地铁施工控制测量检测技术方法

闫阳阳

摘要：本文从地鐵施工测量质量指标和检测限差、地铁施工控制测量检测内容和技术方法、控制测量检测技术重难点和保障措施进行了探讨和分析，对城市轨道交通工程控制测量检测工作具有重要的参考价值。

关键词：地铁；控制测量；检测内容；技术方法

1 引言

地铁控制测量的主要目的是保证隧道准确贯通，确保线路分段工程及与其它线路衔接无误并满足设计限界要求，保证全线在统一坐标系下高质量完工[1]。地铁土建施工工艺复杂、承包商多，测量水平参差不齐，这对地铁控制测量提出了更高的要求[2]。本文根据深圳地铁控制测量检测项目实践经验，详细分析了控制测量检测检测内容、技术要求、检测指标和重难点及保障措施。

2 地铁施工测量质量指标和检测限差

2.1地铁施工测量质量指标

地铁施工测量质量管理目标为：保证地铁建成后线路平、纵断面符合设计要求；建筑体、地下结构及各种设备能准确就位，保证建成一条高质量、高标准的地铁工程[3]。地铁施工控制测量的基本质量目标包括：贯通后总误差满足表（2-1）的规定；隧道衬砌和车站建筑物不侵入结构限界；装修物、设备、管线不侵入规定限界；各设备竣工形体、建筑物满足施工验收标准[4]。

2.2地铁施工测量检测限差

控制测量检测成果的取值原则为：当原测成果和检测成果较差不大于2倍中误差时，采用原测成果。根据隧道贯通总误差要求，深圳市城市轨道交通施工测量检测的各项限差如下：

地上导线点的坐标互差≦±12mm；地下导线点的坐标互差：当贯通距离小于600m时≦±14mm、当贯通距离大于600m时，坐标互差≦±18mm；地下导线起始边（基线边）方位角的互差≦±12″；导线边的边长互差≦±8mm；地上、地下高程点高程的互差≦±3mm，≦±5mm；相邻高程点高差的互差≦±3mm；隧道中线点、高架桥墩台中心坐标的互差≦±6mm；竖井、桥墩等经悬吊钢尺传递高程的互差≦±3mm；严格控制影响隧道横向贯通误差的因素。

3 地铁施工控制测量检测内容和技术方法

3.1地铁施工控制测量检测内容

结合我公司深圳市城市轨道交通13号线工程控制测量检测工程实践，控制测量检测工作的主要内容包括：

1）接受业主委托；根据现场情况进行踏勘，收集原始资料；制定施工控制测量检测技术方案，并报业主单位认可；编制相关工作管理办法和实施细则；

2）代表业主交接桩，接收设计单位移交给地铁公司的地铁施工控制网、桩点及其它测量资料，负责工程实施中各个阶段的交接桩工作。检测并维护首级平面控制网、二等水准网、沿线精密导线网、精密水准网，确保施工测量控制网的准确性和完整性；制定和统一全线测量作业标准，保证各分段工程的衔接，确保全线在统一坐标系统下进行施工；

3）对各承包商的测量技术方案进行审核，对测量成果进行检测；对各承包商的地面加密控制点进行检测。对全线施工单位传递或引测的隧道洞内控制点、中线控制点、精密导线点、精密水准点进行检测。

4）在地铁暗挖段进行竖井联系测量检测，确保从竖井传递的平面坐标、高程成果的正确性；进行地下精密导线、精密水准的检测，并跟踪至适当长度。

5）暗挖段的贯通测量；全线中线竣工测量；净空断面测量；铺轨控制基标（CPIII）测量、检测；限界测量等。

3.2地铁施工控制测量检测流程

承包商各分项测量工作独立完成，如施工测量方案编制、加密控制网布设、竖井联系测量、隧道内加密控制点测量、贯通测量、断面测量、铺轨控制测量等，由项目部审核后报送测量监理工程师；测量监理工程师负责审核承包商的测量技术方案、测量成果等，不符合要求可责令承包商返工，满足要求后由总监理工程师签字报送控制测量检测单位；控制测量检测单位收到监理部审核承包商的成果后将进行复审，如承包商的成果满足有关要求，检测单位将在最短的时间内安排检测，并将检测成果返回监理部，监理部将检测结果返回给承包商。

3.2地铁施工控制测量检测技术方法

3.2.1 地面控制测量检测

在地铁线路施工前，由设计院在地铁沿线布设二等卫星定位控制网，三等精密导线网和II等水准网，为地铁施工提供精确测量数据。在接收到业主单位委托后，对设计院布设的地面控制网进行首次检测，在检测前应对原测成果进行全面的检查和分析，对起算成果数量、联测情况、网型合理性进行检查。工程建设过程中应1年～2年复测1次，并根据控制点稳定程度改变检测频次。

1）地面平面控制测量

城市轨道交通平面控制网分三级布设，一等网为全市轨道交通平面控制网，采用静态测量方法一次全面布设；二等网为线路控制网，采用静态测量方法分期布设；三等网为线路加密控制网，采用精密导线测量方法。二等线路控制网具有满足各自线路建设运营的功能，应采用至少3个一等全市轨道交通控制点作为约束点，并应沿线路布设。在隧道出入口、车站、竖井和车辆段附近设置控制点，在线路衔接或换乘处布设2个以上的重合点。三等线路加密控制网沿线路两侧布设，采用附合导线、闭合导线或结点导线网形式。

2）地面高程控制测量

城市轨道交通地面高程控制测量采用II等水准测量方法，水准路线布设成附合路线、闭合路线或结点网。II等水准网点间平均距离宜小于2km，竖井、车站及车辆段附近的水准点不宜少于2个。

3.2.2 施工加密控制点测量检测

施工加密控制点是土建承包商在二等卫星定位控制网、三等精密导线网和II等水准网基础上，布设在车站、竖井及车辆段等附近的能够满足施工放样要求的控制点。加密控制点测量检测技术要求同地面控制测量。

3.2.3 联系测量检测

联系测量的目的是将地面控制点坐标、方位及高程传递到车站底板，以指导盾构机掘进、隧道开挖等。联系测量是施工控制测量工作的重中之重，也是要求最高、难度最大的重点工作。联系测量包括地面近井导线测量、近井水准测量及通过斜井、竖井、钻孔、平峒的定向测量和高程传递测量。在隧道贯通前，联系测量工作应至少进行3次，当单向掘进隧道距离大于1.5km时，应采用高精度联系测量方法或增加联系测量次数，提高定向精度。

平面联系测量检测可根据不同的情况采用陀螺全站仪加铅垂仪组合定向、一井定向、两井定向、投点定向和导线直接传递等；高程联系测量可采用电磁波测距三角高程法、悬挂钢尺法、电磁波测距法和水准测量法等。平面联系测量精度的好坏对隧道掘进的影响最大，对地下定向边方位角的检测应按照检测限差严格执行。

3.2.4 地下控制测量、贯通测量

地下控制测量包括地下平面控制测量和地下高程控制测量，起算点为联系测量成果。地下控制测量的技术要求同地面控制测量，在隧道贯通前与联系测量同步进行，当单向隧道掘进长度超过1500m时，应采用陀螺仪定向法增加约束条件以满足隧道贯通要求。相邻车站间或相邻竖井间隧道贯通后，地下控制点间构成附合线路，进行隧道贯通测量。

4 控制测量检测技术重、难点和保障措施

4.1施工控制测量检测技术重、难点

1）轨道交通项目平面及高程控制网一般沿线路布设，在项目实施过程中，受施工及其它影响，会出现控制点被破坏的情况，所以对于控制点的保护和及时恢复是城市轨道交通控制测量检测的重点；

2）精密导线网测距精度的高低，对相邻点的相对点位中误差影响很大，如何提高精密导线网的测距精度，是城市轨道交通控制测量检测任务的重点；

3）城市轨道交通工程通常按标段施工，且开工时间、施工方法不同，又分别由不同的承包商施工，各承包商的测量管理水平、测量人员水平参差不齐，如何让各承包商依照规范要求在相同的作业标准下作业，是城市轨道交通控制测量检测任务的难点；

4）对于长大区间如何保证联系测量的精度以及隧道内加密控制点的精度，确保区间顺利贯通，是城市轨道交通控制测量检测的重点也是难点。

4.2控制测量检测技术保障措施

1）建立控制点巡视专项记录，定期对全线控制点进行巡视，发现破坏后立即进行维护，将维护成果及时上报至业主，并将维护成果向承包商进行交桩；

2）为了提高精密导线网测距、测角精度，在精密导线网检测过程中投入高精度测量机器人，选择适合观测的时段进行精密导线网的检测，测量时精确测定温度、气压及湿度值，进行改正，并采用三脚联架法进行精密导线网的检测；

3）建立完善的技術交底工作，统一作业标准。施工开始前，对标段项目管理人员和施工人员进行交底，确保各承包商按标准作业，制定统一的报审表；

4）对于长大区间，在进行洞内平面控制点检测时，采用闭合导线、双支导线或彼此相连的带状导线环（网）等方式提高点位精度，或者采用陀螺经纬仪定向，调整盾构掘进方向，满足要求时，取平均值作为指导施工的依据。进行洞内高程控制点检测时，采用II等水准的方法，起算于地下近井水准点且至少联测两个已知点作检核。满足要求时，取逐次平均值作为指导施工的依据。

5 结语

施工控制测量检测工作是保证各工区顺利衔接重要工作，是地铁能否顺利贯通并建成高质量、高标准工程的重要工作。总结地铁施工控制测量检测技术方法、工作流程、关键技术，对提高控制测量检测工作具有重要意义。

参考文献：

[1] 秦长利. 城市轨道交通工程测量[M]. 中国建筑工业出版社， 2008（07）.

[2] 方门福. 地铁控制测量检测技术方法探讨[J]. 城市勘测， 2014（4）.

（作者单位：机械工业勘察设计研究院有限公司）