控制测量方案.docx
《控制测量方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《控制测量方案.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
控制测量方案
第1章编制说明
1.1编制依据
1、《城市轨道交通工程测量规范》（GB50308-2008）；
2、《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299—1999）
3、《城市测量规范》（GJJ8-99）；
4、《新建铁路工程测量技术规范》（TB10101-99）；
5、《工程测量规范》（GB50026-2007）；
6、《全球定位系统（GPS）测量规范》（GH2001.92）；
7、其他相关测量要求。
1.2编制范围
北京地铁10号线二期07标段盾构区间。
第2章工程概况
建设单位：
北京市轨道交通建设管理有限公司
设计单位：
中铁第四勘察设计院集团有限公司
监理单位：
中咨工程建设监理公司
施工单位：
中铁六局集团有限公司
2.1工程简介
北京地铁10号线二期工程土建施工07标合同段位于北京市丰台区，包括一站两区间：
角门西站、角门东站～角门西站区间、角门西站～草桥站区间。
本部负责两个盾构区间的施工。
1）角门东站～角门西站区间
区间起讫里程为：
右K34+653.369～K35+668.147,全长1014.778m；左K34+653.369～K35+668.147,全长1013.663m。
区间线路平面上从角门东站到角门西站线间距从14.969m变成17m。
右线经角门东站出站经过两个曲线半径到达角门西站，两条曲线半径分别为1000m、1000m。
左线含四条曲线，其半径分别为1000m、600m、2000m、2000m，到角门西站为直线。
纵断面上，线路左右线采用单面坡，线路从角门东站出站后以22‰（坡长181.72m）下坡，接着以5‰（坡长833.068m）下坡进入角门西站。
区间在右K35+185.00处设一联络通道。
2）角门西站～草桥站区间
区间起讫里程为：
右K35+874.047～K37+335.900,全长1461.853m；左K35+874.047～K37+335.900,全长1461.824m。
区间线路平面上从角门西站到草桥站线间距由17m先过渡到12m，又过渡到15m。
右线从角门西站出站经过两个曲线到达草桥站，曲线半径均为1500m。
左线含四条曲线，半径分别为3000m、3000m、1500m、1500m。
纵断面上，线路左右线采用单面坡，线路从角门西站出站后以5‰（左线5‰）上坡，接着以22‰（坡长230m）上坡进入草桥站。
区间在右K36+350.00及K36+830.00处各设一联络通道。
图1区间施工范围示意图
第3章控制测量
为确保施工控制点的稳定可靠，测量与相邻标段测量点联测附合，对地面首级和二级控制网点进行同等精度的复测工作。
3.1复测
按照招标文件的要求及《城市轨道交通工程测量规范》GB50308-2008的规定，施工前，施工方测量队对业主在交接桩时提供工程范围测区内的精密控制网、精密水准点等进行复测。
复测时按照首级控制网点同等精度进行观测，并与邻近标段的平面和高程控制网点进行贯通联测，做好工程测量的相互衔接。
将复测成果以书面形式上报监理单位。
在工程施工期间，每两个月对首级控制网复测一次，并将复测成果上报监理单位。
如复测发现施工场地周围的地面有变形时，施工方测量队及时对首级控制网进行复测，增加复测频率，确认控制点无误后才可以继续使用。
如发现首级控制网测量超出规范允许范围时，立即报告监理单位，重新交桩后才可以使用首级控制网。
3.2控制测量
复测工作完成后，在首级控制网点的基础上，根据工程项目的施工需要并结合本标段工程特点以及城市道路交通、建筑物等实际情况确定平面和高程控制网方案，现场选点埋设控制网标石后组织施测。
3.2.1平面控制测量
为满足施工需要，严格地按四等导线测量规范增设必要的导线点，在盾构竖井处适当位置增设必要的精密导线点和精密水准点。
将新增设的控制点与地面首级控制网进行联测，确保竖井投点的精度。
地面平面控制测量采用精密导线网，在盾构井地段布设附合导线网，测角中误差≤±2.5"，相邻点的相对点位中误差≤±8mm，导线全长闭合误差≤1/35000。
仪器采用徕卡TCR1201全站仪进行四测回测角、往返二测回测边，该仪器的主要技术指标为测角精度土1"；测边精度1mm+2ppm。
3.2.2、地面高程控制测量
地面高程控制测量采用加密网，再布成附合或闭合路线网，按精密水准要求施测，闭合差≤±8√Lmm。
仪器采用苏一光DSZ2自动安平水准仪配测微器，精密铟瓦尺，该仪器主要技术指标为S1级，读数至0.01mm，精度为0.5mm，能满足高程贯通测量精度＜±25mm的要求。
3.3竖井联系测量
地铁贯通测量中，定向精度对整个地铁区间贯通起着决定性的作用。
要做好平面联系测量，首先需建立与地面统一的地下控制坐标系统，为了建立地面、地下统一的坐标系统，通过联系（定向）测量方法，由地面通过竖井传递到地下隧道内，进一步求得井下导线起算边（起始边）的坐标方位角及井下导线起算点的平面坐标。
在盾构始发之前、掘进100-150米处和距贯通面150-200米处分别进行一次包括隧道控制点在内的联系测量检测。
根据规范要求，在单向掘进长度超过1KM时应根据需要适当增加联系测量次数，本工程两个区间的单线长度都超过了1KM，故本工程两个区间在每掘进300m时加做1次联系测量，角角区间施做5次联系测量，角草区间施做6次联系测量。
并且计划在隧道掘进2/3位置时隧道内加测一条陀螺定向，由于我项目部暂时没有陀螺定向的相关资质相关仪器，届时可以委托有相关资质的单位辅助完成，并出具相关资料。
3.3.1竖井定向测量
3.3.1.1一井定向
在始发井通过联系三角形定向测量把地面坐标和方位传递到洞内。
由于竖井定向的精度直接决定了地铁的贯通精度，要保证地铁的贯通，需要在地面和洞内建立统一平面坐标系统。
本区间始发井位于车站内，可以保证两悬吊钢丝间距远大于5m，故完全可以通过联系三角形定向把地面的坐标和方位导入井下，能够保证精度。
在定向过程中应使定向角接近零，距离比值达到最佳；用联系三角形传递坐标方位角时，选择经过小角的路线。
角度观测采用徕卡TCR1201型全站仪（测角精度±1″），用全圆测回法观测四测回，测角中误差在±2.5″之内。
边长测量采用全站仪测量反射贴片的方法。
每次独立测量二测回，各测回较差在地上小于0.5mm，在地下小于1.0mm。
地上地下测量同一边的较差小2mm。
一井定向图如下：
图2一井定向联系测量示意图
3.3.1.2两井定向
由于本标段的两次始发都处于车站位置，在条件允许的情况下可以采用两井定向的方法，这样可以拉大钢丝间的距离,提高方位定向精度。
两井定向图如下：
图3两井定向联系测量示意图
3.3.2高程传递测量
在始发井通过高程传递把地面标高传递到洞内。
高程传递测量包括地面趋近水
准测量及竖井高程传递测量，地面趋近水准测量附和在地面相邻城市二等水准点上。
其测量的精度技术要求满足城市二等水准测量。
通过悬吊钢尺的方法进行高程传递测量，地上和地下安置两台水准仪同时度数，钢尺上悬吊与钢尺检定时相同质量的重锤。
每次独立观测三测回，每测回变动仪器高度，三测回测得地上和地下水准点的高差小于3mm时，取其平均值作为该次高程传递的成果。
所用仪器为苏州一光仪器有限公司生产的DSZ2精密自动安平水准仪结合经过鉴定的銦瓦尺和50m钢卷尺。
图4高程联系测量图
第4章地下导线高程控制测量
4.1导线控制测量
地下平面控制网精度受隧道内光线黯淡、通视条件差、气流和旁折光等因素的影响较大，对测角和测边精度影响很大。
地下控制网采用支导线布设，其优点是：
图形简单，测角少，平差工作量小。
当导线采用等边直伸布设时，精度还可以提高。
测角时，照准前后目标，望远镜可以不调焦或少调焦以减少调焦误差来提高测角精度。
同时，导线点的减少，导致相应测角数的减少，最终导线控制精度显著提高。
随着测角站数的增加，误差会积累，而地下控制网精度就会相应地下降，因此尽可能布设地下导线作为平面控制。
本区间拟在地下设两套导线系统，分别为非强制对中型的主控导线与强制对中型的导向系统用施工导线。
主控导线设置在隧道底部用埋设控制点，导线测角用1秒级全站仪采用全圆观测法测设四个测回，边长观测采用往返测二个测回、每测回三次读数，测边中误差在±2mm范围内取平均值作为边长。
施工导线设置在隧道的右上部用稳固的强制对中支架，地下导线点随着盾构的掘进不断的向前延伸，具体操作按《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》（GB50308-2008）进行。
另外，拟在隧道掘进2/3时在隧道内选取一条相对更加稳固而且边长适中的导线加测一条陀螺边，由于我项目部没有陀螺定向的资质以及相关仪器，届时可以委托有相关资质的单位辅助完成，并出具相关成果，用以指导余下隧道掘进。
图5隧道内导线布置示意图
4.2高程控制测量
地下高程控制测量等级比地上高程测量等级低一级，但仪器和测量方法仍按地上同等级进行，地下高程控制点与主控导线共用一个导线点。
在联络通道打通后，通过联络通道，把左、右洞水准点连接起来，形成附合水准线路。
其延伸情况同导线点一致。
地下控制水准测量与地面向地下传递高程同步。
重复测量的高程点与原测量点的高程较差应小于5mm，并应采用逐渐次水准测量的加权平均值作为下次控制水准测量的起算值。
第5章施工测量
盾构区间的施工测量工作主要是盾构机始发时始发托架、反力架和密封钢环的安装定位和盾构机到达接收井时接收导轨和密封钢环的放样，它们对测量的精度要求很高。
在始发井钢环安装时由于钢环本身的变形，这就要求始发托架的安装精度更高，以确保盾构机能顺利的进洞，始发托架的定位分一下几个步骤：
1）测量预埋钢环的水平、垂直偏差，用以确定托架的轴线和高程；
2）计算托架的轴线和高程数据；
3）现场放样坐标和高程，所用的高程点和坐标点要与测量钢环时一致；
4）安装好托架后的整体测量，实测托架和钢环的位置关系，确保盾构机顺利始发进洞。
第6章盾构掘进控制
正确控制盾构机的形态，使其严格按照设计的线路向前掘进。
要进行掘进控制必须进行以下项目测量：
1）测量盾构机位置（相对于线路盾构机的位置）；
2）测量盾构机的姿态（相对于倾斜角，上下偏移和左右偏向盾构机的位置）；
3）盾构机的掘进方向有上下和左右影响的几个方面是：
土壤的阻力，推进的操作，机器的特性，土层的变化，管片的刚度等。
6.1盾构机自动导向定位基本原理
洞内控制导线是支持盾构机掘进导向定位的基础。
自动测量的全站仪设置在掘进机附近（一般150m内）的一个导线点上（该点三维坐标已知），后视另一导线点定向。
全站仪测量测站至棱镜间的距离、方位角、竖直角，ELS棱镜的三维坐标和掘进里程（XYZ）即可获得。
棱镜接收入射的激光定向光束，可获取实时的盾构机轴线方向，并通过计算机与已知该里程的线路设计位置（DTA）相比较，得出偏差值并显示在屏幕上，这就是盾构机姿态的实时检测导向。
只要掘进中，控制好盾构姿态，使盾构机轴线与线路设计中线符合在允许的偏差之内，隧道的正确掘进与衬砌就得到保证。
此外，在掘进一定长度或时间之后，还应通过洞内导线，独立地检测盾构机的姿态，以保证导向的正确性和可靠性。
6.2盾构机姿态检测与计算
盾构机姿态检测包括掘进中不断的自动实时检测和施工阶段性的独立检测。
实时检测已如导向原理所述，主要靠全站仪实时提供的测量信息和智能传感器的处理，通过计算机将获取的盾首中心与盾尾中心位置（其连线即为TBM轴线）与线路设计位置进行比较，并控制其航偏而实现掘进导向的。
它主要靠盾构机自身的ELS系统获取和处理测量信息。
此外，在掘进一个阶段后，还应该利用导线点，独立地测量盾构机上设置的检测点，求算盾首中心与盾尾中心位置，并与线路设计位置进行比较。
盾构机上预置的检测点较多，它们的TBM坐标是已知的，一般只需选择三个点，直接安设棱镜即可测量。
6.3导向系统自动化测量系统：
1）概述
日本小松盾构机采用的是ROBOTEC（演算工房）自动导向系统由以下部分组成：
图6导向系统组成
各部分详细内容说明如下：
后视点：
又被称为“后点”坐标值事先设定好。
机械点：
总站所在地，坐标值也事先设定好。
RTM1.2：
这两个坐标点是事先安装在盾构机上的目标点，伴随掘进的进行而移动，并非一般的不动点，由于掘进机的长度，设置复数个目标点的目的就是通过两点以上的坐标来确定正确方向，
在此系统中通常由总站观测RTM1.2，测定到机械点的方向和距离，从而最终确定掘进机的坐标。
2）RTM电动棱镜
RTM1.2也被称作为RemoteTargetModule，结构以及功能如下:
图7小型三棱镜结构图
小型三棱镜：
把总站射出来的管波精确的反射到正确的位置。
遮蔽物：
在总站进行距离测量的时候用于特定从目标点反射过来的光波，可自动关闭。
红外线LED：
是为了易于总站扑捉到目标点而发出和自身同样波长的光，总站发现此光之后将之锁定，红色LED光线也可调成指示用。
3）总站
图8总站示意图
总站具有以下功能：
目标点搜索功能：
总站的追踪系统通过感知目标点上LED发出的红外线来自动找寻目标点。
目标点自动锁定功能：
锁定已找到的目标点，意味着固定总站两个轴的角度（水平角度和垂直角度）。
目标点距离测量功能：
目标点锁定后，总站对准目标点的三棱镜发射光波，然后接受反射回来的光波，由于空气中的光波速度一定，通过测定光波从发射到接收的时间就可计算出从总站到目标点的距离，通常2.5KM以内的测距误差为3+2PPM。
目标点角度测量功能：
总站在两个轴上的角度由总站自身的伺服马达的角度值决定。
4）系统工作流程
图9系统工作流程
5）计算结果显示画面
图10计算结果显示画面
第7章管环测量方法
根据管片的内半径是2.7米,采用铝合金制作铝合金尺,铝合金尺长3.8米（可根据实际情况调整长度）。
在铝合金尺正中央，贴上一个反射贴片。
根据管环、铝合金尺、反射贴片的尺寸，就可以计算出实际上的管环中心与铝合金尺上反射贴片中心的高差。
测量时，首先用水平尺把铝合金尺精确整平，然后用全站仪测量出铝合金尺上反射贴片中心的三维坐标，就可以推算出实际的管环中心的三维坐标。
每次管片测量时，应重叠5环已经稳定了的管片，这样就可以消除测错的可能。
图11管片测量示意图
图12管片中心标高推算示意图
第8章竣工测量
1）平面贯通测量，在隧道贯通面处即吊出井位置处，采用坐标法从始发井向出洞车站处测定贯通点坐标，并归算到预留洞口的断面和中线上，求得横向贯通误差和纵向贯通误差进行评定其标准见下表:
2）高程贯通测量，用水准仪从两端测定贯通点的高程，其互差即为竖向贯通误差，评定标准见下表:
表1城市地下铁道平面与高程贯通误差限差表
项目
误差
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/1000
竖向贯通中误差
≤±15mm
≤±9mm
≤±15mm
≤±25mm
3）隧道贯通后，地下导线由支导线经与另一端基线边联测变成了附合导线，支水准变成了附合水准，当闭合差不超过限差规定时，进行平差计算。
4）按导线点平差后的坐标值调整线路中线点，调整后再进行中线点的检测，高程应用平差后的成果。
5）隧道贯通后导线平差的新成果作为净空测量、调整中线、测设铺轨基标及进行变形监测的起始数据。
6）在隧道施工和测量全过程中坚持“质量第一，优质服务”的原则，建
立健全质量保证体系；为确保本工程质量、工期、将实行目标管理；确保测量全过程严格按照测量规范、规程的技术规定及方案实施，及时进行复测量，指导和解决测量难题，确保测量工作万无一失。
第9章测量技术的保障措施
由于工程工期和施工环境的限制，结构施工要形成流水作业，这使得测量工作不允许出现误差超出限差的情况，在施工中，必须高度重视测量工作，必须加强施工测量检核。
为达到中线和标高的测量误差均在限差内的目的，特制定以下技术措施：
1、施工放样前将施工测量方案报告监理审批。
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置等。
2、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。
3、建立测量复核制度，按〝三级复核制〞的原则进行施测。
首先由测量员
对施工控制网进行精密测量，对施工点位进行放样，然后由测量工程师进行检核；总结资料上报项目总工程师，确认无误后由监理工程师对上述工作进行复核，确保工程的顺利进行。
4、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、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与校核，合格后方可投入使用。
6、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。
如发现疑问做好记录并及时上报，待得到答复后，才能进行测量放样。
7、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。
测量必须一人计算，另外一人复核。
抄录资料，亦须认真核对。
8、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、测量所用点位坐标以及测量要达到的目的向测工进行交底，做到人人明白；平面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。
9、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，随时检查点位变化。
严格遵守各项测量工作制度和工作程序，确保测量成果的准确性。
10、外业后，应检查外业记录的结果是否齐全、清晰、正确，另有一人复核结果无误后，向工区技术主管交底。
11、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以外、坚固稳定、不易受破坏且通视良好的地方。
定期对上述桩点进行检测，测量标志旁要有明显持久的标志或说明。
12、外业前，列出所要用的测量仪器和工具，检查是否完好。
在运输和使用测量的过程中，应注意保护，如发现仪器异常，应立即停止使用并送检，并对上述检测成果重新作出评定。
13、测量过程中，必须清除干扰，须停工的停工，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。
14、积极和测量监理工程师进行联系、沟通和配合，听取监理工程师提出的测量技术要求和意见，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符合和外业实测确定无误后方可进行下步工序的施工。
15、和相邻标段互相沟通，共用导线点和高程点的测量资料信息共享，适时的组织共用点位的联系测量，保证相邻标段之间衔接处的贯通精度。
第10章主要测量人员和仪器仪表的配置
（根据北京市。
。
。
。
要求，需要人员数量为：
。
。
。
。
。
。
。
。
。
）
表2主要测量人员配置表
主要成员姓名
资质
技术证书编号
付小锋
杨福义
杨文杰
表3主要测量仪器明细
仪器名称
数量
单位
规格型号
测量精度
徕卡全站仪
1
台
TCR1201
1″
2+2ppm
苏一光水准仪（测微器）
1
台
苏光DSZ2
±0.5mm
徕卡棱镜组
2
台
GPR1
铟钢水准尺
2
把
2M
附录
人员资格证书和仪器仪表鉴定证书
目录
第1章编制说明1
1.1编制依据1
1.2编制范围1
第2章工程概况2
2.1工程简介2
第3章控制测量4
3.1复测4
3.2控制测量4
3.2.1平面控制测量4
3.2.2、地面高程控制测量4
3.3竖井联系测量5
3.3.1竖井定向测量5
3.3.1.1一井定向5
3.3.1.2两井定向6
3.3.2高程传递测量7
第4章地下导线高程控制测量8
4.1导线控制测量8
4.2高程控制测量8
第5章施工测量10
第6章盾构掘进控制11
第7章管环测量方法15
第8章竣工测量16
第9章测量技术的保障措施17
第10章主要测量人员和仪器仪表的配置19
附录19
升级会员 