铁路方案某地铁站及站后折返线土建工程施工测量方案.docx

1、铁路方案某地铁站及站后折返线土建工程施工测量方案某地铁站及站后折返线土建工程施工测量方案一、工程概况1、车站平面布置车站呈一字型设置于广州火车东站站场地下。采用站厅、站台分离式设计，其中南站厅集散厅位于J区停车库的地下一层，与一号线站厅层在同一层，设备房布置在地下二、三层的原J区预留竖井内，南站厅的客流通过楼扶梯通道下至站台层；北站厅集散厅位于规划新建的广铁北站房地下二层（与之结合），分别与北站房地下一层的广铁换乘大厅相接，和广园东路的过街地道，预留规划中的长途汽车客运站接口，北站厅设备房位于北站房地下三层，北站厅的客流通过斜井楼梯下至楼扶梯通道层，下至站厅层。站台层为两个岛侧式站台，站台宽度

2、分别为3.8m和7.0m（含楼扶梯宽），线路线间距为22.2m。车站设三个出入口、三座风亭：号出入口设在广州火车东站北站房；号出入口位于广州火车东站J地块内，从J区地下一层上至地面层；号出入口位于广园东路的北侧；北端区间活塞风亭设在广园东路北侧，与区间施工竖井结合；北端的车站回排风亭与东站北站房西端结合；南端的区间活塞风亭和车站回排风亭联合布置在J地块预留竖井内。2、地形地貌广州东站地处瘦狗岭南麓，地势略呈北高南低，地面高程为13.7421.13m，北面有广园路，中部为铁路站场，南面为广州东站大片站房建筑。广州东站折返线大部分位于瘦狗岭下，其余部分位于广园东路下方。所处的地形起伏较大，地面高程

3、为19.91 105m。广源东路及广园东路以南为山前冲积平原地貌为主，瘦狗岭地段为山地。广园东路上的地面交通和高架桥上交通繁忙。3、与地面建筑及管线的关系（1）广州地铁东站站址北面现为火车东站商业城，远期规划为火车东站北站房，站前大型停车场位于广园东路地下，广园东路的北侧为白云山瘦狗岭。站址南面为新建火车东站南站房区，站前为铁路旅客集散广场和超大型的停车场。地铁一号线车站位于铁路南站房地下。北站房、南站房（含一号线站）和地铁三号线站呈“十”字型布置。（2）既有一号线广州东站为地下两层混凝土框架结构，其上部为地面7层广州火车东站办公楼混凝土框架结构，采用人工挖孔桩基础。三号线车站站台层隧道下穿一

4、号线底板，其中F-4轴4根桩基侵入三号线右线隧道结构内。故右线隧道暗挖施工前，需对F区4根基础桩进行托换处理。（3）在里程ZDK0+270附近，广园东路高架桥有两个1800桩基位于单线隧道上，桩底距隧道顶距离为7.6m和9.6m，因该段为微风化围岩，隧道施工时需采用微振爆破施工。（4）管线现状本工程主要工程分布在地下，埋深较深，且为暗挖施工方式，在明挖施工过程中，根据实际情况采取必要监测措施。二、施工测量1.本工程测量特点广州东站及站后折返线为三号线主线的起点，远期与新机场快线相连接。暗挖隧道始于瘦狗岭下，位于直线上，至车站里程YDK0+515.557进入曲线，车站线路曲线段长89.625m。

5、折返渡线设在南端与广州东站连接处。车站站台层及折返线线间距为22.2m。折返线由于折返停车的需要，在里程YDK0+250设置2的反坡，为解决反坡排水，在左右线的端部设横通道一个，横通道内设泵房，将渗漏、冲洗、消防水等汇集并用泵排入广州东站内。从折返线YDK0+250至车站YDK0+454里程段为3的下坡，从里程YDK0+454至车站设计终点YDK0+605.182为7的下坡。车站主体埋深达25m以上，折返线隧道最大埋深约111.40m。本工程的施工是通过设在北端隧道风道和北端车站的施工竖井分别进行折返线和车站暗挖隧道施工的。折返线地段通过设在左右线间的40.7m深的竖井进入区间左右线进行施工；

6、车站暗挖隧道通过设在车站北端头右线上的施工竖井进入车站右线施工，再通过车站联络通道进入左线施工。由上面内容可以看出，广州东站及站后折返线工程具有以下特点：（1）折返线及车站主体采用暗挖施工，地面控制导线必须通过竖井向洞内传递。（2）暗挖施工工序多，工序转换快，同时洞内测量条件差，测量工作难度大，强度高。（3）必须保证贯通精度，保证折返线与车站，车站暗挖与南北站厅的准确连接。（4）断面变换较多，明挖和暗挖同时进行，必须保证测量施工精度。2、测量方案（1）折返线暗挖隧道洞内中线、导线和高程由北端隧道风道的施工竖井（远期为风井）引入；车站暗挖隧道洞内中线、导线和高程由北端车站的施工竖井引入；车站南端

7、的区间隧道洞内中线、导线和高程由南站厅明挖竖井引入。（2）为提高隧道的测量精度，采用全站仪进行三维坐标测量，并与NL1/200000精密光学自动置平对点仪和自动化陀螺经纬仪配合，将三维坐标和坐标方位通过竖井传递到地下隧道内。（3）车站北站厅和南站厅明挖段的施工测量分别通过埋设在广园路的硬化路面上和南站厅二层地板上的加密点进行控制，放样时采用极坐标法进行。（4）地面布设加密导线网和加密高程网，洞内设地下导线网和高程网。3、施工测量程序本车站主要由广州东站及站后折返线的暗挖隧道与明挖结构组成，其施工测量程序见下图2-1：接收控制点控制网复测及加密洞内施工放样竖井联系测量报监理、业主审核洞内导线延伸

8、、高程传递贯通测量报请业主监理审核公司、项目部、工区三级复核公司、项目部、工区三级复核报监理、业主审核公司、项目部、工区三级复核车站明挖放样测量图2-1 施工测量程序框图4、施工控制测量4.1接桩与复测（1）做好接桩记录并对桩点进行复测，将复测成果及时上报监理单位、设计单位和业主。（2）若导线网和高程网精度分别满足四等导线测量和等水准测量的技术要求，则对各测量桩点进行标识和保护。4.2地面导线、高程控制测量（1）地面平面控制测量采用精密导线网，分别在折返线地段和南站厅地段布设附合导线网，测角中误差2.5，最弱点的点位中误差15mm，相邻点的相对点位中误差8mm，导线全长闭合误差1/40000。

9、仪器采用尼康DTM550全站仪进行测角、测边，该仪器的主要技术指标为测角精度土1,测边精度2mm+2ppm。（2）地面高程控制测量采用加密网，在布成附合路线网，等级为等水准路线，往返和附合误差8L1/2mm。仪器采用索佳B20自动安平水准仪配测微器，精密铟瓦尺，该仪器主要技术指标为S1级，读数至0.01mm，精度为0.5mm，能满足高程贯通测量精度25mm。（3）竖井趋进测量竖井趋近导线或边角三角形附合在精密导线点上，近井点精密导线点通视，并使定向具有最有利的图形。趋近导线布设成一条附合导线，近井点必须纳入网中，参与导线网的严密平差。近井点的相对点位中误差应在10mm之内。竖井趋近导线折角个数

10、不多于3个，全长不宜超过350m，平均边长60m。趋近导线满足四等导线测量技术要求。4.3联系（定向）测量4.3.1竖井定向地铁贯通测量中，定向精度对整个地铁区间贯通起着决定性的作用。要做好平面联系测量，首先需建立与地面统一的地下控制坐标系，为了建立地面、地下统一的坐标系统，通过联系（定向）测量方法，由地面通过竖井传递到地下隧道内，进一步求得井下导线起算边（起始边）的坐标方位角及井下导线起算点的平面坐标。广州东站及站后折返线暗挖隧道施工过程中拟进行三次定向测量，分别是竖井转正洞、开挖掘进50m时、贯通前50m时。竖井定向平面布置见图2-2。（1）用全站仪做边角测量，见图2-2，测出L1、L2、

11、L3、L4、L5、L6的边长及1、2、3、4、5、6、7的角度，再结合控制点C的坐标推算出Z1、Z2、Z3三点的坐标。以Z1Z2、Z3Z2起始边作为隧道推进的起始数据。（2）竖井投点采用NL垂准仪进行，该仪器标称精度为1：200000，投点时独立进行，每点共投三次，或按0、90、180、270四个方向投四点，边长2.5mm，取其重心为最后位置。投点误差0.5mm。（3）陀螺经纬仪定向，井上陀螺定向边为精密导线边，井下定向边为靠近竖井长度大于50m的导线边，仪器采用GAK1+T2陀螺经纬仪，标称精度20。每条定向边两端点上独立定向各一次为一测回，半测回连续跟踪5个逆转点读数。先在井上定向边测定一

12、测回，接着在井下定向边测定两测回，最后在井上定向边测定一测回。上下半测回间互差15，测回间互差8每条边的陀螺方位角采用两测回的平均值。（4）地下导线的起始边作为每次联系测量的基线边，基线边两端点埋设牢固的钢板桩，铜心标志。4.3.2 高程传递通过施工竖井传递高程，将井上水准点的高程传递到井下水准点。经竖井向下传递高程采用悬吊钢尺（检定过），井上下两台水准仪同时观测读数(见图2-3)，读数时为避免读数误差，进行读数三次，每次错动3-5cm以便检核；高程传递独立进行三次（三次置镜），当三次所测高差较差3mm时取其均值作为该次高程传递的成果。整个掘进过程中进行三次高程联系测量。图2-3 高程传递示意

13、图竖井4.4地下控制测量4.4.1地下导线控制测量（1）地下导线是保证正确开挖方向和平面贯通的地下控制网，暗挖隧道掘进时地下导线分两级布设，施工导线边长3050m，基本导线边长120m以上。随着掘进延伸施工导线，标定线路中线方向，遇到左右线横通道设联测点。（2）地下导线控制点埋设砼标石，先作成100mm100mm100mm大小的钢板块，镶直径2mm的铜丝深为6mm的标志，然后围成方形标石。（3）地下导线测量按I级导线精度要求实施。测角中误差5，导线全长闭合差1/14000。开挖至隧道全长的1/3和2/3处， 对地下导线按I级导线精度要求复测，确认成果正确或采用新成果，保障贯通精度。4.4.2地

14、下高程控制测量（1）地下水准与导线点设在一块， 水准点密度与导线点数基本相同，即在导线点上焊以螺帽以作为地下高程控制点用。其延伸情况同导线点一样。（2）地下水准测量用II等水准测量方法和仪器施测，不符值、闭合差限差满足10L1/2 的精度。（3）开挖至隧道全长的1/3和2/3处，对地下水准按II等水准精度要求复测，确认成果正确或采用新成果，保障高程贯通精度。4.5明挖段控制测量明挖段根据施工的需要,用暗挖隧道施工用的附合导线和附合水准路线,观测方法与精度要求同地面导线控制测量和水准控制测量。5、施工放样测量5.1 内业资料复核与计算施工放样前，复核设计图纸的线路坐标值、曲线要素值、竖曲线要素值

15、、里程和断面尺寸等，复核无误后，依据这些资料进行线路的10米桩点坐标和10米轨面高程计算，以及用切线支距法或弦线支距法进行曲线放样资料的计算。5.2 极坐标法放样极坐标法放样是指已知两个导线点的坐标，其中选定一个为置镜点，另一个为后视点，放样点的坐标可根据内业计算资料查找出来，然后分别计算置镜点至后视点的距离，置镜点至放样点的坐标方位角，这种放样方法是明、暗挖隧道利用导线点放样中线点或其它点的最常用、最普通的方法，放样距离采用两点间距离公式计算出来的置镜点与放样点的距离。为了加强放样点的检核条件，可用另两个已知导线点作起算数据，用同样方法来检测放样点正确与否。当放样中线点全部出来后，用全站仪串

16、线，检查这些中线点的相互关系正确与否，如放样点理论坐标与检测后的实测坐标X、Y值分别相关在3mm以内，可用这些放样点指导隧道的开挖工作。5.3 暗挖隧道施工放样测量暗挖隧道施工放样测量主要是标定隧道的设计线路中线、里程、高程和同步线，直线隧道施工测量，在线路中线上或隧道中线上架设全站仪并打开红外线，调节后的红外线束代表线路中线或隧道中线的方向及线路纵断面的坡度。曲线隧道施工测量时把全站仪架在线路切线或弦线上，调节后的红外线代表线路切线或弦线的方向及线路纵断面的坡度。利用内业计算资料的切线偏距或弦线偏距及里程、标高为依据来指导施工，每个洞的上部开挖可用红外线控制标高，下部开挖采用放起拱线标高来控

17、制，经常检测红外线的中线和坡度，抄平时应往返或变动两次仪器高法进行水准测量。在有格栅地段，隧道初支过程中，钢格栅的架设要较严地控制中线、垂直度、同步线，其中格栅中线和同步线的测量允许误差为20mm，格栅垂直度允许误差为3。竖井放样同样采用极坐标法。6.竣工测量（1）平面贯通测量，在隧道贯通面处采用坐标法从两端测定贯通点坐标，并归算到预留洞口的断面和中线上，求得横向贯通误差和纵向贯通误差进行评定其标准见表2-1。（2）高程贯通测量，用水准仪从两端测定贯通点的高程，其互差即为竖向贯通误差，评定标准见表2-1。城市地下铁道平面与高程贯通误差限差表 表2-1 项目误差地面控制测 量联系测量地下控制测

18、量总贯通中误 差横向贯通中误差25mm20mm30mm50mm纵向贯通中误差L10000竖向贯通中误差15mm9mm15mm25mm（3）隧道贯通后，地下导线由支导线经与另一端基线边联测变成了附合导线 ，支水准变成了附合水准，当闭合差不超过限差规定时，进行平差计算。（4）按导线点平差后的坐标值调整线路中线点，调整后再进行中线点的检测，高程应用平差后的成果。（5）隧道贯通后导线平差的新成果作为净空测量、调整中线、测设铺轨基标及进行变形监测的起始数据。（6）在隧道施工和测量全过程中始终坚持“质量第一，优质服务”的原则，建立健全质量保证体系；为确保本工程质量、工期、将实行目标管理,确保测量全过程严格

19、按照测量规范、规程的技术规定及方案实施，及时进行复测，确保测量工作万无一失。7、测量人员、仪器配置1、现场设测量工程师1人，测量技术员2人，测量工4名，以满足现场施工测量及放样的需要。2、根据本工程的实际情况，配备以下测量仪器及工具见下表2-2：主要测量、监测设备名称、数量及精度要求 表2-2序号设备名称数量规格型号主要工作性能指标1全站仪1DTM-5501/1+2ppm2陀螺经纬仪1GAK1+T2203苏光J2经纬仪3J224索佳B20水准仪2B200.8mm5测微器1SET0.05mm6水准仪2DS221.5mm7塔尺45M5节5mm8钢尺450M1mm9钢尺205M1mm10平板测微器1

20、FS10.05mm112M因瓦尺2N310mm12收敛计2JSS30A0.05mm13频率计2XP9814倾斜计2CX-01A0.5mm15分贝仪116钢弦应变计34JX-3117钢筋应力计18钢弦式KS-1118百分表（包括裂缝、滑移及支点变形）340.01mm19位移计（挠度测点）340.01mm20磁性表座4021钢弦测试模块4122应变测试模块8电阻式123锚杆测力计124轴力计2SS-2B25爆破振动测试仪1DSVM-426UCAM-70A静态应变测试系统1127笔记本电脑18、测量技术保证措施由于工程工期的限制，及隧道施工工艺的特点，初期支护与二次衬砌形成流水作业，因此隧道衬砌不是

21、等到贯通后调整中线及标高后进行，这使得施工测量不允许出现任何测量误差超出限差的情况，在施工中，必须高度重视测量工作，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）本工程测量采用三级复核制，工区测量为一级，项目部定期对工区测量结果进行复核为二级，公司总部测量队定期对项目部测量结果进行复核为三级。（2）开工前对测量人员进行工程情况、技术要求、测量规范、测量操作规程、测量方案、测量基本知识和测量重要意义的培训。（3）根据质量计划，定期把测量仪器送到有检定资格的单位检校，确保测量结果的有效性。（4）本工程和邻近工程接头处进行中线和标高的联测，相互搭接100m，联测结果在测量误差

22、允许范围内方可进行施工，如超出误差允许范围应查明原因，进行调整或改正后，经总工程师批准后方可施工。（5）积极和监理方测量工程师联系、沟通、配合、满足并尊重测量监理工程师提出的测量技术要求及意见。重要部位的测量，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公司，测量监理工程师经过内业资料复核和外业实测确定无误后方可进行下步工序的施工。（6）所有测量的内业资料计算，以及外业实测资料的整理和交底，都必须有计算人，复核人，确保资料的准确无误。现场施工测量有检校条件，尽量形成附合导线和附合水准路线形式。或者换人走不同的路线，不同的测量方法重复测量来达到检核目的。（7）经常复核洞内有变形地方附

23、近的导线点、水准点、中线点，随时掌握中线点、高程点、导线点的变形情况，关注量测信息，经常对地面导线点、地面水准点进行复测，并和洞内导线点、地下水准点进行联测，保证在测量工作中，随时发现点位变化，随时进行测量改正，严格遵守各项测量工作制度和工作程序，确保测量结果万无一失。（8）由于线路设计计算精度较高，在放线过程中，直线段每隔100米左右与基本导线联系，用坐标成果中标出的点坐标值进行校验，如有偏差，应修正直线方位角。（9）曲线转角、直线方位角、线路长度、高程的测量精度控制，严格按地铁测量规程进行。施工中各种建筑物放样时与测量控制单位密切配合，避免出现不必要的偏差。三、监控量测1、地面建筑及管线情

24、况（1）广州地铁东站站址北面现为火车东站商业城，远期规划为火车东站北站房，站前大型停车场位于广园东路地下，广园东路的北侧为白云山瘦狗岭。站址南面为新建火车东站南站房区，站前为铁路旅客集散广场和超大型的停车场。地铁一号线车站位于铁路南站房地下。北站房、南站房（含一号线站）和地铁三号线站呈“十”字型布置。（2）既有一号线广州东站为地下两层混凝土框架结构，其上部为地面7层广州火车东站办公楼混凝土框架结构，采用人工挖孔桩基础。三号线车站站台层隧道下穿一号线底板，其中F-4轴4根桩基侵入三号线右线隧道结构内。故右线隧道暗挖施工前，需对F区4根基础桩进行托换处理。（3）在里程ZDK0+270附近，广园东路

25、高架桥有两个1800桩基位于单线隧道上，桩底距隧道顶距离为7.6m和9.6m，因该段为微风化围岩，隧道施工时需采用微振爆破施工。（4）该工程主体暗挖隧道下穿广州火车东站站场，该站场日运送旅客量及日到发列车数量很大，铁路行车密度高，且过站列车速度较快。站场约140m宽，共有16股轨道，全部为碎石道床。（5）管线现状本工程主要工程分布在地下，埋深较深，且为暗挖施工方式，因此地下管线对车站施工无影响，在折返线地段的广园东路地下管线较密集，车站主体隧道施工竖井施工前需对位于该位置的管线进行拆移。管线情况见图3-1。2.暗挖隧道监测2.1.监测目的本工程隧道监控量测的目的是主体结构暗挖隧道和站后折返线暗

26、挖隧道施工过程中，随时掌握和了解隧道开挖及掘进后的变形位移情况和地表沉降、地下水位变化、土体位移以及对其上及周围建筑物的影响等，将信息反馈给设计、施工单位、优化设计参数及施工方法，组织信息化施工，实行动态管理，因此需对隧道施工的全过程进行全方位的监测，以确保周围建筑物及隧道的施工安全。（1）了解矿山法隧道开挖过程中引起的地表及管线沉降变形、径向收敛情况和爆破震动情况。（2）了解隧道掘进引起的地表及地下管线水平位移及沉降变形情况。（3）了解隧道施工过程中上方建筑物发生的沉降、倾斜及水平位移情况。（4）了解隧道施工中拱顶下沉、周边收敛及围岩、水位变化情况。2.2.监测内容及要求2.2.1监测内容根

27、据本工程隧道的特点，监控量测主要包括隧道内支护结构与隧道外周边环境及岩土稳定性监测，特别是对本工程重点、难点部位：地铁一号线南站房地段、广园高架桥地段等进行加强监测，其监测项目见表3-1。现场监测的主要内容包括：（1）掌子面地质素描、支护情况监测（2）地表沉降监测（3）周围建构筑物的沉降及倾斜观测（4）洞内拱顶下沉监测（5）洞内周边位移收敛监测（6）围岩内部位移量测（7）爆破震动量测（8）围岩压力监测（9）钢拱架应力监测（10）锚杆内力、抗拔力及表面应力2.2.2监测的基本要求及标准（1）严格按照监测方案确定监测所用的仪器、监测方法、监测精度、测点布置及观测周期，上报监理审批后实施。（2）观测

28、工作做到观测及时、数据真实可靠。（3）按照工程具体情况设定各项观测项目的预警值，有超过预警值的情况发生应即上报并采取补救措施。隧道现场监控量测项目及量测频率表 表3-1序号量测项目测量仪器和工具测点布置测量频率1围岩及支护状态岩性、结构面产状及支护裂缝观察或描述，地质罗盘等每一开挖循环开挖后立即进行2地表、地面建筑、地下管线及构筑物等水准仪和水准尺每1030m一个断面，过既有建筑物时每10m一个断面开挖面距量测面前后5B时1次/2天开挖面距量测面前后5B时1次/周3拱顶下沉水准仪、钢尺等每520米一个断面，每断面13个测点开挖面距量测面前后5B时1次/2天开挖面距量测面前后5B时1次/周4周边

29、收敛位移收敛仪每550米一个断面，每断面23个测点开挖面距量测面前后5B时1次/2天开挖面距量测面前后5B时1次/周5爆破震动测量数据采集器、卡、笔记本电脑在洞内初支，洞外临近建筑物设置CD-1磁电式传感器每爆破时进行6围岩压力及支护间应力压力传感器取代表性地段设一个断面，1520个测点开挖面距量测面前后5B时1次/2天开挖面距量测面前后5B时1次/周7钢拱架及衬砌环内力钢筋计每50m一个断面开挖面距量测面前后2B时2次/天开挖面距量测面前后5B时1次/2天开挖面距量测面前后5B时1次/周8围岩内部位移水准仪，磁环分层沉降仪，倾斜计取代表性地段设一个断面，或30m一断面，每断面23孔开挖面距量测面前后5B时1次/2天开挖面距量测面前后5B时1次/周9锚杆内力、抗拔力及表面应力锚杆测力计及拉拔器必要时进行开挖面距量测面前后2B时12次/天开挖面距量测面前后5B时1次/2天开挖面距量测面前后5B时1次/周说明：1、B为隧道开挖跨度2、地质描述包括工程地质和水文地质（4）做好完整的观测记录、形象图表、曲线和观测报告。（5）施工过程中地面沉降的控制应保证相邻建筑物、管线等不受损害不影响安全使用,设计最大地面沉降值为30mm，隆起值不超过10mm；建筑物的沉降控制在-30mm以内，倾斜率在3以内；在站场范围内，铁路轨道沉降限值为： 轨面沉降值不得