龙建辉
中铁十七局集团第六工程有限公司 福建福州 350000
摘要：地铁工程是我国经济发展的重要组成部分，直接影响着国家经济建设，经济的持续发展也就意味着地铁工程的品质需求被不断提高。在市场竞争激烈之下，工程质量更是成为各个企业持续发展的命脉，受到行业的高度关注及重视。当前，我国地铁工程测量技术日益先进，在技术应用及质量控制方面获得快速提高，促进行业更加完善及规范化发展。现代工程测量技术突破了原来工程建设服务的理念，其涉及范围更广、功能性更强，在工程前期堪探设计、中期施工以及后期竣工验收各个阶段，地铁工程测量技术都与之息息相关。
关键词：地铁工程；测量技术；应用
1 测量机器人的应用
目前在国内外MR技术涉及诸多学科如几何计算、传感器、图形学、计算机学、模式识别、人工智能等，在机器人学、计算机辅助设计及制造、逆向工程、机器视觉、激光遥感测量、立体3D影像、人机交互、虚拟现实等诸多领域有着广泛的应用。同时测量机器人可对施工进行监测，采用多台测量机器人进行自动化监测，要保证数据的统一可靠，首先需要实现基准网的联测，即把两侧基准点和工作基点联系起来。但测量机器人实时自动监测，不便于采用传统人工导线测量的方法进行基准网联测，因此基准网联测的可采用基于公共点连接的自由设站法连续传递附合至基准点实现，通过相邻测站观测公共点将两端稳定的基准点、连接点、测站点连成控制网，通过系统动态实时平差解算得测站点精密三维坐标，再利用测站精密三维坐标自动计算各个观测点三维坐标。如此，便可通过公共点实现基准网的联测及统一平差，对整个坐标系统进行控制，使监测结果更加准确，又能对整条地铁隧道实现实时监控。
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图1 测站点实景
2地下测量控制
盾构施工的地下测量控制工作需要在隧道当中建立相应的测量控制网，该控制网是各项盾构测量工作的基础。盾构施工测量控制当中包含了地下高程测量控制、地下平面测量控制。地下高程测量控制主要是通过联系测量将传递至地下的水准点作为地下高程的起算点，然后通过水准测量，沿隧道掘进方向布设水准点，确定设备、隧道竖直方向关系、位置。地下高程测量控制主要采用二等水准测量法，在隧道当中间隔200m 的地板点或边墙埋设高程控制点，或利用地下导线点标志作为高程控制点。地下平面测量控制多采用交叉导线或支导线形式，其中，导线点多埋设在隧道结构边墙，然后在边墙上设置观测台，观测台同时具有强制仪器归心的装置。施工单位在安装观测台时，要严格依照标准进行选材及操作，在安装完成后要检查观测台的平稳性、可靠性。根据 GB/T 50308—2017《城市轨道交通工程测量规范》中的要求，在隧道直线段每 150m 位置设置导线控制点、曲线段每 60m 以上位置设置导线控制点。导线控制点可以根据四等导线技术要求确定，在进行延伸施工导线控制测量之前，要对该点位前的 3 个导线控制点进行检测，确保无误后才能进行延伸。施工单位完成导线控制点的测量及确认工作后，需要报送监理单位进行现场审核、复查，并联系测量控制单位进行复测，无问题的情况下出具复测报告，交由建设单位进行备案。
3车站控制测量技术
3.1 标准车站模式
车站平面控制网布设时需充分考虑基线的布设情况，要求有一条线与之处于平行的关系，在条件允许时则以两者重合最佳。根据此要求，各平面控制网均在高处布设3点，其分别与基线点相结合，由此构成完整的控制网。车站两端左右线设计方式具有一致性，均设强制对中观测墩，彼此之间通视。
3.2 换乘车站模式
换乘车站的可选模式主要包含两类，即横向交叉模式和纵向平行模式。本次研究的主要目标在于理清盾构区间的测量问题，因此在盾构测量时需要充分考虑车辆测量要求。对于长度较大的车站，应对其中间部分的左右线分别采取优化措施，即增设1个强制对中观测墩，布设在左右线上的点应实现相互通视，此时所形成的车站控制网复杂度相对更高。
3.3 始发井车站模式
始发井模式颇为典型，盾构在始发井始发，具体以实际情况为准，可选择整机始发的方式或延长管线始发。各始发井的长度并无明显差异，普遍为80 m左右，始发井地面的左右线设置方式具有特殊性，采用2个强制对中观测墩，以车站通视情况为准合理调整高处控制点，使其密度适中。此处考虑增加1个测点的方式，具体如图2所示。
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根据行业规范可知，定向测量技术的可选形式较多，从工程经验来看，以精密导线直接传递法和二井定向的应用最为广泛，各自的适用条件不同，应结合实际情况作出合适的选择。通常情况下，若存在多个井口并且同时满足传递点垂直角度≤30°的条件，此时则以导线直接传递法较为合适 ；若现场条件特殊，例如不具备直接传递导线时或传递点形成的垂直角＞30°，此时较为合适的是两井定向的方式。
4联系定向测量技术
4.1 精密导线直接传递法
精密导线传递得以实现的首要前提在于，相邻导线点间的垂直角≤30°，视线离障碍物的距离≥1.5 m。考虑传递距离短、高差大的基本特征，可以将角度设为20°，此时较为合适的方式是采用强制对中观测墩。实际操作中的要点较多，地面控制点观测墩的高度应适当降低，而对于设置在车站底板处的观测墩应适当增加其高度，但不宜超过1.5 m，否则将加大失效的概率。
4.2 二井定向
地铁盾构区间的联系测量方式较多，但不宜采用一井定向方法，原因在于其精度偏低，对测量人员的技术水平、所用仪器的精度等方面都提出相对较高的要求，若某项细节未落实到位，均会对实际应用效果造成影响。二井定向方法则更具适用性，其建立在一井定向的基础上，分别在端头井左右线布设1次，伴随盾构机的持续运行，当其进入隧道内的深度可达到200 m时，需再执行1次二井定向。此时要重点考虑端头井深度情况，若超过30 m，则必须增设二井定向联系测量，条件允许时也可选择陀螺经纬仪。盾构区间长度较大时，则必须在盾构到达前200 m时使用陀螺经纬仪，虽然具有较好的应用效果，但成本投入相对较高，影响工程的经济效益。
5结语
伴随地铁领域的不断发展，现代地铁工程测量技术将会越来越高科技化，为工程施工提供更为精准的定位，为后期施工工序、辅助施工流程顺利开展奠定基础，确保地铁工程项目完全参照建筑设计图纸进行正确施工，为工程项目提供质量保证。只有高度精准化的工程测量才是确保工程质量的前提，因此在工程施工前制定详尽的测量计划、不断优化测量方案，才能最大化实现工程测量结果的科学规范性，帮助提高地铁工程质量和进度。作为现代企业，如要获得长久的可持续发展，在行业中处于竞争优势地位，必须要与时俱进，积极引进大量的工程测量技术人才，采用更为科学、先进以及高效的测量设备和手段，针对地铁工程测量的误差问题进行严格把控，尽量规避或减少地铁工程施工过程中的测量性误差，促进建筑行业的稳步发展。
参考文献：
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