城市轨道交通工程铺轨施工测量技术与方法探析

刘伟

【摘 要】地铁是国际公认的解决大城市交通问题的首选交通工具，由于城市交通轨道一般都在建筑密集、地下管网繁多的城市环境中建设，要实现城市交通轨道的顺利贯通、满足设计要求，不仅需要承包商测量队严格按要求完成本标段的测量工作，而且需要充分考虑各标段之间的衔接，因此，需要有专业的测绘单位负责全线控制测量的检测和管理。本文结合某市交通轨道控制测量检测的实践，提出城市交通轨道控制测量检测内容和控制标准，总结了城市交通轨道控制测量检测的技术方法包括检测原则、技术路线和作业流程等，给出了检测中的关键技术。

【关键词】城市轨道；交通工程；铺轨施工；测量技术；方法

引言：

地铁以运量大、快速、准时、节能、环保及安全舒适等特点成为解决大都市交通堵塞问题的首选交通工具，也逐渐成为城市展示经济实力、城市化建设程度以及高新技术应用的重要标志。城市交通轨道工程建设采用三维坐标解析法進行设计和施工，施工有严格的限界规定、施工误差裕量小、精度要求高，轨道结构采用维修量较小的整体道床、铺设轨道一次到位、几乎无调整的余地，因此，需要高精度的测绘工作给予保障。城市交通轨道一般都在建筑物稠密和地下管网繁多的城市环境中建设，不仅造价昂贵、技术要求高、施工工艺复杂，建设工期一般都在4年～5年，施工时若干标段同时施工且开工时间、施工方法、结构形式、承包商都有所区别。要实现城市交通轨道的顺利贯通、达到设计要求，不仅需要各承包商测量队严格按要求完成本标段的测量工作，而且，必须充分考虑各标段之间的衔接，因此，需要有专业的测绘单位负责全线控制测量的检测和管理。

某市交通轨道工程建设从一开始就实行控制测量检测制度，采用业主测量队模式，通过公开招投标择优选择具有甲级资质的专业测绘队伍代表业主对全线的控制测量成果进行全面的检测、维护和管理，先后制定了业主测量队职责、检测实施细则、复核制度等一系列管理规定，建立了某市交通轨道控制测量检测机制，保证了城市交通轨道控制测量成果的正确性和一致性，为某市交通轨道工程的顺利施工起到了积极的保障作用。本文根据某市交通轨道控制测量检测的实践，提出城市交通轨道控制测量检测的主要内容、控制标准、精度指标、主要技术方法以及涉及的关键技术。

1、检测内容和检测标准

1.1检测内容

城市交通轨道控制测量检测在不同的城市或不同的施工方法会有所差异，总体上主要包括以下工作内容：

（1）地面首级控制测量（包括GPS网、精密导线网、精密水准网）及加密施工控制测量检测；

（2）联系测量检测，并跟踪至适当长度，进行地下精密导线、精密水准的检测；

（3）贯通测量检测；

（4）中线调整测量检测及铺轨控制基标检测；

（5）净空断面和结构横断面测量检测；

（6）设备安装测量检测及施工测量检测；

（7）竣工测量检测；

（8）控制点成果管理及全线统一测量标准的制定等。

1.2控制目标

（1）城市交通轨道控制测量终级目标是保证在任何贯通面上横向贯通中误差不超过±50mm，竖向贯通中误差不超过±25mm。

（2）隧道衬砌及车站建筑物不侵入建筑限界；

（3）设备、管线、装修物不侵入规定限界；

（4）测量成果符合相关法律、法规、规程、规范及业主的要求。

1.3精度指标

按照等精度检测原则并顾及设计要求确定控制测量检测的精度指标。

（1） 平面控制网检测应满足表1和表2的要求。

（2） 地面水准网检测的精度应满足表3的规定。

（3）施工控制测量及地下控制测量检测应满足精密导线和二等水准测量检测的要求。

1.4检测限差

（1）地面控制测量检测以中误差的2倍作为限差。

（2）地面施工控制点检测的坐标互差≤±12mm，高程互差≤±3mm。

（3）地下控制点检测的坐标互差：近井点附近≤±16mm、贯通面附近≤±25mm；地下高程互差≤±5mm。地上地下导线起始边（基线边）方位角检测的互差≤±12″。

（4）控制基标检测限差：直线段与180°较差≤±8″，距离较差≤±10mm；曲线段线路横向偏差≤±2mm，弦长较差≤±5mm；控制基标高程较差≤±2mm，相邻控制基标间高差较差≤±2mm。

1.5检测时间

（1）地面控制网一般应检测3次：第一次检测应在开工前完成，第二、三次检测一般在施工期间根据业主的要求进行。

（2）施工控制测量、联系测量、隧道贯通测量及地下控制测量等应在土建承包商提交施工控制测量成果后10天内完成检测。

（3）断面测量、铺轨控制基标、设备安装测量、竣工测量等检测一般根据施工进度要求由业主统一协调检测时间。

2主要技术方法

2.1检测原则

（1）对原测成果资料进行全面的检查和审核，在此基础上制定切实可行的检测方案。

（2）检测所使用仪器的标称精度应等于或优于原测所用仪器，并经国家认可的测绘仪器检定单位的检定且合格。

（3）检测的技术方法、精度要求、技术指标等均应等于或优于原测，在尽量采用与原测相同的图形结构和路线的同时，适当增加必要的检核条件，如增加与已知点的联测方向、增加测回数等。

（4）检测结果本身应符合相关的规程、规范的要求。

（5）检测成果分析：当检测值与原测值互差小于2倍中误差时，可用原测成果，若大于该值，应认真分析原因，提出成果使用建议。

2.2技术路线

充分应用测绘新技术、新方法、新工艺及先进的测绘设备，认真审查承包商的测绘资料和成果，用等于或优于原测的仪器和方法进行检测，实现数据采集的自动化和数据处理、分析的自动化，及时编制检测报告和成果发布，城市交通轨道控制测量的检测的技术路线如图1所示。

2.3工作程序

根据城市交通轨道工程建设特点及对测绘服务的需求，控制测量检测的工作程序大致按照施工顺序和实际情况制定如图2所示，实际工作中，部分检测工作可能有交叉，但总体顺序基本没有大的变化。

（1）地面控制测量检测在施工开始前进行一次，施工期间进行2次～3次。

（2）实时对土建承包商施测的地面或地下施工控制点进行检测，及时与测量单位、驻地监理及承包商完成控制点交接桩。

（3）根据需求，及时进行联系测量检测及贯通测量检测，保证隧道的正确贯通。

（4）隧道贯通后，进行暗挖隧道贯通测量检测，并根据两端到导线点和高程点，按附合线路对洞内导线合水准进行严密平差。

（5）铺轨结束后，及时进行铺轨控制基标检测。

（6）根据业主要求，完成断面及限界检测。

2.4作业流程

作业流程是检测实施过程中各工序、工种之间的相互联系及接口的综合反映，是项目管理、工作安排的重要依据，是实施质量管理、重点控制的基础，因此，制定科学、合理、可行的作业流程有助于项目的管理和实施。城市交通轨道工程控制测量检测的作业流程如图3所示。

3、测量保证措施

3.1测量工作必须坚持复核制，执行有关测量技术规范，按照规范技术要求进行测量设计、作业和检测，保证各项测量成果的精度和可靠性。

3.2测量记录资料应真实、准确、工整，测量原始记录必须现场同步作出，严禁事后补记，原始资料不允许涂改，不合格的应当补测或重测。

3.3测量的外业工作必须有多余观测，并构成检核条件；内业工作应坚持两人独立平行计算和相互检核。

3.4利用已知点（包括控制点、方向点、高程点）进行引测、加密点位和工程放样前，必须坚持先检测后利用的原则。

3.5控制基标测设完成以后，需两组测量人员交换独立进行外业复测，复测时需通知驻地测量监理旁站记录。

3.6测量仪器在施工前必须送到专业检测机构鉴定，保证鉴定合格证书齐全，由专人保管，测量仪器日常应有专人保管，并做好日常养护。

3.7为保证隧道内的铺轨精度，要求铺轨前应全面检测，通过贯通测量后，对施工控制点进行统一的调整和平差后，再设置基标，以保证基标的精度。

结语：

1）轨道工程测量的主要工作是铺轨基标测量，其实质是按照设计线路和铺轨综合设计图的要求，以一定的间隔，在线路中线或其一侧测设具有精确平面坐标和高程的标志，作为铺轨的平面和高程依据。通过采用上述方法和措施，本工程测量满足了铺轨设计的精度要求。

2）在轨道工程测量工作中精度高、难度大的工作是控制基标的测设，而控制基标的测设关键是归化改正。

3）由于一条线路将埋设大量的铺轨基标，因此测设铺轨基标时必须采用分段控制、中间加密的方法，即先测设控制基标，然后在控制基标间测设加密基标，这样才能保证每一个铺轨基标的精度达到规范要求。

4）测设控制基标时，从一个测设单位附合至下一测设单位时，全长闭合差必须满足规范要求，并要注意与结构的关系，特别注意在车站内完成基标测设后应检查基标与站台之间的距离，避免轨道侵限。

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