广东华隧建设集团股份有限公司
摘要：地铁是一个综合体，地铁区间隧道距离长、前方设备多，隧道内通视条件差，这就给测量工作带来了一定的困难。建设一条高质量的地铁，是由多学科综合技术构成的，除了高标准的设计、先进的施工设备、工艺、材料外，还要取决于施工的精准度。因此，本文主要讨论地铁盾构施工中的测量技术，希望采用合理有效的测量手段可以为盾构施工安全、优质、高效提供重要的保障。
关键词：地铁；盾构施工；测量技术
一、盾构施工控制测量
1.地面控制测量
（1）地面平面控制测量
从地面向地下的测量过程，往往会应用到导线测量手段，实际垂直角度不能低于30°，定向边中误差不能大于8mm。当精密导线只存在两个方向时，工作人员可以按照左右角形式进行直接观测，二者平均值相加和360°的差值应低于4″。利用水平角观测时，如果出现长短边，测量人员还要对其进行调焦操作，主要方式为盘左长边调焦，盘右长边不调焦方式。在导线设计上，可以进行往返观测两个测回，而且在每测回之间，还要重新制定新的照准目标，需要测回的读数次数为3次，最终得到的平均值角差为3″，往返平均值角差应低于5″。
（2）地面高程控制测量
在某标段作业之中，业主提供的精密水准点数量为11个，并借助于其中的两个精密水准点打造出附合水准路线。对于车站附近建设，工作人员需要先做附合水准路线，之后再做趋近水准路线，确保高程能够顺利传递到车站附近。在水准测量方面，可以按照二等水准测量作业，对作业指标进行全面指导，在每一测段往测和返测操作，可以分别在上午和下午执行施测任务。
2.地下控制导线测量
（1）地下导线测量
隧道施工过程中所进行的地下导线测量最好采用双支导线的形式向前传递，在双支导线的前面连接起来，构成附合导线的形式，以便平定测量精度。洞内施工控制导线一般采用在管片最大跨度附近安装强制对中托架，测量起来方便且提高对中精度，同时减小对洞内运输的影响。导线点应满足必要的精度与一定的密度，为了减少两者在布设时的矛盾，通常采用分级布设的方法布设施工导线和施工控制导线，由于刚成型隧道内管片浮动比较厉害，有必要加强对洞内导线点的经常复测。
（2）在隧道贯通之前，地下水准路线均为支水准路线，因而需采用往返观测和多次观测的方法进行检核；隧道施工中，地下水准线路随盾构掘进而增长。为检查地下水准点的稳定性，应定期对水准点进行复测，将所测得的高差成果进行分析比较。根据分析的结果，若水准标志无变，则取所有高差的平均值作为高差成果，若出现水准标志变动，则取最近一次测量成果。
二、盾构施工联系测量
1.高程传递
高程传递过程中，主要采用的是钢尺导入法，最终实现将地面水准点高程传递到地下水准点。总的来说，高程传递需要独立开展，次数为3次，与竖井定向操作同步执行，在互差上满足限差要求。在传统竖井传递高程过程中，主要应用的手段为钢尺导入法。工作人员会提前将钢尺悬挂到支架上，将重锤悬挂到零端，之后锤到井下，具体重量便是检定拉力。地面高程测量时，可以按照二等水准测量规范，随后将其传递到近井水准点附近，在地上和地下安置两台特殊的水准仪，进行同时读数，分别读取水准尺和钢尺上的读数，根据最终读数对温度和尺长进行合理更改。
2.竖井定向
竖井定向操作的执行，主要是为了将地上和地下平面直角坐标系统进行统一。
在整个隧道贯穿之前，实际联系测量操作不能少于3次，可以在隧道掘进到100m和300m时，执行相应的测量操作，主要目的就是明确地下起始点以及起始边在地面坐标系统中的方位角情况以及坐标情况。为了方便后续工作的执行，工作人员还要在隧道内部建立支导线，实际起始边方位角误差对隧道各个导线点影响，也会随着导线点和起始点的距离增加而增加。两井定向法通过增加两根钢丝距离，将钢丝投向误差降低，让起始边方位角精度得到提升。从之前工作过程中能够看出，两井定向工作主要涉及到的内容有投点和连接测量。当地铁车站全部建设完成之后，会分别在车站两端竖井下各投挂一根钢丝，并采取单荷重投影法，在每根钢丝上下两端合适位置上安装反射片。在车站附近，工作人员还要设计合适数量的全站仪，与导线点相互重合，明确两根钢丝到导线点之间的距离和角度，进而将关键点位坐标计算出来。在投点上，还要在钢丝上挂上合理的负荷重量，随后缓慢的放置到井下，之后在井底换上作业重锤，加入适量阻尼液，重锤不能与筒壁接触。更为重要的是，在车站底板上，还要设置两个稳定的对中装置观测台。井下连接上，测设导线也要满足各项条件，明确井下导线点之间所形成的方位角，为后续盾构始发以及掘进平面控制提供有效依据。对于地面上测角和测距，应该以导线测量为基本，将导线测量技术的精密性要求展示出来。
三、盾构机施工测量的技术方法
1.始发测量及人工复测
盾构机始发测量可分为盾构机导轨定位测量、反力架定位测量及姿态初始测量，导轨定位测量主要是对导轨中的中线进行控制，保证其与设计隧道中线偏差不能超限，导轨的前后高程与设计高程不能超限；反力架定位测试主要是对高度、俯仰度和偏航进行控制，对反力架下面的坚实及平整情况进行评估，其稳定性直接决定盾构机始发掘进的进程；姿态初始测量主要对俯仰度、扭转度以及水平偏航进行控制，根据扭转度可判定盾构机的掘进是否超出容许范围，根据俯仰度和水平偏航可判定定盾构机的掘进是否是在隧道设计中线下进行。在施工过程中，应进行盾构机姿态人工复测，以保证导向系统的正确性和可靠性，主要是指独立导线独立监测盾构机的姿态，首先是对参考点的测量，通常选择第一节台车的连接桥作为测站位置，通视条件较为理想，全站仪架设在这里便于测量，为提高测量计算精度，应对左、右、中各点分别进行测量；再有就是盾构姿态的计算，主要通过对垂线在水平及垂直方向上偏离值的测量来求解盾构机前后点的姿态。
2.盾构掘进测量与衬砌环片测量
在进行盾构掘进测量之前，应该要首先对导向系统进行初始测量，即把测量后视托架、TCA托架的三维坐标、设置VMT、设计中线坐标等初始参数设计出来。当完成这些测量任务之后接着再进行盾构掘进测量，因为盾构掘进主要是通过对激光导向系统的利用，而施工测量主要是对导线点的控制进行控制并重复测量水准控制点而得出的结果，其加权平均值即可作为起算数据。一般来说，盾构拼装、盾构机、盾构姿态以及衬砌环片均为盾构掘进测量的主要4个测量内容，通过使用联系测量方法以及所测的线路中线点计算出测设值，确保其和设计值所产生的误差小于3mm，高程和设计值的误差应小于2mm，高程、平面偏离、横纵向的各项测量和设计值的误差均要小于具体的规定范围。当对实时姿态进行测量的时候，应该要把切口中心作为特征点，把盾构自身的方位角和轴线的方位角所产生的比较差作为方位角改正差，以此作为修正盾构掘进方向的主要根据。当完成对盾构掘进测量任务之后，最后还应该要进行衬砌环片测量。可通过使用横尺方法来选取水平和垂直方向的偏差，在根据具体的实际情况做出调整，接着使用全站仪对贴片中心的三维坐标进行测定，接着把管环中心的三维坐标推算出来。
结语
由于盾构机上的VMT导向系统必须有控制测量的支持才能运作，所以控制测量还是盾构隧道测量的基础。为了保证隧道的顺利贯通，我们首先要做好控制测量，然后就是保证导向系统的正常运行，定期对盾构姿态进行人工检测，保证导向系统的正确可靠。加强管环姿态测量，及时发现管环的位移趋势，防止管环安装侵限。地面控制测量是地下控制测量的基础，很好地进行地面控制测量是盾构法隧道施工测量工作中的重中之重。前期接受业主移交的少量控制点后，核实所给点位坐标并根据工程现场情况，合理的布置好现场控制点网，引进近井点，然后竖井联系测量将地面下的控制点与地面上的控制点的坐标系统一。
参考文献
[1]符惠萍.地铁盾构区间侧穿建筑物施工控制技术[J].黑龙江科技信息，2013，33(10)：181-182.