地铁明挖车站施工测量技术

收稿日期:2010-10-27

作者简介:张兆龙(1976-),男,北京交通大学在职硕士研究生,工程师,北京长城贝尔芬格伯格建筑工程有限公司,北京 100029

张兆龙

摘 要:结合北京轨道交通大兴线黄村西大街站工程,简要介绍了明挖地铁车站施工测量技术特点,施工控制测量及施工放样方法,确定了用精密导线作为施工控制最为适宜,为今后同类地铁工程施工测量提供了一定指导。关键词:地铁,控制测量,施工测量中图分类号:TU 198.6

文献标识码:A

地铁是一个综合体,建设一条高质量的地铁,是由多学科综合技术构成的,除了高标准的设计、先进的施工设备、工艺、材料外,主要还取决于施工的精度,所以有效合理的测量措施是实现高标准设计和施工精度的重要保证。

1 工程概况

北京地铁大兴线黄村西大街站位于大兴区兴华大街和黄村西大街交叉路口下,站位沿兴华大街南北向布置。车站为地下两层三

跨箱形框架结构、岛式车站,总长度232.2m,总宽度为20.9m 。站后设小交路折返线,多跨单层箱涵结构,总长度251.65m,总宽度20.9m 。车站与站后折返线采用明挖法合槽施工,基坑长483.85m ,宽20.9m,深16.2m 。

车站主体及附属结构均采用明挖法施工。车站北侧均为盾构区间,端头设盾构井。车站主体围护结构采用钻孔灌注桩+钢支撑体系,钻孔灌注桩为<800@1000,钢支撑竖向设置3道。

2 施工测量技术特点、难点

工程地处繁华地段,交通繁忙,客流量大,对测量工作的干扰较大。工程结构断面多,施工工艺复杂,工序转换快,地下施测条件差,测量工作量大。车站明挖结构施工时,结构柱中心轴线的精确定位及柱身的垂直度控制较困难。

工程箱体结构位于3j 坡度线上,不在同一里程工程主体结构的标高必须由不同的标高控制。

工程设计为明挖分段施工,由于工程和施工技术要求决定了工程必须分段分层开挖,点位的坐标和高程需多次向基坑内引测,给施工放线的精度提出了更高的要求。

3 施工控制测量3.1 测量仪器的选择

5城市轨道交通工程测量规范6要求精密导线测量相邻点的相对点位中误差不大于?8L mm;水准测量附合路线闭合差不大于?8mm,其中,L 为往返测段、附合或环线的路线长,k m 。

由于每一测量环节的精度要求很高,如没有高精度的仪器也无法实施,所以我们在整个过程使用稳定性好、精度高的L e i ca TCRA 1101p l us(2+2pp m )全站仪测角中误差为1d ,本全站仪具有马达驱动,磨砂制动,无棱镜测距,跟踪测量等先进技术功能,在施工放样过程中大大提高工作效率。精密数字型水准仪L e i ca -DNA 03和铟钢尺,完全满足地铁的施工测量精度要求。

3.2 施工平面控制测量

导线测量采用高精度全站仪,测角精度?1d ,测距精度1mm +2pp m @D 。可按下式估算导线相邻点的相对点位中误差:

M IJ =?

M 2

T +M 2U

。其中,M T =?

1

T #S;M U =?m B Q d

#S 。很大,我们就把R A ,R m 等同于R,同时$y 2/24/R 2

m 也可以忽略不

计,这样就可以在保证精度的前题下使计算简化。

从公式中可以看到,当参考椭球体确定后,投影改正与平均高程面H m 、大地纬度B 、边长D o 、测距边两端点横坐标的平均值y m 有关,其中D o 和y m 的影响最大,边长越长投影变形越大,测区离子午线越远,投影变形越大。

4 结语

1)与国家三角点联测的控制网较好地解决了工程建设的一些实际问题,它既能把某项工程和国家坐标系统统一在一起,又能保证该项工程的工程质量。该控制网解决了投影变形的影响。2)与国家三角点联测的控制网,实际上就是一个联测

网、一个网进行套合而组建的一个控制网。它的关键点就在一条公共边上,这条公共边是钮带,也是桥梁。正是因为它才实

现了两网的统一。3)高斯投影误差有这样的规律:边长越长投影变形越大,测区离子午线越远,投影变形越大。

参考文献:

[1] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.国家三、四等水准测量规范[S].

[2] [苏]½#Á#佩利年.大地测量学[M ].丘其宪,宁津生,管泽霖,译.北京:测绘出版社,2008.

[3] 万三军.农十二师221团E 级GPS 地籍平面控制网[J].山

西建筑,2009,35(9):354-355.

On i ndependent control net work w ith national three -po i nt connection surveyi ng

ZHAO Yon g -p i ng

Abstrac t :The paper illustrates the si gn ificance of the independent contro l net wo rk w ith the nati onal t hree -po i nt connecti on survey i ng ,su m s up so m e exa m ples ,ind i cates the whole process o f the net work establi sh m ent ,and i ntroduces the pro jecti on co rrection m e t hod by co m b i ni ng w ith the factual f o r mu l a ,and proves t he applicab ility o f the ne t w ork ,so as to enhance the ex tens i ve applica ti on o f t he i ndependent ne t w ork .K ey word s :connecti on survey i ng ,independent contro lli ng net wo rk ,re ference elli pso id ,G auss pro jec ti on p l ane

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211# 第37卷第5期2011年2月

山西建筑S HANXI ARCH I TECTURE

Vo.

l 37No .5Feb . 2011

其中,S 为导线平均边长;m B 为测角中误差,(d );1

T

为测距相对中误差,mm 。

3.3 施工高程控制测量

将城市二级导线点作为施工高程控制点,以附合水准线路形式布设场区高程控制点,水准线路总长度约300m,其中最远点距

已知水准点120m 。高程控制测量采用L e i ca -DNA03水准仪和铟钢水准尺按二等水准测量技术要求施测4个测段最大往返不符值0.3mm,附合水准路线闭合差0.8mm 。

4 施工放样

4.1 施工放样平面控制点的建立4.1.1 近井点的布设

施工段开挖完毕,在基坑支护结构的压顶梁上选择适当位置建立近井点,并分别从两个地面控制点(GPS 点或精密导线点)测定其坐标,两次测定坐标值较差在?10mm 之内,取其中数作为近井点坐标,当两个以上施工段同时开挖完毕,可将各段近井点与地面控制点连成附合导线,取平差结果作为近井点的坐标。

4.1.2 地下平面控制点的布设

首段施工在施工段两端建立地下控制点,并与近井点组成闭合导线确定地下控制点坐标,后续施工布设的地下导线至少应联测一个先期建立的地下控制点,当重合点测定的坐标值与原坐标值较差在?10mm 之内时,取其中数作为重合点坐标。

4.2 地下高程控制点的布设

高程传递采用在基坑内悬吊钢尺的方法进行高程传递时,地上和地下安置的2台水准仪应同时读数,每次观测3测回,每测回变动仪器高度,3测回得地上、地下水准点的高差较差应小于3mm,并在钢尺上悬吊与钢尺检定时相同质量的重锤。3测回测定的高差进行温度、尺长修正。

4.3 主体结构施工测量4.3.1 结构柱的施工

结构柱的钢筋绑扎之前,根据设计图纸计算出所有结构柱的平面坐标,全站仪采用/参考线0的方法在底板垫层上测设结构柱中心的位置,点位的放样误差不大于?1c m,同时测设出柱位控制桩,控制桩的连线一条平行车站主轴线,另外一条垂直车站主轴线,每条线的两侧测设2个控制桩。结构柱的垂直度用两台经纬仪控制,经纬仪安放在控制桩上,待模板牢固后复核模板的中心位置和垂直度,防止结构柱发生位移和倾斜现象。4.3.2 结构底板、

顶板的梁、边墙的施工在垫层上用全站仪采用参考线的方法测设底板梁和边墙的轴线、梁或边墙的两端测设控制桩,在垫层上弹出轴线和模板线,放线

的误差不大于?1c m 。在混凝土浇筑之前复核模板的宽度和位置。模板牢固后、浇筑混凝土之前,利用水准仪将梁或边墙的层面标高线测设在模板的内侧上(或测设下返5c m 的高程控制线)。

4.3.3 顶板梁施工

在模板的安装过程中,及时测设梁的轴线、模板的宽度线和

模板高度的控制点,轴线的放线误差不大于?1c m,模板宽度的放线误差+15mm ~+10mm 之内,高度放线误差+10mm 之内。考虑底板混凝土浇筑后的沉降,每个施工段的高程传递应进行并联测已建立的地下水准点,计算结构沉降量,同时对地下水准点的高程进行改正,地下水准测量使用L e i ca -DNA 03水准仪、铟钢尺、钢尺往返测定。

4.4 放样方法

放样采用徕卡应用程序中的/参考线法0进行施工放样,此方法将平面图中主要点坐标全部输入全站仪建立参考线,在放样工程中凡是平面图中与参考线有几何尺寸关系的点都能用全站仪直接放出,而不需要计算每个点的坐标,这样大大提高了工作效率,也减少了计算可能产生的误差。

5 坡度线的测设

结构施工的标高放样采用L e i ca -DNA 03水准仪,按四等水准测量的精度要求施测,水准仪使用前进行i 角检测(水准轴与视准轴夹角),其值必须小于?20d ,否则应进行校正。

结构高程的测设除每个施工段的两个结构端点和变坡点必须测设外,余者每隔10m 左右测设一点,点与点之间拉小线即可确定结构坡度,具体测量方法是,依平面定位测量点确定高程放样点的里程位置,再按设计坡度计算出该点处结构高程,依据地下水准点从一端逐个将计算高程测设到标桩钢筋上,测设到另一端点后与另一个地下水准点闭合,其闭合差应小于?5mm,否则查找原因重新测设。

1)根据工程规模和精度要求,确定工程测量的控制等级,配置相应的仪器设备,严格按规范要求的相应控制等级技术要求施测,确保控制点的精度,用精密导线作为施工控制测量线最为适宜。2)视工程具体情况,制定施工放线方法和验核方法,做到既切实可行,又能满足精度要求。3)充分利用计算机和软件进行平差计算、放样计算、作图等内业工作,减少内业工作量,提高内业成果的可靠性。4)所有工程平面位置或高程的放样必须设有多余观测,用以验证放样结果的正确与否。

6 结语

测量放线工作是工程施工的指导性工作,具有非常重要的作

用,不能有一点马虎。同时也需要多人相互配合,尤其是大型的复杂的工程,内业计算和外业测量工作都需要多人之间相互校核,确保施测结果的准确性。通过本工程的施工,使我掌握了地铁明挖车站工程的基本测量控制方法和大型复杂工程的测量方法。了解了新仪器,新技术的运用,全站仪的新技术在本工程中起了重要的作用,为工程节省了人力物力。同时也提高和丰富了自己的理论与实践知识,对我以后的工作有很大的帮助。参考文献:

[1] GB 50308-2008,城市轨道交通工程测量规范[S].[2] GB 50026-2007,工程测量规范[S].

[3] 李 健,郑德峰.道路施工测量的步骤和方法[J].山西建

筑,2009,35(18):362-363.

Construction and m easure m ent techni que for open dig m etro station

ZHANG Zhao -long Abstrac t :Co m bini ng w ith H uang v ill age west street station eng ineer i ng of Beiji ng ra il traffi c D ax i ng li ne project ,it br i e fly i ntroduces the con -structi on and m easurement techno l ogy fea t ures f o r open di g m etro stati on ,constructi on contro lli ng m easurement ,and constructi on setti ng out m ethods ,and de ter m i nes precise traverse asm ost suitable constructi on contro,l wh i ch has prov i ded ce rtain gui dance for future si m ilar m etro eng -i neering constructi on and m easurem ent .K ey word s :m etro ,contro l and m easure m ent ,constructi on and m easurem ent

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212#第37卷第5期

2011年2月

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