礦山法地鐵區(qū)間隧道施工測量控制要點(diǎn)探析

李志建 （中交第三航務(wù)工程局有限公司廈門分公司，福建 廈門 361006）

0 前言

地鐵作為軌道交通領(lǐng)域中的重要組成部分，承載著城市物流、人流疏通的重要使命。而在地鐵建設(shè)中，地下隧道作為重要組成部分，其施工質(zhì)量的高低對整個(gè)地鐵建設(shè)項(xiàng)目質(zhì)量存在直接影響。礦山法作為地鐵區(qū)間隧道施工中應(yīng)用較為廣泛的方法，對施工測量及其控制的要求相對較高。因此，在當(dāng)前高度重視施工質(zhì)量與安全的背景下，加強(qiáng)礦山法地鐵區(qū)間隧道施工測量控制要點(diǎn)的研究，可以更好服務(wù)工程。

1 工程概述

廈門市軌道交通2號線二期工程土建施工總承包三工區(qū)項(xiàng)目位于廈門市海滄區(qū)，線路長5.7km，共設(shè)3站（長庚醫(yī)院站、翁角路站、馬青路站）2區(qū)間（長庚醫(yī)院站～翁角路站區(qū)間隧道與翁角路站～馬青路站區(qū)間隧道），其中長庚醫(yī)院站～翁角路站區(qū)間隧道屬于盾構(gòu)法隧道，翁角路站～馬青路站區(qū)間隧道屬于“盾構(gòu)法+礦山法”復(fù)合隧道。翁馬區(qū)間線路主要走行于霞飛路，并下穿蔡尖尾山，隧道埋深約11.8～238m，穿越蔡尖尾山段最大埋深238m。翁馬區(qū)間配置了1#通風(fēng)豎井、2#通風(fēng)斜井與3#施工豎井。其中翁角路站與1#通風(fēng)豎井區(qū)間隧道主要采用盾構(gòu)法進(jìn)行施工，1#通風(fēng)豎井與馬青路站區(qū)間隧道主要采用礦山法進(jìn)行施工。本文研究的地鐵區(qū)間隧道主要為1#通風(fēng)豎井至馬青路站區(qū)間隧道。礦山區(qū)間右線設(shè)計(jì)起點(diǎn)里程DK12+858.4,設(shè)計(jì)終點(diǎn)里程為DK15+561.26,區(qū)間右線長度2702.276m；左線設(shè)計(jì)起點(diǎn)里程左DK12+866.744,設(shè)計(jì)終點(diǎn)里程為左DK15+561.126,區(qū)間左線長度2696.559m，含長鏈2.177m，穿越7條斷裂帶。地質(zhì)勘查顯示隧道段洞身所處地質(zhì)條件以散體狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖、碎裂狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖、全風(fēng)化花崗巖為主，地隧道洞頂以上11m處為地下水位。這在一定程度上增添了施工難度，對此，加強(qiáng)施工測量控制至關(guān)重要。

2 施工測量控制要點(diǎn)

在礦山法地鐵區(qū)間隧道施工測量控制中，施工測量控制要點(diǎn)主要體現(xiàn)在工程項(xiàng)目施工測量與隧道施工測量兩方面，具體分析如下。

2.1 地鐵項(xiàng)目施工測量控制要點(diǎn)

在礦山法地鐵區(qū)間隧道施工中，地鐵項(xiàng)目施工測量工作組織開展的目的在于明確地鐵空間位置；保證地鐵施工過程中地下結(jié)構(gòu)、地下隧道施工設(shè)備安裝的準(zhǔn)確與到位；降低地下隧道施工對建筑群體的影響；確保相鄰標(biāo)段的準(zhǔn)確、有效貫通，以減少工程變更、工程返修等問題的產(chǎn)生[1]。通常情況下，在地鐵施工測量控制過程中，其施工技術(shù)與質(zhì)量控制要點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾方面。

2.1.1 控制網(wǎng)測量

施工測量控制網(wǎng)建立，是施工測量施工中的重點(diǎn)內(nèi)容，在提升施工測量質(zhì)量與效率上發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。通常情況下，在控制網(wǎng)建立過程中，需根據(jù)地鐵區(qū)間隧道施工設(shè)計(jì)圖紙、施工現(xiàn)場環(huán)境條件、施工測量技術(shù)應(yīng)用要求、測量視覺效果等綜合分析側(cè)控制樁位置、施工方案與施工工藝技術(shù)，進(jìn)行控制樁科學(xué)布置。當(dāng)首級控制網(wǎng)復(fù)測合格后，需根據(jù)工程特征與要求，以國家有關(guān)規(guī)范與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為指導(dǎo)，如《城市軌道交通工程測量規(guī)范》等，進(jìn)行控制網(wǎng)加密測量，實(shí)現(xiàn)精密導(dǎo)線、水準(zhǔn)控制網(wǎng)等的有效構(gòu)建，為隧道施工測量質(zhì)量的提升奠定良好測量控制網(wǎng)基礎(chǔ)[2]。

2.1.2 聯(lián)系測量

礦山法地鐵區(qū)間隧道施工測量中聯(lián)系測量側(cè)重于地面高程、平面坐標(biāo)向地下的有效傳遞，為區(qū)間隧道開挖提供準(zhǔn)確、科學(xué)的控制依據(jù)，以提升隧道開挖準(zhǔn)確性、科學(xué)性。本工程聯(lián)系測量中，已知1#通風(fēng)豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)為Ф1200@1600鉆孔灌注樁+內(nèi)支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)，井深36.15m，平面尺寸31.6×20.2m。為保證施工基線確定的準(zhǔn)確，采用吊鋼絲聯(lián)系三角形法進(jìn)行豎井聯(lián)系測量，即在豎井配置鋼絲，測定鋼絲角度與距離，獲得鋼絲坐標(biāo)并確定井下鋼絲坐標(biāo)已知，進(jìn)行地下導(dǎo)線位置的確定。利用長鋼卷尺、水準(zhǔn)儀在地上與地下進(jìn)行高程傳遞，實(shí)現(xiàn)高程測量的有效控制（所使用的測量儀器和配套工具必須檢驗(yàn)合格）。在此過程中，為控制測量誤差在允許范圍內(nèi)，可通過多次測量獲取平均值完成傳遞測量要求。

2.1.3 隧道洞內(nèi)測量

在隧道施工過程中，隧道推進(jìn)質(zhì)量控制與地下施工控制導(dǎo)線布置存在密切關(guān)聯(lián)性。對此，為保證地下施工控制導(dǎo)線布置的準(zhǔn)確性，應(yīng)加強(qiáng)洞內(nèi)測量。在此過程中，需注意以下幾點(diǎn)：①注重地下施工導(dǎo)線邊長、導(dǎo)線左右角、導(dǎo)線起點(diǎn)與重點(diǎn)的測量控制，通常情況下，直線隧道施工控制導(dǎo)線邊長約為200m，而曲線隧道施工控制導(dǎo)線的邊長則是直線隧道施工控制導(dǎo)線的二分之一；施工控制導(dǎo)線往返觀測的平均值偏差需控制在4mm以內(nèi)，測角偏差需控制在2.5″左右[3]；②在控制導(dǎo)線延伸過程中，需進(jìn)行延伸加密測量，并通過檢查，提升控制導(dǎo)線延伸準(zhǔn)確性；③以地下近井水準(zhǔn)點(diǎn)為洞內(nèi)高程測量起算點(diǎn)，以地下施工控制導(dǎo)線點(diǎn)為水準(zhǔn)點(diǎn)，通過三次獨(dú)立的水準(zhǔn)測量，提升測量可靠性。

2.2 區(qū)間隧道施工測量控制要點(diǎn)

地鐵區(qū)間隧道施工中，礦山法施工技術(shù)主要是利用鋼構(gòu)件、木構(gòu)件等為臨時(shí)支撐機(jī)構(gòu)，通過地下坑道開挖實(shí)現(xiàn)低下隧道的有效修建。在礦山法應(yīng)用過程中隧道開挖、二次襯砌、沉降控制、監(jiān)控量測等皆是施工過程中不可忽視的內(nèi)容。而區(qū)間隧道施工測量控制技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用，在保證測量準(zhǔn)確性的同時(shí)，也為上述施工質(zhì)量的控制奠定了良好測量基礎(chǔ)，有利于提升隧道施工整體質(zhì)量的提升。通常情況下，在隧道施工測量控制中，其施工技術(shù)與質(zhì)量控制要點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾方面。

2.2.1 隧道開挖階段的初支測量

初支測量是隧道開挖測量的前提與基礎(chǔ)，對隧道貫通質(zhì)量的提升具有促進(jìn)作用。在此過程中，我們主要利用全站儀極坐標(biāo)法進(jìn)行測量，在相關(guān)計(jì)算軟件應(yīng)用下獲得測點(diǎn)超欠挖數(shù)值，與此同時(shí)，基于測量進(jìn)行隧道線路里程、高程、鋼格柵控制軸線、隧道凈空尺寸等的控制，用以確保隧道開挖的規(guī)范、準(zhǔn)確與合格。

2.2.2 二次襯砌階段的施工測量

二次襯砌施工是隧道施工中的重要環(huán)節(jié)，在施工過程中為保證技術(shù)應(yīng)用的準(zhǔn)確與合理，避免結(jié)構(gòu)侵限問題的產(chǎn)生，需對鋼模臺車軸線進(jìn)行嚴(yán)格管控。對此，在二次襯砌施工之前，施工測量工作人員需通過控制點(diǎn)聯(lián)測獲取二次襯砌施工測量指導(dǎo)依據(jù)。與此同時(shí)，在二次襯砌施工過程中，注重隧道淺埋段地表沉降的監(jiān)測，避免施工過程中出現(xiàn)地表下沉問題，影響隧道施工安全。

2.2.3 隧道貫通階段的施工測量

隧道貫通過程中，可通過貫通誤差測量進(jìn)行貫通施工調(diào)整，以提升隧道貫通施工質(zhì)量。在此過程中，施工測量控制內(nèi)容主要有隧道縱向貫通誤差、橫向貫通誤差、高程貫通誤差、方位角貫通誤差等。對于縱向與橫向貫通誤差的測量可根據(jù)隧道貫通面控制導(dǎo)線某一臨時(shí)點(diǎn)坐標(biāo)閉合情況進(jìn)行測定；高程貫通誤差則可利用水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測。

2.2.4 隧道中心與斷面施工測量

隧道中心與斷面的測量控制，一方面，需保證測量點(diǎn)確定的科學(xué)；另一方面應(yīng)善于利用先進(jìn)測量儀器進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的采集、計(jì)算、分析；此外，需做好測量記錄與存檔工作，以實(shí)現(xiàn)施工測量在施工實(shí)踐中指導(dǎo)作用的有效發(fā)揮。

3 結(jié)語

地鐵區(qū)間隧道施工測量作為隧道工程施工的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)與重點(diǎn)內(nèi)容，其精準(zhǔn)度在保證隧道工程穩(wěn)定、安全、準(zhǔn)確施工上，存在積極影響。對此，施工企業(yè)以及相關(guān)工作人員在明確施工測量及其控制重要性的基礎(chǔ)上，應(yīng)立足工程實(shí)際，進(jìn)行施工測量控制要點(diǎn)的有效落實(shí)，助力工程項(xiàng)目優(yōu)化管理。