线最远点点位横向中误差应在±25mm之内。
地下控制水准点采用逐次水准测量的加权平均值作为下次控制水准测量的起算依据，最后控制水准点精度在±8√L内。
2）洞内施工导线
洞内施工导线平均边长30m，施工水准点每50m设置一个。
导线点埋设在仰拱临时支护下，同时在拱顶及两侧壁做护桩，直线施工可时根据拱顶吊线确定开挖方向；水准点布设在侧壁上并随时复核。
每次导线延伸先测前3个导线点。
导线施测要求：
角度观测中误差应在±6秒之内，边长测距中误差在±10mm之内；水准测量应满足±20√L毫米要求。
4.5施工放样测量
施工中的测量控制采用极坐标法进行施测。
为了加强放样点的检核条件，可用另外两个已知导线点作起算数据，用同样方法来检测放样点正确与否，或利用全站仪的坐标实测功能，用另两个已知导线点来实测放样点的坐标，放样点理论坐标与检测后的实测坐标X、Y值相差均在±3mm以内，可用这些放样点指导隧道施工。
也可用放线两个点，用尺子量测两点的距离进行复核，距离相差在±2mm以内，可用这些点指导隧道施工。
暗挖隧道施工放样主要是控制线路设计中线、里程、高程和同步线。
隧道开挖时，在隧道中线上安置激光指向仪，调节后的激光代表线路中线或隧道中线的切线或弦线的方向及线路纵断面的坡度。
每个洞的上部开挖可用激光指向仪控制标高，下部开挖采用放起拱线标高来控制。
施工期间要经常检测激光指向仪的中线和坡度，采用往返或变动两次仪器高法进行水准测量。
在隧道初支过程中，架设钢格栅时要严格的控制中线、垂直度和同步线，其中格栅中线和同步线的测量允许误差为±20mm，格栅垂直度允许误差为3°
4.6区间隧道施工的相关测量
区间隧道施工应进行下列测量：
1）区间隧道施工的定位测量；
2） 区间隧道内参考点复测；
3） SLS－T导向系统的正确性与精度复核，主要包括对SLS－T导向系统中的TCA仪器和棱镜位置测量；
4）区间隧道施工位置测量。
开挖测量工作包括：
1） 洞内平面控制点测量
洞内控制导线点应布设在隧道外貌特殊的两侧墙壁上，采用强制对中标志，在通视条件允许和情况下，每100米布设一点。
以竖井定向建立的基线边为坐标和方位角起算依据观测采用Ⅰ级全站仪进行测量，测角四测回（左、右角各两测回，左、右角平均值之和与360°的较差应小于4″），测边往返观测各二测回。
2） 洞内高程控制测量
洞内水准测量以竖井高程式传递水准点为起算依据，采用二等精密水准测量方法和±8
mm的精密要求进行施测。
3）施工中对SLS－T导向系统的检核测量，保证衬砌环的环中心偏差和环片在竖直和水平两个方向的姿态；
4.7隧道贯通测量
隧道贯通前约50米左右要增加施工测量的次数，并进行控制导线的全线复测，直至保证隧道贯通。
贯通后，应进行横向贯通误差，纵向贯通误差及高程贯通误差测量。
4.8竣工测量
竣工测量包括：
1）线路中线测量
以施工控制导线点为依据，利用区间施工控制中线点组成附合导线。
中线点的间距直线上平均150m，曲线上除曲线元素点外不应小于60m。
中线点组成的导线就采用Ⅰ级全站仪，左、右角各测一测回，左、右角平均值之和与360°的较差应小于5″，测距往返观测各二测回。
2）隧道净空断面测量
以测定的中线点为依据，直线段每6m,曲线元素点每5米应测设一个结构横断面，结构断面可采用全站仪进行施测，测定断面里程误差允许±50㎜，断面测量精度允许误差为±10㎜。
第5章测量人员组织
为做好施工测量工作，保证工程顺利进行，确保施工万无一失，选派有经验的测量专业人员组成本次项目的测量技术班子，依据本次工程项目的实际情况，成员和分组如下：
组长1名，姓名：
袁先海，负责测量工作生产管理协调，技术方案制定调整，由具备丰富现场管理经验的测量专业高级工程师担任；
副组长2名，姓名：
袁维祥、范朝中，负责测量工作质量现场跟踪检查工作，由经验丰富的测量专业工程师担任；由组长、副组长，外加测量内业资料管理员1名，组成测量精度、质量监察小组；
施工放线1组：
成员姓名：
黎逍遥、李双跃、李小刚、李伟负责跟随城南站进行施工放样测量，施工所属区域的拱顶沉降测量、隧道洞室收敛观测，地下水位测量等工作。
设立现场测量小组长，测量技术员3名，；
施工放线2组：
成员姓名：
余万键、邹杰、李文权、白联刚负责跟随城南站～科教园站区间进行施工放样测量、区间隧道位置测量，施工所属区域的拱顶沉降测量、隧道洞室收敛观测，地下水位测量等工作，人员设置与1组相同；
因为施工进程影响因素较多，根据实际情况进行必要人员队伍的调整。
第6章使用仪器设备
控制及施工测量、监控量测主要仪器设备
仪器名称
数量
单位
规格型号
测量精度
检定日期
徕卡全站仪
1
套
TCR802
2"2+2PPM
09.04.08
徕卡全站仪
1
套
TCRA1101
2"2+2PPM
09.02.11
尼康全站仪
1
套
DTM-530E
2"2+2ppm
09.03.23
苏光精密水准仪
2
套
DSZ2
0.5mm/km
09.04.03
蔡司精密水准仪
1
套
Ni004
0.4mm/km
徕卡投点仪
1
台
ZL
1/200000
普通水准仪
2
台
DSZ2
3mm/km
09.04.03
水准仪
2
台
DZS3-1
3mm/km
经纬仪
2
台
J2E
2"
激光指向仪
6
台
壁虎II
PVC测斜管、Sinco测斜仪
3
套
SOILINSTR沉降仪，沉降管
6
台
钢筋计，频率接受仪
6
个
水位孔、水位计
若干
裂缝仪
6
个
对讲机
8
台
MOTOROLAGP88S
5km
台式计算机
4
台
联想PIV
第7章测量精度质量保证措施
施工放样的精度保证:
施工放样前将施工测量方案与意见报告监理审批。
内容包括施测方法、操作规程、观测仪器设备的配置和测量专业人员的配备等。
积极和测量监理工程师进行联系、沟通和配合，满足测量监理工程师提出的测量技术要求及意见，并把测量结果和资料及时上报监理，测量监理工程师经过内业资料复核和外业实测确定无误后，方可进行下步工序的施工。
①用于测量的图纸资料，测量技术人员必须认真核对，必要时应到现场核对，确认无误无疑后，方可使用。
如发现疑问作好记录并及时上报，待得到答复后，才能按图进行测量放样。
原始观测值和记事项目，应在现场用钢笔或铅笔记录在规定格式的外业手簿中。
测量技术人员要认真整理内业资料，保证所有测量资料的完整。
资料必须一人计算，另外一人复核。
抄录资料，亦须认真核对。
②建立测量复核制度，按“三级复核制”的原则进行施测。
外业前，测量技术人员对内业资料进行检查，所采用的测量方法、测量所用桩点以及测量要达到的目的向测工进行交底，做到人人明白；外业中，中线和高程测量要形成检核条件，满足校核条件要求的测量才能成为合格成果，否则返工重测；外业后，应检查外业记录的结果是否齐全、清晰、正确，由另一人复核结果无误后，向工区技术主管交底。
③固定专用测量仪器和工具设备，建立专业测量组，专人观测和成果整理。
用于本工程的测量仪器和设备，应按照规定的日期、方法送到具有检定资格的部门检定和校准，合格后方可投入使用。
所用的测量仪器和工具使用前，要检查是否完好。
在运输和使用测量仪器的过程中，应注意保护，如发现仪器有异常，应立即停止使用并送检，并对上次测量成果重新作出评定。
④测量过程中，必须消除干扰，需停工的要停工，以保证测量精度。
各种建筑物放样时应和施工人员密切配合，避免出现不必要的偏差。
工区所用的导线点、水准点、轴线点（或中线点）要设置在工程施工影响范围之外、坚固稳定、不易受破坏且通视良好的地方。
定期对上述各桩点进行检测，测量标志旁要有明显持久的标之记或说明。
经常复核洞内有变形地方附近的导线点、水准点，随时掌握控制点的变形情况，关注量测信息。
在测量工作中，随时发现点位变化，随时进行测量改正。
严格遵守各项测量工作制度和工作程序，确保测量结果的准确性。
加强对测量用所有控制点的保护，防止移动和损坏；一旦发生移动和损坏，应立即报告监理，并与监理协商补救措施。
⑤对于车站及区间预留的接口，施工前要对这些位置轴线、高程与有关部门进行确认，并进行与对方控制网的复核测量，以保证接口的正确连接。
附表：
表1北京轨道交通昌平线第1合同段项目专职测量人员名单
序号
姓名
年龄
职称、职务
分工
1
袁维祥
27
工程师
全面测量管理、测量复核
2
袁先海
26
测量工程师
具体测量负责人
3
范朝忠
26
助理工程师
协助测量负责人
4
余万健
27
测量员
中级测工
5
黎逍遥
22
测量员
中级测工
6
李小刚
32
工程师
测量工程
7
李伟
34
测量员
工程测量工
8
李双跃
25
测量员
测量工程
9
邹杰
24
测量员
工程测量工
10
李文权
39
测量员
工程测量工（测量放线工）
11
白联刚
35
测量员
工程测量工
12
李东
21
测量员
测量放线工
13
李玉龙
20
测量员
工程测量工
承包单位：
中铁二局股份有限公司技术负责人：
王波2009年4月5日
表2北京轨道交通昌平线第1合同段项目测量设备清单
序号
仪器设备
名称/型号
仪器设备性能
生产厂家
备注
1
徕卡全站仪
精度:
测角2”，
测距2mm+2ppm
徕卡
已检定
2
尼康全站仪
精度:
测角2”，
测距2mm+2ppm
尼康
已检定
3
精密水准仪DSZ2
精度:
0.05mm/km
苏光
已检定
4
普通水准仪
精度:
2.5mm/km
苏光
已检定
5
承包单位：
中铁二局股份有限公司技术负责人：
王波2
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