城市地鐵盾構(gòu)施工測(cè)量若干問題的探討

徐輝

中鐵第六勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司 天津 300000

關(guān)于高質(zhì)量地鐵的建設(shè)，需要具備高標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，施工設(shè)備、工藝與材料的先進(jìn)性，且與施工精度有很大關(guān)系，為確保設(shè)計(jì)的高標(biāo)準(zhǔn)行與施工的精度性采用合理有效的測(cè)量措施十分有必要。

1 盾構(gòu)隧道測(cè)量

所謂地下工程測(cè)量主要是建設(shè)與運(yùn)營(yíng)地表下面工程建筑物所開展的一系列測(cè)量工作，具體包括地下工程的勘察設(shè)計(jì)、施工與運(yùn)營(yíng)各階段的測(cè)量。其中地下工程測(cè)量旨在規(guī)定誤差范圍內(nèi)確保線狀工程能夠正確貫通，嚴(yán)格按照相關(guān)設(shè)計(jì)要求保證面狀工程能夠按時(shí)竣工。盾構(gòu)法憑借自身一系列優(yōu)勢(shì)而廣泛的應(yīng)用于隧道施工中，如經(jīng)濟(jì)性、工藝特點(diǎn)獨(dú)特等，其測(cè)量工作的需求如下：

（1）地面控制測(cè)量：將地面上的平面模型、控制網(wǎng)建立起來(lái)；

（2）聯(lián)系測(cè)量：向地面下傳遞地面上的坐標(biāo)（X、Y、Z）、地面方向、高程，將地面上下一致的坐標(biāo)系統(tǒng)建立起來(lái)。

（3）地面下控制測(cè)量：地面下、高程控制；

（3）隧道內(nèi)部施工：出于對(duì)隧道設(shè)計(jì)方案的考慮而放樣。

開展上述一系列測(cè)量的作用，具體如下：

（1）標(biāo)注地面下的工程建筑物設(shè)計(jì)中心線、高程，將開挖方向、襯砌、施工位置確定下來(lái)；

（2）開挖面工程進(jìn)程中，需嚴(yán)格按照平面于高程設(shè)計(jì)方案，確保施工中線能夠正確的貫通、在界線以內(nèi)開挖，在完成貫通工程之前冷凝管準(zhǔn)確的建造全部建筑物。

（3）及時(shí)正確的安裝工程設(shè)備；

（4）將詳細(xì)的完工測(cè)量材料提供給相關(guān)管理部門、設(shè)計(jì)所。

盾構(gòu)施工測(cè)量工作的開展需要盾構(gòu)機(jī)工程時(shí)刻保持瞬時(shí)姿態(tài)，且能夠嚴(yán)格按照隧道設(shè)計(jì)中線來(lái)運(yùn)行盾構(gòu)機(jī)構(gòu)；提供正確的盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)參數(shù)為相關(guān)盾構(gòu)操作工作者，對(duì)于隧道襯砌環(huán)的安裝質(zhì)量能夠開展準(zhǔn)確的測(cè)定。確保盾構(gòu)機(jī)能夠嚴(yán)格根據(jù)開始時(shí)井經(jīng)區(qū)隧道正確駛?cè)虢邮站Ｕ隙軜?gòu)法隧道工程測(cè)量能夠在很精確的精度下完成。

2 貫通誤差

盾構(gòu)法隧道施工過(guò)程中，各種誤差的存在會(huì)導(dǎo)致在開挖工程中不能良好的連接工作面的中線 ，如地面上下的控制測(cè)量誤差、細(xì)微部放入樣時(shí)的誤差等，這種錯(cuò)開情況的出現(xiàn)即所謂的貫通誤差。

隧道貫通后需要立即對(duì)X、Y、Z方向的貫通誤差進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。對(duì)于地鐵工程而言，通常規(guī)模巨大，需要多個(gè)單位混合施工。在這其中不可避免的會(huì)存在這樣或那樣的施工、測(cè)量誤差，工程中的施工中線各單位并不能保證其嚴(yán)格的處于開始設(shè)計(jì)處，相應(yīng)的就需要開展減緩隧道襯砌與軌道鋪設(shè)工程，因此必須調(diào)測(cè)工程線路中線與坡度，有必要開展調(diào)測(cè)工作，從而獲取到對(duì)行車最有利的隧道工程值與中線位置。

調(diào)整貫通誤差時(shí)，需要再隧道中尚未襯砌的位置，對(duì)于已經(jīng)襯砌位置不要涉及，區(qū)間中線施測(cè)精度需要比車站中線低，區(qū)間中間需進(jìn)行簡(jiǎn)單的調(diào)整，經(jīng)調(diào)整后若侵入部分邊、中間墻限界，則部分修補(bǔ)、剔鑿選擇性的進(jìn)行，若剔鑿、修補(bǔ)部分較多，則需要適當(dāng)?shù)脑黾忧€或變更線路坡度。誤差經(jīng)過(guò)調(diào)整后，需要嚴(yán)格根據(jù)調(diào)整好的高程值與中線位置對(duì)沒有襯砌的工程進(jìn)行施工。

3 盾構(gòu)隧道工程測(cè)量中的貫通誤差分配

關(guān)于盾構(gòu)隧道工程的測(cè)量，可以隨意設(shè)定地上控制網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)形狀，但是在地面下控制測(cè)量時(shí)的形狀必須為成支導(dǎo)線，關(guān)于測(cè)量精度的測(cè)定主要是貫通誤差上下限值得配賦。工程施工中線位置與貫通誤差在一定程度上取決于隧道內(nèi)的導(dǎo)線測(cè)量，對(duì)于施工、放樣誤差對(duì)精度的作用不需要計(jì)算。為此，測(cè)量誤差影響貫通精度的主要因素在于地面上、下控制網(wǎng)的設(shè)置方式與豎井聯(lián)系測(cè)量。隧道內(nèi)、外控制與豎井聯(lián)系測(cè)量是造成隧道貫通誤差的主要來(lái)源。

隧道項(xiàng)目施工時(shí)，關(guān)于地面與洞內(nèi)控制測(cè)量多由許多不同單位完成，因此需要對(duì)貫通誤差進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆峙?。平面控制測(cè)量中，相比較于洞內(nèi)，地面條件好因此能夠取得較高的控制測(cè)量精度，相應(yīng)的便需要對(duì)洞內(nèi)導(dǎo)線測(cè)量精度進(jìn)行調(diào)整。關(guān)于對(duì)隧道貫通精度所造成的影響，地面控制、單向開挖洞內(nèi)導(dǎo)線測(cè)量誤差彼此獨(dú)立，采用豎井開挖的隧道，對(duì)于貫通精度作用較大的當(dāng)屬豎井聯(lián)系測(cè)量，因此這也是一個(gè)影響誤差的主要因素，且具有一定獨(dú)立性。

4 隧道控制測(cè)量中的控制誤差環(huán)節(jié)

關(guān)于盾構(gòu)法隧道施工主要是從一個(gè)方向的豎井向另一個(gè)方向挖掘，貫通誤差會(huì)相應(yīng)出現(xiàn)在線路的三個(gè)方向，即X、Y、Z，其中影響最為嚴(yán)重的當(dāng)屬X方向，是隧道控制測(cè)量需要重點(diǎn)關(guān)注的環(huán)節(jié)。在原設(shè)計(jì)圖紙與工程要求范圍內(nèi)需要開展全部的測(cè)量工作，即從地面上、地面下到洞內(nèi)，確保貫通精度，尤其是X方向。

5 盾構(gòu)機(jī)態(tài)和環(huán)片測(cè)量

為能夠嚴(yán)格按照原定設(shè)計(jì)圖紙中的線路來(lái)促使盾構(gòu)機(jī)準(zhǔn)確的掘進(jìn)，通常需要將TCA全站儀、陀螺儀等導(dǎo)向設(shè)備設(shè)置在盾構(gòu)機(jī)上，掘進(jìn)時(shí)這些設(shè)備便于對(duì)參數(shù)、標(biāo)注姿態(tài)進(jìn)行隨時(shí)糾正。受導(dǎo)向設(shè)備精度限制、施工因素的影響下，致使設(shè)備數(shù)據(jù)缺乏精確性與可靠性，必須采用人工測(cè)量的方式進(jìn)行輔助，準(zhǔn)確檢測(cè)盾構(gòu)機(jī)態(tài)，確保得到相對(duì)正確的姿態(tài)參數(shù)與糾正數(shù)據(jù)。

采用全站儀與多種輔導(dǎo)工具能夠準(zhǔn)確的測(cè)量盾構(gòu)機(jī)態(tài)，按照設(shè)計(jì)要求可以將盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)時(shí)的瞬時(shí)位置及時(shí)測(cè)量出來(lái)，看二者是否相符。關(guān)于盾構(gòu)機(jī)上標(biāo)志點(diǎn)的測(cè)定，可采用數(shù)學(xué)公式來(lái)對(duì)盾構(gòu)機(jī)瞬時(shí)位置的精確性進(jìn)行確定，以此可以提供必要的修正參數(shù)，便于盾構(gòu)機(jī)操作者進(jìn)行正確操作。

關(guān)于環(huán)片測(cè)量主要在于是否按照原來(lái)設(shè)計(jì)圖紙要求來(lái)對(duì)環(huán)片安裝位置進(jìn)行測(cè)定，采用全站儀與多種輔助設(shè)備可以更好地開展環(huán)片測(cè)量，將環(huán)片的一些有效點(diǎn)及時(shí)測(cè)定出來(lái)，便于為安裝工作者提供一定的操作參數(shù)便于修改。

關(guān)于盾構(gòu)機(jī)態(tài)與環(huán)片測(cè)量過(guò)程一般需同時(shí)開展。

結(jié)束語(yǔ)

相比較于普通的地鐵隧道施工方法，盾構(gòu)法不會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成較大的影響，相應(yīng)的可減少對(duì)人力的使用，加快工程完成速度。