城市地铁施工测量中的若干问题研究

发表时间:2021/6/30   来源:《城镇建设》2021年第4卷2月第4期   作者:辛毅
[导读] 在我国经济发展水平快速提升的时代背景下,科学技术的发展水平也得到了明显的提升。
        辛毅
        北京住总集团有限责任公司轨道交通市政工程总承包部,北京市 100029
        摘要:在我国经济发展水平快速提升的时代背景下,科学技术的发展水平也得到了明显的提升。不管是在基础民生建设方面,还是在工业生产方面,先进科技的应用范围都变得越来越广泛。地铁工程作为当前城市交通建设中的重点项目,能够极大地促进城市经济发展,为人们的生活提供便利。因此,如何有效提高地铁建设质量,已经成为当前城市建设中的一项重要工作内容。鉴于此,本文就城市地铁施工测量中的若干问题展开探讨,以期为相关工作起到参考作用。
        关键词:地铁;测量施工;注意问题
        1.地铁测量概述
        1.1地铁测量施工的特点分析
        地铁工程项目只有施工时间长、对测量数据精确度的要求高的特点。由于大多数地铁交通都以隧道建设为主,在开展测量工作的过程中,为了能够给后续工作的有效开展提供可靠的保障,就需要完成隧道内多个控制点的勘测工作。由此可见,在整个地铁工程项目建设工作中,测量是一项基础内容,为了能够确保测量工作的有效性,就需要在保障工程项目建设质量的前提下,尽可能减少资金的投入,使地铁处于安全稳定的运行状态[1]。
        1.2地铁测量施工中常用技术分析
        隧道建设作为开展地铁工程项目的好,主要内容,其与地面交通建设不同,施工作业会受到条件以及空间的限制,从而产生不同程度的测量误差。因此,对于当前地铁测量工作二爷,怎样才能控制测量施工误差是一项重点内容。整个地铁测量施工作业必须严格遵循“已整体空间测量为主,局部空间测量为辅”的原则,从高到低开展测量工作。在测量整体空间的时候,必须全面保障合金控制点的测量精度,以便能够准确获取指定空间的三维方位坐标。这种测量方法的使用,能够起到降低测量过程中可能出现的传递误差的作用,从而有效确保测量数据的准确性,将测量点的精度高效连接起来[2]。为了能够最大限度保障测量数据的精确度,就需要在实际开展测量工作的过程中,借助卫星定位技术来测量多个坐标点的高程以及平面。相比于传统的测量技术,卫星定位技术不仅工作效率高,测量精度准确,同时还能够连续性开展测量工作,降低测量工作的难度,为提升测量工作的有效性提供可靠的保障。
        2.地铁施工中的变形测量
        所谓的变形也就是建筑物脱离了原有的位置大小、设计形状或者土木工程在受到震动以及动力的影响下,区域周边地表及建筑物发生了变形情况。一旦建筑遭受变形破坏,就会对地铁施工质量产生严重影响,甚至还会造成事故。
        如果变形现象已经超出了允许范围,就必须进行通告,及时采取相应的措施予以救护,尽可能避免一些安全事故的发生[3]。同时,为了避免变形情况进一步恶化,就需要及时进行纠正,变形测量的典型特点如下:
        2.1需要观察的时间长
        通常情况下而言,建筑遭受破坏和发生变形需要经过很长的一段时间,因此,在完成建筑施工作业之后,需要持续开展变形观测工作。通常情况下,在建筑物稳定前的3至五年内,必须确保建筑材料的安全,同时要做好永久性的观察工作。
        2.2对测量的经度要求较高
        地铁工程项目的建设,会使建筑物出现不同程度的变形,一些变形现象是不易察觉的,因此,为了能够及时发现建筑物的变形情况,就需要有效落实测量工作,以免变形扩大而造成破坏。
        2.3重复观察的次数较多
        对于变形现象的观测,需要在不同时段内进行,以此来检测建筑物中具有代表性的点所对应的高程和坐标,以便发现变形情况。由此可见,为了能够及时掌握建筑物的变化状况,就需要开展大量的重复性观察工作。值得注意的是,由于测量工作会伴随误差产生,所以,对于变形观测需要全面保障测量仪器和对应的观测方法与环境条件基本上一致,以免误差进一步传递[4]。
        2.4紧凑的数据处理的方式
        在测量变形问题的过程中,会遇到检测到的变形很小的现象,结合误差因素,需要对这样的测量结果综合误差带来的影响,对数据进行科学处理,尽可能降低误差对结果产生的影响。基于地铁工程项目的实际情况,测量工作的主要开展区域使城市地段。通常情况下,城市的岩层条件复杂,并且深度较深,会在很大程度上影响到周边的建筑物和设施,因此,需要结合变形测量和施工中的安全性,有效落实数据的稳定性检测工作。随着盾构机性能的不断提升,盾构隧道施工技术也得到了快速的发展,但是,因施工带来的变形问题仍然无法避免。盾构隧道施工技术的使用会引发地面沉降等一系列问题,即便使用最先进的技术,也无法消除软土地区的地面沉降问题,但是,随着技术的不断发展,能够尽可能减少地面出现沉降问题的几率,为周边建筑的安全提供可靠的保障,确保施工作业的稳步进行[5]。
        3.盾构隧道测量
        对于地铁工程的测量,主要是在地铁建设和运营的前期阶段进行。对于地表下面的建筑物,需要有效落实相关的测量工作,其中主要包含地下工程的设计和勘察等等。开展地下隧道工程测量工作的主要目的是为了保障地铁工程项目的顺利开展,为地铁的安全稳定运行提供良好的环境。在具体实施地铁隧道工程测量工作的过程中,盾构方法的应用优越性良好,是地铁施工中一项必不可少的技术。

随着我国地铁建设规模的逐渐扩大,该项技术的应用范围也在进一步拓展,自从18世纪盾构机问世以来,盾构施工测量技术应运而生,并且在地铁隧道施工中发挥了非常关键的作用。在进行隧道施工的过程中,盾构法的使用需要测量的工作内容有:(1)地面控制测量技术,即在地面上建立平面和高程控制网。(2)联系测量技术。(3)含有高程控制和地下平面的地下控制测量。(4)隧道施工测量技术等。上述测量方法的使用能够确定地下工程中的设计中心以及和高层相关的数据,为确定开挖方向和开挖位置提供可靠的保障,进而全面保障施工高程和施工中心的准确性,以便为后期施工作业提供可靠的数据支撑,确保地铁施工作业的顺利开展[6]。盾构施工测量能够使盾构机沿着隧道设计线路掘进,同时还能够为盾构机提供瞬道瞬时姿态,为设备的正确安装提供可靠的参数。为了能够使盾构机从始发井通过间隔隧道进入到接收机,就必须全面保障盾构隧道测量工作的精确度。
        4.车站控制测量技术
        4.1标准车站模式
        在布设车站平面控制网的时候,需要结合基线的布设情况,必须有一条线与之平行,在条件允许的情况下,最好实现两者重合,为了满足以上要求,就需要在高处布设各平面控制网三点,使其分别和基线点结合起来,以此来构成完整的控制网。对于车站两端左右线的设计,必须确保方式方法的一致性,都应该设置对中观测墩,以此来确保彼此之间能够通视。
        4.2换乘车站模式
        纵向平行和横向交叉是换乘车站的两种可选模式,本文主要以清理盾构区间的测量问题为主展开探讨,因此,在开展测量工作的时候需要充分结合测量的测量要求。面对长度相对较大车站,应该采取分别优化左右线的措施来处理中间部分,也就是增设1个强制对中观测墩,同时,需要确保布设在左右线上的点能够实现相互通视,以此来形成车站控制网[7]。
        4.3始发井车站模式
        盾构在始发井始发,详细内容应该以实际情况为主,可以通过使用整机始发的方法或者通过延长管线始发,不同类型始发井的长度差异在80米左右。在设置始发井地面左右线的时候其方法特殊,通过使用两个强制对中观测墩,基于车站通视情况合理调整高处控制点,以此来确保其密度适中。如图1所示,此处考虑增加1个测点方法。
        
        图1始发井车站控制网形式
        基于行业规范可知,可供选择的定向测量技术的形式比较多,就工程经验而言,使用最为广泛的是二井定向和精密导线直接传递法,其各自的适用范围不同,具体选择的时候必须结合实际情况进行。一般情况下,如果有多个井口而且都满足传递点垂直角在30度范围内,就需要选用导线直接传递法。如果现场条件特殊,比如传递点形成的垂直角超过了30度或者不具备直接传递导线的时候,就需要选用两井定向的方法。
        5.盾构区间控制测量技术
        在现场条件的影响下,盾构区间隧道平面控制网的设置应该以导线的方法进行,在此过程中必须重视对仪器等级的控制以及对导线测回数的控制,确保其满足精密导线标准。同时,应该基于线路中线,隧道导线的布设应该尽可能沿着中线依次进行,为了避免长短边相接问题的出现,就需要确保其边长达到等边效果。如果后期出现沉降等问题,就需要重新测量隧道内控网。面对导线边长边短的问题,在施工过程中需要做好曲线段的测控工作,有效落实最终操作,以此来达到保障仪器可靠运行的目的,确保相关结果的精准性。此外,应该及时做好车站底板控制点的整体平差工作,在完成该项工作之后必须执行一次测量工作,并且要对整个过程中的各项测量结果进行完整记录,分别对其开展加权平差操作。对于不利于开展现场联系测量工作的区域,或者在面对区间隧道长度偏大的问题的时候,就需要用到陀螺经纬仪,应该设置实际操作区域在隧道的1/2和3/4位置处,使用该仪器来精确定位正北方向,以便获取各测站的大地方向角。现场环境对于测量工作的影响并不大,这样一来,也就能够有效控制正北方向的定位误差,由于该误差不会累积,因此,可以根据实际需求及时对测量结果进行修正,从而为盾构机到站提供可靠的保障。
        结语
        总而言之,再开展整个地铁工程建设工作的过程中,提高地铁测量施工质量意义重大。因此,需要相关工作人员强化自身的责任意识,不断提高自我专业素质水平,进而采取针对性的措施来解决测量施工中存在的问题,从而有效避免工程建设中可能出现的返工现象,为后续施工作业的高效开展提供可靠的保障,将地铁建设在我国国民经济发展中的重要价值充分发挥出来。
        参考文献:
        [1]张义河.地铁施工中工程测量新技术的运用[J].建材与装饰,2019,(19):273-274.
        [2]马艳衡.地铁施工监测信息管理及安全预警系统的设计[J].现代物业(中旬刊),2019,(06):112.
        [3]梁立昌.明挖法地铁车站施工测量控制方法与措施[J].中国高新科技,2019,(11):73-75.
        [4]郭亚鹏,王宁.地铁盾构工法施工技术应用与探析[J].甘肃科技纵横,2019,48(03):40-42.
        [5]刘玉强.地铁测量基准的建立与应用[J].科技资讯,2018,16(26):37+39.
        [6]王宝龙.地铁轨道工程施工测量控制技术[J].国防交通工程与技术,2018,16(S1):32-35.
        [7]刘晓华.城市地铁施工测量中的若干问题研究[D].西南交通大学,2016.
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