城市軌道交通工程精密施工測(cè)量技術(shù)分析

曹聰

摘 要：相較于其他交通工程建設(shè)，城市軌道交通多為地下作業(yè)項(xiàng)目，工程施工環(huán)境復(fù)雜，需借助精密性測(cè)量工作為實(shí)際工程施工做出指導(dǎo)?；诖?，本文首先闡述了城市軌道交通工程精密施工測(cè)量技術(shù)重難點(diǎn)，結(jié)合精密施工測(cè)量技術(shù)展開要點(diǎn)分析，按工程設(shè)計(jì)方案測(cè)量軌道貫通數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確定位地下構(gòu)造物，旨在為城市軌道交通工程精密施工提供一定借鑒。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通工程;精密施工;測(cè)量技術(shù)

0 引言

城市交通在城市化推進(jìn)過程中扮演著主要角色，其中軌道交通施工難度較大，受到施工環(huán)境制約，需在精準(zhǔn)化工程測(cè)量下方可實(shí)現(xiàn)施工計(jì)劃，確保城市軌道貫通順利，實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)構(gòu)造物間的有效連接，同時(shí)可在施工測(cè)量過程中發(fā)現(xiàn)糾正設(shè)計(jì)偏差，降低城市軌道交通工程施工難度，消除安全與質(zhì)量隱患，因此測(cè)量團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)以施工設(shè)計(jì)方案及測(cè)量規(guī)范展開工作。

1 基于城市軌道交通工程的精密施工測(cè)量技術(shù)重難點(diǎn)

城市軌道交通多為地下作業(yè)，工程施工環(huán)境復(fù)雜多變，導(dǎo)致施工前測(cè)量工作難度上升，精密施工測(cè)量技術(shù)在執(zhí)行過程中存在以下重難點(diǎn)：（1）為確保測(cè)量效果，需對(duì)城市軌道交通工程展開全面性分析，具有較強(qiáng)專業(yè)性，需在專業(yè)化人才支撐下完成設(shè)計(jì)與定線，同時(shí)為確保城市軌道交通切實(shí)便利人們生活，工程多為地下作業(yè)，且建設(shè)位置處于地下管網(wǎng)復(fù)雜、建筑物密集的區(qū)域，施工范圍較大，因此工程設(shè)計(jì)圖多采用大比例尺展示，需專業(yè)測(cè)量人員結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)及設(shè)計(jì)資料測(cè)量真實(shí)數(shù)據(jù)，為后續(xù)實(shí)際軌道施工奠定基礎(chǔ);（2）控制網(wǎng)作為城市軌道交通工程的核心工作，其具有維護(hù)難度大的弊端，根據(jù)現(xiàn)階段城市軌道交通路網(wǎng)建設(shè)來看，工程控制網(wǎng)主要包括高程控制網(wǎng)、平面控制網(wǎng)，其中高程控制網(wǎng)測(cè)量技術(shù)主要以水準(zhǔn)測(cè)量為核心，而平面控制網(wǎng)則憑借精密導(dǎo)線及衛(wèi)星定位展開，將測(cè)量點(diǎn)位放置于城市軌道交通線路關(guān)鍵位置，以此完成數(shù)據(jù)測(cè)量，但控制網(wǎng)相關(guān)設(shè)備維護(hù)成本較高;（3）城市軌道交通工程涉及面積廣，其精密施工測(cè)量需劃分階段與區(qū)域展開分段、分期測(cè)量，因此需對(duì)每條軌道線路極為了解，合理完成階段性劃分，按測(cè)量計(jì)劃布設(shè)控制點(diǎn)，構(gòu)成完整性、精準(zhǔn)化測(cè)量控制網(wǎng)。

2 精密施工測(cè)量在城市軌道交通工程中的技術(shù)要點(diǎn)

2.1 地面控制測(cè)量

地面控制測(cè)量在城市軌道交通工程精準(zhǔn)施工主要包括高程控制測(cè)量及平面控制測(cè)量。工程高程控制測(cè)量可分為一等高程、二等高程測(cè)量控制網(wǎng)，一等高程代指某區(qū)域內(nèi)的軌道交通線網(wǎng)高程控制網(wǎng)，二等高程指某特定線路的高程控制網(wǎng)，其中一等高程測(cè)量控制網(wǎng)對(duì)象為區(qū)域內(nèi)全部測(cè)量對(duì)象，需一次性全面布設(shè)，而二等高程控制網(wǎng)可在一等高程控制網(wǎng)基礎(chǔ)上進(jìn)行階段劃分，采用分期布設(shè)的方式完成測(cè)量[1]。工程平面控制測(cè)量共分為三級(jí)：首級(jí)平面測(cè)量控制網(wǎng)為整個(gè)交通線網(wǎng)平面控制網(wǎng)，是整個(gè)區(qū)域內(nèi)軌道交通工程的整體框架，現(xiàn)階段通常采用GNSS網(wǎng)構(gòu)建首級(jí)平面控制網(wǎng);次級(jí)平面控制網(wǎng)以首級(jí)平面控制網(wǎng)為基礎(chǔ)，針對(duì)某特定線路進(jìn)行測(cè)點(diǎn)布設(shè)，主要表現(xiàn)為線狀控制網(wǎng)，是軌道交通工程的線路測(cè)量依據(jù)，與首級(jí)平面控制網(wǎng)相同，采用GNSS構(gòu)建控制網(wǎng);三級(jí)平面測(cè)量控制網(wǎng)則在首級(jí)、次級(jí)基礎(chǔ)上進(jìn)行加密，融合應(yīng)用節(jié)點(diǎn)網(wǎng)、閉合導(dǎo)線、附合導(dǎo)線布設(shè)測(cè)量節(jié)點(diǎn)。城市軌道交通平面控制測(cè)量的主要作用在于，根據(jù)區(qū)域交通結(jié)構(gòu)情況在施工區(qū)域內(nèi)設(shè)置特定形狀的控制網(wǎng)，精密測(cè)量出軌道工程地面構(gòu)筑物位置，明確地面坐標(biāo)，促進(jìn)整體控制。地面控制測(cè)量工作需以標(biāo)段資料、控制點(diǎn)情況為依據(jù)編制測(cè)量方案，需確保實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)接收端可承載足夠測(cè)量控制點(diǎn)，若與相鄰標(biāo)段搭接測(cè)量，需聯(lián)測(cè)相鄰控制點(diǎn)，并按測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)整合與分析數(shù)據(jù)，將實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)編制成報(bào)告?zhèn)鬟f給主管部門，進(jìn)一步展開測(cè)量成果評(píng)估，為城市軌道交通工程精準(zhǔn)施工奠定基礎(chǔ)[2]。

2.2 豎井聯(lián)系測(cè)量

城市軌道交通工程豎井聯(lián)系測(cè)量包括導(dǎo)入高程測(cè)量、定向連接測(cè)量、定向測(cè)量，對(duì)于埋設(shè)較深其豎井井口較小的豎井多采用一井定向、多點(diǎn)交會(huì)的測(cè)量方式，該測(cè)量手段強(qiáng)度大、耗時(shí)長(zhǎng)，但無設(shè)備要求，若采用導(dǎo)線直傳法展開豎井聯(lián)系測(cè)量，需應(yīng)用雙軸補(bǔ)償全站儀輔助完成測(cè)量工作，且僅適用于30°俯仰角豎井結(jié)構(gòu)，因此導(dǎo)線直傳法多應(yīng)用于埋深淺、井口大的豎井測(cè)量工作中。相較于以上兩種方式，兩井定向鉆孔投點(diǎn)法效果更為顯著，具有操作簡(jiǎn)便、精度高、工作量小的優(yōu)勢(shì)，但若隧道工程采用礦山法展開建設(shè)施工，則兩井定向鉆孔投點(diǎn)法可造成巨大測(cè)量成本，此外在豎井聯(lián)系測(cè)量中，可根據(jù)實(shí)際測(cè)量工作采用陀螺全站儀、鉛錘儀等輔助工具，全面保障測(cè)量效果，為后續(xù)施工提供數(shù)據(jù)支撐。

2.3 地下施工測(cè)量

城市軌道交通工程存在大量地下隧道作業(yè)，應(yīng)在測(cè)量工作中準(zhǔn)確記錄開挖坐標(biāo)、高程標(biāo)定、中線坐標(biāo)，為軌道交通隧道挖掘工作提供實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，同時(shí)還應(yīng)完成地下峒室數(shù)據(jù)測(cè)量，即峒室大小、形狀、空間位置等，保障峒室襯砌精準(zhǔn)化放樣。由于測(cè)量工作具有繁雜性特點(diǎn)，因此開展地下控制測(cè)量工作時(shí)，不可一次完成支導(dǎo)線布設(shè)，需選用Ⅱ級(jí)以上全站儀進(jìn)行輔助，且左右角各觀測(cè)往返兩次，以此保障測(cè)量精準(zhǔn)，此外地下左右角觀測(cè)需變動(dòng)零方向，同時(shí)邊長(zhǎng)位置亦需觀測(cè)兩次，將往返兩次觀測(cè)結(jié)果差值控制在4 mm以內(nèi)。軌道交通工程隧道施工距離貫通面150 m～200 m時(shí)，需由專業(yè)測(cè)量人員對(duì)地下測(cè)量點(diǎn)復(fù)測(cè)，同時(shí)若隧道掘進(jìn)至全長(zhǎng)1/3、2/3兩處關(guān)鍵點(diǎn)時(shí)，同樣需復(fù)測(cè)控制點(diǎn)，以此確保施工精準(zhǔn)。

2.4 貫通誤差控制

2.4.1 貫通作業(yè)測(cè)量

貫通測(cè)量數(shù)據(jù)的精確度可決定隧道掘進(jìn)施工安全性，因此為貫通作業(yè)測(cè)量時(shí)，需嚴(yán)格按規(guī)范步驟展開測(cè)量。首先，需在工程貫通面設(shè)置臨時(shí)點(diǎn)，運(yùn)用導(dǎo)線測(cè)量該臨時(shí)點(diǎn)的具體坐標(biāo)，將閉合差投影至貫通面垂直與水平方向，以此獲得該臨時(shí)點(diǎn)處的縱向貫通誤差與橫向貫通誤差，并根據(jù)兩個(gè)方向的貫通誤差判斷該臨時(shí)點(diǎn)方位角誤差;其次，運(yùn)用中線法從相向兩方向延伸至工程貫通面，并設(shè)置臨時(shí)點(diǎn)，在中線測(cè)量下獲得兩點(diǎn)間的縱向與橫向距離，繼而測(cè)量出實(shí)際貫通誤差;最后，運(yùn)用水準(zhǔn)路線法，將導(dǎo)線從貫通面兩端延伸至洞內(nèi)測(cè)量，可獲得與貫通面處于同一水準(zhǔn)點(diǎn)的坐標(biāo)，以此可得出貫通作業(yè)高程貫通誤差。

2.4.2 貫通誤差調(diào)整

貫通測(cè)量誤差為城市軌道施工埋下安全隱患，為保障精準(zhǔn)施工的順利推進(jìn)，需對(duì)貫通誤差進(jìn)行調(diào)整。對(duì)于直線狀隧道中線，可基于未襯砌地段應(yīng)用折線法，測(cè)量未襯砌地段中線折角，如折角處于5°內(nèi)，貫通誤差調(diào)整可按直線狀線路展開，若未襯砌地段中線折角處于5°～25°范圍內(nèi)，需在特定頂點(diǎn)位移量?jī)?nèi)展開襯砌線路位置調(diào)整，若未襯砌地段中線折角超出25°，則應(yīng)運(yùn)用圓曲線設(shè)反向曲線調(diào)整線路。對(duì)于曲線狀隧道掘進(jìn)施工，調(diào)整貫通誤差時(shí)，需將線路調(diào)整至圓曲線，可從線路兩端向中部調(diào)整，按特定長(zhǎng)度調(diào)整線路中線，此外，還可調(diào)整線路偏角，以此保障隧道貫通誤差處于可控范圍內(nèi)[3]。

3 結(jié)束語

綜上所述，城市軌道交通工程精密施工測(cè)量具有專業(yè)性要求高、維護(hù)難度大、測(cè)量規(guī)模大等重難點(diǎn)，為保障測(cè)量工作順利記性進(jìn)行，需從地面控制測(cè)量、豎井聯(lián)系測(cè)量、地下施工測(cè)量三大方面進(jìn)行，由于軌道工程需進(jìn)行隧道貫通施工，為保障測(cè)量效果，需對(duì)貫通誤差進(jìn)行細(xì)節(jié)控制，以設(shè)計(jì)施工環(huán)境為基準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整，以此提高后續(xù)城市軌道工程施工安全性。

參考文獻(xiàn)：

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