淺析城市軌道交通地下工程鋪軌基標(biāo)測量技術(shù)

姜軍艦 濟(jì)南市房產(chǎn)測繪研究院

1 前言

城市軌道交通地下工程建設(shè)中第三方測量主要含有地面控制網(wǎng)測量、施工測量檢測、鋪軌基標(biāo)測量、設(shè)備安裝檢測測量、竣工測量。其中鋪軌基標(biāo)測量工作主要涉及線路中線調(diào)整、隧道凈空測量、控制基標(biāo)測量、加密基標(biāo)測量及道岔基標(biāo)測量。

2 中線調(diào)整測量

2.1 中線控制點(diǎn)檢測

在鋪軌基標(biāo)測量中，線路中線測量是基礎(chǔ)工作，線路中線檢測前，收集中線設(shè)計(jì)資料，選擇實(shí)地已放置的中線點(diǎn)，并優(yōu)選檢測起算點(diǎn)。

（1）以每兩站間的區(qū)間線路為檢測單元，選用車站或區(qū)間豎井投測具有較高精度的控制點(diǎn)為起算依據(jù)，形成聯(lián)測附合導(dǎo)線，其技術(shù)要求參見精密導(dǎo)線技術(shù)規(guī)程?？刂苹鶚?biāo)在直線線路上，間距為120m；曲線線路中，在曲線要素點(diǎn)上設(shè)置控制基標(biāo)之外，每間距60m應(yīng)設(shè)置一個；碎石道床控制基標(biāo)設(shè)置在線路外側(cè)路肩上，同樣直線線路120m一個，曲線段中曲線要素上設(shè)置控制基標(biāo)之外，每間距60m應(yīng)設(shè)置一個。道岔鋪軌基標(biāo)組單開岔約15個基標(biāo)，應(yīng)在直股的曲股兩側(cè)設(shè)置。

（2）使用徠卡TS15全站儀對中線點(diǎn)進(jìn)行復(fù)核導(dǎo)線測量。采用兩個測回進(jìn)行水平角的左、右角觀測作業(yè)，其平均值之和減去360°應(yīng)較差小于6″；采用往返測兩測回進(jìn)行導(dǎo)線邊長測量，測回之間較差應(yīng)小于5mm，往返測平均值的差值應(yīng)小于4mm。

（3）采用嚴(yán)密平差法進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，相鄰中線點(diǎn)間縱、橫向誤差滿足下列要求。

a．直線線路：縱向誤差小于±10mm，橫向誤差小于±5mm；

b．曲線線路：縱向誤差小于±5mm，根據(jù)曲線上中線點(diǎn)的間距長短，區(qū)分與處理橫向誤差，曲線段長度小于60m時，其橫向誤差應(yīng)小于±3mm；曲線段長度大于60m時，其橫向誤差應(yīng)小于±5mm。

2.2 線路中線調(diào)整

依據(jù)檢測結(jié)果，對線路中線控制點(diǎn)進(jìn)行歸化，則線路中線幾何關(guān)系滿足設(shè)計(jì)要求，在隧道貫通后重新建立統(tǒng)一的測量基準(zhǔn)。同時編制線路中線調(diào)整示意圖。

（1）中線點(diǎn)與設(shè)計(jì)值的技術(shù)原則應(yīng)滿足如下指標(biāo)：

a．直線線路：實(shí)測的水平角較180°，差值不大于8″；

b．曲線線路：根據(jù)曲線線路中線點(diǎn)的間距長短，區(qū)分處理實(shí)測水平角與設(shè)計(jì)值的較差。當(dāng)曲線的中線點(diǎn)距離小于60m時，角值較差應(yīng)小于20″；當(dāng)曲線中線點(diǎn)距離大于60m時，角值較差應(yīng)小于15″。

圖1

（2）為保證線路中線點(diǎn)歸化改正的正確性，歸化改正后的各中線點(diǎn)應(yīng)重新使用徠卡TS15全站儀進(jìn)行檢測。左、右水平角應(yīng)分別觀測一個整測回，左、右角值和與360°的差值應(yīng)小于6″；導(dǎo)線邊長距離測量往返測分別一整測回，往返測的平均值之差應(yīng)小于4mm。

3 隧道凈空測量檢測

凈空與限界檢測一般有：正常情況下只針對二襯施工全部完成后的暗挖車站和暗挖區(qū)間進(jìn)行檢測。或?qū)κ┕挝粓?bào)送的超限斷面進(jìn)行復(fù)核檢測?；虮匾獣r按設(shè)計(jì)文件規(guī)定的間距進(jìn)行凈空和限界的檢測工作。

（1）凈空檢測密度：暗挖區(qū)間直線段每100m，曲線段每50m測設(shè)一個斷面，暗挖車站左右線至少分別在車站兩端及中部各測一個斷面，車站長度超過200m，增加測設(shè)的斷面數(shù)。

（2）采用徠卡TS15全站儀和Dini03水準(zhǔn)儀進(jìn)行測量。

（3）凈空檢測精度要求為：斷面里程的位置誤差應(yīng)小于±50mm；斷面測量誤差不大于±10mm；在高程測量方面斷面點(diǎn)的測量誤差應(yīng)小于±20mm。

4 控制基標(biāo)測量

4.1 控制基標(biāo)的形式

控制基標(biāo)為等高等距永久標(biāo)志，確保永久保留及保證運(yùn)營階段的使用，控制基標(biāo)高度與整體道床水溝底部相一致，距結(jié)構(gòu)底板在300mm～500mm。

依據(jù)鋪軌道床的建設(shè)形式及整體道床的水溝位置進(jìn)行控制基標(biāo)的設(shè)置；當(dāng)采用整體道床，同時水溝設(shè)置在線路中線外側(cè)時，控制基標(biāo)中心位置與對應(yīng)中線點(diǎn)間的距離為1.50m；當(dāng)在中間位置設(shè)置水溝時，控制基標(biāo)中心與中線點(diǎn)重合；當(dāng)使用碎石形式的道床時，基標(biāo)設(shè)置在路肩上且距中線等距的位置。區(qū)分為整體道床底板上標(biāo)志、隧道壁上標(biāo)志和碎石道床上標(biāo)志。

圖2

圖3

圖4

4.2 控制基標(biāo)埋設(shè)與測設(shè)

（1）在直線段上的控制基標(biāo)，間距每120m應(yīng)設(shè)置一個控制基標(biāo)；控制基標(biāo)設(shè)置在曲線段時，除了曲線要素點(diǎn)上要設(shè)置外，間距60m應(yīng)設(shè)置一個控制基標(biāo)。埋設(shè)技術(shù)指標(biāo)如下。

a．對埋設(shè)的基標(biāo)位置上，進(jìn)行結(jié)構(gòu)底板的鑿毛處理。

b．根據(jù)基標(biāo)底板高程與設(shè)計(jì)高程的差值關(guān)系，進(jìn)行埋設(shè)基標(biāo)標(biāo)志底座。

c．控制基標(biāo)當(dāng)調(diào)整至設(shè)計(jì)平面位置與高程位置時，進(jìn)行初步固定。

（2）在線路中線上的控制基標(biāo)，直線段采用量距法進(jìn)行測設(shè)；曲線段依據(jù)曲線要素點(diǎn)測設(shè)，依據(jù)中心點(diǎn)采用全站儀偏角法進(jìn)行其他控制基標(biāo)的測設(shè)。在線路中線一側(cè)的控制基標(biāo)，依據(jù)線路中線點(diǎn)采用全站儀極坐標(biāo)法進(jìn)行測設(shè)。

4.3 控制基標(biāo)檢核

控制基標(biāo)設(shè)置一段時間后，應(yīng)對其進(jìn)行校核與檢測，技術(shù)指標(biāo)如下：

（1）校核與檢測控制基標(biāo)的水平角和邊長測量時，其左、右角應(yīng)獨(dú)立觀測兩個測回，平均值之和較360°應(yīng)小于6″；邊長往返兩個測回，測回間差值及往返差值應(yīng)小于5mm。

（2）直線段，控制基標(biāo)水平角與180°差值應(yīng)小于8″，實(shí)測邊長與設(shè)計(jì)值較差不大于10mm；曲線線路控制基標(biāo)水平角與設(shè)計(jì)角度較差計(jì)算得到的線路橫向偏差不大于2mm，弦長測量值與設(shè)計(jì)值較差不大于5mm。

（3）在高程測量時，以基準(zhǔn)控制點(diǎn)為起算點(diǎn)，布設(shè)符合水準(zhǔn)線路測定每個控制基標(biāo)高程，實(shí)測高程值與設(shè)計(jì)值較差應(yīng)小于2mm，相鄰控制基標(biāo)間與設(shè)計(jì)值的高差較差應(yīng)小于2mm。

5 加密基標(biāo)測量

依據(jù)軌道架設(shè)和維護(hù)使用要求，設(shè)置加密基標(biāo)。在直線線路上應(yīng)每間距6m設(shè)置一個加密基標(biāo)，在曲線線路上應(yīng)每間距5m設(shè)置一個。直線和曲線上的加密基標(biāo)在測設(shè)后一段時間應(yīng)進(jìn)行檢測，滿足限差后，可固定。

5.1 直線線路加密基標(biāo)測設(shè)

直線段加密基標(biāo)采用全站儀量距法和水準(zhǔn)儀水準(zhǔn)測量法，依據(jù)相鄰控制基標(biāo)，逐個測定直線段加密基標(biāo)的平面坐標(biāo)和空間高程值。限差如下。

（1）縱向：相鄰基標(biāo)縱向誤差應(yīng)小于±5mm；

（2）橫向：加密基標(biāo)偏離控制基標(biāo)間的方向線時距離應(yīng)小于±2mm；

（3）高程：相鄰加密基標(biāo)實(shí)測的高程差與設(shè)計(jì)高程差的較差應(yīng)不大于1mm，每個加密基標(biāo)的實(shí)測高程值與設(shè)計(jì)高程值較差應(yīng)不大于2mm。

5.2 曲線線路加密基標(biāo)測設(shè)

測設(shè)曲線線路上的加密基標(biāo)依據(jù)曲線上的控制基標(biāo)，采用全站儀量距法和水準(zhǔn)儀水準(zhǔn)測量法，逐個測設(shè)曲線加密基標(biāo)的平面坐標(biāo)和空間高程值。限差如下。

（1）縱向：相鄰基標(biāo)縱向誤差應(yīng)小于±5mm；

（2）橫向：相對于控制基標(biāo)，加密基標(biāo)的橫向偏差應(yīng)不大于±2mm；

（3）高程：相鄰的加密基標(biāo)實(shí)測高差值與設(shè)計(jì)高差值的差值應(yīng)小于1mm，加密基標(biāo)的實(shí)測高程值與設(shè)計(jì)高程值的差值應(yīng)小于2mm。

6 道岔基標(biāo)測量

依據(jù)道岔控制基標(biāo)采用全站儀極坐標(biāo)法測設(shè)道岔的加密基標(biāo)，測設(shè)后對基標(biāo)間以及其與線路中線的平面幾何關(guān)系進(jìn)行檢核。限差滿足要求后進(jìn)行固定。限差如下。

（1）道岔鋪軌基標(biāo)間邊長與設(shè)計(jì)邊長的較差應(yīng)小于2mm；

（2）道岔鋪軌基標(biāo)的高程值與設(shè)計(jì)值的差值應(yīng)小于2mm，同時基標(biāo)間的實(shí)測高差值與設(shè)計(jì)高差值的較差應(yīng)小于1mm；

（3）岔心相對于線路中線的里程與設(shè)計(jì)值較差不大于10mm；

（4）道岔鋪軌基標(biāo)與線路中線的邊長和設(shè)計(jì)邊長的較差應(yīng)小于2mm；

（5）正輔線交叉水平角的實(shí)際測量值與設(shè)計(jì)值的較差：當(dāng)單開岔時應(yīng)小于20″；當(dāng)交分岔或交叉渡線岔時應(yīng)小于10″。

7 結(jié)束語

本文從城市軌道交通地下工程第三方測量工作實(shí)踐出發(fā)，詳細(xì)闡述鋪軌基標(biāo)主要涉及的五項(xiàng)測量工作。除此之外，關(guān)于鋪軌基標(biāo)測量的精度設(shè)計(jì)及鋪軌基標(biāo)的放樣數(shù)據(jù)計(jì)算相對而言也較為重要，在工程實(shí)踐中需要認(rèn)真分析與處理。