京广路拓宽改造及地下隧道工程测量方案.docx
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京广路拓宽改造及地下隧道工程测量方案
一编写依据
《国家三、四等水准测量规范》(GB12898—91)
《公路隧道设计规范》(JTGD70-2004)
《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)
《国家三角测量规范》(GB/T17942—2000)
《工程测量学》李青岳、陆永奇北京测绘出版社
《工程变形监测分析及预报》张正禄等测绘出版社
二工程概况
郑州市京广路拓宽改造及地下隧道工程,位于郑州市中心城区,是及火车站西出站口紧密相连南北向城市快速路。
本工程南起航海路,北至建设路,沿线分别及新莆南街、赵庄街、潘张街、淮河东路、保全街、永安街、陇海路、幸福路、康复前街、康复后街、中原路相交,全线长约3866.47m,包括隧道、地道、桥梁、人行地下过街通道等工程。
第三标段范围:
2+137~2+632.6(陇海路口北~现状康复后街南)雨污水、压力管、道路、隧道主体。
全长495.6米。
(1)桥遂工程:
京广路地下隧道工程南起永安街,北至中原路,全长约1840m。
其中主体箱涵暗埋段(含镂空段)长约1455m,U型槽段长200m,挡墙段长185m。
隧道主体结构采用钢筋混凝土双孔箱涵结构,为双向6车道布置,标准段单孔净宽13.1m,洞内净空4.5m,顶部预留1.5m高做为设备(施)安放空间。
中原路路口以南、陇海路路口以北设置四个进出主隧道匝道,匝道为钢筋混凝土单孔箱涵结构,匝道总长约1360m,其中暗埋段约660m,匝道净宽7m。
其中第三标段施工范围内包括隧道暗埋段及C匝道部分和D匝道全部。
三组织措施
1建立施工测量小组
建立施工测量小组负责整个工程定位放线、标高传递、变形观测等施工测量工作。
人员由3~4名专业测量人员组成,项目技术经理任组长。
要求施工测量人员要具有高度责任心,认真学习测量规范,熟悉设计文件,掌握施工计划,结合现场条件,精心放样,并随时检查、校核,以确保工程质量和施工顺利进行。
2建立健全施工测量管理制度
建立健全施工测量管理制度,是搞好施工测量和提高施工质量前提和保障。
管理制度包括:
1.施工测量管理机构设置及其职责。
2.各级岗位责任制度及职责分工。
3.测量成果及资料管理制度。
4.自检复线及验线制度。
5.交接桩及护桩制度。
6.仪器检校及维护保管制度。
7.仪器操作及安全作业制度。
8.对施工测量记录、计算基本要求。
3对施工测量记录要求:
1测量记录应原始真实、数字正确、内容完整、字体工整。
2.记录应使用规定表格,表中项目要记录完整。
3.记录应在现场随测随记,不准转抄。
4.记录中数字取位应一致,并反映观测精度。
5.应现场勾绘记录中草图,并注记清楚、详细。
6.测量中各种记录、计算手薄应妥善保管,工程结束后统归档。
4对施工测量计算要求
1.施工测量各种计算应依据可靠,方法正确,计算有序,步步校核,结果可靠。
2.在计算之前应对各种外业记录、计算进行检核,严防测错、记错或超限出现。
3.计算中应做到步步校核,校核方法可采用复算校核、对算校核、总和校核、几何条件校核和改变计算方法校核。
4.计算中数字取位,应及观测精度相适应,并遵守数字“四舍、六入、逢五单进双不进”取舍原则。
5测量仪器选择及使用
测量仪器选择及使用将直接影响测量放线精度、速度,以致影响整个工程施工质量和工期,因此,选择先进、精密测量仪器并合理使用及保养将对工程优质、高效完成起重要作用。
5.1测量仪器选择:
一、选择日本尼康DTM-550型全站仪
DTM-550型全站仪具有许多优秀实用特点和测量功能。
它结实、重量轻、操作简便,测角、测距精度高,能进行大量数据存贮,同时电池使用时间较长。
1.人体工程学健盘设计,直接面谈式操作,数字和字母输入方便,适合外业工作;
2.采用“氮处理净零轴”设计,仪器性能稳定;
3.Nikon独有红光导向系统带有前、后、左、右四个方位指示;
4.国际标准IP×4防水设计,适应全天候作业;
5.高密度集成EDM,测距更快、更稳定。
“闪电式”测距,精测测距仅需1.2秒(最小显示0.1mm),跟踪测距0.5秒/次;
6.超长电池使用时间,连续测距/测角长达10.5小时;
7.技术指标:
测角精度:
1''
角度显示:
1''/0.5''(可切换)
测程:
3600m
测距精度:
2mm±2ppm(MSR精确测距模式)
4mm±2ppm(TPK跟踪测距模式)
水准器灵敏度:
管水准器20''/2mm
圆水准器10'/2mm
测距时间:
MSR模式1.2秒(初次2.5秒)
TRK模式0.5秒(初次1.5秒)
二、选择日本拓普康AT-G2自动安平水准仪(加装O.MICRO测微器,另配2m铟钢尺一对)。
它具有如下特点及优点:
1.自动安平作用快速稳定
TOPCONAT-G2自动安平水准仪内装有磁阻尼补偿器,它不受微小摆动影响,具有十分稳定精度,从而大大加快了自动安平作用,使水准测量操作速度快、精度高。
四根特殊塑料带用来悬挂磁阻尼补偿系统,因而不会受到磁场影响。
2.防水望远镜结构
仪器上望远镜是完全防水,因此可以在各种潮湿环境下工作。
望远镜内装有干燥氮气,如下小雨,可以有效防止水气凝结在透镜表面。
3.用瞄准器加快照准速度,从而加快了水准测量操作速度。
4.无制动装置水平微动螺旋
无需制动即可在360度园弧上任一点处转动水平微动螺旋,因而加快了照准速度。
水平微动螺旋可在其左、右端转动旋钮,使用方便,照准目标调节快。
5.技术指标:
每公里往返测水准测量精度:
±0.4mm(加测微器)
自动安平精度:
0.3''
补偿范围:
±15'
圆水准器灵敏度:
8'/2mm
望远镜有效孔径:
45mm
望远镜放大倍数:
32X
5.2测量仪器检校、维护保管及安全操作。
1.严格按照“检验、测量和试验控制程序”对测量仪器进行周期检定,确保测量数据准确、可靠。
2.每次使用前对仪器进行常规检验。
3.仪器由专人保管,定人使用,定期进行清洁。
4.为了进行高精度测量,必须用遮阳篷或测伞遮挡仪器和三脚架,使其不受强烈阳光照射。
5.为了获得较好测角精度,采用盘左、盘右观测方法,以有效消除仪器常差。
6施工前准备工作
1.在施工准备阶段,测量人员要严格审查图纸,掌握工程建设规模、要求,以及及周边建筑物、构筑物关系,施工前认真察看和复核由设计单位移交测量控制点点位、数据。
一定要联测坐标及控制点高程,弄清主线及各匝道之间线形关系及各曲线要素,正确放样并检查及即有道路关系是否正确,如有问题及时同设计部门联系。
在已有控制点基础上,要根据设计和施工要求,结合现场具体情况,对桩标不稳定,被移动或测量精度不符合要求按施工测量要求进行补测、加固、移设或重新测定,并制订严密施工测量方案,确定坐标系统和高程基准,建立施工控制网。
2.对使用测量仪器进行全面检修、检定,包括全站仪、水准仪、水准标尺、钢卷尺等。
3.根据施工方案,计算测量放样数据,并进行校核。
4.准备测量放线用工具,包括:
钢卷尺、木桩、铁钉、锤、红蓝铅笔、线板、锯、对讲机、道钉、油漆、毛笔等。
四建立施工控制网
施工控制网是为本隧道施工放样而建立,按三角网平面控制测量三等技术指标确定。
本隧道放样,遵循“由整体到局部、由高级到低级、先控制后碎部”原则。
通常首先建立施工控制网,由施工控制网放样隧道桩位,再根据桩位几何关系,由主轴线放样出辅助轴线,最后放样出隧道细部位置。
采用这样放样程序,能保证放样隧道各元素间几何关系,保证整个工程和各建筑物整体性和流畅性。
按照勘察设计单位提供桥位总平面图和测图控制网中新设置基线桩、水准标点以及重要标志保护桩,进行三角控制网复测,并根据桥梁结构精度要求和施工方案,补充加密施工所需要各种标桩,建立满足施工要求平面和高程施工测量控制网,并进行平差计算。
4.1建立施工平面控制网
平面控制网是工程隧道场区内桩位施工定位基本依据。
施工控制网点应位置恰当,坚固稳定,使用方便,便于保存且密度也应较大,以便使用时有灵活选择余地。
根据本工程特点及施工现场条件,并充分考虑箱涵分布、施工顺序、施工方法以及施工场地布置情况,本工程施工平面控制网布设为小三角控制网(见图4.1.1),
图4.1.1平面三角控制网
建立施工平面控制网时应注意以下事项:
1.严格按照工程性质对控制网精度要求建立相应等级施工控制网,并进行平差计算以满足工程限差要求,保证工程质量。
2.了能使三角点长期保存和使用,首先应根据总平面图进行选点设计,然后到实地核对并修改落实点位。
3.三角点之间应保证通视良好,便于埋设标志和观测作业,并应考虑便于加密和扩展。
4.三角点选定后,应埋设永久性标石一块,顶面需平整,且标志明显,并刻凿点号。
标石埋设方法如图4.1.2
图4.1.2三角控制点详图
5.保证角度观测质量,要选择较好天气和成像良好时间进行。
观测前应检查目标是否偏心,全站仪在测站要精确对中、整平。
6.角网角度观测应采用全圆测回法,其测回数及测量限差应符合JTT3.2.2-2三角测量技术要求。
4.2建立高空测量站
由于工程场地高差大,障碍物多,相互透视很难保证,为了快速、高效地完成施工测量任务,在附近较高建筑物顶层建立三导高空测量站。
4.3建立施工高程控制网
根据施工现场条件,本工程施工高程控制网分两级布设,首级高程控制点设五个(见下图),按国家III等水准网测设,控制整个施工场地,并及国家II等水准点联测,作为高程起算根据,第二级高程控制网是在首级III等水准网基础进行加密IV等水准网,共设置四个,作为施工中辅助水准点。
1.准点和施工水准点埋设形式:
采用砼标石。
(如图4.1.3)
图4.1.3水准基点详图
2.准测量操作中应注意事项:
1)量前应检校好仪器及铟钢水准尺;
2)在坚实地面上设站和选定转点,并尽可能使前后视距相等;
3)线长度一般在50m以内,视线高度高于地面一般不小于0.3,瞄准和读数时,要仔细对光,消除视差;
4)数前应严格检查管水准气泡居中,读数后应及时检查气泡位置,读数不要漏掉数或零;
5)尺要严格扶直,仪器搬站时,前视尺垫不能动,但可以将标尺取下,待下站观测时,再将标尺放上;
6)测时间应选在成像清晰稳定时,中午温度高、折光强时不宜观测,阳光较强时应使用测伞;
7)测时做到仪器、标尺、测站、线路、人员五固定且遵循“后、前、前、后”观测顺序;
8)同一测站观测时,不得两次调焦;
9)动仪器倾斜螺旋和测微鼓时,其最后施进方向,均应为旋进。
五选点
1.选点员应接技术设计要求进行踏勘,并实地核对、调整确定点位。
点应有利于采用其它测量方法扩展和联测,对需做水准联测点位还应踏勘水准路线。
2.点位选在基础稳定,并易于长期保存地点。
3.点位应便于放置仪器,视野开阔,现场内不应有高度角大于15度成片障碍物,否则应绘制点位环视图。
4.点位附近不应有强烈干扰卫星信号接收物体,点位距大功率无线电发射源(如微波站、雷达站等)距离不应小于400M,电源220KV以上电力线路距离不小于50M。
5.点位应利于隧道测量定位及施工放线,且距匝道中心线不宜小于50M,并不大于300M。
5.1埋石
1.各级全站仪点标石均应设有中心标志,中心标志用直径不小于14MM钢筋制作,并用清晰、精细十字线刻成直径小于1MM中心点。
标石表面应有点名及施测单位名称。
2.全站仪设置点标石可按上图(标石规格)进行予制,亦可现浇制。
埋设时坑底应填以砂石并捣固密实。
本现浇200MM厚混凝土。
埋设点应待沉降稳定后方可使用。
六施工放样
在进行放样之前,测量人员首先要熟悉建筑物总体布置图和细部结构设计图,根据由整体到局部原则,以控制网作为放样依据,找出主要轴线和主要点设计位置,以及各部分间几何关系,再结合现场条件及控制点分布,研究并采用适宜放样方法。
曲线主点是整条曲线控制点,因此放样曲线时首先要放样其主点。
主点放样后应认真校核,检查无误后钉大方木桩或道钉表示各主点点位,旁边钉护桩注记上点名和里程。
见表:
隧道、C、D匝道线形单元要素表。
1.内业:
利用计算机及全站仪联接网络将桩位三维坐标值输入计算机内,再通过通迅软件将相关数据转送到全站仪内。
2.外业:
为提高测量精度,减少搬站次数,将全站仪架设在京广路隧道高空测量站上,后面三角控制网中心点建站,可依次测出桩位。
3.复核:
采用坐标测量软件对各个点进行复核,并按记录软件程序进行操作,及通过计算机对成果进行分析,其结果符合《工程测量规范》等级时,方可进行引桩(十字控制)见图6.1.1。
图6.1.1十字控制桩
如图6.1.2所示,根据图纸尺寸,依次放样出图中1、2、及1'、2'、直(曲)线位置,弹上墨线,以此控制整段隧道箱涵底板模板及内外侧边线,从而保证成品顺直及圆滑。
6.1.2箱涵模板控制线
6.2防撞墙施工轴线控制
路面施工完毕后,将道路中心线全部恢复放样至路面上并弹墨线,然后根据剖面图中尺寸,由道路中心线引测放样出防撞墙中心线及施工模板控制线,由此严格控制防撞墙位置。
6.3高程放样
箱涵结构物高程放样,主要采用几何水准测量方法,有时也采用钢尺直接丈量竖直距离;对于侧墙则可采用悬挂钢尺进行高程传递或三角高程测量方法进行。
6.4应用几何水准测量方法放样高程时,首先应将高程控制点以必要精度引测到施工区域,建立临时水准点。
临时水准点密度应保证只架设一次仪器就可以放样出所需要高程。
根据已知水准点高程,放样设计高程方法如图4.1.6所示:
图中HA为已知水准点高程,a为已知点上水准尺读数,仪器视线高Hi=HA+a。
若待放样点设计高程为H,则可计算出待放样点上水准尺读数b=Hi-H,然后中下移动水准尺使仪器照准B尺上读数为b,并将其零点标定出来,此点即为设计高程放样点。
当HB>Hi时,根据现场条件,可将尺子倒立,使视线对准B尺上读数b,这时尺子零点高程即为待放样点高程。
图4.1.6高程放样图
6.5用悬挂钢尺或三角高程放样方法进行。
悬挂钢尺法,所采用钢尺应经过检定并有其尺长改正方程式,施测时应记录气温并对钢尺施加标准拉力。
如图4.1.7所示:
图4.1.7悬挂钢尺放样高程图
A为已知水准点,钢尺悬挂完毕,置镜于I1点,观测A点水准尺读数a,再观测钢尺上读数c;将仪器转移到I2点,先观测钢尺读数d,再观测B点水准尺读数b,则B点高程为:
HB=HA—b+a+(d—c)每一悬挂钢尺水准测量应进行4测回观测,测回间较差应小于Δ=4MD。
七沉降观测
根据《建筑变形测量规程》要求及规定,该隧道工程在各个桩柱上均设置沉降观测点。
7.1沉降观测点标志:
其标志按螺栓式隐蔽标志埋设(见图7.1.1)。
图7.1.1沉降观测点螺栓式标志
7.2沉降观测周期和时间:
沉降观测时间和次数,应根据工程性质、工程进度、地基土质情况及基础荷重增加情况等决定。
八测量中应注意事项
1.变形测量首次(即零周期)应适当增加观测量,以提高初始值可靠性;
2.不同周期观测时,宜采用相同观测网形和观测方法,并固定观测人员,使用相同类型测量仪器,选择最佳观测时段,在基本相同环境和条件下观测;
3.观测标志立尺部位应加工或串球形或有明显突出点,并涂上防腐剂,并应视立尺需要离开柱面和地面一定距离;
4.在观测过程中,如有基础附近地面荷载突然增减、基础四周大量积水、长时间连续降水等情况,均应及时增加观测次数,当建筑物突然发生大量沉降、不均匀沉降或严重裂缝时,应立即进行逐日或几天一次连续观测;
5.应在标尺分划线呈像清晰和稳定条件下进行观测,不得在日出后或日出前约半小时、太阳中天前后、风力大于四级、气温突变时以及标尺分划线呈像跳动而难以照准时进行观测。
晴天观测时应使用测伞为仪器遮蔽阳光;
6.作业中应经常对水准仪及水准标尺水准器和i角进行检查,当发现观测成果出现异常情况并认为及仪器有关时,应及时进行检验及校正;
7.测站观测限差超限,应立即重测;当迁站后发现超限时,应从水准点开始重测;
8.观测时仪器应避免安置在有空压机、搅拌机、卷扬机等振动影响范围内。
京广路道路拓宽改造及地下隧道工程项目部
2009.12