城市地鐵工程正線鋪軌基樁測量技術(shù)工藝

李阜釗

中鐵一局集團(tuán)新運(yùn)工程有限公司 陜西咸陽 712000

1 概述

城市軌道交通工程鋪軌測量是地鐵施工主要控制體系，是關(guān)系工程質(zhì)量及旅客舒適度要求的基本關(guān)鍵點(diǎn)，對此地鐵正線基樁鋪軌測量必須采取先進(jìn)、科學(xué)、成熟的方法和工序，以控制施工滿足設(shè)計(jì)、規(guī)范精度及工程驗(yàn)收原則。

城市軌道交通工程鋪軌測量以針對精密導(dǎo)線點(diǎn)復(fù)測及基標(biāo)測設(shè)的特點(diǎn)情況進(jìn)行定位復(fù)核，通過建立一系列的平面、縱斷面測量控制系統(tǒng)，對地鐵鋪軌的整體道床線路中心位置定位，以達(dá)到鋪設(shè)的整體道床外觀尺寸復(fù)核設(shè)計(jì)尺寸要求及滿足城市軌道交通的外觀和實(shí)用性要求。城市軌道交通工程鋪軌測量技術(shù)流程的標(biāo)準(zhǔn)化執(zhí)行的重要性，是直接關(guān)乎測量作業(yè)的施工進(jìn)度及鋪軌基標(biāo)的質(zhì)量，軌道鋪設(shè)施工的質(zhì)量和進(jìn)度的重要保障因素，對此，鋪軌基標(biāo)的精準(zhǔn)度是軌道鋪設(shè)的基準(zhǔn)，是鋪軌施工的先決性前提條件，同時(shí)也是保證軌道狀態(tài)達(dá)到設(shè)計(jì)要求使列車能夠安全運(yùn)行，使旅客舒適度滿足要求的最終目標(biāo)，為此，建立一套完整的地鐵正線基樁鋪軌測量各階段實(shí)施及管理技術(shù)流程具有非常重要的必要性。

2 鋪軌測量的重點(diǎn)和難點(diǎn)

（1）施工精密導(dǎo)線點(diǎn)復(fù)測、控制基標(biāo)測量是軌道工程實(shí)施的關(guān)鍵，精密導(dǎo)線點(diǎn)復(fù)測、基標(biāo)測量的精確度與否，是確保軌道成品高質(zhì)量的必要條件，是軌道工程實(shí)施的重點(diǎn)。

（2）隧道內(nèi)施工測量時(shí)光線昏暗，土建單位的施工支架、作業(yè)設(shè)備等障礙物影響通視，洞內(nèi)垃圾、淤泥、積水等雜物影響布點(diǎn)。相關(guān)專業(yè)交叉作業(yè)干擾是制約軌道測量的關(guān)鍵因素。因此，基標(biāo)測量及基標(biāo)成品保護(hù)是本工程難點(diǎn)。

3 鋪軌測量技術(shù)人員、設(shè)備組織

（1）地鐵鋪軌測量作業(yè)組織結(jié)構(gòu)及作業(yè)組人員配置，詳見圖1，表1所示。

圖1 精測組組織機(jī)構(gòu)圖

表1 精測組人員配置圖

（2）由于城市軌道交通地鐵鋪軌測量精度要求高，對于測量儀器設(shè)備要求高，充分發(fā)揮其高精度的性能和優(yōu)勢，以實(shí)現(xiàn)儀器設(shè)備和測量技術(shù)裝備的先進(jìn)性，從而實(shí)現(xiàn)地鐵鋪軌測量的精準(zhǔn)高效化，地鐵鋪軌測量配備儀器設(shè)備。見表2所示

表2 測量儀器設(shè)備配備

4 測量作業(yè)中必須執(zhí)行的管理要求

4.1 內(nèi)業(yè)資料實(shí)行二級復(fù)核制

測量人員必須認(rèn)真復(fù)核設(shè)計(jì)圖紙及規(guī)范要求、計(jì)算測量數(shù)據(jù)，核對完成后進(jìn)行同級換手復(fù)核等，復(fù)核無誤后方可使用。

4.2 施工控制基標(biāo)實(shí)行換手制

控制基標(biāo)按要求測量完成，進(jìn)行同級換手復(fù)核制，待復(fù)核無誤后再呈報(bào)內(nèi)業(yè)資料及測量成果，經(jīng)測量上一級審核確認(rèn)合格后，方可進(jìn)入下道工序。

4.3 資料呈報(bào)及發(fā)放

對于資料的呈報(bào)、發(fā)放，必須按項(xiàng)目部的工程技術(shù)相關(guān)規(guī)定辦理。上報(bào)、下發(fā)的資料必須有計(jì)算、復(fù)核，簽字，禁止電腦打印，嚴(yán)格執(zhí)行復(fù)核手簽制，將呈報(bào)或發(fā)放的資料及時(shí)并真實(shí)進(jìn)行登記，以備追溯。

4.4 測量三級檢查制度

（1）自檢：分項(xiàng)作業(yè)小組組長負(fù)責(zé)本組的質(zhì)量檢查工作，對提交的各項(xiàng)成果進(jìn)行100%的自檢工作。

（2）核檢：由精測組負(fù)責(zé)人全面對作業(yè)小組提交的各項(xiàng)測量平差成果進(jìn)行100%的檢查工作，并對存在異議問題進(jìn)行核準(zhǔn)澄清，確保資料下發(fā)前消除全部錯(cuò)誤隱患；對存在數(shù)據(jù)不清楚、復(fù)核不能閉合的數(shù)據(jù)，必須進(jìn)行重新測量計(jì)算，直至核檢查通過。

（3）定檢：由上一級測量檢測單位（或第三方測量檢測單位）對項(xiàng)目區(qū)間段完成的測量成果進(jìn)行檢查審定及驗(yàn)收。通過三級檢查，確保測量鋪軌基標(biāo)數(shù)據(jù)達(dá)到合格率達(dá)到100%，按照程序下發(fā)測量成果資料。

5 鋪軌基標(biāo)測量程序

（1）線路設(shè)計(jì)專業(yè)完成調(diào)坡調(diào)線資料后，向軌道單位移交鋪軌資料。

（2）由業(yè)主組織辦理精密導(dǎo)線點(diǎn)的交接手續(xù)，3-7個(gè)工作日內(nèi)內(nèi)完成精密導(dǎo)線點(diǎn)復(fù)測并呈報(bào)資料。

（3）采用復(fù)測確認(rèn)的精密導(dǎo)線點(diǎn)和調(diào)坡調(diào)線圖測量控制基標(biāo)，控制基標(biāo)按規(guī)范要求測量完畢后，按程序向測量監(jiān)理組申請報(bào)驗(yàn)。

（4）控制基標(biāo)經(jīng)測量監(jiān)理組確認(rèn)合格后，以控制基標(biāo)為依據(jù)進(jìn)行加密基標(biāo)測量，加密基標(biāo)按曲線地段每5m、直線地段每6m設(shè)置一個(gè)。鋪軌測量實(shí)施流程圖詳見圖2所示

圖2 鋪軌測量實(shí)施流程圖

6 基標(biāo)設(shè)置要求及方法

（1）據(jù)《城市軌道交通工程測量規(guī)范》（GB50308-2008）規(guī)定，除道岔區(qū)域所有控制基標(biāo)在軌道線路直線上按每120m、曲線上60m（除曲線要素點(diǎn)外）設(shè)置一個(gè)。加密基標(biāo)則在相鄰兩控制基標(biāo)間設(shè)置，按照直線間距6m曲線間距5m設(shè)置。道岔區(qū)按現(xiàn)場實(shí)際情況在岔前、岔心、岔后按不少于一個(gè)控制基標(biāo)點(diǎn)的設(shè)置。

（2）在埋設(shè)控制基標(biāo)的結(jié)構(gòu)底板上按0.3m×0.3m要求進(jìn)行鑿毛，如鑿毛無法保證基標(biāo)與結(jié)構(gòu)底板連接時(shí)，用電鉆在連接部位鉆3-6個(gè)孔洞，錨入膨脹螺栓或Φ10鋼筋（用錨固劑錨固）或采用射釘槍錨接的方法進(jìn)行，其目的是保證控制基標(biāo)的牢固。

（3）控制基標(biāo)作為永久性基樁采用不銹鋼基標(biāo)和鋼筋砼安裝。測量過程中先用自拌混凝土做樁，而后在此基礎(chǔ)上埋入不銹鋼基標(biāo)，最后在基標(biāo)表面打小孔（1mm），在后序測量及施工中使用。

（4）對應(yīng)控制基標(biāo)位置，在隧道側(cè)墻上注明里程，里程數(shù)字前端加寫中文〝控制〞字（例：控制Z（Y）DK0+000），以便于查找和區(qū)分加密基標(biāo)的設(shè)置。

（5）控制基標(biāo)結(jié)構(gòu)與加密基標(biāo)設(shè)置圖，詳見圖3、圖4所示。

圖3 控制基標(biāo)結(jié)構(gòu)設(shè)置大樣圖

圖4 整體道床控制與加密基標(biāo)設(shè)置圖

7 控制基標(biāo)位置設(shè)置要求

（1）盾構(gòu)圓形隧道、馬蹄形、矩形隧道整體道床設(shè)置在線路前進(jìn)方向右線右側(cè)、曲線設(shè)置在外側(cè)；高架線路基標(biāo)一般設(shè)置在道床中心線位置。除高架線道床外基標(biāo)均設(shè)置在橫向距線路中心線為道床寬度L/2+水溝L/2的位置處，詳見下圖所示。

圖5 盾構(gòu)圓形隧道整體道床基標(biāo)位置

圖6 馬蹄形隧道整體道床基標(biāo)位置

圖7 矩形隧道整體道床基標(biāo)位置

（2）高架線整體道床基標(biāo)設(shè)置于線路中心線上，基標(biāo)總高度設(shè)置為道床高度的的1/2。見下圖高架線道整體道床基標(biāo)位置。

圖8 高架線路整體道床基標(biāo)位置

8 階段性鋪軌測量方法及精度要求

8.1 平面精密導(dǎo)線點(diǎn)復(fù)測

8.1.1 精密導(dǎo)線點(diǎn)平面測量方法

受業(yè)主或業(yè)主單位委托的測量主管單位分批移交區(qū)段導(dǎo)線點(diǎn)的次日起，進(jìn)行兩站一區(qū)間聯(lián)測，將已知車站精密導(dǎo)線點(diǎn)為起算基線點(diǎn)，測設(shè)整個(gè)區(qū)間內(nèi)精密導(dǎo)線點(diǎn)并聯(lián)測到另外一個(gè)車站的已知導(dǎo)線點(diǎn)為終算基線點(diǎn)，使其構(gòu)成一個(gè)附合導(dǎo)線網(wǎng)，其聯(lián)測導(dǎo)線點(diǎn)數(shù)不少于2個(gè)點(diǎn)，各角觀測2測回，使左、右角平均值之和與360°差值應(yīng)小于4″；邊長往返觀測各2兩測回，往返平均值差值小于4mm，其精度≧1／35000。

8.1.2 精密導(dǎo)線測量的精度要求

用專用測量平差軟件進(jìn)行測量數(shù)據(jù)處理，測角中誤差為±2.5″，測距中誤差為±3mm，方位角閉合差為5″（N為測站數(shù)）。全長相對閉合差1/35000。相鄰點(diǎn)的相對點(diǎn)位中誤差±8mm。

8.2 高程導(dǎo)線點(diǎn)復(fù)測

利用移交的兩站高程導(dǎo)線點(diǎn)，在區(qū)間內(nèi)增設(shè)臨時(shí)水準(zhǔn)控制點(diǎn)以形成附合水準(zhǔn)測量條件，導(dǎo)線點(diǎn)設(shè)置密度按照測量規(guī)范對導(dǎo)線點(diǎn)在直線、曲線范圍的設(shè)置要求執(zhí)行。臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置在區(qū)間待測控制基標(biāo)附近為宜，以便于控制基標(biāo)高程的測量。高程測量按業(yè)主移交精密導(dǎo)線點(diǎn)同等級水準(zhǔn)測量，其水準(zhǔn)閉合差滿足±8mm（L為水準(zhǔn)線路長度，以公里為單位）。

8.3 控制基標(biāo)平面測量

8.3.1 測量方法

根據(jù)已知精密導(dǎo)線點(diǎn)采用極坐標(biāo)法放樣線路控制基標(biāo)，檢測控制基標(biāo)夾角時(shí)，其左、右角各測2測回，左、右角平均值之和與360°差值應(yīng)小于6″，距離往返觀測各2測回，測回差值及往返差值小于5mm。

8.3.2 精度要求

直線段控制基標(biāo)間的夾角與180°差值應(yīng)小于8″，實(shí)測距離與設(shè)計(jì)距離差值應(yīng)小于10mm；曲線段控制基標(biāo)間夾角與設(shè)計(jì)值差值計(jì)算出的線路橫向偏差應(yīng)小于2mm、弦長測量值與設(shè)計(jì)值差值小于5mm。

8.4 控制基標(biāo)水準(zhǔn)測量

8.4.1 測量方法

根據(jù)已知導(dǎo)線水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)按同等級附合水準(zhǔn)測量。儀器采用精度等級不底于DS1。采用附合水準(zhǔn)測量方法。控制水準(zhǔn)點(diǎn)測量時(shí)需進(jìn)行往返測，觀測方法：往測（奇數(shù)站上為：后-前-前-后，偶數(shù)站上為：前-后-后-前）；返測（奇數(shù)站上為：前-后-后-前，偶數(shù)站上為：后-前-前-后），當(dāng)由往測轉(zhuǎn)向返測時(shí)，兩把標(biāo)尺必須互換位置。

8.4.2 測量精度要求

視距≤60m，前后視距差≤1m，前后視距累計(jì)差≤3m，基準(zhǔn)輔助線劃分讀數(shù)差0.5mm。測量過程中兩次觀測高差超限時(shí)應(yīng)重測。重測成果與原測成果比較，其較差均不超過限值時(shí)，應(yīng)取三次成果的平均數(shù)。往返較差、附合閉合差滿足±8mm，（L表示距離，以千米計(jì)）。

8.5 鋪軌加密基標(biāo)測量

8.5.1 加密基樁點(diǎn)放樣方法

控制基標(biāo)經(jīng)業(yè)主測量主管部門確認(rèn)合格后，依據(jù)控制基標(biāo)測量加密基標(biāo)，采用坐標(biāo)放樣法進(jìn)行相鄰控制點(diǎn)之間加密。曲線上5米、直線6米設(shè)置一個(gè)（包括未設(shè)置曲線要素上的控制點(diǎn)、豎起、變坡點(diǎn)、豎終，鋪軌起點(diǎn)、直曲轉(zhuǎn)換處、道岔基本軌接中縫處設(shè)置對稱樁），加密基標(biāo)不做永久保留，根據(jù)現(xiàn)場情況點(diǎn)間距可以做局部調(diào)整，基標(biāo)材料采用膨脹螺絲，在膨脹螺絲頂面打孔（1mm）供施工使用。

8.5.2 加密基樁高程測量方法

采用已檢測合格的控制基標(biāo)進(jìn)行相鄰兩點(diǎn)之間加密基標(biāo)的附合測量，測量閉合差滿足限差時(shí)方可進(jìn)行資料計(jì)算。

8.5.3 精度要求

縱向；橫向（加密基標(biāo)偏差兩控制基標(biāo)間的方向線距離為±2mm）；高程。

8.6 道岔加密測量

8.6.1 道岔區(qū)域基標(biāo)按架設(shè)道岔的需要測量

地下線道岔設(shè)置在直基本軌外側(cè)位置處，按5m設(shè)置加密基標(biāo)，高架橋道岔在線路中心按5m設(shè)置加密基標(biāo)，交叉渡線按道岔的長短軸增設(shè)十字線對稱基標(biāo)。

8.6.2 具體各類道岔應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙測量

除岔前、岔心、岔后做控制基標(biāo)外，其余均按加密基標(biāo)測量。

8.7 竣工測量方法及精度

8.7.1 軌道竣工測量

包括控制基標(biāo)竣工貫通測量和加密竣工補(bǔ)測。以全線兩端控制基標(biāo)為起（終）數(shù)據(jù)，進(jìn)行線路軌道竣工貫通測量。結(jié)構(gòu)發(fā)生形變、交叉施工等原因，引起部分地段基樁損壞應(yīng)重新安排補(bǔ)測，并以其作為起始數(shù)據(jù)。

8.7.2 竣工控制基標(biāo)

一般主要檢測各控制基標(biāo)間的折角、間距和高程，其測量方法和精度要求按上述鋪軌基標(biāo)測量的要求執(zhí)行。

8.7.3 道床鋪設(shè)完成之后聯(lián)測所有控制基標(biāo)

測量控制基標(biāo)貫通后，以控制基標(biāo)為起始測量控制點(diǎn)，按照測量規(guī)范要求每20m測量并放樣基標(biāo)，將測量資料收集整理，按程序上報(bào)及存檔。

9 結(jié)語

城市軌道交通工程地鐵鋪軌施工測量技術(shù)至今沒有一套全面化、程序化，標(biāo)準(zhǔn)化的作業(yè)工序流程，以在廣州、深圳多條地鐵線路鋪軌施工中，通過對測量技術(shù)工作不斷的改進(jìn)和總結(jié)，完成了城市軌道交通工程中鋪軌測量技術(shù)并形成了一套完整的平、縱斷面測量控制的工藝及作業(yè)流程，同時(shí)對于地鐵鋪軌測量在鋪軌工程中自始至終的方法及精度要求進(jìn)行全面的總結(jié)和闡述。采用系統(tǒng)化測量技術(shù)流程實(shí)施作業(yè)，對地下軌道工程結(jié)構(gòu)采用混凝土整體道床施工一次定位，對軌道幾何尺寸的精度要求在設(shè)計(jì)年限范圍內(nèi)可永久保障，使精確地測設(shè)鋪軌基標(biāo)成為了保證軌道工程質(zhì)量的關(guān)鍵。對此，對于已經(jīng)形成的完整體系測量鋪設(shè)施工技術(shù)的大力推廣和不斷完善，將使地鐵鋪軌測量的新技術(shù)、新方法在城市軌道交通工程中得已更廣泛的應(yīng)用。