二级建造师:城市轨道交通工程第三方测量检测若干问题探讨
摘要:城市轨道交通工程被认为是城市现代化的一个重要标志。“测量无小事”的观念已经被广大工程管理、建设者普遍认可。为了确保城市轨道交通工程质量和加强风险管理,大部分城市轨道交通工程的业主都选择了第三方测量检测,通过第三方测量来提高和加强业主对城市轨道交通工程施工测量的管理,最大限度地降低测量风险。本文主要分析了城市轨道交通工程第三方测量检测若干问题。
关键词:城市轨道交通工程;第三方测量;检测
轨道交通第三方竣工测量是一项较复杂的测绘工程,如何在复杂的环境中,保证测绘成果的准确性是工程的难点。
一、地面控制网检测成果使用问题
城市轨道交通工程建设施工期间,一般都要求第三方测量单位对地面控制网进行一次或多次独立检测,以确认地面控制网点的可靠性。每次检测成果都不同,如何适用这些多套成果呢? 要坚持一个原则问题:成果的连续性和可靠性。“连续性”就是后续使用的测量成果不会否定前期已完成的工程测量工作;“可靠性”就是后续使用的测量成果可以保证即将施工的工程与前期已完成的工程能够准确衔接,同时满足后期工程的测量和质量要求。鉴于此,建议检测后按以下原则取值使用。
1.卫星定位控制点取值原则。第一,检测值与原测值互差绝对值<17 mm 时,取原测值使用。
第二,17mm≤检测值与原测值互差绝对值≤34 mm时,取原测值和检测值的均值使用。
第三,检测值与原测值互差绝对值>34 mm 时,取检测值使用。
2.地面高程控制点取值原则。
第一,检测值与原测值互差绝对值<3 mm 时,取原测值使用。
第二,3mm≤检测值与原测值互差绝对值≤6 mm时,取原测值和检测值的均值使用。
第三,检测值与原测值互差绝对值>6 mm时,取检测值使用。
二、地面控制网加密问题
在进行城市轨道交通工程首级卫星定位控制网布设时宜考虑800-1500m布设一点,且从目前了解到的施工单位测量仪器设备的普遍配置情况来看(普遍配备了标称精度2″,2 + 2 ppm 或更高精度的全站仪和标称精度为0.7 mm/km 或更高精度的精密水准仪),施工单位普遍有能力在此基础上完成施工加密测量工作;因此,某些城市轨道交通工程地面控制网不再强制要求全线统一布设精密导线网和二等水准网,只是根据需要进行局部布设就能够满足施工需要。为了节约成本和提高精度,同时综合考虑施工方便等因素,按以下原则确定是否局部布设地面精密导线网和二等水准网。
1.在首级平面控制网的基础上布设地面精密导线网原则。
第一,当交接的地面平面控制点与土建结构中心最近平面距离≤500 m时,则不需要布设地面精密导线点网。
第二,当500m< 交接的地面平面控制点与土建结构中心最近平面距离≤1 000 m时,则由施工单位提出申请,由业主决定是否布设地面精密导线点网。
第三,当交接的地面平面控制点与土建结构中心最近平面距离>1000m时,则需要布设地面精密导线点网。
第四,当交接的地面平面控制点之间最短通视边长>1500m时,则需要布设地面精密导线点网。土建结构中心可以理解为:车站结构为有效站台设计中心;盾构法区间为盾构始发环中心(包括二、三次始发等)、盾构调出井中心、盾构始发井中心;矿山法区间为施工竖井中心;施工中间风井中心等。
2.在一等水准网的基础上布设二等水准网原则。
第一,当交接的地面高程控制点与土建结构中心最近距离≤1 000 m,则不需要布设二等水准网。
第二,当1000m< 交接的地面高程控制点与土建结构中心最近距离≤2000m时,则由施工单位提出申请,由业主决定是否布设二等水准网。
第三,当交接的地面高程控制点与土建结构中心最近距离>2000m,则需要布设二等水准网。
三、第三方测量检测限差的问题
检测限差是指第三方测量单位对施工单位报送的测量报告进行检测后,施工单位测量成果与检测成果的差值或检测成果与理论值差值应满足的幅度。限差的规定综合考虑了科学合理、可行、可靠和满足工程质量需要等因素。第三方测量单位对土建工程各项检测的限差一般规定如下。第一,地上导线点的坐标互差≤ ±12mm。第二,地下导线点的坐标互差。在近井点附近≤±16 mm、在贯通面附近≤±25 mm;矿山法区间隧道单向掘进超过1000m 时,过600m 后≤±20 mm;盾构法区间隧道单向掘进超过1500m时,过1000m 后≤ ± 20 mm。第三,围护结构中心点平面点位位置互差≤±20mm。第四,盾构洞门环中心检测。平面点位位置互差≤±20mm,高程互差≤±15mm。第五,高架墩、柱点的坐标互差≤±25 mm,高程互差≤10mm。第六,地上高程点高程的互差≤±3mm。经竖井或高架墩(柱)悬吊钢尺传递高程的互差≤±5 mm。第七,明挖车站、明挖区间、矿山法竖井、盾构始发井等地下高程点高程的互差≤ ± 5 mm。区间隧道较长时各地下高程点的高程互差。矿山法区间隧道单向掘进超过1000m 时,过600m后≤±10mm;盾构法区间隧道单向掘进超过1500m时,过1000m后≤ ±10mm;贯通前高程互差≤ ±10mm。第八。相邻高程点高差的互差≤ ±3mm。
四、作业难点与解决方案
1.平面联系测量施测难度大。平面联系测量成果是进行第三方竣工测量的平面基准,也是轨道铺设及设备安装的平面基准,测量精度要求非常高,但车站仅留的小孔径结构孔和较深的埋深等不利因素给外业观测带来很大的影响。若采用传统的联系三角形法和铅垂仪投点法很难满足精度要求,为此,针对实际情况,采用导线直接传递测量的方法,利用自动测量仪器按三联脚架法进行外业观测,有效减弱了不利因素的影响,提高了测量精度。
2.线路中线调整测量难度大。线路中线调整测量包括高精度实放设计线路中线点和联测,其成果是调线调坡及断面测量的重要基准数据,放样和联测精度要求很高,误差控制在5 mm 之内。为此,采用索佳精密全站仪进行放样和联测,同时在点位放样时,先高精度确定基座棱镜的位置,后通过基座对中器确定实地点位,采用植筋的方法将标志稳固,保证了放样点的精度。
3.断面测量数据处理难度大。断面测量数据需按要求整理成规定格式的电子表格数据,若按常规人工输入整理方法工作量巨大,出错几率高。为此,针对断面测量内容及成果格式的特点,利用软件开发工具,开发了断面测量数据自动提取程序,实现了断面测量数据提取、整理过程的自动化;同时,断面测量数据处理完成后,需要与施工方施测的断面数据进行对比分析和精度统计,为此,利用软件具备强大的数据分析、处理功能、编程简单快捷的特点,开发了断面数据分析软件,实现了数据对比分析过程、精度统计的自动化。两个软件的开发、使用,极大地提高了内业处理效率和成果的可靠性。
城市轨道交通工程是一项线性的系统工程,投资量大、建设工期长、施工难度大、精度要求高、工程环节多、施工标段多,同时也是各地政府部门和建设部门所关注的重点项目。土建施工完后,线路中线调整测量和结构断面测量是项目的关键性工程,是检测和消除前期测量误差、结构施工误差、后期沉降变形等诸多因素影响的现实平、纵断面与施工设计图存在差异的重要手段,是避免轨道施工引起返工和对运营造成诸多影响的有力保证,其测量成果的准确性、可靠性需要第三方对施工方的成果进行竣工检测,以保证最终设计出最合适的轨道平、纵断面,确保安全运营。
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