北京地铁17号线01标施工测量方案.docx

1、北京地铁17号线01标施工测量方案北京地铁17号线01标施工测量方案中铁十六局集团有限公司 北京地铁17号线01标项目经理部二一六年二月目 录一、编制依据 1二、工程概况 12.1、未来科技城南区站 12.2、未来科技城北区站 22.3、天未区间盾构井未来科技城南区站区间 22.4、未来科技城南区站未来科技城北区站区间 22.5、未来科技城北区站终点区间 3三、施工测量仪器及程序 33.1施工测量仪器 43.2施工测量程序 4四、控制测量 54.1控制测量要求 54.2控制测量原则 64.3地上控制测量 64.4地下控制测量 74.5盾构区间控制测量 94.6井上井下联系测量 94.7井上井下

2、高程传递测量 104.8趋近导线和趋近水准测量 11五施工测量 125.1明挖段施工测量 125.2暗挖段施工测量 145.3盾构施工测量 145.4联络通道的施工测量 20六、贯通测量 206.1贯通误差分析 206.2误差的分析和精度控制 216.3平面测量误差的分析 216.4高程测量误差分析 22七、竣工测量 237.1线路中线点恢复测量 237.2隧道净空断面测量 23八、测量管理 23九、施工测量技术的保障措施 24一、编制依据1）城市测量规范GJJ8-992）地铁设计规范GB50157-20033）工程测量规范GB50026-20074）地下铁道、轻轨交通工程测量规范GB5030

3、8-19995）地下铁道工程施工及验收规范GB50299-20036）城市轨道交通测量规范GB50308-20087）轨道交通隧道工程施工质量验收标准JQB-050-20088）轨道交通盾构隧道工程施工质量验收标准JQB-051-20089）北京市轨道交通新建线路施工测量管理细则10）设计图纸及施工组织计划要求二、工程概况 本标段起讫里程为右K47+042.969右K49+904.452，全长2861.483m，包括两站三区间，即天未区间盾构井未来科技城南区站区间、未来科技城南区站、未来科技城南区站未来科技城北区站区间、未来科技城北区站、未来科技城北区站终点区间。2.1、未来科技城南区站未来科

4、技城南区站位于北京市昌平区北七家镇土沟村未来科技城，线路呈南北走向。车站总长496.8m，主体结构总宽23.7m，其中地铁车站站台层位于地块中部，总长375.1m，总建筑面积为22115.7m2，有效站台长度186m，岛式站台侧站台宽度为3.0m，站台总宽度为14m。结构形式为地下三层三跨框架结构，采用明挖法施工。向北连接未来科技城北区站，相邻区间采用盾构法施工，向南连接天通苑东站，相邻区间段采用明挖法(局部暗挖法)施工。2.2、未来科技城北区站未来科技城北区站位于北京市昌平区北七家镇土沟村未来科技城，线路呈东北-西南走向。工程总长336.9m，主体结构总宽23.7m，其中地铁车站位于地块中部

5、，总长320.1m，总建筑面积为22962m2，有效站台长度186m，岛式站台侧站台宽度为3.0m，站台总宽度为14m。结构形式为地下三层三跨框架结构，采用明挖法施工。2.3、天未区间盾构井未来科技城南区站区间天通苑东站未来科技城南区站区间中的盾构井未来科技城南区站部分，起讫里程右K47+042.969右K47+454.946，总长411.977m。区间线路平面呈曲线，穿越未来科技城B52、B63地块，向北穿越南区三号路、南区二号路后达到未来科技城南区站。区间正线轨顶标高为9.375m10.965m，小里程向大里程方向7.335上坡后接2下坡至未来科技城南区站。区间小里程端设置明挖盾构始发井，

6、与天通苑东站未来科技城南区站的盾构部分相连接；大里程端与未来科技城南区明挖车站连接，并在连接线处设置单渡线。本区间采用明挖法、暗挖法施工。在里程右K47+340.569右K47+370.360位置，区间下穿位于南区二号路下方多条管线，其中20002000电力管沟(埋深约8m)改移困难，故该段区间采用暗挖法施工，其余部分采用明挖法施工。2.4、未来科技城南区站未来科技城北区站区间未来科技城南区站未来科技城北区站区间，起讫里程右K47+951.746右K49+172.796，总长1221.05m。区间位于北京市昌平区未来科技城，线路呈南北走向，自未来科技城南区站向北穿越定泗路、温榆河、滨河路，后到

7、达未来科技城北区站。线路纵向呈V字型坡，由南向北2、17下坡，后接5、19.534上坡。轨顶标高最低为3.42m，最高为10.962m。区间结构设计范围包括正线隧道、联络通道及泵房等。区间在右K48+370.405处设联络通道兼泵房一座，在右K48+960.405处设联络通道一座。联络通道及泵房采用矿山法施工。区间采用盾构法施工，利用两端明挖车站作为盾构工作井，未来科技城南区站北端提供盾构始发井，未来科技城北区站南段提供接收井。区间周边分布有了绿地、大棚及民房及村镇联络道路等，地面无临近的高大建筑物，除定泗路为市政主干道，车辆较多，交通繁忙外，其他道路车辆较少。2.5、未来科技城北区站终点区间

8、未来科技城北区站终点区间，起讫里程右K49+509.696右K49+904.452(含结构端墙)，总长394.756m。区间位于北京市昌平区未来科技城，线路呈南北走向，位于鲁疃西路西侧未来科技城开发地块内。本区间为未来科技城北区站站后折返线，线路自未来科技城北区站向北穿越神华五路、B15-17地块、核心区四号路、B11-13地块、北区一号路后到达终点。线路由南向北2下坡。轨顶标高最高点11.413m，最低点10.625m。区间南端为未来科技城北区站，自里程K49+597.340里程K49+940.845，采用明挖施工，北端为线路终点。明挖区间线路长343.505m，主体结构长343.501m，

9、宽23.3m21.5m，埋深21.116m21.704m。明挖基坑支护形式采用复合土钉+桩锚，地下水处理措施采用止水帷幕。区间内设置交叉渡线，为单层三跨、四跨结构。地铁区间施工与地铁开发相结合，地铁开发结构为地下二层结构，地铁区间位于其下方。因北区一号路下方存在两条2000X2350电力方沟，改移困难，区间自K49+940.845至终点K49+987.445（含结构端墙）采用暗挖法施工。暗挖区间长46.6m，宽21.5m，为三联拱结构，采用CRD法降水施工，结构埋深21.503m21.596m。 三、施工测量仪器及程序3.1施工测量仪器本标未来科技城南区站、北区站及南、北段区间采用明挖施工，两

10、站区间采用盾构法施工，根据以上实际情况，特配备以下测量仪器及工具（见表3-1所示）： 施工测量仪器及工具表 表3-1序号仪器设备名称规格型号单位数量精度1徕卡全站仪TS15A-1 R400台11,(2mm+2ppmD)2全站仪配套基座+占牌套23天宝电子水准仪DiNi03台10.3mm/km4铟钢条码尺2m个20.1mm5苏一光水准仪DSZ2台16水准铝合金塔尺5m个21mm以上测量仪器都经过专业检测部门鉴定并附带检定合格证书。 3.2施工测量程序在施工准备阶段，汇同业主、勘测设计单位和监理单位，进行现场交接桩，办理相关的交接桩手续。交桩后及时进行测量复核，检查导线点的平面坐标和水准点高程的准

11、确性，复测结果平差后报监理工程师，并将所计算的结果与原始资料进行分析对比，如果误差在规范允许的范围内，则所移交的控制点作为施工控制点；如果超过误差范围，则上报勘测设计单位进行复测、修正，直到交接桩控制点准确无误后方用于施工，作为施工控制测量的依据。本标段业主提供的区间隧道平面控制点，点位布设在线路沿线附近的街道马路上，经复测满足精度要求。将业主所交付的导线网加密至区间始发井场地及区间接收井位置。测量程序见下图3-2。图3-2 主要施工测量程序四、控制测量4.1控制测量要求根据甲方所交控制桩点布置的实际情况，由项目部测量队组织对所交桩点进行复测。并及时将复测结果报业主和监理工程师，以获批准。复测

12、精度符合有关规定要求后，将精密导线及精密水准点导线引至明挖段及盾构井附近。在加密控制点时要考虑点的稳定性，以及施工期间的测量精度要求。另外还要顾及车辆、行人对测量施测时不受影响，将所有的控制点合理布控。在施工过程中，项目经理部测量测队主要对施工测量、定位测量、护桩测量的工序检查复核。工程竣工后，按设计图纸进行中线、高程贯通测量，确保中线、标高及建筑平面尺寸达到设计要求。测量原始记录、资料、计算、图表真实完整，不涂改，并妥善保管。测量仪器按计量部门规定，定期进行仪器设备检定，并做好日常保养工作，保证仪器设备状态良好。认真贯彻执行测量复核制度，外业测量资料必须经过第二人复核，内业测量成果必须二人独

13、立计算，相互校对，作到步步有复核，确保测量成果的准确性。4.2控制测量原则遵照地下铁道轻轨交通工程测量规范中的相关规定，本着经济合理、安全适用、技术先进、确保质量的原则。主要负责现场测量控制工作，复核检查施工测量组的测量工作，负责与线管公司、测量监理单位、驻地监理测量工程师等单位的内外联系协调工作；施工测量组：主要负责现场的施工放样及相应技术交底工作与现场测量值班。各级测量机构配备熟练的技术人员及先进精密的测量仪器设备。做到步步进行复核检测，对各种桩点严加保护，以此实现控制测量的目的。4.3地上控制测量4.3.1地上平面控制测量根据交桩资料，第三方测量单位提供的控制点不能满足实际施工测量工作的

14、需求，因而在明挖结构、盾构始发井附近需加设两个通视良好、不易破坏、且能满足施工测量需要的近井点。近井点与控制点联测，采用精度1的全站仪测角四测回（左、右角平均值之和与360的较差应小于4），往返测距互差小于3mm，并严密平差进行数据处理。为了保证本区间与相邻区间的贯通，导线测量时需联测相邻区间所用的控制点两个以上。精密导线的主要技术要求见表4-1。精密导线的主要技术要求 表4-1导线长度(km)平均边长(m)测角中误差()每边测距中误差(mm)测距相对中误差DJ1测回数方位角闭合差 ()相对闭合差相邻点的相对点位中误差(mm)342502.541/60000451/3500084.3.2高程控

15、制测量以首级控制水准网为基准测设二等加密水准网，并且联测到相邻区间所使用的水准控制点一个以上。将水准网在二等水准点之间布成附合环线，往返测量、附和闭合差8mm（L为附和线的路线长度，以公里为单位）。精密水准点的埋设采用混凝土普通标石或利用平面控制网点加测高程来作为水准点，其规格按城市测量规范有关要求确定。每个端头井附近至少布设两个埋设稳定的水准基点，以便相互校核。二等水准测量观测，技术要求按照城市轨道交通工程测量规范如下表4-2所示。 二等水准测量观测技术要求 表4-2等级仪器等级视距（m）前后视距差（m）前后视距累计差（m）视线离地最低高度（m）II等DS1602.04.00.34.4地下控

16、制测量4.4.1地下平面控制测量地下平面控制测量的起算点，利用直接从地面通过联系测量传递到地下的控制点。地下导线主辅导线，随着隧道的开挖而向前延伸。并在隧道内设置通视效果好且稳固的导线点，直线隧道施工控制导线点平均边长150米，曲线隧道控制点间距，一般边长不小于60米，如图4-3所示。图4-3 隧道内导线布置示意图临时导线布设测量的技术要求见表4-4。 施工导线测量技术要求 表4-4仪器等级测角中误差（）测距中误差（）测回数651852定期检查洞内各导线点，如发现误差超限，及时改正，确保隧道高精度贯通。4.4.2地下高程控制测量地下高程控制测量在城市二等水准控制点基础上，沿隧道线路采用闭合水准

17、路线或复合水准路线进行加密。开挖至竖井段，利用悬挂钢尺法与地面二等水准控制点进行联测，所得高差，用测量软件进行平差。高程控制测量要满足表4-2的技术要求。在工作面向前推进的过程中，对于所敷设的水准支线，要进行往返观测，当往返测不符值在容许限差之内，则取高差平均值作为其最终值，用以推算各水准点的高程。为检查地下水准标志的稳定性，确保控制点的精确、可用，应定期地根据地面水准点进行重复的水准测量，将测得的高差成果进行分析比较。根据分析的结果，若水准标志无变动，则取所有高差的平均值作为高差成果；若发现水准标志变动，则应按一等水准测量的方法重新引测，采用新的测量成果。地下水准测量施测时，水准点宜50米设

18、置一个，使用不低于DS2级水准仪。4.5盾构区间控制测量本标段未来科技城南区站未来科技城北区站两车站间为盾构区间，全长1221.05m，盾构区间隧道控制测量是隧道施工中的重点，为保证测设精度，用精密投点仪将控制点引至井下。投点前，与明挖段控制网联测保证与明挖段贯通的精度。并定期与地面控制网联测，调整闭合差。在始发井（盾构井或端头井）施工前通过地面控制网用全站仪及投点仪准确向始发井中投点，再利用陀螺经纬仪测定控制隧道导线基线，设置测量控制点。再将利用基线导线引入区间隧道。4.6井上井下联系测量将地面控制测量数据传递到隧道内，以便指导隧道施工。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，

19、建立近井点，再通过近井点把平面坐标和高程引入竖井下，为隧道开挖提供井下平面和高程依据，检测严格按照北京市轨道交通新建线路施工测量管理细则里的要求执行。本标段未来科技城南区站未来科技城北区站两车站的区间工程采用盾构法施工，根据施工工艺和现场施工条件，为保证测量精度和优化现场作业，为满足测量精度保证隧道贯通，采用导线竖向传递法进行联系测量（由地上近井点通过投点测量传递到工作井下组成控制网同时利用两井定向进行复核测量），如图4-5所示。图4-5 向井下投点示意图4.7井上井下高程传递测量高程控制点，是通过设在地面的高程控制点，利用精密水准仪配合钢尺将高程引入明挖段及区间隧道。在施工时，多次将高程由地

20、面引至地下复核，并进行明挖段与区间高程联测，保证高程精确。高程控制路线应选择连接各洞口最平坦和最短的线路，以达到设站少、观测快、精度高的要求。每一个洞口应埋设3个水准点，以相互检核；两水准点的位置，以能安置一次仪器即可联测为宜，方便引测并避开施工的干扰。洞外高程控制测量，是按照设计精度施测各开挖洞口附近水准点之间的高差，以便将整个隧道的统一高程系统引入洞内，以保证在高程方向按规定精度正确贯通，并使隧道各附属工程按要求的高程精度正确修建。地面高程控制网采用城市精密水准点布设精密水准点。精密水准网沿车站及隧道线路布设成附和路线、闭合路线，在明挖区间、盾构机始发井及接收井各设置3个水准点。往返较差、

21、附和或环线闭合差（L为往返测段、附和或环线的路线长度为Km）。 精密水准点应选在离施工场地变形区外稳固的地方，墙上水准点应选在永久性建筑物上。水准点点位应便于寻找，保存和引测。精密水准点间距平均300m。精密水准测量观测的视线长度60m，前后视距差1m、前后视距累计差3m，视线差、视线高度：视线长度20m以上0.5m,视线长度20m以下0.3m。精密水准网数据处理采用软件进行严密平差，成果取值应精确至毫米。精密水准测量结束提交高程成果表和精度评定等资料并及时上报监理。传递高程测量采用钢尺及水准测量，通过在井内悬吊钢尺的方法进行高程传递测量时，并应在钢尺上悬吊与钢尺检定时相同质量的重锤，地上和地

22、下安置的两台水准仪同时读数。每次应独立观测三测回，每测回应变动仪器高度，三测回测得地上、地下水准点的高差较差应小于3mm。三测回测定的高差，进行温度、尺长改正，如图4-6所示。图4-6 井上井下高程传递测量示意图4.8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。近井点应与线路沿线上的精密导线点通视，并应使定向具有最有利的图形。趋近导线测量使用1级全站仪观测4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2测回，同一测回距离互差3mm，用严密平差进行数据处理。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。趋近水准测量采用国家二等精密水准测量

23、方法和8mm的精密要求进行施测。五施工测量本合同段的施工测量主要包括：明挖车站和明挖区间、暗挖区间和盾构区间。5.1明挖段施工测量明挖段施工测量是控制明挖段各个结构尺寸、限界尺寸满足设计和使用要求，保证施工顺利进行的重要环节。土方开挖及结构施工测量严格对标高及净空尺寸控制。利用地面上所布控的精密导线控制网和水准点，在明挖段向底板投点。对所投下的导线控制点与地面控制点进行严密平差后，测定出底部测量控制网，利用此控制网放出明挖段主要轴线和线路中心线，并定期与地面控制网、区间控制网联测，调整闭合差。5.1.1围护桩施工测量在围护桩施工放样时，依据线路中心控制点进行，放样误差控制在：横向误差控制在05

24、0mm之内，纵向误差控制100mm。5.1.2基坑开挖施工测量在基坑施工开挖测量时，严格控制基底标高，避免基底超挖允。使基坑标高控制在允许范围mm；平整度20mm，并在1m范围内不得多于1处。垫层混凝土模板检查测量时，模板支立要平顺，位置正确。其允许误差为：高程mm；宽度以中线为准，左右各成为20 mm；变形缝处测量检查时，不顺直度在全长范围内不得大于1；里程20 mm. 垫层混凝土灌注，垫层表面标高其允许偏差为： mm，表面平整度3 mm。5.1.3结构板施工测量顶板模板安装过程中，将线路中线点和顶板宽度测设在模板上，顶板模板施工时预留沉落量，防止顶板下沉而侵入净空。铺设模板施工测量进，预留

25、1030 mm沉落量，使其顶板结构模板高程允许误差为：设计高程加预留沉落量mm;中线测量允许误差在10 mm;宽度测量的允许误差mm。层板模板测量允许偏差为：高程10 mm, 表面平整度5 mm。底板砼面测量其允许偏差为：高程10 mm, 表面平整度10 mm。5.1.4墙体施工测量墙体施工测量根据线路中心线来测放墙体结构，应根据放线位置分层支立模板，内模板与顶模板连接好并调整净空合格后固定；外侧模板应在钢筋绑扎完后支立。模板支立测量允许误差为：垂直度2；平面位置10 mm。5.1.5结构柱施工测量结构柱施工测量根据中线及轴线来测放柱的准确位置，在柱的模板测量时允许误差为：垂直度1,平面位置，

26、顺线路方向20 mm,垂直线路方向10 mm.5.1.6结构施工测量外放规定施工中为避免施工时造成误差，影响结构净空尺寸，确保更好的满足设计要求，在天未区间盾构井未来科技城南区站区间、未来科技城南区站、未来科技城北区站、未来科技城北区站终点区间施工测量中需要按调整外放数据表外放，具体详见调整外放数据表5-1。 调整外放数据表 表5-1序号工程部位外放值说明1围护桩100mm2明挖段二衬边墙50mm3暗挖段二衬边墙50mm4车站底板标高下放20mm5车站顶板标高上抬20mm6各层板标高按设计不动7站台板标高按设计不动5.2暗挖段施工测量暗挖段施工测量利用地面上所布控的精密导线控制网，分别在明挖段

27、向车站底板投点。对所投下的导线控制点与地面控制进行严密平差后，测定出车站内部测量控制网，定期与地面控制网、区间控制网联测，调整闭合差。并向暗挖段中板及底板上增设控制点，同时在暗挖段两侧明挖段处底板和层板布控左右轨道中心线控制点，为暗挖段施工开挖掘进控制方向。5.3盾构施工测量5.3.1盾构测量的原理盾构施工测量主要采用盾构机的制导系统来指示掘进方向。运用自带的自动定位测量导向系统。确定盾构机的位置是由三维坐标（即：X、Y、Z）来控制的。在盾构机掘进过程中，通过操作驾驶室内的PC机，使SLS-T系统进入掘进状态，这时激光全站仪开始进入工作状态，它发出的激光束穿过台车及盾构机内一段无障碍物的测量通

28、道（德国海瑞克制造的盾构机测量通道预留在盾构机的右上方），直射到装于盾构机尾盾的电子激光系统（ELS）及测距棱镜上，ELS就能根据激光束射入面板的角度计算出水平角、仰角，TBM的滚动和倾斜通过安装在ELS上的测斜仪直接测定，同时全站仪照准测距棱镜，得到ELS靶与经纬仪之间的距离，从而得到TBM的准确里程，这些数据每两分钟（此时间的长短可由TBM的掘进状态来调整）向VMT的电脑上传送两次，这时电脑上显示出盾构机在当时的掘进姿态和里程。盾构机司机可以根据电脑所显示的信息做出调整。激光全站仪安放在管环右上方的支架上，通过激光站的前移（直线上每4045m前移一次，曲线上每2025m前移一次）持续指引盾

29、构机的前进，如图5-2所示。 图5-2 VMT工作示意图TBM-盾构机、ELS-电子激光系统通过专用的全站仪安置在盾构管片上的支架上（如图5-3所示），对盾构机的接收靶心实时提供方向，隧道内施工测量布设平面示意图如5-4所示。图5-3 全站仪支架安装示意图 注：基本导线（高程控制点）边长120m采用支导线形式施工导线（施工高程点）5080m采用小三角形式图5-4 隧道内施工测量布设平面示意图盾构机的推进根据可视化电脑屏幕中的中心标进行推进，见可视化中心推进图5-5，隧道内盾构机控制测量如平面示意图5-6所示。图5-5 可视化中心标推进图5-6 隧道内盾构机控制测量平面示意图5.3.2盾构机始发

30、前的安装调试测量始发前的安装调试测量包括洞口钢环、盾构基座、反力架的安装测量，盾构机姿态测量。(1)为了保证盾构顺利始发及接收，要精确进行洞口钢环的安装、盾构始发基座和反力架的安装以及盾构机姿态的测量。本区间因先施工车站，在车站进行侧墙结构施工时，要精确测放盾构始发和接受井洞口预埋钢环的位置，通过联系测量到车站底板的测量点位采用极坐标法精准测放预埋钢环的圆心和钢环内边线并做好明显标记，平面、高程与设计值较差均小于3mm，并请第三方复核。(2)盾构基座的定位在盾构机后配套下井前，根据图纸所提供的数据，在始发井测定两个中线点，放样基座中心线。基座摆设时如果能够架设棱镜测量则采用棱镜测设；架设棱镜困难时则采用悬挂线绳吊垂线的方法定位基座，确使基座中线与设计中心重合。高程采用先定基座四个角点，再定其它各点的方法，以保证基座轨面准确。三维坐标测设值与设计值较差应小于3mm。(3)反力架的安装测量反力架四脚的位置可事先放样出来。其前后倾斜可在垂直于中线6米处置镜，在不同的高程面上测量距离差。保证反力架在基座方位的法线方向上，直线段始发时基座中线与