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摘要：在我国快速发展过程中，经济在迅猛发展，社会在不断进步，随着现代城市化进程和社会经济发展不断加快，地铁成为多个城市经济发展和人们生活不可或缺的交通网络。地铁工程的开发、设计和施工需要充分考虑多方面因素，联系测量则是地铁盾构施工中的关键之一。本文结合实际案例分析了当前联系测量在地铁工程中的主要作用，然后从定向测量、铅垂仪投点法、导线直接传递法等角度分析联系测量的具体应用要点。
关键词：联系测量；盾构施工；地铁工程
1 概况
在当前城市地面交通日趋拥挤的情况下，为缓解地面交通压力，城市地下铁道便是当今世界竞相发展的城市基础交通设施之一，拥有地下铁道已成为一个国家和城市的经济实力与科技水平的象征。我国的几个大城市相继开工建设自己的地下交通网络，与普通的铁路相比，地下铁道无论是在工程结构的技术含量还是在施工精度方面都有特殊的、更高的要求。上海市地铁13号线三期工程是上海市重点建设工程，13号线三期工程起于二期工程的终点站华夏中路站，沿中科路向东一直敷设至张江路站，线路全长5.254km，设3座地下站，含川杨河停车场出场线，全线位于浦东新区。全线地质条件复杂，施工方法多样，地下车站部分采用明挖法施工，区间根据沿线地质情况、线路走向等实际情况设计为盾构法施工，其中盾构法施工有4个区间，包括华夏中路～中科路、中科路～学林路、学林路～张江路区间及出场线，为有效控制全线测量工作，我院承担了十三号线的控制测量监理任务，在此，结合监理测量工作实践，对联系测量在地铁中的应用进行探讨。
2联系测量在地铁工程中的应用
2.1测量准备工作
根据工程需要，所采用的莱卡ts09plus全站仪，有利于在使用过程中简化操作步骤，提升测量精度。莱卡测量仪器核心光学系统具有一定先进性，空间位相调制器所发射出来的激光具有很好的明暗表现，非常有利于测量人员识别和观察。同时，用到的激光垂准仪充分考虑到了对摩擦系数的及时补偿，因为传统垂准仪一般通过电子或重力补偿法，导致补偿系数不够，达不到测量标准。因此，本文案例中地铁工程测量小组选用了一种具备液体双光楔自动补偿技术的激光垂准仪，该仪器不确定度低至万分之一，可以有效保证测量精度。
2.2两井定向的方法
相较于一井定向，两井定向法的应用则更为广泛，特别是对于竖井口较小，同时两端都有竖井的车站。两井定向相对于一井定向的优势在于：一井定向的两根钢丝是在一个竖井中，钢丝间的距离较短，而两井定向的钢丝距离较远，这样就大大地增加了投点方向的精度，从而指导地下导线的布设，提高盾构机掘进方向的精度。另外，两井定向的外业测量操作相对简单且占用竖井时间短，这样就可以在不影响工程进度的情况下实施联系测量。两井定向的具体操作方法为：在地铁车站的两个竖井分别悬挂一根钢丝，然后利用地面导线在近井口布设两个近井点作为向地下传递高程和平面的点。两根钢丝的间距须满足规范要求。将地下布设的导线与竖井中悬挂的钢丝进行联测，这样就可以计算出地下导线点的坐标和导线边的方位角。
2.3高程联系测量
首先，将地面高程传递到近井水准点上，然后在竖井内悬吊钢尺进行高程传递。用鉴定后的钢尺，垂挂重锤10kg，用两台水准仪在井上井下同步观测，将高程传递至井下固定点。整个施工过程中，高程传递至少进行三次，传递高程时每次应独立观测三测回，每测回应变动仪器高度，三测回测得地上、地下水准点的高程较差应小于3mm，闭合差在±8 mm（L为水准路线的长度，单位为公里）之内。井下高程测量及地面趋近水准测量均使用铟钢尺按城市二等水准精度指标要求。联系测量往井下传递水准点不少于3个，以利于相互校核。
2.4竖直投点法
该方法就是通过地面钻孔或施工投料孔，用垂球或投点仪进行投点，从而将地面坐标和方位角传递到井下的方法。图1是钻孔投点应用示意图，图中地面网用实线标示，地下网用虚线标示；TD1、TD2为两井上投点且相互通视，T1、T2为两井下投点且相互通视，作为投点后地下导线网连接起算边，ZJL2、DT010为地面已知控制点四等导线点和GPS点，因地面因条件限制，与TD1、TD2两投点组成闭合导线，在地面导线网完成测量后通过平差计算可得出TD1、TD2的坐标。由于TD1、TD2和T1、T2投影在水平面上是同一个点，因此，该两点就成为地下导线的起算数据，地下其它导线点的坐标可以通过T1、T2两投点经由横通道组成闭合导线求得。为提高投点点位精度，在隧道开挖到一定长度后再次进行投点测量，取多次投点成果的加权平均值作为投点的最终成果值，指导隧道最后的贯通开挖。
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图1 钻孔投点示意图
2.5铅垂仪投点法
这种方法主要是在竖井上合适位置搭设平台，然后通过打孔和观测平台架设铅垂仪的方法，来向井下投点，同步进行定向测量。该方法可以直接测量地下坐标，省去了繁琐的控制点平差计算步骤。一般采用该方法进行测量时，投点精度偏差需要小于3mm，所计算的定向边则须达到155m。该方法的局限性在于，必须要求测量现场有两个间距较大的竖井或孔洞，并且要求竖井之间的通视条件较好，所以不太适合埋深较大的工程。
3注意事项
1）在进行竖井联系测量时应做到防止人员在竖井中通过影响钢丝的稳定性；关闭供风设备，保持隧道空气流动小以免钢丝晃动。保证投点用的架子与井盖的（井上投点用）保持一段距离，且不能触碰投点用的木板，并将木板钉设牢靠。2）受场地及环境的限制，较容易产生竖井联系测量误差，所以在实际工作开展中，须保持高度专注，选取最好的测量时机，并尽可能多测回的反复检核，以及在原有测量工作基础上的额外观测，以减少外部环境带来的误差。3）竖井联系测量对测量环境有一定的要求。在开测前须提早关闭隧洞内高压电源，并避开高压电磁场。4）高程传递时，为防止钢尺上读数错误发生，钢尺上读数的采用值，应采取水准仪读数和钢尺上直接读数相互比较的结果。另外，要保持微测器状态稳定下对钢尺进行读数。
结语
为了保证地面上、下在同一基准下进行测量工作，从而指导地铁的施工，就必须进行联系测量，熟练掌握一井定向、两井定向和传递高程测量方法能解决地铁工程联系测量的基本需要。经过多年的工程实践，这些方法配合高精度的测量仪器，能够满足地铁建设过程中的测量精度需要。本文结合具体的工程实例分别对平面联系测量和高程联系测量的主要方法进行了论述，并在此基础上设计了两井定向和悬吊钢尺法进行高程联系测量，通过对观测数据的整理和分析，证明选择该方法的优势，同时也为该地铁线其他车站进行联系测量提供指导意义。
参考文献：
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[3]张文静.联系测量在地铁工程中的应用[J].四川建材，2019，45（6）：55-57.