城市地铁工程正线铺轨基桩测量技术工艺

李阜钊

中铁一局集团新运工程有限公司 陕西咸阳 712000

1 概述

城市轨道交通工程铺轨测量是地铁施工主要控制体系，是关系工程质量及旅客舒适度要求的基本关键点，对此地铁正线基桩铺轨测量必须采取先进、科学、成熟的方法和工序，以控制施工满足设计、规范精度及工程验收原则。

城市轨道交通工程铺轨测量以针对精密导线点复测及基标测设的特点情况进行定位复核，通过建立一系列的平面、纵断面测量控制系统，对地铁铺轨的整体道床线路中心位置定位，以达到铺设的整体道床外观尺寸复核设计尺寸要求及满足城市轨道交通的外观和实用性要求。城市轨道交通工程铺轨测量技术流程的标准化执行的重要性，是直接关乎测量作业的施工进度及铺轨基标的质量，轨道铺设施工的质量和进度的重要保障因素，对此，铺轨基标的精准度是轨道铺设的基准，是铺轨施工的先决性前提条件，同时也是保证轨道状态达到设计要求使列车能够安全运行，使旅客舒适度满足要求的最终目标，为此，建立一套完整的地铁正线基桩铺轨测量各阶段实施及管理技术流程具有非常重要的必要性。

2 铺轨测量的重点和难点

（1）施工精密导线点复测、控制基标测量是轨道工程实施的关键，精密导线点复测、基标测量的精确度与否，是确保轨道成品高质量的必要条件，是轨道工程实施的重点。

（2）隧道内施工测量时光线昏暗，土建单位的施工支架、作业设备等障碍物影响通视，洞内垃圾、淤泥、积水等杂物影响布点。相关专业交叉作业干扰是制约轨道测量的关键因素。因此，基标测量及基标成品保护是本工程难点。

3 铺轨测量技术人员、设备组织

（1）地铁铺轨测量作业组织结构及作业组人员配置，详见图1，表1所示。

图1 精测组组织机构图

表1 精测组人员配置图

（2）由于城市轨道交通地铁铺轨测量精度要求高，对于测量仪器设备要求高，充分发挥其高精度的性能和优势，以实现仪器设备和测量技术装备的先进性，从而实现地铁铺轨测量的精准高效化，地铁铺轨测量配备仪器设备。见表2所示

表2 测量仪器设备配备

4 测量作业中必须执行的管理要求

4.1 内业资料实行二级复核制

测量人员必须认真复核设计图纸及规范要求、计算测量数据，核对完成后进行同级换手复核等，复核无误后方可使用。

4.2 施工控制基标实行换手制

控制基标按要求测量完成，进行同级换手复核制，待复核无误后再呈报内业资料及测量成果，经测量上一级审核确认合格后，方可进入下道工序。

4.3 资料呈报及发放

对于资料的呈报、发放，必须按项目部的工程技术相关规定办理。上报、下发的资料必须有计算、复核，签字，禁止电脑打印，严格执行复核手签制，将呈报或发放的资料及时并真实进行登记，以备追溯。

4.4 测量三级检查制度

（1）自检：分项作业小组组长负责本组的质量检查工作，对提交的各项成果进行100%的自检工作。

（2）核检：由精测组负责人全面对作业小组提交的各项测量平差成果进行100%的检查工作，并对存在异议问题进行核准澄清，确保资料下发前消除全部错误隐患；对存在数据不清楚、复核不能闭合的数据，必须进行重新测量计算，直至核检查通过。

（3）定检：由上一级测量检测单位（或第三方测量检测单位）对项目区间段完成的测量成果进行检查审定及验收。通过三级检查，确保测量铺轨基标数据达到合格率达到100%，按照程序下发测量成果资料。

5 铺轨基标测量程序

（1）线路设计专业完成调坡调线资料后，向轨道单位移交铺轨资料。

（2）由业主组织办理精密导线点的交接手续，3-7个工作日内内完成精密导线点复测并呈报资料。

（3）采用复测确认的精密导线点和调坡调线图测量控制基标，控制基标按规范要求测量完毕后，按程序向测量监理组申请报验。

（4）控制基标经测量监理组确认合格后，以控制基标为依据进行加密基标测量，加密基标按曲线地段每5m、直线地段每6m设置一个。铺轨测量实施流程图详见图2所示

图2 铺轨测量实施流程图

6 基标设置要求及方法

（1）据《城市轨道交通工程测量规范》（GB50308-2008）规定，除道岔区域所有控制基标在轨道线路直线上按每120m、曲线上60m（除曲线要素点外）设置一个。加密基标则在相邻两控制基标间设置，按照直线间距6m曲线间距5m设置。道岔区按现场实际情况在岔前、岔心、岔后按不少于一个控制基标点的设置。

（2）在埋设控制基标的结构底板上按0.3m×0.3m要求进行凿毛，如凿毛无法保证基标与结构底板连接时，用电钻在连接部位钻3-6个孔洞，锚入膨胀螺栓或Φ10钢筋（用锚固剂锚固）或采用射钉枪锚接的方法进行，其目的是保证控制基标的牢固。

（3）控制基标作为永久性基桩采用不锈钢基标和钢筋砼安装。测量过程中先用自拌混凝土做桩，而后在此基础上埋入不锈钢基标，最后在基标表面打小孔（1mm），在后序测量及施工中使用。

（4）对应控制基标位置，在隧道侧墙上注明里程，里程数字前端加写中文〝控制〞字（例：控制Z（Y）DK0+000），以便于查找和区分加密基标的设置。

（5）控制基标结构与加密基标设置图，详见图3、图4所示。

图3 控制基标结构设置大样图

图4 整体道床控制与加密基标设置图

7 控制基标位置设置要求

（1）盾构圆形隧道、马蹄形、矩形隧道整体道床设置在线路前进方向右线右侧、曲线设置在外侧；高架线路基标一般设置在道床中心线位置。除高架线道床外基标均设置在横向距线路中心线为道床宽度L/2+水沟L/2的位置处，详见下图所示。

图5 盾构圆形隧道整体道床基标位置

图6 马蹄形隧道整体道床基标位置

图7 矩形隧道整体道床基标位置

（2）高架线整体道床基标设置于线路中心线上，基标总高度设置为道床高度的的1/2。见下图高架线道整体道床基标位置。

图8 高架线路整体道床基标位置

8 阶段性铺轨测量方法及精度要求

8.1 平面精密导线点复测

8.1.1 精密导线点平面测量方法

受业主或业主单位委托的测量主管单位分批移交区段导线点的次日起，进行两站一区间联测，将已知车站精密导线点为起算基线点，测设整个区间内精密导线点并联测到另外一个车站的已知导线点为终算基线点，使其构成一个附合导线网，其联测导线点数不少于2个点，各角观测2测回，使左、右角平均值之和与360°差值应小于4″；边长往返观测各2两测回，往返平均值差值小于4mm，其精度≧1／35000。

8.1.2 精密导线测量的精度要求

用专用测量平差软件进行测量数据处理，测角中误差为±2.5″，测距中误差为±3mm，方位角闭合差为5″（N为测站数）。全长相对闭合差1/35000。相邻点的相对点位中误差±8mm。

8.2 高程导线点复测

利用移交的两站高程导线点，在区间内增设临时水准控制点以形成附合水准测量条件，导线点设置密度按照测量规范对导线点在直线、曲线范围的设置要求执行。临时水准点设置在区间待测控制基标附近为宜，以便于控制基标高程的测量。高程测量按业主移交精密导线点同等级水准测量，其水准闭合差满足±8mm（L为水准线路长度，以公里为单位）。

8.3 控制基标平面测量

8.3.1 测量方法

根据已知精密导线点采用极坐标法放样线路控制基标，检测控制基标夹角时，其左、右角各测2测回，左、右角平均值之和与360°差值应小于6″，距离往返观测各2测回，测回差值及往返差值小于5mm。

8.3.2 精度要求

直线段控制基标间的夹角与180°差值应小于8″，实测距离与设计距离差值应小于10mm；曲线段控制基标间夹角与设计值差值计算出的线路横向偏差应小于2mm、弦长测量值与设计值差值小于5mm。

8.4 控制基标水准测量

8.4.1 测量方法

根据已知导线水准点应按同等级附合水准测量。仪器采用精度等级不底于DS1。采用附合水准测量方法。控制水准点测量时需进行往返测，观测方法：往测（奇数站上为：后-前-前-后，偶数站上为：前-后-后-前）；返测（奇数站上为：前-后-后-前，偶数站上为：后-前-前-后），当由往测转向返测时，两把标尺必须互换位置。

8.4.2 测量精度要求

视距≤60m，前后视距差≤1m，前后视距累计差≤3m，基准辅助线划分读数差0.5mm。测量过程中两次观测高差超限时应重测。重测成果与原测成果比较，其较差均不超过限值时，应取三次成果的平均数。往返较差、附合闭合差满足±8mm，（L表示距离，以千米计）。

8.5 铺轨加密基标测量

8.5.1 加密基桩点放样方法

控制基标经业主测量主管部门确认合格后，依据控制基标测量加密基标，采用坐标放样法进行相邻控制点之间加密。曲线上5米、直线6米设置一个（包括未设置曲线要素上的控制点、竖起、变坡点、竖终，铺轨起点、直曲转换处、道岔基本轨接中缝处设置对称桩），加密基标不做永久保留，根据现场情况点间距可以做局部调整，基标材料采用膨胀螺丝，在膨胀螺丝顶面打孔（1mm）供施工使用。

8.5.2 加密基桩高程测量方法

采用已检测合格的控制基标进行相邻两点之间加密基标的附合测量，测量闭合差满足限差时方可进行资料计算。

8.5.3 精度要求

纵向；横向（加密基标偏差两控制基标间的方向线距离为±2mm）；高程。

8.6 道岔加密测量

8.6.1 道岔区域基标按架设道岔的需要测量

地下线道岔设置在直基本轨外侧位置处，按5m设置加密基标，高架桥道岔在线路中心按5m设置加密基标，交叉渡线按道岔的长短轴增设十字线对称基标。

8.6.2 具体各类道岔应严格按照设计图纸测量

除岔前、岔心、岔后做控制基标外，其余均按加密基标测量。

8.7 竣工测量方法及精度

8.7.1 轨道竣工测量

包括控制基标竣工贯通测量和加密竣工补测。以全线两端控制基标为起（终）数据，进行线路轨道竣工贯通测量。结构发生形变、交叉施工等原因，引起部分地段基桩损坏应重新安排补测，并以其作为起始数据。

8.7.2 竣工控制基标

一般主要检测各控制基标间的折角、间距和高程，其测量方法和精度要求按上述铺轨基标测量的要求执行。

8.7.3 道床铺设完成之后联测所有控制基标

测量控制基标贯通后，以控制基标为起始测量控制点，按照测量规范要求每20m测量并放样基标，将测量资料收集整理，按程序上报及存档。

9 结语

城市轨道交通工程地铁铺轨施工测量技术至今没有一套全面化、程序化，标准化的作业工序流程，以在广州、深圳多条地铁线路铺轨施工中，通过对测量技术工作不断的改进和总结，完成了城市轨道交通工程中铺轨测量技术并形成了一套完整的平、纵断面测量控制的工艺及作业流程，同时对于地铁铺轨测量在铺轨工程中自始至终的方法及精度要求进行全面的总结和阐述。采用系统化测量技术流程实施作业，对地下轨道工程结构采用混凝土整体道床施工一次定位，对轨道几何尺寸的精度要求在设计年限范围内可永久保障，使精确地测设铺轨基标成为了保证轨道工程质量的关键。对此，对于已经形成的完整体系测量铺设施工技术的大力推广和不断完善，将使地铁铺轨测量的新技术、新方法在城市轨道交通工程中得已更广泛的应用。