工程測(cè)量技術(shù)在曲線(xiàn)地鐵車(chē)站施工中應(yīng)用論文

時(shí)間:2022-08-28 09:21:00

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工程測(cè)量技術(shù)在曲線(xiàn)地鐵車(chē)站施工中應(yīng)用論文

摘要:文中結(jié)合天津地鐵1號(hào)線(xiàn)改擴(kuò)建工程,簡(jiǎn)要介紹了曲線(xiàn)地鐵車(chē)站施工測(cè)量技術(shù)特點(diǎn);施工控制測(cè)量及施工放樣方法,確定了用精密導(dǎo)線(xiàn)作為施工控制測(cè)量線(xiàn)最為適宜

關(guān)鍵詞:工程測(cè)量;地鐵;曲線(xiàn)

1工程概況

天津市地鐵1號(hào)線(xiàn)西北角車(chē)站為原有站改擴(kuò)建工程,位于北馬路芥園道和西馬路大豐路交口。全現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱型地下結(jié)構(gòu),雙軌側(cè)式站臺(tái)車(chē)站起點(diǎn)里程k9+385.784,終點(diǎn)里程k9+603.500總長(zhǎng)218m,箱體最寬處28m,結(jié)構(gòu)凈高5.55m,主要站段埋深10.039m,設(shè)4個(gè)出入口,2座風(fēng)道,建筑總面積10666m2。

2施土測(cè)量技術(shù)特點(diǎn)、難點(diǎn)

2.1工程平面位置

該車(chē)站為全曲線(xiàn)站,地下結(jié)構(gòu)中柱縱軸線(xiàn)、鐵道左軌中線(xiàn)、右軌中線(xiàn)均由圓曲線(xiàn)和緩和曲線(xiàn)組成,三條線(xiàn)曲線(xiàn)元素各不相同,即緩和曲線(xiàn)起終點(diǎn)不在同一里程,圓曲線(xiàn)圓心各異,半徑分別為800m,801.908m,804.037m箱體側(cè)墻均為圓曲線(xiàn),并與同側(cè)軌道中心線(xiàn)同圓心,但由于墻體的里凹和外凸形成多種不同半徑的圓弧,平面定位放線(xiàn)作業(yè)相當(dāng)復(fù)雜。2.2高程

工程箱體結(jié)構(gòu)位于1.98%和2.54%兩種不同坡度的坡度線(xiàn)上,兩側(cè)站臺(tái)板也存在不同坡度的變換,且變坡點(diǎn)不在同一里程工程主體結(jié)構(gòu)和站臺(tái)板的標(biāo)高必須由不同的坡度線(xiàn)控制。

2.3施工

工程設(shè)計(jì)為明開(kāi)挖分段施工,施工段最大長(zhǎng)度不能超過(guò)25m由于工斯和施工技術(shù)要求決定了工程必須多頭開(kāi)挖,點(diǎn)位的坐標(biāo)和高程需多次向基坑內(nèi)引測(cè),多頭貫通,給施工放線(xiàn)的精度提出了更高的要求。

3施土控制測(cè)量

3.1測(cè)量?jī)x器的選烈

《地下鐵道,輕軌交通測(cè)量規(guī)范》要求精密導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量相對(duì)點(diǎn)位中誤差≤±8mm;精密水準(zhǔn)測(cè)量附合路線(xiàn)閉合差≤8mm。

設(shè)導(dǎo)線(xiàn)平均邊長(zhǎng)100m,取II級(jí)全站儀,因邊長(zhǎng)較短設(shè)測(cè)角中誤差mβ=±5",測(cè)距中誤差ms=2+2x10-6,佑算導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)相對(duì)點(diǎn)誤差為:

因此使用且級(jí)全站儀、DS1水準(zhǔn)儀進(jìn)行控制測(cè)量,完全滿(mǎn)足地鐵的施工測(cè)量精度要求。

3.2施工平面控制測(cè)量

西北角車(chē)站施工作業(yè)面為長(zhǎng)220m,寬20-30m的帶狀,因此用精密導(dǎo)線(xiàn)作為平面控制最為適宜,在考慮便于施工放樣、點(diǎn)位保護(hù)和變形等諸多因素的前提下,在車(chē)站的起訖點(diǎn)及中點(diǎn)附近布置了3個(gè)精密導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)A,B,C,與已知點(diǎn)GPS515,GPS550,GPS514組成附合導(dǎo)線(xiàn),導(dǎo)線(xiàn)平均邊長(zhǎng)105m,工程位置及導(dǎo)線(xiàn)布置見(jiàn)圖1。

導(dǎo)線(xiàn)水平角采用II級(jí)全站儀6測(cè)回測(cè)定,邊長(zhǎng)取5次測(cè)量平均值,往返各兩測(cè)回測(cè)定,外業(yè)觀測(cè)成果精度如下:方位角閉合差;fβ==a始+∑(β±180°)-a終=5″

該導(dǎo)線(xiàn)用天津市測(cè)繪院提供的計(jì)算軟件嚴(yán)密平差后,最大點(diǎn)位中誤差1.32mm,最大點(diǎn)間誤差1.28mm,導(dǎo)線(xiàn)全長(zhǎng)中誤差達(dá)到1/180000。

3.3施工高程控制測(cè)量

將精密導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)同時(shí)作為施工高程控制點(diǎn)與已知二等水準(zhǔn)點(diǎn)JBM-3,JBM-4組成附和水準(zhǔn)線(xiàn)路,水準(zhǔn)線(xiàn)路總長(zhǎng)度約600m,其中最遠(yuǎn)點(diǎn).4距已知水準(zhǔn)點(diǎn)240m

高程控制測(cè)量采用帶有平行玻I}板測(cè)微器的DS.水準(zhǔn)儀和錮瓦水準(zhǔn)尺按二等水準(zhǔn)測(cè)量技術(shù)要求施測(cè)實(shí)測(cè)4個(gè)測(cè)段最大往返不符值0.8mm,附合水準(zhǔn)路線(xiàn)閉合差1.2mm,每km水準(zhǔn)測(cè)量高差偶然中誤差

4施土放樣

4.1施工放樣平面控制點(diǎn)的建立

4.1.1近井點(diǎn)的測(cè)設(shè)

施工段開(kāi)挖完畢,在基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的壓頂梁上選擇適當(dāng)位置建立近井點(diǎn),并分別從兩個(gè)地面控制點(diǎn)(GPS點(diǎn)或精密導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn))測(cè)定其坐標(biāo),兩次測(cè)定坐標(biāo)值較差在±10mm之內(nèi),取其中數(shù)作為近井點(diǎn)坐標(biāo)當(dāng)兩個(gè)以上施工段同時(shí)開(kāi)挖完畢,可將各段近井點(diǎn)與地面控制點(diǎn)連成附合導(dǎo)線(xiàn),取平差結(jié)果作為近井點(diǎn)的坐標(biāo).

4.1.2地下平面控制點(diǎn)的測(cè)設(shè)

首段施工在施工段兩端建立地下控制點(diǎn),并與近井點(diǎn)組成閉合導(dǎo)線(xiàn)確定地下控制點(diǎn)坐標(biāo),后續(xù)施工布設(shè)的地下導(dǎo)線(xiàn)至少應(yīng)聯(lián)測(cè)一個(gè)先期建立的地下控制點(diǎn)當(dāng)重合點(diǎn)測(cè)定的坐標(biāo)值與原坐標(biāo)值較差在±10mm之內(nèi)時(shí),取其中數(shù)作為重合點(diǎn)坐標(biāo)。

4.21也下高程控制點(diǎn)的測(cè)設(shè)

高程傳遞測(cè)量采用吊鋼尺法,地上地下安置兩臺(tái)DS1水準(zhǔn)儀同時(shí)讀數(shù),觀測(cè)三測(cè)回,測(cè)回間變動(dòng)儀器高度,三測(cè)回測(cè)定的地下水準(zhǔn)點(diǎn)高程較差應(yīng)小于3mm。

考慮底板混凝土澆筑后的沉降,每個(gè)施工段的高程傳遞應(yīng)獨(dú)立進(jìn)行并連測(cè)已建立的地下水準(zhǔn)點(diǎn),計(jì)算結(jié)構(gòu)沉降量,同時(shí)對(duì)地下水準(zhǔn)點(diǎn)的高程進(jìn)行改正地下水準(zhǔn)測(cè)量使用DS1水準(zhǔn)儀、銦瓦、鋼尺往返測(cè)定。

5曲線(xiàn)的測(cè)定

5.1內(nèi)業(yè)計(jì)算放樣準(zhǔn)備

依據(jù)曲線(xiàn)要素計(jì)算曲線(xiàn)上每隔3m點(diǎn)的坐標(biāo)(半徑800m,3m弧長(zhǎng)以直代曲后的最大誤差為1.4mm可忽略不計(jì))。利用微機(jī)Excel表格處理計(jì)算軟件,將曲線(xiàn)要素及線(xiàn)路曲線(xiàn)計(jì)算公式輸入微機(jī)進(jìn)行計(jì)算,并用手算進(jìn)行核對(duì)無(wú)誤后,再用CAD軟件定點(diǎn)做圖,觀察曲線(xiàn)形狀,量取相關(guān)結(jié)構(gòu)尺寸和施工圖對(duì)照,進(jìn)行驗(yàn)證.

計(jì)算曲線(xiàn)放樣點(diǎn)在本段弦上的投影長(zhǎng)度Si和弓高h(yuǎn)i,見(jiàn)圖2.

5.2曲線(xiàn)放樣

將地下控制點(diǎn)坐標(biāo)、放樣點(diǎn)坐標(biāo)全部輸入全站儀,用全站儀坐標(biāo)放樣程序在實(shí)地放樣諸點(diǎn),并彈線(xiàn)確定曲線(xiàn)位置檢驗(yàn):在直線(xiàn)A,B上用鋼尺量取S1,S2...,S3...,同時(shí)量取該的曲線(xiàn)弓高其值與計(jì)算值之差在±5mm之內(nèi)可不調(diào)整,否則查找原因重新測(cè)設(shè)。

6坡度線(xiàn)的測(cè)設(shè)

結(jié)構(gòu)施工的標(biāo)高放樣采用DS3水準(zhǔn)儀,按四等水準(zhǔn)測(cè)量的精度要求施測(cè),水準(zhǔn)儀使用前進(jìn)行i角檢測(cè)(水準(zhǔn)軸與視準(zhǔn)軸夾角),其值必須小于±20″,否則應(yīng)進(jìn)行校正。

結(jié)構(gòu)高程的測(cè)設(shè)除每個(gè)施工段的兩個(gè)結(jié)構(gòu)端點(diǎn)和變坡點(diǎn)必須測(cè)設(shè)外,余者每隔10m左右測(cè)設(shè)一點(diǎn),點(diǎn)與點(diǎn)之間拉小線(xiàn)即可確定結(jié)構(gòu)坡度具體測(cè)量方法是,依平面定位測(cè)量點(diǎn)確定高程放樣點(diǎn)的里程位置,再按設(shè)計(jì)坡度計(jì)算出該點(diǎn)處結(jié)構(gòu)高程依據(jù)地下水準(zhǔn)點(diǎn)從一端逐個(gè)將計(jì)算高程測(cè)設(shè)到標(biāo)樁酬鋼筋上,測(cè)設(shè)到另一端點(diǎn)后與另一個(gè)地下水準(zhǔn)點(diǎn)閉合,其閉合差應(yīng)小于士5mm否則查找原因重新測(cè)設(shè)。

7地鐵西北角車(chē)站施土測(cè)量效果及體會(huì)

依設(shè)計(jì)要求西北角地鐵站分為12個(gè)施工段,又由于施工條件限制和工斯要求沒(méi)有按施工段順序施工,這樣共形成5個(gè)貫通面,由于采用上述測(cè)量方法,最大縱向貫通誤差13mm,最大橫向貫通誤差9mm,最大高程貫通誤差10mm,經(jīng)竣工測(cè)量,軌道中心線(xiàn)點(diǎn)位中誤差僅為8mm,測(cè)量精度完全滿(mǎn)足了規(guī)范要求。

(1)根據(jù)工程規(guī)模和精度要求,確定工程測(cè)量的控制等級(jí),配置相應(yīng)的儀器設(shè)備,嚴(yán)格按規(guī)范要求的相應(yīng)控制等級(jí)技術(shù)要求施測(cè),確保控制點(diǎn)的精度對(duì)于曲線(xiàn)型地鐵站,用精密導(dǎo)線(xiàn)做為施工控制測(cè)量線(xiàn)最為適宜。

(2)視工程具體情況,制定施工放線(xiàn)方法和驗(yàn)核方法,做到既切實(shí)可行,又能滿(mǎn)足精度要求。

(3)充分利用計(jì)算機(jī)和軟件進(jìn)行平差計(jì)算、放樣計(jì)算、作圖等內(nèi)業(yè)工作,減少內(nèi)業(yè)工作量,提高內(nèi)業(yè)成果的可靠性。

(4)所有工程平面位置或高程的放樣必須設(shè)有多余觀測(cè),用以驗(yàn)證放樣結(jié)果的正確與否。

參考文獻(xiàn):

[1]GB50308-1999,地下鐵道輕軌交通工程測(cè)量規(guī)范[S].

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