摘 要 论述了广州地铁施工测量管理的关键问题,可供大型工程中的测量人员参考。
关键词 地铁 施工测量 管理
1 前言
广州地铁自1993年工程开工以来,已开通了1号线、2号线,目前,3号线、4号线工程建设正在进行,5号线及广州至佛山的城际轨道交通线亦已开始了试验工程。根据广州地铁线网规划,2010年要建成8条约240km的地铁线路,未来几年,广州地铁建设将进入一个新的高潮。
广州地铁施工测量管理,从开始就确立了“业主、监理、承包商”三个层次的专业管理模式,并提出了《广州地铁施工测量管理细则》的初稿,以后根据新线建设的情况几经修改,经过10年来的实践,逐步规范化、科学化,形成了一个相对成熟的管理方法。
2 测量内容及管理目标
广州地铁线网地面主控网的测设由广州市规划勘测设计院完成,其后地面控制网的加密及设计阶段的测量通过招标实施,本文暂不涉及,着重讨论施工阶段的测量管理。
2.1 测量内容
地铁施工测量按性质可以分为施工控制测量、放样测量、竣工测量和其它测量等。
2.1.1 施工控制测量
①地面控制测量。维护施工期间地面的平面、高程主控制网完整,维持其可靠、可用;为施工方便加密地面控制点(包括地面工程、明挖工程的地面中桩)并维持其可靠、可用。
②联系测量。明挖工程投点、定向,暗挖工程竖井投点、定向。
③地下控制测量。控制明挖地下中桩体系,控制暗挖地下主导线,控制明、暗挖工程地下主水准网,进行分段贯通测量,平差地下平面、高程主控制网,考虑各段工程间的衔接。贯通后平差确定地下主控制网的坐标、高程。
2.1.2 放样测量
① 建筑物、构筑物的结构和装修工程放样,设备、管网安装放样,包括暗挖法为施工导向,盾构机定位、纠偏和装配式衬砌的拼装等要求的测量作业;
② 精确铺轨要求的测量作业。重点是控制铺轨基标测设来保证轨道的设计位置和线路参数,同时亦保证行车隧道的限界要求。
2.1.3 竣工测量
是指根据贯通后地下导线平差成果调整中线后,按规定间距和断面点数进行的断面净空测量和其它为积累竣工图素材和编制竣工图而进行的测绘工作。
2.1.4 其他测量
是指为工程前期、后期及为工程措施服务的测量作业和控制施工影响的地上、地下及周围建筑物的变形测量等作业。
2.2 质量管理目标和基本质量指标
a. 管理目标
施工测量质量管理目标是确保全线建筑物、构筑物、设备、管线安装按设计准确就位,在线路上不产生因施工控制测量、放样测量超差而引起修改线路设计从而降低行车运营标准。
b. 质量指标
① 在任何贯通面上,地下测量控制网的贯通中误差,横向不超过±50mm,竖向不超过±25mm;
② 隧道衬砌不侵入建筑限界,设备不侵入设备限界;
④ 建(构)筑物,装修和设备、管线的竣工形(体)位(置)误差满足《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》GB50308-1999、《地下铁道工程施工及验收规范》GB50299-1999和广州地铁施工验收标准规定。
3 建立严格的科学管理体制的必要性
广州地铁线路需穿越城市某些繁华的商业地段,地面建筑密集、地下管网密布、交通繁忙,制约因素较多,施工条件复杂。
各地铁线路工程建设的内容,除了规模和功能不一的车站、区间隧道及一系列的风井、风道、折返线、联络线、车辆段、地下建筑群、运营管理设备之外,还涉及大量的地面建筑物和地下管线的拆迁处理及沿线的物业地块开发等,集“高、难、新”综合工程技术于一体,广泛运用各种新技术、新工艺、新材料、新设备于工程建设中,技术复杂、工程规模巨大。
各地铁线路工程建设中,一般都被划分为若干个标段,分期施工,建设的周期较长,一般均需4年以上的时间。由于各地铁线路工点多、线长、面广、工序多,各工点的条件和技术要求不一,开工和建成的时间各不相同。同时各施工单位、技术水平、仪器装备不一样。因此,为了确保工程建设质量,建立一个各个层次责任明确、检核制度完善的科学的管理体制是至关重要的。
4 管理体制及责任分工
4.1 管理体制
结合广州地铁的实际情况,为了保证“施工测量质量管理目标”和“基本质量指标”的实现,地铁总公司建立了相应的施工测量的管理体制,如图1。
分层次管理的体制,既有集中,又有分散,还有三体一线的分散的集中,确保了全线施工测量都处于受控状态,最终保证全线顺利贯通衔接。
4.2 责任分工
广州地铁施工测量分总部测量队、驻地监理测量组、承包商测量队三个层次进行管理,各个管理层次的人员和仪器均被要求有绝对的保证和相对的稳定。
① 承包商测量队对所承包的工程项目测量质量负全责,完成所承包工程项目需要的一切施工控制测量性质的和细部放样性质的测绘工作。它是单体工程施工测量的主体,按建设总部测量队提供的部分地面主控制网点或导线控制点和驻地监理工程师提供的本工程设计图纸组织完成本段工程的全部施工测量作业。承包商必须建立健全自己内部行之有效的多级复核制度,以保证测量成果的准确。
各标段地下控制测量与给定主控制网不一致,未按设计坐标放样,特别是未能保证行车隧道的轨道位置和限界要求,即工程的具体测量责任在承包商;
② 驻地监理工程师应对承包商的测量工作进行监督,包括验收承包商的测量成果,重要部位使用仪器的检核,既检查控制测量性质的测量结果,也检查细部放样性质的测量结果。驻地监理工程师的检核是作为监理对工程“质量控制”的一部分,即对工程的“空间形位质量”控制来对待的;
承包商出现重大施工测量问题,反映出驻地监理对工程形位质量控制不力,对业主委托经管的项目管理失职,驻地监理应负失控的责任;
③ 总部测量队相当于全线的施工测量监理,在建设总部领导下负责总体工程施工控制测量,由地面主控制网到洞内贯通测量,并负责净空断面和控制基标的检测工作及建设总部须作的测量抽检工作。负责统一全线测量作业标准,关心全线各分段工程的衔接,控制全线地下主导线、主水准网在统一体系下平顺贯通。
若发生有全线各工点使用的主控制系统不一致现象,或出现各工段系统性的衔接误差,即总控制测量性质的问题,责任在建设总部测量队;
⑤ 按照工程施工承包合同,驻地监理是否复测和核准均不减轻或免除承包商对工程质量的责任。建设总部阶段性地对地下主控制网的复核,目的在于控制全线分段工程的准确衔接和考核全线测量控制网的完整性,也不分担承包商施工测量的责任。特别是建设总部的复核作业虽然对施工控制测量要求可能是适时的,但对主体结构细部放样要求一般是滞后的。
承包商虽对承包工程的施工测量负全责,但经过驻地监理的核准手续得以避免操作上的疏忽,或者成果上的“粗差”存在。得到建设总部的阶段检测而确保了工程在全线“空间位置”上的正确。
三个层次管理各负其责、互相配合为圆满完成施工测量任务提供了组织和技术上的保证。
5 复核制度
广州地铁十年多的工程经验表明,注意测量精度固然重要,如何杜绝测量作业中的精差则更为实用。为此,对施工测量作业及管理中的复核制度作了非常明确的规定。
5.1 作业方面
① 严格执行交接桩制度,工程开工前,业主向有关承包商和驻地监理工程师提供工程场地附近控制点的点位和资料,各方签署交接桩文件纪要。承包商接桩后,必须对所接控制点进行复测和对桩点进行保护。复测情况及处理措施报告须经监理工程师审核批准,于接桩后15天内上报给业主审定。
工程完工后,必须按业主要求移交足够数量的控制点,经建设总部测量队检测合格后,才进行验收;
② 利用已知点进行引测、加点和工程放样前,必须坚持先检测后利用的原则,即已知点检测无误或合格时,才能利用;
③ 用于测量的图纸资料,应认真研究核对,有的应做现场核对,确认无误无疑后,方可使用。抄录资料,亦须核对;
④ 测量的原始记录,必须在现场同步作出,严禁事后补记补绘,原始资料不允许涂改,不合格时,应补测或重测。
5.2 管理制度方面
承包商必须有行之有效的多级复核制度(一般为三级,最少二级),所承包工程的控制测量均须经承包商上级部门精测队复核(由监理工程师监控)。
驻地监理对工程的控制、放样及其它测量工作均须进行复核。
以下部分须经业主专业测量队检测合格后才能进行下一步的施工:
①矿山法区间:地面加密控制点、地下导线及水准在隧道掘进(含联络通道)至50m处、100m～150m处和距离贯通面150m～200m处分别进行一次包括联系测量在内的检测(若单向开挖长度超过1km时,掘进至单向开挖长度的1/2处要增加一次检测);隧道贯通测量;
②盾构法区间:地面加密控制点;基线及始发前的圆心定位及地下高程点;地下导线及水准在隧道掘进至150m处、300m～400m处和距离贯通面150m～200m处分别进行一次包括联系测量在内的检测(若单向掘进长度超过1km时,掘进至单向掘进长度的1/2处要增加一次,此次施测及检测均须加测陀螺方位角校核方位。);隧道贯通测量;
③地下车站:地面加密控制点;地下导线及水准在施工完第一块底板后、至整个车站长度的1/2处及车站底板结构完工时应进行检测;暗挖车站参照矿山法区间执行;
④明挖区间:地面加密控制点;地下导线及水准在施工完第一块底板后、底板施工至整个区间长度的1/4、1/2、3/4长度处及底板完工时应进行检测;
⑤地面线、地面车站:地面加密控制点及中线控制点(含曲线要素点)应进行检测;
⑥高架桥梁:地面加密控制点;承台(含桥台)中心应进行抽检(报检比例控制在20%～30%);完工后的桥面中线。
为了确保隧道正确贯通和满足设计的净空限界,以上各项检测,必须有严格的检查和检测制度。凡承包商的施工控制测量方案及成果,必须满足《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》的要求,经自检和驻地监理审批,向业主提出检测申请(报申请单与测量资料)。由业主派专业测量队检测。
6 结束语
在地铁施工测量过程中,各部门应高度重视全线地面测量控制点及各工点控制系统之间的统一,通过严格执行开工前的交接桩制度,严格施工控制测量成果的检查和检核制度,在各个层次建立严格的质量保证体系,确保施工测量全过程都处于受控状态。其中最重要的一点是建设总部测量队对各线工程的控制测量进行了100%的检测,及时发现并解决了许多问题,完全杜绝了系统上的衔接错误。1、2号线全线顺利贯通表明广州地铁施工测量管理模式是科学的、切实可行的,能满足地铁复杂施工的需要。