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摘要：本文以广州市轨道交通二十一号线工程为例，对盾构区间施工法以及施工施工测量技术进行研究。
关键词：地铁；盾构区间；盾构；施工；测量技术
1、工程概述
本标段工程为广州市轨道交通二十一号线工程【施工14标】土建工程中，镇龙南站～镇龙站区间线路出镇龙南站后，沿广汕公路由西往东前行，途经美佳综合超市综合市场、拟建广汕公路跨线桥（广汕公路与九龙大道路口）、广州宝丽雅复合材料有限公司、增城市优氏工艺品有限公司后进入镇龙站。区间设置3座联络通道和1座废水泵房。
2、地铁盾构区间施工中所遇到的问题
广州地区的地铁盾构施工中很有可能会遇到花岗岩风化层，不仅会对施工进程产生影响，而且还会影响到地质安全。这些孤石的分布、尺寸以及强度都具有一定的随机性，如果使用盾构机掘进是很困难的，由此很难控制盾构机的姿态，刀具会严重磨损，刀座和刀盘都会因此产生变形。如果刀具所处底层为不良环境的时候，诸如隧道地质环境非常差，花岗岩产生严重的风化现象，或者管线比较密集，在进仓的时候要换刀却非常困难。当盾构机掘进的过程中，在花岗岩体中会产生很大的振动，此时就很难控制刀盘的压力，就必然会对地面的环境造成不利。在盾构掘进的过程中，还有可能产生塌方、喷涌的现象，甚至会导致刀盘卡住或者产生严重的磨损，这就必然会导致施工的成本增加，地铁的施工进度也会受到影响。所以，盾构机掘进的过程中，就需要盾构机能够探测到地层中的异物，并对异物做好预处理工作，以保证施工顺利展开。
3、盾构机掘进施工
3.1端头降水
为确保盾构机到达接收时处于无水或少水狀态下安全到达，需在盾构接收前将水位降至底板水位线以下0.5m，以防止接收时发生涌水、涌砂等情况。
3.2渣土改良
根据线路管片排环图，盾构将在646、647环下穿Φ2200mm污水管，为保证盾构顺利通过污水管，盾构掘进至640环时采用以膨润土为主、泡沫为辅的改良方法。膨润土泥浆配合比为水∶钠基膨润土=100∶30，膨化时间不低于4小时。通过膨润土加泡沫辅助渣土改良，确保渣土的改良效果，刀盘周边土体相对稳定。
3.3控制出渣量
盾构下穿污水管段掘进的过程中，要对出土量严格控制，严禁多出土，控制地层损失率达到最小。环宽1.5m的每环出土量控制为55±2立方米，同时每车出土量为15立方米，要与相应的推进距离进行对比。
4、区间测量技术
地铁盾构区间施工中，针对孤石的探测中，需要考虑到两个方面的条件，其一，探测的孤石与相邻介质之间存在物性差异，还要考虑到被探测无的规模，包括电的干扰、磁的干扰以及振动的干扰等等。在探测的过程中，要能够将孤石从干扰环境中探测出来。其中需要重点解决的问题就是地质问题，这就需要选择合适的测量技术，将地质问题充分地反映出来，以获得原始的数据资料，为后续的数据处理工具提供解释依据。在进行盾构掘进测量的过程中，由于在隧址区内包含有高强度孤石体，需要进行爆破破碎，要求破碎后的石块在30厘米以内，以使孤石能顺利通过盾构机的刀盘开口。具体的盾构掘进测量如下。
4.1盾构姿态测量
盾构掘进是自动测量与人工测量相结合。人工测量盾构姿态采用平杆法测量，将平杆架设于盾构机铰接处后0.6m且用平水尺调至水平，测出前杆的中点F以及左、右定向点W、E的三维坐标，然后向后平移平杆一定距离，测出此时中点B的三维坐标，根据W、E点坐标算出平杆的方位角αwe，再根据αwe推算前胴体方位角α，由以上各值就可计算出盾构机姿态参数前、后参考点的坐标，绝对仰俯角（纵向坡度），最后，把前、后参考点的坐标与设计值进行对比，得前后参考点的垂直和水平偏差，并由此推算出主机趋势。
4.2管片姿态测量
采用平杆法测量，把平杆横向水平架设于管片边缘处，测量出平杆中心点的三维坐标，然后把实测坐标与设计坐标对比，得出此时的水平偏差和垂直偏差，从而计算出径向偏差。
4.3两井定向测量
在地铁盾构区间的两井定向测量技术中，采用两井定向测量技术，通过子啊两盾构井中分别悬挂一根Ф0.3毫米的钢丝，挂重锤10千克，重锤桶内废机油比较稳定，锤不可以与桶壁之间接触。利用地面上最近的导线点，采用导线测量测定两吊锤线的平面坐标值。在井下，将已布设的始发基线边控制点与盾构井中的吊锤线联测，就可以将地面坐标系中的坐标与方向角传递到地下去，采用计算方式就可以获得地下导线各点的坐标与导线边的方向角。在进行测量作业过程，各技术参数应满足细则的要求。
4.4盾构机施工测量
在地铁盾构区间的盾构机施工测量中，配套下井之前，根据设计图纸所提供的数据，在始发井前沿确定两个中线点、在钢环上定一个点、始发井后沿确定一个中线点，采用悬挂线绳吊垂线的方法确定中线。在作业的现场依据联系测量的导线点成果，进行盾构机中线和垫层标高的放样，在盾构机定位过程中，测量人员实时跟踪测量，复核定位。以保证盾构机始发，水平位置偏差不超过20毫米，中心高程位置偏差不超过20毫米。
5、施工测量误差控制
为了保证地铁工程施工的精确性，就需要对孤石准确定位，做到测量成果准确无误，本工程在测量的过程中坚持采用三级复核方法，配备测量经验丰富的工程技术人员和先进精密的测量仪器，并严格按照规范要求进行自检复核，从而确保成果的正确性，将测量成果报分公司，由分公司对项目经理部的地面、地下控制网进行复测，对重要的施工放样部位进行复测。再由分公司向总公司进行测量成果的报送，由总公司再进一步复测；按照要求，对控制点进行围栏保护，定期进行检查，按照规范要求进行复测。
具体的复测中，主要的内容包括仔细计算施工放线数据，并由另一工程师复核。施工放线的过程中，要严格坚持换手复核制，对所有的控制点和水准点在进行加密或往底板投点时都要先复核后利用的原则。地下测量点派专人负责保护。严格按照地铁公司测量管理办法组织测量工作。施工现场测量点如发现两次复核误差超限，立即停止施工，进行复测直到结果满足施工要求。
测量工作坚持复核制度，确保外业点位正确，内业资料必须由一人计算后另一人进行复核，并且要对测量在岗人员实行岗位负责制，同时要加强对仪器的管理工作。
6、结束语：
综上所述，地铁施工中，盾构区间施工测量技术是较为常用的技术，对于城市轨道交通的发展起到了促进作用。通过对广州市轨道交通二十一号线工程的实际测量技术进行分析，认识到应用这些测量方法对施工的各个阶段进行测量，可以提高施工效率，并保证施工安全。
参考文献：
[1]孙成才.地铁区间隧道盾构法施工中的测量技术[J].筑路机械与施工机械化，2014（12）：85—89.
[2]李开军.基于某案例的地铁盾构施工测量技术研究[J].科技资讯，2017（01）：61—62.
关键词：地铁；盾构区间；盾构；施工；测量技术
1、工程概述
本标段工程为广州市轨道交通二十一号线工程【施工14标】土建工程中，镇龙南站～镇龙站区间线路出镇龙南站后，沿广汕公路由西往东前行，途经美佳综合超市综合市场、拟建广汕公路跨线桥（广汕公路与九龙大道路口）、广州宝丽雅复合材料有限公司、增城市优氏工艺品有限公司后进入镇龙站。区间设置3座联络通道和1座废水泵房。
2、地铁盾构区间施工中所遇到的问题
广州地区的地铁盾构施工中很有可能会遇到花岗岩风化层，不仅会对施工进程产生影响，而且还会影响到地质安全。这些孤石的分布、尺寸以及强度都具有一定的随机性，如果使用盾构机掘进是很困难的，由此很难控制盾构机的姿态，刀具会严重磨损，刀座和刀盘都会因此产生变形。如果刀具所处底层为不良环境的时候，诸如隧道地质环境非常差，花岗岩产生严重的风化现象，或者管线比较密集，在进仓的时候要换刀却非常困难。当盾构机掘进的过程中，在花岗岩体中会产生很大的振动，此时就很难控制刀盘的压力，就必然会对地面的环境造成不利。在盾构掘进的过程中，还有可能产生塌方、喷涌的现象，甚至会导致刀盘卡住或者产生严重的磨损，这就必然会导致施工的成本增加，地铁的施工进度也会受到影响。所以，盾构机掘进的过程中，就需要盾构机能够探测到地层中的异物，并对异物做好预处理工作，以保证施工顺利展开。
3、盾构机掘进施工
3.1端头降水
为确保盾构机到达接收时处于无水或少水狀态下安全到达，需在盾构接收前将水位降至底板水位线以下0.5m，以防止接收时发生涌水、涌砂等情况。
3.2渣土改良
根据线路管片排环图，盾构将在646、647环下穿Φ2200mm污水管，为保证盾构顺利通过污水管，盾构掘进至640环时采用以膨润土为主、泡沫为辅的改良方法。膨润土泥浆配合比为水∶钠基膨润土=100∶30，膨化时间不低于4小时。通过膨润土加泡沫辅助渣土改良，确保渣土的改良效果，刀盘周边土体相对稳定。
3.3控制出渣量
盾构下穿污水管段掘进的过程中，要对出土量严格控制，严禁多出土，控制地层损失率达到最小。环宽1.5m的每环出土量控制为55±2立方米，同时每车出土量为15立方米，要与相应的推进距离进行对比。
4、区间测量技术
地铁盾构区间施工中，针对孤石的探测中，需要考虑到两个方面的条件，其一，探测的孤石与相邻介质之间存在物性差异，还要考虑到被探测无的规模，包括电的干扰、磁的干扰以及振动的干扰等等。在探测的过程中，要能够将孤石从干扰环境中探测出来。其中需要重点解决的问题就是地质问题，这就需要选择合适的测量技术，将地质问题充分地反映出来，以获得原始的数据资料，为后续的数据处理工具提供解释依据。在进行盾构掘进测量的过程中，由于在隧址区内包含有高强度孤石体，需要进行爆破破碎，要求破碎后的石块在30厘米以内，以使孤石能顺利通过盾构机的刀盘开口。具体的盾构掘进测量如下。
4.1盾构姿态测量
盾构掘进是自动测量与人工测量相结合。人工测量盾构姿态采用平杆法测量，将平杆架设于盾构机铰接处后0.6m且用平水尺调至水平，测出前杆的中点F以及左、右定向点W、E的三维坐标，然后向后平移平杆一定距离，测出此时中点B的三维坐标，根据W、E点坐标算出平杆的方位角αwe，再根据αwe推算前胴体方位角α，由以上各值就可计算出盾构机姿态参数前、后参考点的坐标，绝对仰俯角（纵向坡度），最后，把前、后参考点的坐标与设计值进行对比，得前后参考点的垂直和水平偏差，并由此推算出主机趋势。
4.2管片姿态测量
采用平杆法测量，把平杆横向水平架设于管片边缘处，测量出平杆中心点的三维坐标，然后把实测坐标与设计坐标对比，得出此时的水平偏差和垂直偏差，从而计算出径向偏差。
4.3两井定向测量
在地铁盾构区间的两井定向测量技术中，采用两井定向测量技术，通过子啊两盾构井中分别悬挂一根Ф0.3毫米的钢丝，挂重锤10千克，重锤桶内废机油比较稳定，锤不可以与桶壁之间接触。利用地面上最近的导线点，采用导线测量测定两吊锤线的平面坐标值。在井下，将已布设的始发基线边控制点与盾构井中的吊锤线联测，就可以将地面坐标系中的坐标与方向角传递到地下去，采用计算方式就可以获得地下导线各点的坐标与导线边的方向角。在进行测量作业过程，各技术参数应满足细则的要求。
4.4盾构机施工测量
在地铁盾构区间的盾构机施工测量中，配套下井之前，根据设计图纸所提供的数据，在始发井前沿确定两个中线点、在钢环上定一个点、始发井后沿确定一个中线点，采用悬挂线绳吊垂线的方法确定中线。在作业的现场依据联系测量的导线点成果，进行盾构机中线和垫层标高的放样，在盾构机定位过程中，测量人员实时跟踪测量，复核定位。以保证盾构机始发，水平位置偏差不超过20毫米，中心高程位置偏差不超过20毫米。
5、施工测量误差控制
为了保证地铁工程施工的精确性，就需要对孤石准确定位，做到测量成果准确无误，本工程在测量的过程中坚持采用三级复核方法，配备测量经验丰富的工程技术人员和先进精密的测量仪器，并严格按照规范要求进行自检复核，从而确保成果的正确性，将测量成果报分公司，由分公司对项目经理部的地面、地下控制网进行复测，对重要的施工放样部位进行复测。再由分公司向总公司进行测量成果的报送，由总公司再进一步复测；按照要求，对控制点进行围栏保护，定期进行检查，按照规范要求进行复测。
具体的复测中，主要的内容包括仔细计算施工放线数据，并由另一工程师复核。施工放线的过程中，要严格坚持换手复核制，对所有的控制点和水准点在进行加密或往底板投点时都要先复核后利用的原则。地下测量点派专人负责保护。严格按照地铁公司测量管理办法组织测量工作。施工现场测量点如发现两次复核误差超限，立即停止施工，进行复测直到结果满足施工要求。
测量工作坚持复核制度，确保外业点位正确，内业资料必须由一人计算后另一人进行复核，并且要对测量在岗人员实行岗位负责制，同时要加强对仪器的管理工作。
6、结束语：
综上所述，地铁施工中，盾构区间施工测量技术是较为常用的技术，对于城市轨道交通的发展起到了促进作用。通过对广州市轨道交通二十一号线工程的实际测量技术进行分析，认识到应用这些测量方法对施工的各个阶段进行测量，可以提高施工效率，并保证施工安全。
参考文献：
[1]孙成才.地铁区间隧道盾构法施工中的测量技术[J].筑路机械与施工机械化，2014（12）：85—89.
[2]李开军.基于某案例的地铁盾构施工测量技术研究[J].科技资讯，2017（01）：61—62.