發(fā)布時(shí)間:2023-09-25 11:24:31
序言:作為思想的載體和知識(shí)的探索者,寫(xiě)作是一種獨(dú)特的藝術(shù),我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇城市軌道交通工程測(cè)量,期待它們能激發(fā)您的靈感。
關(guān)鍵詞:城市軌道;交通工程;控制測(cè)量;建網(wǎng)策略
前言
城市軌道交通工程具備諸多良好因素,根據(jù)城市交通需求規(guī)劃多條城市軌道交通線(xiàn)路,可滿(mǎn)足城市近期和遠(yuǎn)期發(fā)展,該建設(shè)因此被越來(lái)越多的城市管理者接受。但軌道建設(shè)過(guò)程中必須面臨諸多問(wèn)題,如建設(shè)周期長(zhǎng)、環(huán)境變化大等,需有針對(duì)性地采取措施解決,以保證城市軌道交通工程的順利實(shí)施。目前,我國(guó)城市軌道交通建設(shè)隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展不斷發(fā)展,北京、廣州、上海、成都等城市逐漸建設(shè)一條或多條軌道交通工程,有些城市甚至已建成通車(chē)[1]。由于城市軌道交通工程規(guī)模和范圍的擴(kuò)大,導(dǎo)致建設(shè)過(guò)程中測(cè)量控制網(wǎng)逐漸出現(xiàn)整體性差、新舊坐標(biāo)系統(tǒng)不匹配等新問(wèn)題,嚴(yán)重影響城市軌道交通工程的建設(shè)發(fā)展。因此,本文主要對(duì)城市軌道交通工程控制測(cè)量建網(wǎng)策略進(jìn)行研究,有效加強(qiáng)城市軌道交通工程測(cè)量控制網(wǎng)技術(shù)。
1.城市軌道交通工程建設(shè)發(fā)展趨勢(shì)
城市人口的日益增長(zhǎng),導(dǎo)致城市地面交通出現(xiàn)擁擠情況,為有效緩解擁擠的城市地面交通,城市軌道交通工程廣泛建設(shè)于大型城市,并呈現(xiàn)出一定的發(fā)展趨勢(shì)。表現(xiàn)如下:(1)在城市軌道交通工程建設(shè)過(guò)程中,最明顯的特征是線(xiàn)路間交叉換乘節(jié)點(diǎn)逐漸增多,而且為便于遠(yuǎn)期建設(shè),通常都預(yù)留接口,但由于國(guó)家測(cè)繪和地理信息不斷更新,預(yù)留接口資料可能存在與新線(xiàn)設(shè)計(jì)資料不一致,甚至不匹配的問(wèn)題[2]。(2)城際軌道交通工程實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域建設(shè),如已建成的廣佛線(xiàn)、寧天城際線(xiàn)等,和城市軌道交通工程的原有規(guī)劃存在各方面聯(lián)系。(3)城市軌道交通線(xiàn)路不斷增加長(zhǎng)度,覆蓋范圍也逐漸向城市周邊地區(qū)發(fā)展延伸,不僅滿(mǎn)足人口稠密區(qū)交通運(yùn)輸,還能促進(jìn)周邊地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
2.城市軌道交通工程測(cè)量出現(xiàn)的新問(wèn)題
城市軌道交通建設(shè)的快速發(fā)展,使得軌道交通工程建設(shè)期間逐漸出現(xiàn)工程測(cè)量方面的新問(wèn)題,尤其是一條或多條軌道交通線(xiàn)路的建設(shè),在不同時(shí)期可能存在多個(gè)新問(wèn)題,必須采取相應(yīng)措施有針對(duì)性地進(jìn)行規(guī)劃和解決,以免由于測(cè)量控制系統(tǒng)問(wèn)題,導(dǎo)致工程事故的發(fā)生。這些新問(wèn)題主要是:(1)控制網(wǎng)覆蓋范圍不能滿(mǎn)足建設(shè)需求。由于部分軌道工程規(guī)劃線(xiàn)路端頭離市區(qū)較遠(yuǎn),原有城區(qū)控制網(wǎng)無(wú)法完全覆蓋,對(duì)于軌道工程多條新線(xiàn)路建設(shè),即使逐漸擴(kuò)充控制網(wǎng)也難以滿(mǎn)足建設(shè)需求,而且該方式具有整體性差的缺點(diǎn),會(huì)給軌道交通工程建設(shè)的實(shí)施造成一定阻礙。(2)每個(gè)城市都有各自獨(dú)立的坐標(biāo)系統(tǒng),建設(shè)城際線(xiàn)必須保證城市間城際線(xiàn)測(cè)量系統(tǒng)一致,才能有效轉(zhuǎn)換和銜接不同城市控制網(wǎng)。(3)原有城市坐標(biāo)系統(tǒng)和新城市坐標(biāo)系統(tǒng)具有差異性,新軌道線(xiàn)路離主城區(qū)越來(lái)越遠(yuǎn),而且控制點(diǎn)不斷增加,導(dǎo)致新舊系統(tǒng)的差別越來(lái)越大。(4)新建線(xiàn)路控制網(wǎng)系統(tǒng)和原有線(xiàn)路控制網(wǎng)系統(tǒng)存在一定差異,導(dǎo)致新線(xiàn)控制網(wǎng)難以和原控制網(wǎng)進(jìn)行銜接,若不采取有效措施處理存在的差異,會(huì)給工程結(jié)構(gòu)測(cè)設(shè)質(zhì)量造成嚴(yán)重影響。
3.城市軌道交通工程測(cè)量控制網(wǎng)建設(shè)策略
對(duì)于目前城市軌道各條線(xiàn)路測(cè)量系統(tǒng)存在差異,不能準(zhǔn)確銜接不同時(shí)期建設(shè)軌道的問(wèn)題,可以建立城市軌道交通測(cè)量控制網(wǎng),全面覆蓋規(guī)劃線(xiàn)路范圍,統(tǒng)一各線(xiàn)路間的平面、高程測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)。可通過(guò)測(cè)量控制框架網(wǎng)的建立,實(shí)現(xiàn)全市規(guī)劃線(xiàn)路范圍的全覆蓋,并在此基礎(chǔ)上完善測(cè)量基本網(wǎng),從而使不同時(shí)期建設(shè)軌道準(zhǔn)確銜接。
3.1測(cè)量控制框架網(wǎng)策略
建立城市軌道交通測(cè)量控制框架網(wǎng),可以對(duì)城市軌道交通規(guī)劃范圍進(jìn)行全面覆蓋,實(shí)現(xiàn)整體控制工程建設(shè)網(wǎng)絡(luò)目的,有助于軌道交通建設(shè)工程的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展[3]。框架網(wǎng)可以保證平面坐標(biāo)系統(tǒng)與高程系統(tǒng)在規(guī)劃線(xiàn)網(wǎng)測(cè)區(qū)范圍內(nèi)的連續(xù)、統(tǒng)一,從而使各線(xiàn)路準(zhǔn)確銜接。此外,還能保證基本網(wǎng)控制點(diǎn)起算結(jié)果的高精度。測(cè)量控制框架網(wǎng)主要包括平面框架網(wǎng)、高程框架網(wǎng)。(1)平面框架網(wǎng)。軌道交通框架網(wǎng)具有高精度、高兼容性等優(yōu)點(diǎn),可以對(duì)長(zhǎng)期規(guī)劃線(xiàn)路范圍進(jìn)行全面覆蓋。GPS框架網(wǎng)參照相關(guān)規(guī)范確定技術(shù)指標(biāo)、要求,進(jìn)行野外觀(guān)測(cè),并對(duì)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。建成后,該網(wǎng)坐標(biāo)系統(tǒng)用于軌道交通全部線(xiàn)路建設(shè)及測(cè)繪。建設(shè)框架網(wǎng)前,必須設(shè)計(jì)好建網(wǎng)方案,并經(jīng)專(zhuān)家論證評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)及省、市測(cè)繪行政主管部門(mén)批準(zhǔn)。(2)高程框架網(wǎng)。其布設(shè)、觀(guān)測(cè)、精度應(yīng)和城市二等水準(zhǔn)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)一致,采用的高程系統(tǒng)則和城市相同,同時(shí)對(duì)城市原有一、二等高程控制網(wǎng)點(diǎn)與數(shù)據(jù)進(jìn)行充分利用。為滿(mǎn)足軌道交通長(zhǎng)期建設(shè)需求,必須選擇可長(zhǎng)期保持框架網(wǎng)點(diǎn)位的位置。
3.2測(cè)量控制基本網(wǎng)策略
城市軌道交通各條線(xiàn)路建設(shè)施工測(cè)量加密、測(cè)設(shè)根據(jù)測(cè)量控制基本網(wǎng)進(jìn)行,該網(wǎng)的建立有利于施工的順利進(jìn)行。測(cè)量控制基本網(wǎng)主要包括平面基本網(wǎng)、高程基本網(wǎng)。(1)平面基本網(wǎng)。以框架網(wǎng)或更高等級(jí)控制網(wǎng)數(shù)據(jù)為起算基準(zhǔn),根據(jù)各線(xiàn)路工程建設(shè)順序,對(duì)平面基本控制網(wǎng)進(jìn)行分階段的獨(dú)立布設(shè)。布網(wǎng)時(shí)應(yīng)根據(jù)各線(xiàn)路交叉及延伸地段情況,合理建立控制點(diǎn),并保證這些地段有超過(guò)2個(gè)的控制點(diǎn)重合。平面控制網(wǎng)的大小、形狀以及點(diǎn)位必須嚴(yán)格按照各線(xiàn)路規(guī)劃進(jìn)行設(shè)計(jì)和布設(shè),有效滿(mǎn)足各線(xiàn)路建設(shè)和運(yùn)營(yíng)階段測(cè)量需求[4]。(2)高程基本網(wǎng)。根據(jù)線(xiàn)路建設(shè)順序?qū)γ織l線(xiàn)路實(shí)施分期獨(dú)立建設(shè),其點(diǎn)位分布應(yīng)滿(mǎn)足各線(xiàn)路各階段測(cè)量與變形監(jiān)測(cè)需求。高程基本網(wǎng)起算數(shù)據(jù)以高程框架控制網(wǎng)點(diǎn)為依據(jù),也可是更高等級(jí)高程點(diǎn),必須保證起算數(shù)據(jù)3個(gè)以上。為保證高程銜接,處理?yè)Q乘或接口工程新建線(xiàn)路高程基本網(wǎng)數(shù)據(jù)時(shí),必須先進(jìn)行高程控制點(diǎn)穩(wěn)定性判斷。
4.小結(jié)
總之,對(duì)于城市軌道交通工程近期和遠(yuǎn)期建設(shè)測(cè)量問(wèn)題,可通過(guò)控制測(cè)量建網(wǎng)策略進(jìn)行有效解決,但在建立城市軌道交通地面控制網(wǎng)的過(guò)程中,為保證框架網(wǎng)的整體性,應(yīng)對(duì)框架網(wǎng)進(jìn)行要一次性布網(wǎng),并對(duì)其整體進(jìn)行測(cè)量。此外,還應(yīng)做好成本控制、精度控制等工作。城市軌道基礎(chǔ)控制網(wǎng)根據(jù)國(guó)家和城市建設(shè)需求建設(shè),政府或相關(guān)部門(mén)是該建設(shè)資金來(lái)源,而城市基礎(chǔ)測(cè)繪部門(mén)則以予實(shí)施。所以,為避免城市軌道交通框架網(wǎng)出現(xiàn)重復(fù)建設(shè),實(shí)現(xiàn)資源共享,減少投資成本目的,可選擇城市基礎(chǔ)測(cè)繪部門(mén)進(jìn)行建立,該部門(mén)測(cè)繪城市基礎(chǔ)時(shí),必須全面充分地考慮軌道交通建設(shè)要求,進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃,盡可能使軌道交通建設(shè)在某些部分可以和市政基礎(chǔ)測(cè)繪共用。對(duì)比一般市政工程,城市軌道交通工程建設(shè)方法、精度、工藝以及所處空間位置等均有較高要求,建設(shè)控制網(wǎng)時(shí)必須有針對(duì)性地進(jìn)行考慮,才能達(dá)到城市軌道交通工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),一定情況下還應(yīng)建立高精度專(zhuān)用控制網(wǎng),以利于加強(qiáng)城市軌道交通工程建設(shè)。
參考文獻(xiàn):
[1]馬堯成.城市軌道交通地面施工控制網(wǎng)測(cè)量與研究[J].都市快軌交通,2011,24(01):41-45.
[2]李程勝.軌道施工測(cè)量控制中的關(guān)鍵技術(shù)研究[J].中華民居,2013(12):343-344.
關(guān)鍵詞:軌道交通 控制測(cè)量 變形觀(guān)測(cè) 精度
中圖分類(lèi)號(hào): C913 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
引言
城市軌道交通工程施工環(huán)境一般比較復(fù)雜,包括地面高架橋部分和島式車(chē)站等土建工程,且線(xiàn)路一般在十幾公里以上。軌道交通的高架區(qū)間是城市地鐵交通的延伸,在工程建設(shè)過(guò)程中,施工測(cè)量精度要求高,涉及施工工藝繁多,施工周?chē)ㄖ锒啵y度大,工期緊的特點(diǎn)。為保證施工控制的精度要求,施工測(cè)量隊(duì)分期進(jìn)行地面和高空控制測(cè)量,控制點(diǎn)位精度要求均達(dá)到mm級(jí)以上。
一、前期的準(zhǔn)備工作
前期進(jìn)行工程控制點(diǎn)和坐標(biāo)數(shù)據(jù)資料交接工作后,就開(kāi)始進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘擦,熟悉每個(gè)控制點(diǎn)的具體情況,并做好記錄。準(zhǔn)備將測(cè)量?jī)x器等工具送相關(guān)單位校核,組織測(cè)量隊(duì)編寫(xiě)測(cè)量方案。高級(jí)導(dǎo)線(xiàn)網(wǎng)點(diǎn)和高級(jí)高程控制網(wǎng)點(diǎn)一般由勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院提供。
1、復(fù)核設(shè)計(jì)單位提供的線(xiàn)路控制點(diǎn)和高程控制點(diǎn)
交接工作完成后,立即組織項(xiàng)目測(cè)量隊(duì)伍對(duì)設(shè)計(jì)單位提供的導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)和精密高程控制點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測(cè),復(fù)測(cè)結(jié)果和交接資料有出入時(shí),即刻上報(bào)監(jiān)理工程師和業(yè)主代表及相關(guān)專(zhuān)業(yè)工程師,請(qǐng)求澄清。
在復(fù)核設(shè)計(jì)單位提供的控制點(diǎn)位時(shí),如果考慮全面,可以同時(shí)加密施工用的控制點(diǎn),按照復(fù)核精度要求,聯(lián)測(cè)控制點(diǎn),便于施工使用。
2、施工放樣數(shù)據(jù)的計(jì)算與備檔
在復(fù)核線(xiàn)路圖,查看施工結(jié)構(gòu)圖過(guò)后,根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙,利用計(jì)算器提前計(jì)算樁基、圍擋等工程開(kāi)工后所需的放樣數(shù)據(jù),反復(fù)復(fù)查、驗(yàn)算,最后打印呈交監(jiān)理專(zhuān)業(yè)測(cè)量工程師審批。
測(cè)量資料由測(cè)量辦公室負(fù)責(zé)管理,因?yàn)闇y(cè)量數(shù)據(jù)較多,容易混淆,因此對(duì)測(cè)量資料的管理業(yè)應(yīng)該重視。軌道交通測(cè)量放樣的數(shù)據(jù)主要分為樁基、承臺(tái)、墩柱和蓋梁、箱梁,以及各種預(yù)埋件坐標(biāo);根據(jù)工程不同部位施工的先后進(jìn)展,按照工程部位分類(lèi)歸檔,使得測(cè)量資料管理簡(jiǎn)單,方便隨時(shí)調(diào)用。
二、導(dǎo)線(xiàn)復(fù)測(cè)與加密
1、軌道交通工程測(cè)量精度設(shè)計(jì)的原則和要求
軌道交通工程測(cè)量的測(cè)量精度設(shè)計(jì)是根據(jù)工程的特征、施工方法、施工精度、設(shè)備安裝精度和聯(lián)線(xiàn)觀(guān)測(cè)精度等諸多因素確定的,它不僅要保證全線(xiàn)不同標(biāo)段的線(xiàn)路順利連接,而且要滿(mǎn)足線(xiàn)路定線(xiàn)和放樣的精度要求。
在交接工作完成后,即刻組織項(xiàng)目測(cè)量隊(duì)對(duì)業(yè)主單位提供的精密控制點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測(cè)。軌道交通測(cè)量精度要求應(yīng)滿(mǎn)足《地下鐵道、輕軌交通工程測(cè)量規(guī)范》(GB 50308-1999)上的技術(shù)要求,如下表所示:
表1 精密導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量的主要技術(shù)要求:
平均
邊長(zhǎng)
(m) 導(dǎo)線(xiàn)
總長(zhǎng)度
(km) 每邊測(cè)距中誤差(mm) 測(cè)距相對(duì)中誤差 測(cè)角中誤差(") 測(cè)回?cái)?shù) 方位角閉合差(") 全長(zhǎng)相對(duì)閉合差 相鄰點(diǎn)相對(duì)點(diǎn)位中誤差(mm)
Ⅰ級(jí)全站儀 Ⅱ級(jí)全站儀
350 3~5 ±6 1/60000 ±2.5 4 6 5√n 1/35000 ±8
注:n為導(dǎo)線(xiàn)的角度個(gè)數(shù);全站儀的分級(jí)按表2劃分。
表2
級(jí)別 測(cè)角中誤差(") 測(cè)距中誤差(mm)
Ⅰ ±1 1+1×10-6?D
Ⅱ ±2 3+2×10-6?D
注:D是測(cè)距的邊長(zhǎng),以千米為單位
本項(xiàng)目平面觀(guān)測(cè)所使用的全站儀精度為:2",2mm+1ppm,精度大于規(guī)范要求的Ⅱ級(jí)全站儀,滿(mǎn)足施工測(cè)量的需要。
在進(jìn)行加密導(dǎo)線(xiàn)控制點(diǎn)的選點(diǎn)和觀(guān)測(cè)時(shí),還要滿(mǎn)足下列觀(guān)測(cè)要求:
1)相鄰邊長(zhǎng)不宜相差過(guò)大,個(gè)別邊長(zhǎng)不宜短于100m;
2)點(diǎn)位應(yīng)避開(kāi)地下管線(xiàn)等地下建筑物;
3)GPS控制點(diǎn)與相鄰加密控制點(diǎn)間的垂直角不應(yīng)大于30º;
4)相鄰點(diǎn)之間的視線(xiàn)距障礙物的距離以不受旁折光影響為原則;
5)觀(guān)測(cè)時(shí),左右角平均值之和與360º的較差應(yīng)小于4";
6)水平角觀(guān)測(cè)遇到長(zhǎng)、短邊需要調(diào)焦時(shí),應(yīng)采用盤(pán)左長(zhǎng)邊調(diào)焦,盤(pán)右長(zhǎng)邊不調(diào)焦,盤(pán)右短邊調(diào)焦,盤(pán)左短邊不調(diào)焦的觀(guān)測(cè)順序進(jìn)行觀(guān)測(cè);
7)測(cè)距時(shí),一測(cè)回三次讀數(shù)的較差應(yīng)小于3mm,測(cè)回間平均值的較差應(yīng)小于3mm,往返平均值的較差應(yīng)小于5mm。氣象數(shù)據(jù)每條邊在一端測(cè)定一次。
2、高程控制測(cè)量的精度要求
設(shè)計(jì)單位提供的地面高程控制網(wǎng)是在深圳市二等水準(zhǔn)點(diǎn)下布設(shè)的精密水準(zhǔn)網(wǎng),分布在線(xiàn)路周?chē)3鞘熊壍澜煌ㄋ疁?zhǔn)測(cè)量精度達(dá)到四等精度即可滿(mǎn)足施工要求,因此在施工中水準(zhǔn)控制測(cè)量所需要的水準(zhǔn)儀和施工精度應(yīng)滿(mǎn)足表2和表3中的要求:
表3四等水準(zhǔn)測(cè)量的主要技術(shù)要求:
等級(jí) 每千米高差全中誤差(mm) 路線(xiàn)長(zhǎng)度(km) 水準(zhǔn)儀的型號(hào) 水
準(zhǔn)
尺 觀(guān)測(cè)次數(shù) 往返較差、附合或
環(huán)線(xiàn)閉合差
與已知
點(diǎn)聯(lián)測(cè) 附合或
環(huán)線(xiàn) 平地
(mm) 山地
(mm)
四等 10 ≤16 DS3 雙面 往返各一次 往一次 20√L 6√n
注:1,結(jié)點(diǎn)之間或結(jié)點(diǎn)與高級(jí)點(diǎn)之間,其線(xiàn)路的長(zhǎng)度,不應(yīng)大于表中規(guī)定的0.7倍;
2,L為往返測(cè)段,附合或環(huán)線(xiàn)的水準(zhǔn)路線(xiàn)長(zhǎng)度(km);n為測(cè)站數(shù)。
表4四等水準(zhǔn)測(cè)量觀(guān)測(cè)的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
等級(jí) 水準(zhǔn)儀的型號(hào) 視線(xiàn)長(zhǎng)度(m) 前后視較差(m) 前后視累積差(m) 視線(xiàn)離地面最低高度(m) 基本分劃、輔助分劃或黑、紅面度數(shù)較差
(mm) 基本分劃、輔助分劃或黑、紅面所測(cè)高差較差
(mm)
四等 DS3 100 5 10 0.2 3.0 5.0
注:四等水準(zhǔn)采用變動(dòng)儀器高度觀(guān)測(cè)單面水準(zhǔn)尺時(shí),所測(cè)兩次高差較差,應(yīng)與黑面、紅面所測(cè)高差之差的要求相同。
本人使用的水準(zhǔn)控制測(cè)量所使用的儀器為C32Ⅱ自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀,其觀(guān)測(cè)中誤差為±3mm/km,該儀器能夠滿(mǎn)足軌道施工水準(zhǔn)測(cè)量的要求,完美的完成了測(cè)量任務(wù)。
本人施工測(cè)量時(shí)使用的全站儀和水準(zhǔn)儀的觀(guān)測(cè)中誤差都滿(mǎn)足本工程設(shè)計(jì)的精度要求。但是在儀器使用前,所使用的全站儀和水準(zhǔn)儀都必須經(jīng)過(guò)相關(guān)擁有資質(zhì)的測(cè)量?jī)x器檢測(cè)中心檢校合格后,才投入使用。并且在使用過(guò)程中,要定期將觀(guān)測(cè)儀器送到相關(guān)擁有資質(zhì)的測(cè)量?jī)x器檢測(cè)中心進(jìn)行檢校,保證儀器在進(jìn)行施工測(cè)量中的精度和儀器穩(wěn)定。
3、測(cè)量施工控制點(diǎn)的加密
(1)導(dǎo)線(xiàn)控制網(wǎng)的加密
設(shè)計(jì)單位提供的精密導(dǎo)線(xiàn)網(wǎng)控制點(diǎn)一般位于道路兩側(cè)的居民住房或單位樓頂上,在進(jìn)行下部結(jié)構(gòu)測(cè)量施工時(shí),樓頂?shù)木芸刂泣c(diǎn)因高度較高,在進(jìn)行地面樁基、承臺(tái)等施工時(shí),無(wú)法滿(mǎn)足測(cè)量施工的需要,因此沿線(xiàn)路,在和平路兩側(cè)選取通視效果良好、地基穩(wěn)定的地方建立附合導(dǎo)線(xiàn)加密控制點(diǎn)。加密導(dǎo)線(xiàn)控制網(wǎng)是在設(shè)計(jì)單位提供的精密導(dǎo)線(xiàn)網(wǎng)的基礎(chǔ)上建立的,并且和精密導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)聯(lián)測(cè),聯(lián)測(cè)的要求按照精密導(dǎo)線(xiàn)網(wǎng)的技術(shù)要求進(jìn)行,再將觀(guān)測(cè)結(jié)果按照嚴(yán)密平差進(jìn)行,這樣加密的導(dǎo)線(xiàn)控制點(diǎn)的精度就能夠得到保證。
這種用高精度控制底精度、由整體控制局部的控制方法,有效的保證了加密導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)的精度,也滿(mǎn)足了地面施工測(cè)量的需要。
控制測(cè)量遵循測(cè)量實(shí)施原則:“從整體到局部,先控制后碎部”。導(dǎo)線(xiàn)網(wǎng)觀(guān)測(cè)采用6個(gè)測(cè)回,根據(jù)測(cè)得的距離和角度,計(jì)算平均值,最后進(jìn)行嚴(yán)密平差。導(dǎo)線(xiàn)控制網(wǎng)前兩個(gè)點(diǎn)Ⅲ309,Ⅲ310和另外兩個(gè)項(xiàng)目是共用的;在布置導(dǎo)線(xiàn)網(wǎng)時(shí),要將這兩個(gè)控制點(diǎn)考慮到本項(xiàng)目的控制網(wǎng)內(nèi),便于兩條線(xiàn)路合攏。
根據(jù)工作需要,更為了提高導(dǎo)線(xiàn)網(wǎng)的精度,本項(xiàng)目在建立加密導(dǎo)線(xiàn)控制網(wǎng)時(shí),分兩段進(jìn)行加密,中間將精密導(dǎo)線(xiàn)控制點(diǎn)聯(lián)測(cè)進(jìn)來(lái),有效的保證了加密導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)的精度。第一段從起始點(diǎn)Ⅲ310、Ⅲ309開(kāi)始聯(lián)測(cè),到Ⅲ305、Ⅲ306結(jié)束;第二段從Ⅲ305、Ⅲ306起,到GPS202、GPS207結(jié)束。
(2)高程控制網(wǎng)的加密
高程控制網(wǎng)根據(jù)設(shè)計(jì)單位提供的高級(jí)控制點(diǎn)布置,是附合水準(zhǔn)路線(xiàn)。高程控制網(wǎng)和導(dǎo)線(xiàn)控制網(wǎng)分開(kāi)布設(shè),在施工的時(shí)候,根據(jù)需要再將水準(zhǔn)點(diǎn)的高程傳遞到導(dǎo)線(xiàn)控制點(diǎn)上;這樣使得在工程施工時(shí),能夠同時(shí)進(jìn)行坐標(biāo)和高程的放樣。
高程控制網(wǎng)加密測(cè)量采用四等水準(zhǔn)測(cè)量即可滿(mǎn)足施工控制要求。四等水準(zhǔn)測(cè)量在一測(cè)站上水準(zhǔn)儀照準(zhǔn)雙面尺的順序?yàn)椋?/p>
1) 照準(zhǔn)后視標(biāo)尺黑面,進(jìn)行視距絲。中絲讀數(shù);
2) 照準(zhǔn)前視標(biāo)尺黑面,進(jìn)行中絲、視距絲讀數(shù);
3) 照準(zhǔn)前視標(biāo)尺紅面,進(jìn)行中絲讀數(shù);
4) 照準(zhǔn)后視標(biāo)尺紅面,進(jìn)行中絲讀數(shù)
這樣的觀(guān)測(cè)順序簡(jiǎn)稱(chēng)為“后前前后”(黑、黑、紅、紅)。在觀(guān)測(cè)時(shí),要保證視距絲和中絲的讀數(shù)均在水準(zhǔn)管氣泡居中時(shí)讀取;每次測(cè)量時(shí),分別在上午、下午進(jìn)行,這樣就有效的避免了大氣和折光的影響,消減了觀(guān)測(cè)誤差。
三、滿(mǎn)堂支架預(yù)壓變形觀(guān)測(cè)
為確保箱梁制作時(shí)的施工安全,必須在綁扎鋼筋之前對(duì)滿(mǎn)堂支架進(jìn)行預(yù)壓試驗(yàn)。預(yù)壓的目的是對(duì)滿(mǎn)堂支架的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性進(jìn)行檢驗(yàn),并且消除地基和支架交界處的非彈性變形。預(yù)壓過(guò)程中進(jìn)行嚴(yán)密觀(guān)測(cè),認(rèn)真收取各項(xiàng)觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù),經(jīng)過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)分析、整理,設(shè)置合理的支架施工預(yù)拱度,以確保完成后的箱梁在縱向線(xiàn)型保持平順美觀(guān),符合設(shè)計(jì)要求。
本人從事的施工項(xiàng)目,在線(xiàn)路四分之一(M6’-M7’)和四分之三(G30-G31)兩處做了預(yù)壓試驗(yàn)。以在G30-G31箱梁之間支架預(yù)壓為例,所用的變形觀(guān)測(cè)步驟和方法如下
1)支架預(yù)壓前測(cè)點(diǎn)布置
在堆載開(kāi)始前,模板就位后,主要在箱梁的底模部位布置觀(guān)測(cè)點(diǎn),觀(guān)測(cè)點(diǎn)布置如圖2所示:
圖2箱梁預(yù)壓點(diǎn)位布置示意圖
2)預(yù)壓時(shí)進(jìn)行有效觀(guān)測(cè)和記錄相關(guān)數(shù)據(jù)
在鄰近的墩柱上架好水準(zhǔn)儀,依次在布設(shè)的預(yù)壓點(diǎn)位上進(jìn)行觀(guān)測(cè),并做記錄。每次觀(guān)測(cè)完后,重復(fù)觀(guān)看起始時(shí)觀(guān)測(cè)的后視點(diǎn),以檢查在觀(guān)測(cè)過(guò)程中是否發(fā)生人為或意外誤差。
3)預(yù)壓的變形觀(guān)測(cè)次數(shù)和時(shí)間見(jiàn)表5。
表5 箱梁支架預(yù)壓的變形觀(guān)測(cè)安排
觀(guān)測(cè)次數(shù) 觀(guān)測(cè)時(shí)間 備 注
第一次 加載前 預(yù)壓前,設(shè)置好變形觀(guān)測(cè)點(diǎn),并作好標(biāo)識(shí)
第二次 第一次加載后的第二天 加載至結(jié)構(gòu)物25%倍自重
第三次 加載至結(jié)構(gòu)物50%的第二天 加載至結(jié)構(gòu)物50%倍自重
第四次 加載至結(jié)構(gòu)物100%的第二天 加載至結(jié)構(gòu)物100%倍自重
第五次 加載至結(jié)構(gòu)物120%的第二天 加載至結(jié)構(gòu)物120%倍自重
第六次 卸載后的第二天 卸載后
對(duì)各次觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理,得出地基和支架的非彈性變形值和彈性變形值,為后續(xù)施工提供技術(shù)參數(shù)。
四、城市軌道交通施工測(cè)量需要注意的地方
城市軌道交通項(xiàng)目主要包括高架區(qū)的車(chē)輛段和兩個(gè)島式車(chē)站。從工程結(jié)構(gòu)上分,主要分為下部結(jié)構(gòu)和上部結(jié)構(gòu)。下部結(jié)構(gòu)施工測(cè)量分為圍擋,樁基,承臺(tái),墩柱、墩帽、橫梁施工測(cè)量;上部結(jié)構(gòu)施工測(cè)量有箱梁支架搭設(shè)范圍放樣,滿(mǎn)堂支架預(yù)壓變形觀(guān)測(cè),箱梁底高程施工測(cè)量和聲屏障預(yù)埋件坐標(biāo)施工測(cè)量。
軌道交通高架區(qū)間施工測(cè)量工作主要注意下面幾點(diǎn):
1)樁基施工放樣,在放完樁基中心點(diǎn)位后,在樁基沖進(jìn)5-10m時(shí),進(jìn)行第二次復(fù)測(cè),防止沖孔機(jī)在沖孔時(shí)的偏位。
2)承臺(tái)綁扎鋼筋前,要對(duì)完成的樁基進(jìn)行坐標(biāo)和高程復(fù)測(cè),樁基之間的間距施工誤差在10mm之內(nèi),樁基高程誤差在5mm之內(nèi);如果復(fù)測(cè)結(jié)果>10mm,標(biāo)高>5mm,則立即采取補(bǔ)救措施,保證工程質(zhì)量。
3)根據(jù)高架線(xiàn)路的地面中線(xiàn)控制點(diǎn)放樣橋墩中心,橫向放樣允許誤差應(yīng)在±10mm之內(nèi),橋墩間距的允許誤差為±10mm。各跨的縱向累積允許誤差應(yīng)在±10√n mm(n為跨數(shù))之內(nèi)。
4)在平時(shí)施工放樣控制時(shí),要經(jīng)常檢查控制點(diǎn)間是否發(fā)生偏移或控制點(diǎn)遭到破壞,后視距離和角度一旦出現(xiàn)較大的偏差,就說(shuō)明控制點(diǎn)位已經(jīng)發(fā)生偏移或遭到破壞,這時(shí)該立即重設(shè)控制點(diǎn),保證施工放樣的精度。
5)墩身施工中,應(yīng)置鏡于施工控制樁中互相垂直的四個(gè)端點(diǎn)上指導(dǎo)立模,墩身模板鉛垂度的測(cè)量允許偏差為1%。墩身分段施工的高度,應(yīng)從基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)混凝土面或從灌注樁承臺(tái)面用鋼尺在四個(gè)位置向上量取,四個(gè)高度值的較差應(yīng)小于10mm。
6)在進(jìn)行墩帽中心施工測(cè)量時(shí),要保證下列要求:
(1)依據(jù)施工控制點(diǎn),將墩的中心獨(dú)立兩次投測(cè)到頂帽子預(yù)埋鋼板上,兩次投測(cè)較差小于3mm。
(2)架梁段內(nèi)的每一個(gè)墩中心進(jìn)行穿線(xiàn)調(diào)整測(cè)量時(shí),保證沿線(xiàn)路橫向偏差在5mm以?xún)?nèi)。
(3)測(cè)設(shè)相鄰墩頂中心間的跨距時(shí),跨距測(cè)量允許誤差要控制在±10mm之內(nèi)。
圖3 墩頂帽高程傳遞測(cè)量圖
1―重錘;2、3―水準(zhǔn)點(diǎn)
7)墩帽水準(zhǔn)點(diǎn)的高程的傳遞方法:
墩柱一般在9-21m之間,用全站儀傳遞高程,因?yàn)檠鼋翘螅`差也大,因此用水準(zhǔn)儀和Ⅰ級(jí)鋼尺聯(lián)合將地面水準(zhǔn)高程傳遞到每一個(gè)墩頂上,然后上部高程傳遞則可以通過(guò)墩頂與墩頂之間再傳遞。傳遞方法如圖3:
8)在控制現(xiàn)澆梁和拼裝梁時(shí),梁的中線(xiàn)和高程與高架線(xiàn)路設(shè)計(jì)中線(xiàn)和高程的較差都要控制在5mm以?xún)?nèi)。
結(jié)語(yǔ)
城市軌道交通是人口密度高度集中的城市交通的發(fā)展趨勢(shì),城市軌道施工測(cè)量作為線(xiàn)路貫通的保障,必將越來(lái)越引起工程項(xiàng)目的重視。隨著科技的發(fā)展,更精密的儀器設(shè)備也將被生產(chǎn)出來(lái),各種更科學(xué)的測(cè)量方法也將隨之產(chǎn)生,這就有待后來(lái)者探索和發(fā)掘了。
參考文獻(xiàn):
前言
雖然我國(guó)的交通軌道建設(shè)無(wú)論是在質(zhì)量技術(shù)、質(zhì)量管理研究等方面都有很大程度上提高,不過(guò)當(dāng)前我國(guó)的工程質(zhì)量水平普遍較低是現(xiàn)存事實(shí)。因此,想要保證我國(guó)大城市軌道交通工程的質(zhì)量管理達(dá)標(biāo),針對(duì)我國(guó)的軌道交通工程特點(diǎn),改變軌道交通工程質(zhì)量管理策略迫在眉睫。
一、我國(guó)城市軌道交通發(fā)展概況
我國(guó)的城市軌道交通經(jīng)過(guò)五十多年的發(fā)展,有較大的變化。根據(jù)表現(xiàn)出來(lái)的發(fā)展特點(diǎn)不同,可以將其發(fā)展歷程分為以下四個(gè)時(shí)期。
1965年到1980年的起步時(shí)期:我國(guó)上個(gè)世紀(jì)中期北京地鐵投入建設(shè),建成最早的地鐵是1969年國(guó)慶節(jié)投入使用的北京地鐵一號(hào)工程,全場(chǎng)47.2里,包含了蘋(píng)果園站到北京站這一段區(qū)域。隨之,就由哈爾濱隧道、天津地鐵相繼建成投入使用。第二個(gè)時(shí)期是1980年到1990年的發(fā)展時(shí)期,上世紀(jì)八十年代末九十年代初,我國(guó)軌道交通已經(jīng)從北京、上海、廣州等大城市扎根,這時(shí)軌道交通主要用于城市交通運(yùn)輸。第三階段是1990年到1999年的政府調(diào)控時(shí)期。上個(gè)世紀(jì)九十年代中后期,一大批省會(huì)城市開(kāi)始投入到建設(shè)地鐵的工作當(dāng)中,不過(guò)當(dāng)時(shí)由于工程造價(jià)較高,所以國(guó)務(wù)院在1995年了暫停審批地鐵項(xiàng)目的規(guī)定。第四個(gè)時(shí)期是進(jìn)入新世紀(jì)至今:進(jìn)入二十一世紀(jì)以來(lái),由于國(guó)家的鼓勵(lì)軌道交通在大中城市發(fā)展,所以截止到2010年年底,國(guó)內(nèi)投入運(yùn)營(yíng)的軌道交通已經(jīng)多達(dá)十二個(gè)大中城市,如武漢、天津、深圳、北京等地,總線(xiàn)路長(zhǎng)達(dá)2600里。同時(shí),我國(guó)的軌道交通正在向多元化方向發(fā)展,以地鐵為主,衍生出多個(gè)類(lèi)別共存的城市軌道體系。
二、城市軌道交通建設(shè)工程的特點(diǎn)
在城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中,軌道交通工程是非常重要的部分,軌道交通工程主要以下幾個(gè)特點(diǎn):
(一)軌道工程規(guī)模大
無(wú)論是在建設(shè)城市軌道交通工程還是進(jìn)行運(yùn)營(yíng)期間,都需要有龐大的資金作為支持,特別是在建設(shè)時(shí),工程造價(jià)通常每千米要有4億到5億元人民幣的資金為依托,而少數(shù)線(xiàn)路每千米就有八九個(gè)億的支出,每年城市軌道交通工程每千米通常耗資500到1000萬(wàn)不等的運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)。由此可以得出,城市軌道工程不但有較大的施工量和較長(zhǎng)的戰(zhàn)線(xiàn),而且有工程復(fù)雜、投資大的特性,所以軌道工程具有繁雜工種、專(zhuān)業(yè)性強(qiáng),種類(lèi)復(fù)雜的一項(xiàng)工程。
(二)工程風(fēng)險(xiǎn)大
在整個(gè)城市運(yùn)轉(zhuǎn)當(dāng)中,軌道交通貫穿其中,牽扯到文化、金融、居民區(qū)、水文地質(zhì)環(huán)境、工業(yè)、娛樂(lè)等各行業(yè)中,是線(xiàn)長(zhǎng)、點(diǎn)多、面廣的一項(xiàng)較為繁雜的工程。在進(jìn)行軌道交通工程建設(shè)時(shí),不但要對(duì)地下管網(wǎng)、地下建筑、水文地質(zhì)條件進(jìn)行考慮,還對(duì)地面交通、周?chē)h(huán)境等各種環(huán)境進(jìn)行考量。然而不止如此,在施工過(guò)程中,稍有不慎,就會(huì)影響到工程質(zhì)量,從而埋下工程質(zhì)量的隱患。
(三)有較嚴(yán)的控制標(biāo)準(zhǔn)和較高的防水標(biāo)準(zhǔn)
盾構(gòu)法和淺埋暗溝法兩種方法來(lái)修建隧道,修建大多數(shù)城市軌道都需要構(gòu)建城市構(gòu)筑物和管道,特別是要穿梭過(guò)鐵路、河水等地下線(xiàn)路。為了在經(jīng)過(guò)這幾種地下線(xiàn)路時(shí),不產(chǎn)生下陷現(xiàn)象,使鐵路、公路、地下管線(xiàn)、建筑物等的安全得到保障,因此要嚴(yán)格控制軌道交通工程的沉降現(xiàn)象。
軌道工程完畢后,投入運(yùn)營(yíng)后,對(duì)于防水壽命、運(yùn)轉(zhuǎn)安全等工程結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō),萬(wàn)一發(fā)生滲水和漏水的現(xiàn)象,后果將不堪設(shè)想,這不僅會(huì)造成鋼軌扣件的腐蝕、對(duì)車(chē)行駛有較大危險(xiǎn)性,同時(shí)能夠使結(jié)構(gòu)物的使用年限大大減少,而且還會(huì)由于軌道內(nèi)的積水問(wèn)題,將軌道工程的站臺(tái)、站貌和站容形成嚴(yán)重的損壞,進(jìn)而將乘客摔傷。所以,軌道交通工程種設(shè)計(jì)的防水結(jié)構(gòu)一定要嚴(yán)格控制材料質(zhì)量、驗(yàn)收檢查也要嚴(yán)格實(shí)行。
三、大城市軌道交通工程質(zhì)量管理對(duì)策
(一)構(gòu)建雙重質(zhì)量管理程序,確保軌道交通工程有序進(jìn)行
城市軌道交通工程質(zhì)量管理應(yīng)當(dāng)包含設(shè)計(jì)和施工兩個(gè)階段,而施工需要設(shè)計(jì)指導(dǎo),然而設(shè)計(jì)階段得以實(shí)現(xiàn)必須依托于施工,這兩者相輔相成,缺一不可。為了協(xié)調(diào)好這兩者之間的關(guān)系,應(yīng)當(dāng)在設(shè)計(jì)階段來(lái)實(shí)現(xiàn)各部門(mén)相互協(xié)作,在設(shè)計(jì)階段落實(shí)好軌道交通質(zhì)量管理。然后,在施工階段不但檢車(chē)質(zhì)量控制手段和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),還要對(duì)與之相關(guān)的工作進(jìn)行詳細(xì)檢查。
在保證工程質(zhì)量管理的同時(shí),為了能夠保證軌道交通工程質(zhì)量始終如一,應(yīng)當(dāng)要做好以下幾個(gè)方面,第一是將企業(yè)自控、社會(huì)政府監(jiān)督、用戶(hù)評(píng)估的新工程質(zhì)量管理機(jī)制構(gòu)建起來(lái);在軌道交通工程運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)確定質(zhì)量為核心的理念,引進(jìn)并采用先進(jìn)的管理方式,針對(duì)專(zhuān)業(yè)的質(zhì)管人員進(jìn)行培訓(xùn);將經(jīng)驗(yàn)交流、工程質(zhì)量表彰、評(píng)價(jià)等工作相結(jié)合,形成一個(gè)較為成熟的組織;根據(jù)不同軌道交通工程所實(shí)現(xiàn)的運(yùn)營(yíng)目標(biāo),來(lái)開(kāi)展多層次分解工作內(nèi)容和主體的工作,從而確保質(zhì)量目標(biāo)的貫徹落實(shí);以重要性原則為依據(jù),分層次進(jìn)行質(zhì)量的控制工作。
(二)注重工程質(zhì)量監(jiān)督信息化建設(shè),構(gòu)建設(shè)備質(zhì)量安全管理體系
隨著時(shí)代的發(fā)展,信息全球化深入人心,因此軌道工程建設(shè)中為了確保工程質(zhì)量達(dá)標(biāo),將信息化建設(shè)用于監(jiān)督工程質(zhì)量中,具有非常重要的意義。然而在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),我國(guó)都是由人工來(lái)完成查詢(xún)信息和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的工作,不過(guò)這種簡(jiǎn)單的書(shū)面報(bào)表呈報(bào)信息的工作,無(wú)法精準(zhǔn)、有效、實(shí)時(shí)的查詢(xún)、分析和統(tǒng)計(jì)的工程信息,因此就使監(jiān)管軌道交通工程的行政部門(mén)無(wú)法行之有效的監(jiān)督工程以及責(zé)任主體,所以就不能在新時(shí)期滿(mǎn)足工程質(zhì)量監(jiān)督管理的新需求。為了達(dá)到公平、公正的監(jiān)督軌道工程質(zhì)量的目的,利用信息化監(jiān)督措施能夠確保規(guī)范的實(shí)行監(jiān)管管理工作,使監(jiān)督管理工程質(zhì)量的薄弱環(huán)節(jié)得到補(bǔ)足,將工程質(zhì)量的全部信息更加直觀(guān)的反饋給監(jiān)督員,為他們有效的展開(kāi)工作提供有力依據(jù),進(jìn)而提高了軌道工程質(zhì)量管理工作。例如,監(jiān)督員可以推行電子政務(wù),通過(guò)電子政務(wù)能夠有效的提升對(duì)軌道工程管理水平和工作速率。
在軌道交通工程質(zhì)量管理中,安全監(jiān)測(cè)的設(shè)備起著重要作用。當(dāng)前,以地理環(huán)境和軌道交通類(lèi)別不同為依據(jù),我國(guó)正致力于構(gòu)建合理科學(xué)的設(shè)備管理質(zhì)量安全體系。在大城市軌道交通工程運(yùn)轉(zhuǎn)前期,通常不能有良好的收益,因此根據(jù)地域和相關(guān)條件的不同,來(lái)做出具體的劃分,根據(jù)有關(guān)要求來(lái)對(duì)不同項(xiàng)目強(qiáng)制性添加必備安全設(shè)施,同時(shí)根據(jù)運(yùn)營(yíng)公司和注資方的要求來(lái)選擇性的注入其余的安全設(shè)備。
(三)加強(qiáng)質(zhì)量審核和評(píng)估工作的力度
軌道交通工程建設(shè)完畢之后,運(yùn)營(yíng)公司只有通過(guò)了相關(guān)的質(zhì)量監(jiān)督部門(mén)對(duì)軌道工程的初次檢驗(yàn)、質(zhì)量評(píng)估之后,才能夠進(jìn)行運(yùn)營(yíng)許可證的申請(qǐng)。運(yùn)營(yíng)許可證審批后投入使用,這時(shí)質(zhì)監(jiān)部門(mén)應(yīng)當(dāng)周期性的檢查運(yùn)營(yíng)公司的軌道工程質(zhì)量是否符合標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)指派機(jī)構(gòu)和科研院所評(píng)估軌道交通工程質(zhì)量,如若是出現(xiàn)問(wèn)題,就勒令運(yùn)營(yíng)公司整改。
例如,某市投入運(yùn)行的軌道交通工程其部分軌道有滲水現(xiàn)象,當(dāng)監(jiān)督部門(mén)發(fā)現(xiàn),就勒令停止運(yùn)行,直到解決這一問(wèn)題為止。
四、結(jié)語(yǔ)
綜上所述,軌道交通工程質(zhì)量安全與否是與城市居民生活息息相關(guān)的大事,軌道交通工程是城市中重要的基礎(chǔ)設(shè)施,只有對(duì)城市交通工程質(zhì)量安全予以重視,采取一系列措施,才能夠確保軌道交通工程安全有效運(yùn)行,給人們生活帶來(lái)便利。
參考文獻(xiàn):
[1]谷雨. 城市軌道交通工程建設(shè)質(zhì)量管理體系研究[D].北京交通大學(xué),2014(08):32-34.
關(guān)鍵詞:平均高程面改正 高斯投影面改正 最弱邊邊長(zhǎng)相對(duì)中誤差 測(cè)角中誤差
中圖分類(lèi)號(hào):P221 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2014)05(c)-0048-02
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷加快,城市中人口密度越來(lái)越大,機(jī)動(dòng)車(chē)激增導(dǎo)致地面交通擁堵,為了緩解越來(lái)越擁擠的狀況,國(guó)家加大了對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投入,作為緩解地面交通壓力、提高公共交通水平最有效方式的城市軌道交通建設(shè)迎來(lái)了快速發(fā)展的黃金時(shí)期。十二五期間國(guó)務(wù)院已經(jīng)正式批準(zhǔn)的是28個(gè)城市,規(guī)劃2020年中國(guó)建成運(yùn)營(yíng)的線(xiàn)路將達(dá)177條,總里程達(dá)6100 km,中國(guó)正在加速走進(jìn)“地鐵時(shí)代”。
在專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域,城市軌道交通根據(jù)運(yùn)量的不同分為地鐵、輕軌,但日常習(xí)慣上我們還是將修建于地上或高架橋上的城市軌道交通系統(tǒng)通常被稱(chēng)為“輕軌”。根據(jù)國(guó)家規(guī)范及施工的實(shí)際情況,精密導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量是城市軌道交通輕軌建設(shè)施工控制依據(jù)的主要布設(shè)手段,其成果質(zhì)量的好壞直接影響工程建設(shè),因此測(cè)繪工作者責(zé)任重大,必須盡可能的優(yōu)化作業(yè)方案,提高導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量的成果精度。
輕軌建設(shè)中精密導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量的成功經(jīng)驗(yàn)機(jī)規(guī)范中的響應(yīng)精度指標(biāo)多來(lái)自北京,上海,廣州等地區(qū)的成功經(jīng)驗(yàn),上述地區(qū)均為城市獨(dú)立坐標(biāo)系,相對(duì)面積較小,高差不大,投影變形較小,因此,測(cè)距邊長(zhǎng)改化的效果在精密導(dǎo)線(xiàn)控制測(cè)量中對(duì)成果精度的影響和作用不是很顯著,所以往往很容易被測(cè)繪工作者忽視。但目前軌道交通建設(shè)進(jìn)入黃金發(fā)展時(shí)期,由于很多城市仍然采用北京54坐標(biāo)系或是西安80坐標(biāo)系,隨著遠(yuǎn)離中央子午線(xiàn)和測(cè)線(xiàn)兩端高差的變化,測(cè)距邊長(zhǎng)改化的重要性日益突出,不經(jīng)過(guò)改化,將無(wú)法滿(mǎn)足精密導(dǎo)線(xiàn)的施工測(cè)量要求。
1 測(cè)距邊長(zhǎng)改化的數(shù)學(xué)模型
1.1 測(cè)距邊歸化到平均高程面數(shù)學(xué)改正模型
1.2 測(cè)距邊歸化到高斯投影面上的數(shù)學(xué)改正模型
2 實(shí)測(cè)數(shù)例
下面以某軌道交通高架段精密導(dǎo)線(xiàn)控制網(wǎng)測(cè)量的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)為例,通過(guò)高程及投影改化與否的前后對(duì)比,說(shuō)明改化工作在精密導(dǎo)線(xiàn)工程測(cè)量中的重要作用。
2.1 項(xiàng)目概況
項(xiàng)目在城市投影帶邊緣、投影變形較大,線(xiàn)路長(zhǎng)4km,布設(shè)一條由10個(gè)導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)組成的精密附和導(dǎo)線(xiàn)。線(xiàn)路基本呈東西走向。外業(yè)采用leica TCA2003(0.5”,1 mm+1 ppm)全站儀進(jìn)行測(cè)量,觀(guān)測(cè)邊長(zhǎng)進(jìn)行儀器加乘常數(shù)、氣象(包括氣壓、干濕溫)和傾斜改正,測(cè)角采用測(cè)量左右角模式。
2.2 精密導(dǎo)線(xiàn)外業(yè)觀(guān)測(cè)質(zhì)量狀況
外業(yè)觀(guān)測(cè)根據(jù)《城市軌道交通工程測(cè)量規(guī)范》要求進(jìn)行,數(shù)據(jù)質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果均符合軌道交通測(cè)量規(guī)范要求,結(jié)果如下:
(1)測(cè)距一測(cè)回3次讀數(shù)的較差小于3 mm,測(cè)回間平均值的較差小于3 mm,往返平均值的較差小于5 mm。(2)采用左右角測(cè)量模式,左右角平均值之和與360°的較差均小于4″。(3)水平角觀(guān)測(cè)的各項(xiàng)限差:該導(dǎo)線(xiàn)觀(guān)測(cè)的所有角度同一方向各測(cè)回較差均小于規(guī)范規(guī)定的限差4″,其中8個(gè)角同一方向各測(cè)回較差小于2″;一測(cè)回內(nèi)2C 互差全部小于8″,絕大多數(shù)在1~2″之間,測(cè)角數(shù)據(jù)采集質(zhì)量較好。(4)該條附和導(dǎo)線(xiàn)的角度閉合差為-0.5″,遠(yuǎn)小于限差2×2.5×=15.8″。
2.3 精密導(dǎo)線(xiàn)平差結(jié)果(不進(jìn)行測(cè)距邊長(zhǎng)改化)
根據(jù)上述外業(yè)觀(guān)測(cè)成果,采用南方平差易PA2002平差軟件進(jìn)行計(jì)算,并對(duì)比《城市軌道交通工程測(cè)量規(guī)范》中相應(yīng)精度指標(biāo)要求,結(jié)果如下:
(1)最弱點(diǎn)點(diǎn)位中誤差為32.0 mm;(2)平均點(diǎn)位中誤差為24.7 mm;(3)相鄰點(diǎn)的相對(duì)點(diǎn)位中誤差最大值為19.3 mm,精度低于規(guī)范限差8 mm的規(guī)定;(4)最弱邊邊長(zhǎng)相對(duì)中誤差1/3.1 萬(wàn),精度低于規(guī)范限差1/6萬(wàn)的規(guī)定;(5)測(cè)角中誤差為3.61″,精度低于規(guī)范限差2.5”的規(guī)定;(6)導(dǎo)線(xiàn)全長(zhǎng)相對(duì)閉合差1/62477,精度滿(mǎn)足規(guī)范限差1/35000的規(guī)定。
2.4 精密導(dǎo)線(xiàn)平差結(jié)果(經(jīng)過(guò)測(cè)距邊長(zhǎng)改化)
良好的外業(yè)觀(guān)測(cè)成果,角度閉合差非常小,測(cè)距采用1 mm+1 ppm的高精度測(cè)距儀,且經(jīng)過(guò)溫度、氣壓、加常數(shù)及乘常數(shù)改正,平差計(jì)算后主要精度指標(biāo)卻達(dá)不到規(guī)范要求,點(diǎn)位誤差很大,鑒于此,我們對(duì)測(cè)距邊長(zhǎng)進(jìn)行投影和高程改化后再計(jì)算。
2.4.1 全站儀測(cè)距邊長(zhǎng)改化成果(見(jiàn)表1)
2.4.2 經(jīng)過(guò)測(cè)距邊長(zhǎng)改化后的平差結(jié)果
對(duì)測(cè)距邊長(zhǎng)進(jìn)行改化后,仍采用南方平差易PA2002平差軟件進(jìn)行計(jì)算,并對(duì)比《城市軌道交通工程測(cè)量規(guī)范》中相應(yīng)精度指標(biāo)要求,同時(shí)對(duì)比不采用改化測(cè)距邊長(zhǎng)平差計(jì)算的精度指標(biāo),結(jié)果如下:
(1)最弱點(diǎn)點(diǎn)位中誤差由32.0 mm提高到8.5 mm,精度提高近4倍;(2)平均點(diǎn)位中誤差由24.7 mm提高到3.2 mm,精度提高近4倍;(3)相鄰點(diǎn)的相對(duì)點(diǎn)位中誤差最大值由19.3 mm提高到5.1 mm,精度提高近4倍,優(yōu)于規(guī)范限差8 mm的規(guī)定;(4)最弱邊邊長(zhǎng)相對(duì)中誤差由1/3.1萬(wàn)提高到1/11.6萬(wàn),精度提高近4倍,遠(yuǎn)高于規(guī)范限差1/6萬(wàn)的規(guī)定;(5)測(cè)角中誤差由3.61″提高到0.96″;精度提高近4倍,優(yōu)于規(guī)范要求的2.5″; (6)導(dǎo)線(xiàn)全長(zhǎng)相對(duì)閉合差由1/62477提高到1/236195,精度提高近4倍,優(yōu)于規(guī)范限差1/35000的規(guī)定。
2.5 結(jié)論
通過(guò)改化工作后對(duì)觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)重新平差計(jì)算,導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量平差成果的精度有了質(zhì)的提高,精度指標(biāo)提高了近4倍,遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于規(guī)范的限差要求,由此證明了改化工作的必要性和重要性,可避免盲目的外業(yè)返工,節(jié)約了人力物力,提高的工作的效率,也保證了測(cè)量工作的實(shí)施進(jìn)度。
3 結(jié)語(yǔ)
隨著軌道交通事業(yè)的蓬勃發(fā)展,輕軌的項(xiàng)目會(huì)也來(lái)越多,精密導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量成為軌道交通測(cè)量工程師的常態(tài)工作,精密導(dǎo)線(xiàn)成果的質(zhì)量,直接影響工程測(cè)量工作的效率和效能,影響工程的進(jìn)度和質(zhì)量,因此希望該工程的經(jīng)驗(yàn)?zāi)芤鹜袑?duì)精密測(cè)距導(dǎo)線(xiàn)改化工作的重視,給同行布設(shè)軌道交通輕軌精密施工導(dǎo)線(xiàn)工作帶來(lái)一些有益的啟迪。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:城市軌道;軌道交通;工程;隧道施工;貫通問(wèn)題;
中圖分類(lèi)號(hào):U213.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
城市中產(chǎn)生了一系列的城市問(wèn)題,其中尤以交通問(wèn)題最為嚴(yán)重。大力發(fā)展地下軌道交通是當(dāng)前各大城市的首要任務(wù)。軌道交通是城市公共交通的一種形式。由于地鐵的建設(shè)大多在建筑物及地下管網(wǎng)繁多的城市環(huán)境中建設(shè),給工程測(cè)量方面帶來(lái)困難。不僅工程測(cè)量精度要求高,而且在工程測(cè)量方面有其特殊方法和要求。由于城市軌道交通工程一般線(xiàn)路長(zhǎng),施工單位多,施工工藝復(fù)雜,在這種情況下既要保證地鐵全線(xiàn)貫通,又要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求使地鐵設(shè)備準(zhǔn)確就位,對(duì)工程測(cè)量工作提出了較高的要求。城市軌道交通工程隧道施工測(cè)量的一項(xiàng)主要任務(wù)是保證隧道貫通,其貫通誤差問(wèn)題將直接影響到軌道交通工程建設(shè)質(zhì)量,因此在軌道交通工程測(cè)量精度設(shè)計(jì)中,科學(xué)合理地規(guī)定隧道貫通誤差及其允許值,是軌道交通工程測(cè)量的一項(xiàng)重要研究任務(wù)。
一、城市軌道交通工程貫通誤差的概述
1、與隧道長(zhǎng)度無(wú)關(guān)或關(guān)系不大的因素引起的誤差
1.1地面控制測(cè)量引起的誤差
為確保滿(mǎn)足隧道施工精度要求,一般在隧道施工區(qū)域按二等平面控制網(wǎng)精度和GPS技術(shù)布設(shè)地面控制網(wǎng)。地面控制網(wǎng)一般由6-9點(diǎn)組成,包括在隧道進(jìn)、出洞處地面各布設(shè)的1組控制點(diǎn)(每組可由2-3控制點(diǎn)組成,特別在出洞口處應(yīng)布設(shè)3點(diǎn),以方便檢驗(yàn)控制點(diǎn)的穩(wěn)定性),另聯(lián)測(cè)2-3點(diǎn)隧道建設(shè)區(qū)域已有控制點(diǎn),地面控制網(wǎng)可以采用多臺(tái)雙頻GPS接收機(jī)全網(wǎng)同步GPS靜態(tài)觀(guān)測(cè)或分時(shí)段組網(wǎng)GPS靜態(tài)觀(guān)測(cè),按照目前的軟硬件狀況,長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)采集數(shù)據(jù)布設(shè)的GPS控制網(wǎng),其控制點(diǎn)點(diǎn)位精度可達(dá)到毫米級(jí)。由于靜態(tài)GPS相對(duì)定位布設(shè)平面控制網(wǎng)在一定的尺度內(nèi)例如15KM以?xún)?nèi)精度均勻,因此,可以認(rèn)為地面控制測(cè)量對(duì)隧道橫向貫通誤差的影響對(duì)長(zhǎng)、短隧道基本一致。在誤差分析時(shí)保守估算,地面控制測(cè)量對(duì)隧道橫向貫通誤差的影響應(yīng)小于±10mm。
1.2隧道施工引起的誤差
盾構(gòu)按照地下導(dǎo)線(xiàn)控制測(cè)量成果進(jìn)行定位和定向,由于機(jī)械、操作等各種因素的影響會(huì)產(chǎn)生隧道施工誤差。經(jīng)驗(yàn)估計(jì),隧道施工引起的誤差可控制在±30mm以?xún)?nèi)。
1.3進(jìn)洞口洞門(mén)施工引起的誤差
進(jìn)洞口洞門(mén)施工應(yīng)以首級(jí)控制網(wǎng)作為坐標(biāo)控制的依據(jù),由于在進(jìn)洞口附近布設(shè)有地面控制點(diǎn),因此,洞門(mén)中心橫向誤差一般可控制在±10mm。
2、與隧道施工長(zhǎng)度相關(guān)的因素引起的誤差
隧道盾構(gòu)掘進(jìn)必須按照地下導(dǎo)線(xiàn)的指引前進(jìn),因此,實(shí)現(xiàn)對(duì)盾構(gòu)的引導(dǎo)首先需進(jìn)行把地面控制基準(zhǔn)(坐標(biāo)和方位)傳遞到地下的聯(lián)系測(cè)量,再采用導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量的方法在已掘進(jìn)隧道區(qū)域布設(shè)地下支導(dǎo)線(xiàn),這兩個(gè)環(huán)節(jié)都對(duì)隧道橫向貫通誤差產(chǎn)生影響。
2.1盾構(gòu)出洞口處聯(lián)系測(cè)量引起的誤差
聯(lián)系測(cè)量的目的是把地面的控制基準(zhǔn)傳遞到地下,包括坐標(biāo)和方位角。聯(lián)系測(cè)量方法可分為直接傳遞法和間接傳遞法兩大類(lèi)。直接傳遞法是在出洞口大開(kāi)挖情況下,隧道出洞口處布設(shè)的控制點(diǎn)可以較長(zhǎng)的后視距離直接與地面首級(jí)控制點(diǎn)通視,此時(shí),地下導(dǎo)線(xiàn)起始邊即位于地面首級(jí)控制網(wǎng),地面控制和地下導(dǎo)線(xiàn)融為一體,是最理想的情形,其坐標(biāo)和方位角精度即為地面控制網(wǎng)精度。
2.2地下導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量引起的誤差
地下導(dǎo)線(xiàn)對(duì)貫通測(cè)量誤差的影響主要是由角度測(cè)量誤差引起,邊長(zhǎng)測(cè)量誤差對(duì)地下導(dǎo)線(xiàn)橫向誤差影響較小。
對(duì)隧道工程而言橫向貫通誤差的影響最為重要,從測(cè)量誤差的影響來(lái)看,測(cè)量角度及從地面向地下傳遞方向的誤差是影響橫向貫通誤差的主要因素。縱向貫通誤差影響隧道中線(xiàn)的長(zhǎng)度,高程貫通誤差影響隧道的坡度,由于距離測(cè)量與水準(zhǔn)測(cè)量的精度較高,故這兩種誤差較橫向貫通誤差容易控制。因此只有確定出各項(xiàng)貫通誤差的限值尤其是橫向貫通誤差的限值,才能進(jìn)一步設(shè)計(jì)出其它環(huán)節(jié)各項(xiàng)測(cè)量的精度。貫通誤差的限值是從滿(mǎn)足城市軌道交通工程隧道各種限界裕量方面,以及進(jìn)行隧道測(cè)量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)方面分析確定。
二、城市軌道交通工程隧道貫通誤差的限值的分析確定
軌道交通工程的測(cè)量精度設(shè)計(jì)是根據(jù)軌道交通工程的特征、施工方法、施工精度、設(shè)備安裝精度和貫通距離等諸多因素確定的,它不僅要保證隧道和線(xiàn)路貫通,而且要滿(mǎn)足線(xiàn)路定線(xiàn)和放樣、軌道鋪設(shè)及設(shè)備安裝的精度要求。科學(xué)合理地確定貫通誤差的限值(極限誤差)是一個(gè)至關(guān)重要的問(wèn)題,原則上說(shuō)應(yīng)根據(jù)軌道交通工程隧道限界預(yù)留的安全裕量(在規(guī)定的限界基礎(chǔ)上另加的值)和測(cè)量技術(shù)的發(fā)展情況(當(dāng)前及今后若干年測(cè)量所能達(dá)到的精度)來(lái)決定。軌道交通工程隧道限界包括建筑限界、設(shè)備限界和車(chē)輛限界三種,設(shè)計(jì)給出的限界值及相應(yīng)的安全裕量與車(chē)輛輪廓線(xiàn)、受電方式、施工方法、斷面形狀、設(shè)備位置諸因素有關(guān),因而各個(gè)城市地鐵限界也不完全相同。采用交流傳動(dòng)車(chē)輛和鏈形懸掛架接觸網(wǎng)時(shí),設(shè)計(jì)部門(mén)給出的橫向預(yù)留安全裕量分別為:建筑限界中矩形和馬蹄形斷面每側(cè)50mm,圓形斷面每側(cè)100mm;設(shè)備限界中矩形和馬蹄形斷面每側(cè)56mm,圓形斷面每側(cè)16mm;車(chē)輛限界至設(shè)備限界之間每側(cè)150mm:豎向安全裕量為向上加高100mm,向下降低70mm。
由此可知,設(shè)計(jì)給出每側(cè)橫向安全裕量總和:矩形和馬蹄形斷面為256mm(全斷面為512mm);圓形斷面為266mm(全斷面為532mm)。這是一個(gè)綜合因素影響量,若能滿(mǎn)足要求將保證行車(chē)安全。設(shè)計(jì)考慮的綜合因素影響包括:施工誤差、測(cè)量誤差、設(shè)備安裝誤差、線(xiàn)路缺陷、車(chē)輛磨耗震動(dòng)和偏載影響等六項(xiàng)。其中每項(xiàng)因素的影響值應(yīng)有多少,尤其是測(cè)量誤差應(yīng)占橫向安全裕量的多少,設(shè)計(jì)未作出規(guī)定。在這種情況下,采用等影響原則分配誤差較為合理,同時(shí)應(yīng)考慮到測(cè)量技術(shù)進(jìn)步和實(shí)際經(jīng)驗(yàn),即規(guī)定的精度指標(biāo)既要先進(jìn)又要在實(shí)際工作中能夠達(dá)到。
綜上考慮,測(cè)量誤差取全斷面橫向安全裕量總和(512mm)的1/6~1/5較為合適,即橫向貫通誤差的限差為85.3~102.4mm取整為100mm,橫向貫通中誤差為±50mm。高程誤差取豎向安全裕量總和(170mm)的1/4~1/3為42.5~56.7mm,取整后即高程貫通誤差為50mm,高程貫通中誤差為±25mm。我國(guó)軌道交通工程隧道貫通誤差的限值(極限誤差)是根據(jù)隧道長(zhǎng)度不同而變化的,即隧道越長(zhǎng)限值越大。長(zhǎng)度區(qū)間的劃分相應(yīng)限差的大小也是總結(jié)多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)制定的,既能滿(mǎn)足隧道貫通和限界的要求,又可以達(dá)到測(cè)量精度,所以是科學(xué)的可行的。測(cè)量誤差以中誤差衡量,貫通誤差限值規(guī)定為2倍貫通中誤差。