盾构区间测量方案
编制： 审核： 审批：
联合体 土建工程 二〇一七年一月
中铁六局集团武汉轨道交通2号线南延线02标项目部
目 录
一. 编写说明 ............................................................................................................. 3
1.1 编制依据 ........................................................................................................ 3 1.2编制范围 ......................................................................................................... 3 二. 工程概况 ............................................................................................................. 3
2.1光谷大道站～佳园路站区间 ......................................................................... 3 2.2工程地质及水文地质 ..................................................................................... 4
2.2.1工程地质 ...................................................................................... 4
三. 测量任务和内容 ................................................................................................. 5 四. 施工测量方法 ..................................................................................................... 5
4.1控制网的检测 ................................................................................................. 6 4.2施工控制网布设 ............................................................................................. 6 4.3控制测量周期 ............................................................................................... 10
4.3.1区间隧道重要工程部位： ........................................................ 10 4.3.2测量基准点保护及补救措施 .................................................... 10
4.4 盾构区间测量 .............................................................................................. 11
4.4.1联系测量 .................................................................................... 11 4.4.2施工控制测量 ............................................................................ 14
4.4.2.1地下导线测量 ........................................................................................... 14 4.4.2.2地下高程控制测量 ................................................................................... 15
4.5结构断面施工测量 ....................................................................................... 18 4.6隧道与车站贯通测量 ................................................................................... 19
4.7竣工测量 ....................................................................................................... 19 4.8土建施工测量工作流程 ............................................................................... 19 五. 测量复核制度 .................................................................................................. 21 六. 测量中综合误差的比选 ................................................................................... 21 七. 测量技术的保障措施 ....................................................................................... 22 八. 安全保障措施 ................................................................................................... 24 九. 质量保证措施 ................................................................................................... 24 十. 环境保护措施 ................................................................................................... 25 十一. 测量人员的组织及管理 ............................................................................... 25
11.1测量人员组织 ............................................................................................. 25 11.2测量组织构架图 ......................................................................................... 26 11.3测量人员管理 ............................................................................................. 26 十二. 测量仪器的配制及管理制度 ....................................................................... 27
12.1 仪器设备的配置 ........................................................................................ 27 12.2 建立仪器动态管理台账 ............................................................................ 27 12.3仪器设备使用与管理 ................................................................................. 27
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一. 编写说明
1.1 编制依据
武汉轨道交通2号线南延线工程土建施工设计说明及图纸； 《城市轨道交通工程测量规范》GB50308—2008； 《城市测量规范》CJJ T8—2011； 《铁路工程测量规范》TB10101—2009； 《工程测量规范》GB50026—2007； 《建筑变形测量规范》JGJ8—2007；
《全球定位系统（GPS）测量规范》GB/T18314—2009； 《地下铁道工程施工及验收规范》GB50299-1999(2003版)； 其他与土建、设备安装、装修有关的施工质量验收规范； 国家其他测量规范、强制性标准。
根据以上规范及有关要求，本着“技术先进，确保质量”的原则，制定本施工测量方案，确保圆满完成本土木工程的施工测量任务。
1.2编制范围
武汉轨道交通2号线南延线02标段光谷大道站～佳园路站区间。
二. 工程概况
建设单位：
设计单位：中铁院集团有限公司 监理单位：北京铁任公司 施工单位：中局联合体
2.1光谷大道站～佳园路站区间
光谷大道站～佳园路站区间里程范围为：右DK30+283.469～右DK31+459.700；左DK30+283.469～左DK31+459.632，右线总长1176.231m，左线总长1196.177m（长链20.014m）。本区间施工工法为盾构法，西起光谷大道，沿珞瑜路向东，途径华中科技大学东校区，在光谷高科大厦转向南，沿佳园路南行，止于月桂路，到达佳园路站，区间间距为12.2～15.0米，线路平面最小半径为312米，最大纵坡为24.68‰，区间最低点
处设置1处联络通道及泵房。工程包含盾构区间、端头加固、联络通道等内容。
见图2-1
图2-1光谷大道站～佳园路站
2.2工程地质及水文地质
2.2.1工程地质
场地地形有一定起伏，珞瑜路段地势西低东高，地面标高约27.0～33.0m左右，佳园路段地势南北高中部低，地面标高约26.5～29.5m左右，根据本次勘察资料显示，拟建工程所在场地属于剥蚀垄岗地貌单元，相当于长江三级阶地。
据勘察结果拟建工程场地沿线上覆土层主要为近代人工填土层、第四系河流冲洪积土层，下部基岩主要为志留系泥岩、砂岩，局部相变为砂质泥岩、泥质砂岩。据野外钻孔岩性描述、原位测试结果及室内土工试验成果，将拟建工程场地勘探深度范围内的地层划分为5大层12个亚层，
各层土的地层岩性及其特点自上而下依次为： （1）第四系填土层（Qml） 第①层：素填土（Q4ml）
1、Qml 1-1杂填土，厚度0.5～3.5m，层顶标高26.56～32.90m，场地大部分地段分布，杂色，稍密，现状路面段上部0.30-0.50米为沥青路面或混凝土路面，下部主要由碎石、灰渣、砼块组成，含少量黏性土，硬质物含量约50%-80%，粒径一般0.5-5cm，
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最大粒径10cm，堆填时间大于10年。
2、Qml 1-2素填土，厚度0.4～3.6m，层顶标高23.76～32.60m，灰黄色，稍密-中密，主要由黏性土组成，含少量砂土、碎石，堆填时间大于10年。
（2）第四系全新统河流冲积土层（Q4al）
1、Q4al 6-1粉质黏土，厚度0.8～5.2m，层顶标高23.46～31.60m，场地局部分布，灰黄色、黄褐色，可塑，饱和，含少量铁锰质氧化物斑点。
三. 测量任务和内容
测量工作是土建工程的重要组成部分，为工程施工提供准确的定位信息、实时监控量测施工进程地面、隧道相关变化量及周围构筑物、管线等的影响变化，为工程施工提供必要的测量数据，根据测量数据适当调整作业进度和措施方法，确保工程顺利准确进行，确保施工安全。
在本工程项目中，施工测量作业的任务主要为区间隧道施工测量。 1、区间隧道施工测量包含以下内容： （1）地面测量控制网的检测；
（2）地面至隧道的联系测量，包括竖井定向测量、高程传递测量； （3）地下平面控制网的加密测量； （4）地下高程控制网的加密测量； （5）区间隧道贯通测量；
（6）竣工测量，包含线路中线测量。
四. 施工测量方法
施工测量是标定和检查施工中线、测设坡度和放样建筑物。测量是施工的导向，是确保工程质量的前提和基础。地铁工程施工测量的施测环境复杂，要求的施测精度又相当高，必须精心施测和进行成果整理，并且测量成果必须符合相关规范的要求。
武汉轨道交通工程隧道开挖的贯通中误差规定为：横向±50mm、竖向±25mm，极限误差为贯通中误差的2倍，即纵向贯通误差限差为L/5000（L为贯通距离, 以km计）。武汉轨道交通工程平面与高程贯通误差分配表4-1所示。
表4-1 轨道交通工程平面与高程贯通误差分配
地面控制 地下控制联系测量 测量 ≤±15mm ≤±9mm ≤±30mm ≤±15mm 总贯通中误差 ≤±50mm L/10000 ≤±25mm 测量 ≤±25mm ≤±15mm 横向贯通中误差 纵向贯通中误差 竖向贯通中误差 4.1控制网的检测
为了满足区间盾构施工的需要，应在工程开工前检测设计院提供的首级GPS控制点、精密导线点及精密水准点，保证上述各级控制点相邻点的精度分别小于±10㎜，±8㎜和±8Lmm（L为线路长度，以km计）（精密水准路线闭合差）作为盾构施工测量的重要依据。
施工测量过程中应遵循“从整体到局部”的原则，即先进行控制测量，然后进行碎部测量。控制测量包括平面控制测量和高程控制测量。由于车站埋深较大，地面控制网易受施工和地面沉降等因素的影响较为明显，地面控制点有可能会发生变化，因此施工开工前应先对地面控制点进行检测，确定控制网的可靠性。在施工前，根据第三方测量单位移交的控制点进行交接桩导线复测，在复测完成后，利用平差软件进行导线平差，平差合格后整理报告上报监理及第三方业主；如平差后精度不合格，上报监理及第三方测量单位进行重新对交接桩进行导线测量，直至精度合格。工作内容包括：检测相应精密导线点，检测高程控制点等。
4.2施工控制网布设
在地面控制网检测无误后，依据检测的控制点再进行施工控制网的加密，其目的是保证日后的施工测量及隧道贯通测量顺利的进行。施工控制网的加密分两方面内容：
（1）施工平面控制网加密
通常地面精密导线的密度及数量不能满足地铁施工测量的要求，因此根据现场的实际情况，进一步进行施工控制网的加密，以满足施工放样、竖井联系测量、隧道贯通测量的需要。
施工平面控制网采用Ⅰ级全站仪进行测量，测角四测回（左、右角各两测回，左、
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右角平均值之和与360°的较差应小于4″），测边往返观测各二测回，用严密平差进行数据处理。全长相对闭合差<1/35000,相邻点的相对点位中误差<±8㎜,测角中误差<±2.5″。
精密导线网测量的主要技术要求应符合表3.3.1的规定。
表3.3.1 精密导线测量主要技术要求
边长测闭合环或平均符合导线变长 总长度 （m） （km） （mm） 差 差 （″） 站仪 仪 仪 往返测350 3～4 ±4 1/60000 ±2.5 4 6 距各2测回 ±5 （mm） 距中误对中误误差 Ⅰ级全级全站级全站（″） 差 误差 Ⅰ、ⅡⅠ、Ⅱ闭合差 对闭合点位中每边测测距相测角中水平角测回数 回数 方位角全长相的相对相邻点n1/35000 ±8 注：1、 n为导线的角度个数，一般不超过12；
2、 符合导线路线超长时，宜布设结点导线网，结点间角度个数不超过8个； 3 、全站仪的分级标准执行本规范附录A中表A.0.7的规定。
符合导线导线的边数宜少于12个，相邻边的短边不宜小于长边的1/2，个别短边的边长不应小于100m；
水平角观测一测回内2C较差，Ⅰ级全站仪为9″，Ⅱ级全站仪为13″。同一方向值各测回较差，Ⅰ级全站仪为6″，Ⅱ级全站仪为9″
附合精密导线或精密导线环的方位角闭合差(wB)，不应大于下式计算的值
Wβ
式中mβ
---本规范表
=±2mβ
3．3．1中的测角中误差(”)；
n——附合导线或导线环的角度个数。
精密导线网测角中误差(Mo)应按下式计算：
式中^——附合导线或闭合导线环的方位角闭合差； n——附合导线或导线环的角度个数； N——附合导线或闭合导线环的个数。 （2）施工高程控制网加密
根据实际情况将高程控制点引入施工现场，并沿线路走向加密高程控制点。水准基点（高程控制点）必须布设在沉降影响区域外且保证稳定。
水准测量采用二等精密水准测量方法和±8L㎜（L为水准路线长，以km计）的精密要求进行施测，且沿线路附近布设成附和线路、闭合线路或结点网。二等水准点间距平距800m,联测城市一、二等水准点的总数不应少于3个，宜均匀分布。
水准网测量的主要技术要求应符合下表的规定
每千米高差中数观测次数 中误差（mm） 附合水准水准测量等级 偶然路线平均中误差 M△ 铟瓦尺或一等 ±1 ±2 35～45 DS1 条码尺 铟瓦尺或二等 ±2 ±4 2～4 DS1 条码尺 往返测各一次 次 往返测各一次 次 往返测各一±8往返测各一±4水准仪水准尺 等级 长度（Km） 差Mw 与已知点联测 线 附合或环全中误往返较差、附合或环线闭合差（mm） L L 注：1.L为往返测段、附合或环线的路线长（以Km计）；
2．采用数字水准仪测量的技术要求与同等级的光学水准仪测量技术要求
相同。
一等级二等水准网测量的观测方法应符合下列规定： 1． 往测 奇数站上：后-前-前-后
偶数站上：前-后-后-前
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2． 返测 奇数站上：前-后-后-前
偶数站上: 后-前-前-后
3. 使用数字水准仪，应将有关参数、限差预先输入并选择自动观测模式，
水准路线应避开强电磁场的干扰。
4.一等水准每一测段的往测和返测，宜分别在上午、下午进行，也可以在夜
间观测。
5.由往返向返测时，两根水准尺必须互换位置，并重新整置仪器。 水准测量观测的视线长度、视距差、视线高度应符合下表规定 水准测量的观测的视线长度、视距差、视线高度的要求（m）
视线长度 前后视距累计等级 仪器等级 视距 前后视距差 差 以上 一等 二等 DS1 DS1 ≤50 ≤60 ≤1.0 ≤2.0 ≤3.0 ≤4.0 ≥0.5 ≥0.4 以下 ≥0.3 ≥0.3 视线长度20m视线长度20m视线高度
往返两次测量高差超限时应重测。重测后，一等水准应选取两次异向观测的合格成果，二等水准则应将重测成果与原测成果比较，其较差合格时，取其平均值。
水准测量的内业计算，应符合下列规定：
l、计算取位，高差中数取至0．1rm-n；最后成果，一等水准取至0．1ram，二等水准取至1．Ornm。
2、水准测量每千米的高差中数偶然中误差(M。)按下式计算：
式中M。——每千米高差中数偶然中误差(mm)； L——水准测量的测段长度(km)；
△——水准路线测段往返高差不符值(mm)； n——往返测水准路线的测段数。
3、当附合路线和水准环多于20个时，每千米水准测量高差中数全中误差(Mw)应按下式计算：
式中Mw——每千米高差中数全中误差(mm)； w——附合线路或环线闭合差(mm)；
L——计算附合线路或环线闭合差时的相应路线长度(km)； N——附合线路和闭合线路的条数。
4、水准网的数据处理应进行严密平差，并应计算每千米高差中数偶然中误差、高差全中误差、最弱点高程中误差和相邻点的相对高差中误差。 4.3控制测量周期
对区间周围的加密控制点应定期进行复测，一般情况下半年进行一次复测；重要部位施工前必须对加密控制点进行复测；以防止加密控制点由于土体变形而产生位移。 4.3.1区间隧道重要工程部位：
1、盾构始发前联系测量。
2、当隧道单项掘进距离大于1000m时，在掘进至400m后每600m须加测一次陀螺定向的测量；
3、前100环报验一次盾构姿态、中线、断面测量成果，前100环后每300环报验一次盾构姿态、中线、断面测量成果；
4、区间隧道的贯通误差测量； 5、线路的中线调整测量； 6、隧道的断面测量； 7、竣工测量交桩。
4.3.2测量基准点保护及补救措施
（1）测量基准点保护，施工时必须对测量基准点及关键点位划定保护区域，在其附近位置严禁堆放、摆设重物，严禁各类施工活动碰动或覆盖上述的基准点和关键点位。
（2）点位安设前需做除锈处理，并镶嵌铜芯，并设置明显标示。
（3）测量人员应经常对点位进行巡查，当发现点位被碰动或损坏时应及时通知测
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量负责人，测量负责人应及时按照相关要求进行补设、重设、重测。当数据出现异常情况下通知监理单位进行复核。
4.4 盾构区间测量
4.4.1联系测量
联系测量是将地面测量数据传递到隧道内，以便指导隧洞道施工。具体方法是将施工控制点通过布设趋近导线和趋近水准路线，建立近井点，再通过近井点把平面和高程控制点引入竖井下，为隧道开挖提供井下平面和高程依据。
隧道贯通前的联系测量工作不应少于3次，宜在隧道掘进到lOOm、300m以及距贯通面lOO～200m时分别进行一次。当地下起始边方位角较差小于12”时，可取各次测量成果的平均值作为后续测量的起算数据指导隧道贯通。
定向测量的地下定向边不应少于2条，传递高程的地下近井高程点不应少于3个，作业前应对地下定向边之间和高程点之间的几何关系进行检核。
贯通面一侧的隧道长度大于1500m时，应增加联系测量次数或采用高精度联系测量方法等，提高定向测量精度。
联系测量是联接地上与地下的一项重要工作，为提高地下控制测量精度，保证隧道准确贯通应根据工程施工进度，应进行多次复测，复测次数应随贯通距离增加而增加，一般1km以内取三次。
其主要内容包括：
（1）趋近导线和趋近水准测量
地面趋近导线应附合在精密导线点上。近井点与GPS 点或精密导线点通视，并应使定向具有最有利的图形。
趋近导线测量用Ⅰ级全站仪进行测量，测角四测回（左、右角各两测回，左、右角平均值之和与360°的较差应小于4″），测边往返观测各二测回，用严密平差进行数据处理， 点位中误差小于±8㎜。
测定趋近近井水准点高程的地面趋近水准路线应附合在地面相邻的精密水准点上。趋近水准测量采用二等精密水准测量方法和±8√L㎜的精密要求进行施测。
（2）竖井定向测量～一井定向
在始发井通过联系三角形定向测量把地面坐标和方位传递到洞内。由于竖井
定向的精度直接决定了地铁的贯通精度，要保证地铁的贯通，需要在地面和洞内建立统一平面坐标系统。本区间始发井位于车站内，可以保证两悬吊钢丝间距远大于5m，故完全可以通过联系三角形定向把地面的坐标和方位导入井下，竖井中悬挂钢丝间的距离尽可能长，保证精度。在定向过程中应使定向角接近零即联系三角形锐角γ及γ′宜小于1°,直伸三角形，距离比值达到最佳即a/c及a′/c小于1.5；用联系三角形传递坐标方位角时，选择经过小角的路线。选用Φ0.3㎜钢丝，悬挂10㎏重锤，重锤浸没在阻尼液中。联系三角形边长测量可采用光电测距或经检定的钢尺丈量，每次应独立测量三测回，每测回三次读数，各测回较差应小于1mm。地上与地下丈量的钢丝间距较差应小于2mm。钢尺丈量时应施加钢尺鉴定时的拉力，并应进行倾斜、温度、尺长改正。 角度观测应采用不低于Ⅱ级全站仪，用方向观测法观测六测回，测角中误差应在±2．5”之内。联系三角形定向推算的地下起始边方位角的较差应小于12”，方位角平均值中误差为±8”。 地面导线方向C近井点B支撑架O1O2AA`B`O1O2通道掘进方向C`洞内点洞内导线方向 图4.1 联系三角形定向测量示意图 （3）竖井定向测量～两井定向 12
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由于本标段的两次始发都处于车站位置，在条件允许的情况下可以采用两井定向的方法，这样可以拉大钢丝间的距离,提高方位定向精度。
图4.1-1 两井定向测量示意图
（4）高程传递测量
高程测量控制，通过竖井采用长钢卷尺导入法把高程传递至井下，向地下传递高程的次数，与坐标传递同步进行。先作趋近水准测量，再作竖井高程传递，如图4.1-2所示。
经竖井传递高程采用悬吊钢尺（经检定后），井上和井下两台水准仪同时观测读数，每次错动钢尺3～5cm，施测三次，高差较差不大于3mm时，取平均值使用，当测深超过20m时，三次误差控制在±5mm以内。
地下施工控制水准点，可与地下导线点合埋设于一点，亦可另设水准点。水准点密度与导线点数基本相同，在曲线段可适当增加一些。地下控制水准测量的方法和精度要求同地面精密水准测量。
地下施工水准测量采用精密水准仪及铟瓦尺进行往返观测，其闭合差应在±8Lmm（L以km计）之内。
井 架标尺水准仪钢卷尺竖井通道掘进方向标尺重锤水准仪图4.1-2 竖井高程传递示意图 4.4.2施工控制测量
盾构施工控制测量最大特点是所有的控制导线点和控制水准点均处于运动状态，所以施工测量中导线的后延伸测量和水准点的复测显得尤为重要。
4.4.2.1地下导线测量
盾构区间线路控制采用双支导线的方法,双支导线每前进一段交叉一次。每一个新的施工控制点由2条路线传算坐标,当检核无误,最后取平均值作为新点的测点数据,线路平面示意图如图4-4-2。
A 2 C 4线路中线 D B3 1
图4-4-2隧道内导线布置示意图
地下导线测设要求：
（1）区间施工控制测量利用车站内控制导线点，直线隧道每掘进200m，曲线隧道每掘进100m时，应布设地下平面控制点，控制点间平均边长宜为150m。曲线段控制点
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间距不应小于60m，控制点应避开强光源、热源、淋水等地方，控制点间的视线距隧道壁应大于0.5m。
（2）平面控制测量应采用导线测量方法，左右角各观测两测回，左右角平均值之和与360°较差应小于4″，边长往返观测各两测回，往返平均值较差应小于4mm，测角中误差为±2.5″，测距中误差为±3mm。
（3）每次延伸施工控制导线测量前，应对已有的控制导线点进行检测，检测点如有变动，选择另外稳定点的施工控制导线点进行施工控制导线延伸测量。重合点重复测量的坐标值与原测量的坐标值较差应满足规范要求，方可作为施工控制导线延伸量的起算值。
4.4.2.2地下高程控制测量
（1）地下高程控制点可利用地下导线点，单独埋设时每200m埋设一个，应采用二等水准测量的方法施测。
（2）地下高程控制测量的方法和精度，应符合二等水准测量要求。水准线路往返较差、附合或闭合差为±8√Lmm。
（3）水准测量应在隧道贯通前进行三次，并应与传递高程测量同步进行。重复测量的高程点间的高程较差应小于5mm，满足要求时，应取逐次平均值作为控制点的最终成果指导隧道掘进。
（4）开挖至隧道全长1/3和2/3处，贯通前50m～100m，分别对地下水准点按二等水准精度要求复测，保障高程贯通精度。
正确控制盾构机的形态，使其严格按照设计的线路向前掘进。 要进行掘进控制必须进行以下项目测量：
1）测量盾构机位置（相对于线路盾构机的位置）；
2）测量盾构机的姿态（相对于倾斜角，上下偏移和左右偏向盾构机的位置）； 3）盾构机的掘进方向有上下和左右影响的几个方面是：土壤的阻力，推进的操作，机器的特性，土层的变化，管片的刚度等。
4.4.3盾构机自动导向定位基本原理
洞内控制导线是支持盾构机掘进导向定位的基础。自动测量的全站仪设置在掘进机附近（一般150m内）的一个导线点上（该点三维坐标已知），后视另一导线点定向。全站仪测量测站至棱镜间的距离、方位角、竖直角，ELS棱镜的三维坐标和掘进里程（X Y
Z）即可获得。棱镜接收入射的激光定向光束，可获取实时的盾构机轴线方向，并通过计算机与已知该里程的线路设计位置（DTA）相比较，得出偏差值并显示在屏幕上，这就是盾构机姿态的实时检测导向。只要掘进中，控制好盾构姿态，使盾构机轴线与线路设计中线符合在允许的偏差之内，隧道的正确掘进与衬砌就得到保证。此外，在掘进一定长度或时间之后，还应通过洞内导线，独立地检测盾构机的姿态，以保证导向的正确性和可靠性。
4.4.4 盾构机姿态检测及计算
盾构机姿态检测包括掘进中不断的自动实时检测和施工阶段性的独立检测。实时检测已如导向原理所述，主要靠全站仪实时提供的测量信息和智能传感器的处理，通过计算机将获取的盾首中心与盾尾中心位置（其连线即为TBM轴线）与线路设计位置进行比较，并控制其航偏而实现掘进导向的。它主要靠盾构机自身的ELS系统获取和处理测量信息。此外，在掘进一个阶段后，还应该利用导线点，独立地测量盾构机上设置的检测点，求算盾首中心与盾尾中心位置，并与线路设计位置进行比较。盾构机上预置的检测点较多，它们的TBM坐标是已知的，一般只需选择三个点，直接安设棱镜即可测量。 4.4.5导向系统
自动化测量系统在盾构机的配置中，用于掘进方向控制的主要为导向系统（SLS-T）来控制，在盾构机右上方管片处安装吊篮，吊篮用钢板制作，其底部加工强制对中螺栓孔，用以安放全站仪。见图4.4.5。
强制对中点的三维坐标通过洞口的导线起始边传递而来，并且在盾构施工过程中，
吊篮上的强制对中点坐标与隧道内地下控制导线点坐标相互检核。如较值过大，需再次复核后，确认无误后以地下控制导线测得的三维坐标为准。因此盾构在推进过程中，测量人员要牢牢掌握盾构推进方向，让盾构沿着设计中心轴线推进。见图4.4.5。
盾构推进测量以SLS-T导向系统为主，辅以人工测量校核。该系统主要组成部分有
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ELS靶、激光全站仪、后视棱镜、工业计算机等见图7 SLS-T导向系统图。
SLS-T导向系统能够全天候的动态显示盾构机当前位置相对于隧道设计轴线的位置偏差，主司机可根据显示的偏差及时调整盾构机的掘进姿态，使得盾构机能够沿着正确的方向掘进。
为了保证导向系统的准确性、确保盾构机沿着正确的方向掘进，需周期性的对SLS-T导向系统的数据进行人工测量校核
图4.4.5-1 SLS-T导向显示平台
激光全站仪 管 片
ELS 靶 黄盒子 显示屏 工业计算机 后视棱镜
盾构机 控制盒
盾构机主控室
图4.4.5-2 SLS-T导向系统图
4.4.6环片姿态测量
根据管片的内半径是2.7米, 采用铝合金制作铝合金尺,铝合金尺长3.8米（可根
据实际情况调整长度）。在铝合金尺正中央，贴上一个反射贴片。根据管环、铝合金尺、反射贴片的尺寸，就可以计算出实际上的管环中心与铝合金尺上反射贴片中心的高差。测量时，首先用水平尺把铝合金尺精确整平，然后用全站仪测量出铝合金尺上反射贴片中心的三维坐标，就可以推算出实际的管环中心的三维坐标。 每次管片测量时，应重叠5环已经稳定了的管片，这样就可以消除测错的可能。
图4.4.6管片测量示意图
图4.4.6.1管片中心标高推算示意图
4.5结构断面施工测量
断面测量采用全站仪。测完断面后与设计断面进行比较，确定施工中是否有侵限
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部位。
4.6隧道与车站贯通测量
平面贯通测量，贯通面处采用坐标法从两端测定贯通点坐标差，并归算到预留的断面和中线上，求得横向贯通误差和纵向贯通误差。平面与高程贯通误差应符合《城市轨道交通工程测量规范》（GB50308-2008）。
车站、区间贯通后，当地下导线闭合差不超过限差规定时，进行平差计算。按导线点平差后的坐标值调整线路中线点，改点后再进行中线点检测，高程也用平差后成果。将平差后成果作为净空测量的起始数据，净空断面测量采用解析法。
4.7竣工测量
车站直线段每6米、曲线段每5米以及其它特殊地方，均应测量结构净空断面，结构净空断面测量应以线路中线为准，严格按照规范及相关技术要求精确测量断面净空。
竣工后，在中线复测的基础上埋设永久中线点，复测工作依据施工中线进行。永久中线在直线上每100米设置一个，缓和曲线的始点各设一个，圆曲线地段按通视条件加设。永久中线点设立后，在车站边墙上绘出标志。高程点在复测的基础上每千米埋设一个，小于一千米的隧道设一个，并在墙上绘出标志。
4.8土建施工测量工作流程
郑州市轨道交通工程施工测量管理办法
施工、监理单位进场 控制测量单位向施工、监理单位交桩 承包商复测 制定测量计划和方案 不合格 分部工程 格 不合格 监理单位审批分项、 监理单位审核单位工程 不合格 合格 控制测量单位复审单位工程 合 合 建设单位审查 合格 施工控制测量 合格 报监理单位复测 报控制测量单位复测 合格 施工导线、水准测量 不合格 合格 报监理单位复测 不合格 不合格 不合格 格 合 格 施工放样、工序 控制测量单位抽查 报监理单位复测 不需要控制测量单位复核的 合 需控制测量单位复核的 格 报控制测量单位复测 合格 控制测量单位形成测量报告 报业主、留档 承包商进入下一道工序 留档 不合格 测量监理形成测量抽检资料 20
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五. 测量复核制度
项目部测量管理实行“三级管理，两级测设、三级复核”的测量制度。
（一）“三级管理”是指公司、项目部、工区按照规定的职责范围实施分级管理；各级工程管理部作为本级履行管理职能的具体部门，实行系统垂直管理。
（二）“两级测设”是指项目部（测量班）、公司临时组建测量队两级测设机构进行测设。项目部（测量班）主要进行施工过程中的放样测量、测设工作，公司（临时组建测量队）主要进行控制网的复测、联系测量结果复核以及现场放样的抽检。
（三）“三级复核”是指工区、项目部、公司（临时组建测量队）三级复核。工区测量复核主要是指现场放样测量和对项目部测量成果的复核。项目部测量复核主要包括现场换手测量复核；公司（临时组建测量队）复核包括项目部测量成果的复核、控制网的复核和放样复核等。
测量工作必须坚持复核制。测量复核包括现场测设复核和成果资料（含计算）复核两个方面的内容，复测时应采用两种不同的方法或两人换手测量的方法进行。控制网复核作业前应制订测量作业方案，明确测量方法，确保测量成果的质量达到预期的精度要求。
六. 测量中综合误差的比选
在实际测量中，由于人们对客观规律认识的局限性、测量手段的不完善、测量时外界条件的变化、测量人员的疏忽大意及测量经验等多种因素的影响，都会造成被测量的测量结果与其真实值之间存在一定的误差，测量误差的来源包括仪器系统误差、使用误差、人身误差及影响误差等。虽然产生误差的原因多种多样，单按误差基本性质和特点，误差可分为三种：即系统误差、随机误差和粗大误差。当测量误差超过一定限度时，测量工作和测量结果就会变得毫无意义，甚至会带来负面影响，导致人们会根据这个不正确的测量结果做出错误地分析、判断，从而大大阻碍了工作的顺利进行，严重的会造成巨大经济损失。
因此，从误差的角度来看，最佳的测量方案应做到各方面因素造成的综合误差越小越好，也就是说使每一项测量误差都达到最小。由于每项误差使受一些客观因素限定的，所以要依据测量的要求、现有的仪器、测量环境及测量人员的素质等具体条件
来综合比较各种可行方案，分析各项误差可能达到的最小数值，选择合成误差最小者作为现有条件下的最佳方案。
在最佳方案中要针对下列不同误差类型尽可能减小相应的误差：针对系统误差，要尽可能选择用精度较高的仪器进行测量；针对环境误差要尽可能控制测量的环境；针对人身误差要尽可能采用数字仪器并采取多次测量求其平均的方式减小偶然误差；针对方法与理论误差要选取某些特殊方法来减小理论误差。
1、在实际测量工作中，电子水准仪与光学水准仪相比有很多优点。比如，电子水准仪视线高和视距读数都是采用条码分划图像经处理后取平均值得出来的，削弱了标尺分化误差的影响；光学仪器是手动照准、人工读数，数据容易受到观测者、外界环境影响。
2、在控制测量中，一井定向两垂线间距离较短、没有复核边、投点误差对方位角的传递影响较大；采用两井定向，两井定向垂线间的距离减小了而且还有复核边，投点的误差就减少了。
七. 测量技术的保障措施
由于工程工期和施工环境的限制，结构施工要形成流水作业，这使得测量工作不允许出现误差超出限差的情况，在施工中，必须高度重视测量工作，必须加强施工测量检核。为达到中线和标高的测量误差均在限差内的目的，特制定以下技术措施：
1、施工放样前将施工测量方案报告监理审批。内容包括施测方法、操作规程、观测仪器设备的配置和测量专业人员的配置等。
2、固定专用测量仪器和工具设备、建立专业测量组，专人观测和成果整理。 3、建立测量复核制度，按\"三级复核制”的原则进行施测。首先由测量人员对施工控制网进行精密测量，对施工点位进行放样，然后由测量工程师进行检核；总结资料上报项目总工程师，确认无误后由监理工程师对上述工作进行复核，确保工程的顺利进行。
4、加强对测量用所有控制点的保护，防止移动和损坏；一旦发生移动和损坏，应立即报告监理，并与监理协商补救措施。
5、用于本工程的测量仪器和设备，应按照规定的日期、方法送到具有检定资格的部门检定与校核，合格后方可投入使用。
6、用于测量的图纸资料，测量技术人员必须认真核对，必要时应到现场核对，确认无误无疑后，方可使用。如发现疑问做好记录并及时上报，待得到答复后，才能进行测
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量放样。
7、原始观测值和记事项目，应在现场应用规定格式记录在外业手簿中，测量技术人员要认真整理内业资料，保证所有测量资料的完整。测量必须一人计算，另外一人复核。抄录资料，亦须认真核对。
8、外业前，测量技术人员对内业资料进行检查，所采用的测量方法、测量所用点位坐标以及测量要达到的目的向测量员进行交底，做到人人明白；平面和高程测量要形成检核条件，满足校核条件要求的测量才能成为合格成果，否则返工重测。
9、经常复核地面有变形地方附近的导线点、水准点，随时掌握控制点的变形情况，关注量测信息。在测量工作中，随时检查点位变化。严格遵守各项测量工作制度和工作程序，确保测量成果的准确性。
10、外业后，应检查外业记录的结果是否齐全、清晰、正确，另有一人复核结果无误后，向工区技术主管交底。
11、施工现场所用的导线点、水准点、轴线点（或中线点）要设置在工程施工影响以外、坚固稳定、不易受破坏且通视良好的地方。定期对上述桩位进行检测，测量标志旁要有明显持久的标志或说明。
12、外业前，列出所要用的测量仪器和工具，检查是否完好。在运输和使用测量的过程中，应注意保护，如发现仪器异常，应立即停止使用并送检，并对上述检测成果重新作出评定。
13、测量过程中，必须清除干扰，须停工的停工，以保证测量精度。各种建筑物放样时应和施工人员密切配合，避免出现不必要的偏差。
14、积极和测量监理工程师进行联系、沟通和配合，听取监理工程师提出的测量技术要求和意见，并把测量结果和资料及时上报监理，测量监理工程师经过内业资料符合和外业实测确定无误后方可进行下步工序的施工。
15、和相邻标段互相沟通，共用导线点和高程点的测量资料信息共享，适时的组织共用点位的联系测量，保证相邻标段之间衔接处的贯通精度。
16、各种测量仪器和设备使用前后必须进行常规检验校正，每三个月进行一次自检，如有问题立刻进行校正，校正好后才可投入使用。使用过程做好维护，使用后及时进行养护。
17、在工程施工期间，每三个月对首级控制网复测一次，并将复测成果上报监理单
位。如监测发现施工场地周围的地面有变形时，及时对首级控制网进行复测，增加复测频率，确认控制点无误后才可以继续使用。如发现首级控制网测量超出规范允许范围时，立即报告监理单位，重新交桩后才可以使用首级控制网。
八. 安全保障措施
1、作业前进行安全教育培训；
2、在现场进行施工测量时，应遵守防火规定，严禁烟火。
3、测量钉桩要注意周围行人的安全。钢钎和其它工具不得随意抛掷。
4、测量人员在高压线附近工作时，必须保持足够的安全距离。遇雷雨时不得在高压线、大树下停留。
5、在陡坡及危险地段测量时应系安全带，在基坑边上测量时应有防止人体坠落的安全措施。在基坑内测量作业时应佩戴安全帽，防止高空物坠落。
6、在道路上作业过程中必须穿戴黄色安全背心，注意来往车辆。
7、在道路上作业时，外业观测尽可能选择在早上5～9点之间，避开交通高峰期； 8、 进入施工现场必须戴安全帽，正确使用个人劳保防护用品。 9、 禁止酒后上岗作业，特种作业无操作合格证者，不准上岗作业。
10、对施工现场所使用的测量仪器注意安全放置，杜绝由于使用和放置不当而造成的事故。
11、现场人员自觉服从安全检察员和业主检查。
九. 质量保证措施
（1）开工前对测量人员进行工程情况、技术要求、测量规范、测量仪器设备的操作、测量方案、测量基本知识和测量重要意义的培训。
（2）测量仪器要建立检定台帐，定期校核，妥善保管，定期把测量和监测仪器设备送到有检定资格的单位检较，确保仪器设备的精度。
（3）所有重要测量及放样的内业计算以及外业测量和放样工作，都必须做到换手复核，换不同的人换不同的方法来复核，确保无误；现场必须做好详细记录；每天写好施工日志。
（4）加强对导线点、水准点、中线点等关键控制点的保护，经常复核地面特别是洞内的导线点、水准点、中线点等，随时掌握其准确性及可靠性。一经发现点位变化，及时准确地改正并上报监理，确保万无一失。
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（5）测量报验资料应及时上报，做好收发文登记，并应定期整理交给施工技术科统一归档留存，重要资料和测量数据应留有备份，以防丢失和意外事故发生，造成不必要的损失。
（6）测量记录要详细、完整，测量资料的传递必须以书面形式进行，并严格履行签字手续，做到“有据可查，责任到人”。
（7）积极与测量监理工程师联系、沟通、相互配合。满足测量监理工程师提出的合理技术要求和意见。车站梁板柱结构等重要部位的测量工作要请测量监理工程师旁站监理，并把测量结果和资料及时上报监理，测量监理工程师复核合格后方可进行下步工序的施工。
（8）定期请监控测量队对加密控制点进行复查。
十. 环境保护措施
按照环境管理体系有关规定执行。充分了解周边环境，制定相应的保护措施及实施细则。
对作业范围内的环境进行充分的调查了解，征求当地环境主管部门的特殊要求。同时按有关文明施工的管理规定，制定相应可行的保护措施。
施工人员不得在居住地及测量现场乱丢垃圾，倾倒污水，做好周围环境卫生。 使用的废旧电池、废弃纸张、打印机墨盒等必须按照院环境管理体系进行处理，严禁乱扔。
居住地点各种测量设备不得随处乱放。
标石埋设尽量不破坏、少破坏现有草坪、植被等。
十一. 测量人员的组织及管理
11.1测量人员组织
为做好盾构施工测量工作，保证工程顺利进行，确保施工万无一失，选派有经验的测量专业人员，在项目经理牵头、总工负责的基础上，组成本项目的测量技术班子，依据工程项目的实际情况，成员划分组如下：
项目技术负责人一名，由项目总工担任，负责测量方案的审核，测量成果的复核。 测量主管一名，负责测量工作生产管理协调、技术方案制定与调整，由具备丰富现场管理经验的测量工程师担任；
施工放线组：负责盾构隧道施工控制测量及放样测量等工作。设立现场有经验的测
量人员1名担任小组长，测量工2名；
监控量测组：负责盾构施工现场所有的监控量测工作，设立有相关经验的量测人员1名担任小组长，监测员3名。
因为施工进程影响因素较多，根据实际情况进行必要人员队伍的调整。
11.2测量组织构架图
图11.2项目测量组织机构图
主要成员姓名 米振增 孟国璋 赵庆华 张耀园 李二宝 工作年限 8年 8年 40年 7年 5年 资质 证书编号 主要职责 负责测量方案的编制和组织实施、测测量工程师 助理工程师 高级技师 测量员 测量员 340609116006083 量制度的建立和落实 1500010002300007 0501055012100031 0917001054400201 0917001054400284 参加现场控制测量及内业整理实施 参加现场控制测量及内业整理实施 参加现场施工放样及复测的实施 参加现场施工放样及复测的实施 表11.2主要测量人员配置表
11.3测量人员管理
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对于一个项目，加强测量人员的管理显得尤为重要，如果合理分配，管理得当，势必事半功倍，反之浪费时间、耽误工期。
因此我项目部建立了健全的测量人员管理制度。对工作中所使用的数据应认真复核，对所使用数据的准确性负责，必须使用正规的记录表格并且记录清晰，格式填写齐全，杜绝编改测量数据，对测量成果必须经过二级、三级复核，重大项目由总工亲自复测。测量记录和原始计算资料要保管完好，随时作到有据可查。
十二. 测量仪器的配制及管理制度
测量仪器是测量人员对工程施控的有力武器。爱护好测量仪器及工具是我们每一位测量工作者应具备的品德。由于测量工作是在室外进行，受自然条件、气候条件等因素的影响，所以对维护好测量仪器非常重要，正确使用、科学保养仪器是保障测量成果质量，提高工作效率，延长仪器使用年限的重要条件，是每个测量工作人员必须掌握的基本技能。否则不但影响测量工作的进展和任务的完成，而且会造成仪器损坏。为此，我们必须正确使用仪器，了解仪器性能，基本构造和操作方法，加强仪器的维护和保养。
12.1 仪器设备的配置
结合工程的具体情况、业主及监理的要求，尽可能配备先进的测量设备，提高工程测量工作自动化程度，减少测量人员的劳动强度，提高工作效率，保证测量成果。
对于现在一般项目全站仪配置较多，根据工程实际情况做到合理、适用、经济。对新上项目如果需要测量仪器由工程管理部根据公司的测量仪器分布情况调拨，如需购买测量仪器需填写《仪器购置申请单》，经公司主管领导审批后方可购买。对项目测量仪器的调拨，调入单位与调出单位间要填写《仪器设备调拨单》并注明仪器的完好情况以及仪器的配套附件等相应内容。
12.2 建立仪器动态管理台账
（1）项目部建立《测量设备管理明细表》，以及《测量仪器设备台帐》，仪器设备及配件数量变化时，必须及时进行更新；仪器设备调动过程中，必须附有移交记录及移交仪器设备明细，并报公司进行备份存档。
（2）建立测量仪器使用档案，档案中内容应包括《测量设备管理明细表》、《测量仪器设备台帐》、《使用说明书》、《合格证》、《检定证书》，在移交仪器时，一并移交。
12.3仪器设备使用与管理
（1）、仪器开箱前，应将仪器箱平放在地上，严禁手提或怀抱着仪器开箱，以免仪器在开箱时仪器落地损坏。开箱后应注意看清楚仪器在箱中安放的状态，以免在用完后按原样入箱。
（2）、仪器在箱中取出前，应松开各制动螺旋，提取仪器时，要用手托住仪器的基座，另一手握持支架，将仪器轻轻取出，严禁用手提望远镜和横轴。仪器及所用部件取出后，应及时合上箱盖，以免灰尘进入箱内。仪器箱放在测站附近，箱上不许坐人。
（3）、安置仪器时根据控制点所在位置，尽量选择地势平坦，施工干扰小的位置，安置仪器时一定要注意仪器，检查仪器脚架是否可靠，确认连接螺旋连接牢固后，方可松手。但应注意连接螺旋的松紧应适度，不可过松或过紧。
（4)、观测结束后应将脚螺旋和制动、微动各螺旋退回到正常位置，并用擦镜纸或软毛刷除去仪器上表面的灰尘。然后卸下仪器双手托持，按出箱时的位置放入原箱。盖箱前应将各制动螺旋轻轻旋紧，检查附件齐全后可轻合箱盖，箱盖吻合方可上盖，不可强力施压以免损坏仪器。
（5)、新购仪器、工具,在使用前应到国家法定计量技术检定机构检定。新购置的仪器、转拨给其他项目的仪器，应结合仪器认真阅读说明书，从初级到高级，先基本操作后高级操作，反复学习、总结、力求做到“得心应手”最大限度地发挥仪器的作用，不熟悉仪器操作的人员不得盲目用机。
（6)、各种测量仪器使用前后必须进行常规检验校正，使用过程做好维护，使用后及时进行养护。
（7)、各种光电类、激光类仪器必须定期送到具有资质的部门进行鉴定。鉴定时间不宜超过规定时间，以确保测量的准确和精度。
（8)、严禁使用未经检验和鉴定、校正不到出厂精度、超过鉴定周期，以及零配件缺损和示值难辩的仪器。
（9)、使用全站仪、光电测距仪，在无滤光片的情况下禁止将望远镜直接对准太阳，以免伤害眼睛和损害测距部分发光二级管。
（10)、在强烈阳光、雨天或潮湿环境下作业，务必在伞的遮掩下工作。 （11)、对仪器要小心轻放，避免强烈的冲击震动，安置仪器前应检查三脚架的牢固性，整个作业过程中工作人员不得离开仪器，防止意外发生。
（12)、转站时，即使距离较近也应取下仪器装箱。测量工作结束后，先关机卸下电池后装箱，长途运输要提供合适的减震措施，防止仪器受到突然震动。
（13)、测量仪器要设置专库存放，环境要求干燥、通风、防震、防雾、防尘、防
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锈。仪器应保持干燥，遇雨后将其擦干，放在通风处、晾干后再装箱。各种仪器均不可受压、受冻、受潮或受高温，仪器箱不要靠近火炉或暖气管。
（14)、仪器长途运输时，应切实做好防震、防潮工作。装车时务必使仪器正放，不可倒置。测量人员携带仪器乘汽车时，应将仪器放在防震垫上或腿上抱持，以防震动颠簸损坏仪器。
（15)、必须建立健全测量仪器设备台帐、精密测量仪器卡，仪器档案等制度，仪器出库、入库调迁项目，应办理登记、签认手续。
（16)、对测量仪器的管理，由公司精测队制定检查评比办法，对维护仪器成绩显著的单位和个人给予奖励，因使用不当、保管不良造成仪器损坏，应及时追究责任，根据情况给予处罚。
（17)、当测量仪器,工具出现下列情况为不合格:已经损坏；过载或误操作；功能出现了可疑；显示不正常；超过了规定的周检确认时间间隔；仪表封缄的完整性已被破坏；光电类、激光类仪器超过使用寿命，零点漂移严重，测量结果不稳定，测量结果可靠性低时，必须申请报废；常规仪器损坏后无法修复，或仪器破旧、示值难辩、性能不稳定，影响测量质量时，必须申请报废。
（18)、测量仪器的申请购买及报废由项目部报公司工程管理部，由公司总工程师及主管领导负责审批，公司精测队对全项目的仪器配备和管理情况每半年检查一次，要求做到帐、物、卡相符，技术档案齐全。
（19)、测量仪器必须定人保管，对贵重精密测量仪器（如全站仪、精密水准仪）应规定专人保管，专人专用，专人送检，他人不得随意动用，以防损坏，降低精度。 仪器名称 徕卡全站仪 电子水准仪 铟瓦条码尺 徕卡棱镜组 钢卷尺 钢卷尺 水准塔尺 数量 1 1 1 4 1 1 1 单位 台 台 对 台 把 把 把 规格型号 TS15 DINI03 2m GPR1 50M 5M 5M 出厂编号 1624408 739339 4010313 / 3561 4531 0583 表12.1主要测量仪器配制
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