工程測量技術(shù)在曲線地鐵車站施工中應(yīng)用論文

時間:2022-08-28 09:21:00

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工程測量技術(shù)在曲線地鐵車站施工中應(yīng)用論文

摘要:文中結(jié)合天津地鐵1號線改擴建工程,簡要介紹了曲線地鐵車站施工測量技術(shù)特點;施工控制測量及施工放樣方法,確定了用精密導(dǎo)線作為施工控制測量線最為適宜

關(guān)鍵詞:工程測量;地鐵;曲線

1工程概況

天津市地鐵1號線西北角車站為原有站改擴建工程,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)式站臺車站起點里程k9+385.784,終點里程k9+603.500總長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個出入口,2座風(fēng)道,建筑總面積10666m2。

2施土測量技術(shù)特點、難點

2.1工程平面位置

該車站為全曲線站,地下結(jié)構(gòu)中柱縱軸線、鐵道左軌中線、右軌中線均由圓曲線和緩和曲線組成,三條線曲線元素各不相同,即緩和曲線起終點不在同一里程,圓曲線圓心各異,半徑分別為800m,801.908m,804.037m箱體側(cè)墻均為圓曲線,并與同側(cè)軌道中心線同圓心,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上,兩側(cè)站臺板也存在不同坡度的變換,且變坡點不在同一里程工程主體結(jié)構(gòu)和站臺板的標(biāo)高必須由不同的坡度線控制。

2.3施工

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

3施土控制測量

3.1測量儀器的選烈

《地下鐵道,輕軌交通測量規(guī)范》要求精密導(dǎo)線測量相對點位中誤差≤±8mm;精密水準(zhǔn)測量附合路線閉合差≤8mm。

設(shè)導(dǎo)線平均邊長100m,取II級全站儀,因邊長較短設(shè)測角中誤差mβ=±5",測距中誤差ms=2+2x10-6,佑算導(dǎo)線點相對點誤差為:

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

3.2施工平面控制測量

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

導(dǎo)線水平角采用II級全站儀6測回測定,邊長取5次測量平均值,往返各兩測回測定,外業(yè)觀測成果精度如下:方位角閉合差;fβ==a始+∑(β±180°)-a終=5″

該導(dǎo)線用天津市測繪院提供的計算軟件嚴(yán)密平差后,最大點位中誤差1.32mm,最大點間誤差1.28mm,導(dǎo)線全長中誤差達(dá)到1/180000。

3.3施工高程控制測量

將精密導(dǎo)線點同時作為施工高程控制點與已知二等水準(zhǔn)點JBM-3,JBM-4組成附和水準(zhǔn)線路,水準(zhǔn)線路總長度約600m,其中最遠(yuǎn)點.4距已知水準(zhǔn)點240m

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

4施土放樣

4.1施工放樣平面控制點的建立

4.1.1近井點的測設(shè)

施工段開挖完畢,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,并分別從兩個地面控制點(GPS點或精密導(dǎo)線點)測定其坐標(biāo),兩次測定坐標(biāo)值較差在±10mm之內(nèi),取其中數(shù)作為近井點坐標(biāo)當(dāng)兩個以上施工段同時開挖完畢,可將各段近井點與地面控制點連成附合導(dǎo)線,取平差結(jié)果作為近井點的坐標(biāo).

4.1.2地下平面控制點的測設(shè)

首段施工在施工段兩端建立地下控制點,并與近井點組成閉合導(dǎo)線確定地下控制點坐標(biāo),后續(xù)施工布設(shè)的地下導(dǎo)線至少應(yīng)聯(lián)測一個先期建立的地下控制點當(dāng)重合點測定的坐標(biāo)值與原坐標(biāo)值較差在±10mm之內(nèi)時,取其中數(shù)作為重合點坐標(biāo)。

4.21也下高程控制點的測設(shè)

高程傳遞測量采用吊鋼尺法,地上地下安置兩臺DS1水準(zhǔn)儀同時讀數(shù),觀測三測回,測回間變動儀器高度,三測回測定的地下水準(zhǔn)點高程較差應(yīng)小于3mm。

考慮底板混凝土澆筑后的沉降,每個施工段的高程傳遞應(yīng)獨立進(jìn)行并連測已建立的地下水準(zhǔn)點,計算結(jié)構(gòu)沉降量,同時對地下水準(zhǔn)點的高程進(jìn)行改正地下水準(zhǔn)測量使用DS1水準(zhǔn)儀、銦瓦、鋼尺往返測定。

5曲線的測定

5.1內(nèi)業(yè)計算放樣準(zhǔn)備

依據(jù)曲線要素計算曲線上每隔3m點的坐標(biāo)(半徑800m,3m弧長以直代曲后的最大誤差為1.4mm可忽略不計)。利用微機Excel表格處理計算軟件,將曲線要素及線路曲線計算公式輸入微機進(jìn)行計算,并用手算進(jìn)行核對無誤后,再用CAD軟件定點做圖,觀察曲線形狀,量取相關(guān)結(jié)構(gòu)尺寸和施工圖對照,進(jìn)行驗證.

計算曲線放樣點在本段弦上的投影長度Si和弓高h(yuǎn)i,見圖2.

5.2曲線放樣

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

6坡度線的測設(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)測量的精度要求施測,水準(zhǔn)儀使用前進(jìn)行i角檢測(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)高程的測設(shè)除每個施工段的兩個結(jié)構(gòu)端點和變坡點必須測設(shè)外,余者每隔10m左右測設(shè)一點,點與點之間拉小線即可確定結(jié)構(gòu)坡度具體測量方法是,依平面定位測量點確定高程放樣點的里程位置,再按設(shè)計坡度計算出該點處結(jié)構(gòu)高程依據(jù)地下水準(zhǔn)點從一端逐個將計算高程測設(shè)到標(biāo)樁酬鋼筋上,測設(shè)到另一端點后與另一個地下水準(zhǔn)點閉合,其閉合差應(yīng)小于士5mm否則查找原因重新測設(shè)。

7地鐵西北角車站施土測量效果及體會

依設(shè)計要求西北角地鐵站分為12個施工段,又由于施工條件限制和工斯要求沒有按施工段順序施工,這樣共形成5個貫通面,由于采用上述測量方法,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)竣工測量,軌道中心線點位中誤差僅為8mm,測量精度完全滿足了規(guī)范要求。

(1)根據(jù)工程規(guī)模和精度要求,確定工程測量的控制等級,配置相應(yīng)的儀器設(shè)備,嚴(yán)格按規(guī)范要求的相應(yīng)控制等級技術(shù)要求施測,確??刂泣c的精度對于曲線型地鐵站,用精密導(dǎo)線做為施工控制測量線最為適宜。

(2)視工程具體情況,制定施工放線方法和驗核方法,做到既切實可行,又能滿足精度要求。

(3)充分利用計算機和軟件進(jìn)行平差計算、放樣計算、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,用以驗證放樣結(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量規(guī)范[S].

[2]GB50299-1999,地下鐵道施工及驗收規(guī)范[S].

[3]GB50206-93,工程測量規(guī)范[S].