地铁明挖车站施工测量控制方法研究

摘要：明挖法施工产生的污水、粉尘、噪声等污染物，会对周边环境和设施造成一定的影响，基于此，对地铁明挖车站施工测量控制方法展开研究十分必要。首先，根据布设原则和布设点误差的计算，给出地铁明挖车站施工中平面控制点的具体布设方案，保证车站的主体结构施工精度。其次，对车站主体结构施工进行控制测量，以满足地铁明挖车站施工的各项需求。最后，为验证地铁明挖车站施工测量控制方法的有效性，对其施工情况进行统计及效果分析。施工结果表明：7个测点的地下水位均符合施工要求，由此证明地铁明挖车站施工测量控制方法的有效性。

关键词：地铁明挖车站；基坑涌水量；监测点；明挖法施工

0 引言

作为地铁工程的关键部分，地铁明挖车站的施工质量直接影响着地铁的运行安全和效率。在明挖法施工过程中，首先需要搭建围护结构，以保护周边建筑物和地下管线免受施工影响。常见的围护结构包括钢筋混凝土板、地下连续墙、钢板桩等。

在地铁明挖车站的施工中，施工测量控制是确保施工质量的关键环节之一。研究地铁明挖车站施工测量控制方法，对于提高地铁工程的质量，保障地铁的安全运营具有重要意义。通过有效的测量控制，可以确保车站各个环节的准确性、满足设计要求，有助于及时发现和纠正任何潜在的问题。这不仅有利于施工的顺利进行，还能够保证地铁工程的稳定性和可持续性发展[1]。

1 工程背景

本文中所研究的工程为A市的一处地铁明挖车站施工工程。该车站工程的基坑采用明挖方式，明挖结构总长度为223.7m，一般段宽度为26.7m，深度为26.8m。车站建立是地下2层岛式站点，主体构造使用双柱三跨形式，站台宽度为15.5m，车站顶板覆土约为4.16m。车站两端均为盾构始发井，可为盾构始发提供场地。起点里程与盾构区间相接，终点里程左线与暗挖区间相接，右线与盾构区间相接。该工程的地下水水位埋深为0.50～1.50m，基坑的涌水量如表1所示，施工采用明挖法，同时在不思考止水方法的状况，基坑的总涌水量约为4000m3/d。

2 施工测量控制方法设计

2.1 布设施工平面控制点

2.1.1 平面控制点布设原则

该地铁站点位于繁华地带，客流量大且交通流量密集，这给测量工作带来了很大的挑战。该项目的建设规模多样，施工技术复杂，工序变换频繁。井下的测量条件也不理想，勘测工作量较大。

针对明挖车站工程施工中存在的问题，本文提出了一种新的方法，即准确确定结构柱的中心轴，并对工程的施工质量进行有效控制。明挖车站的设计采用分段开挖的方式，并根据工程和施工工艺的要求进行多次测量[2]。

在施工前期，与业主和设计单位一起进行控制点的交桩工作，并办理相应手续。交桩完成后，对业主提供的平面和高程控制点进行再次核实，以确保一级控制结果的可靠性和稳定性。

2.1.2 平面控制点布设误差计算

控制点的计量利用高精度全站仪，测量角的精度为±1''，平面的控制相邻点的相对点位中误差的计算公式如下：

（1）

式中：ε代表测角中误差，s表示测量导线的平均边长，t代表测距的相对中误差。

在施工过程中，利用精密水准仪和钢线计算法，将地表高程传送到底板上，并以此为基准，对基坑内的高程进行控制。控制点测量结束后，对控制点的结果进行检验，以确定其各项指标和精度满足设计要求。

在符合规定的基础下，将测量结果交由第三方测绘机构进行检验，通过之后再进行下一步的施工，从而确保车站工程主体结构施工精度满足要求[3]。

2.1.3 平面控制点具体布设要点

在明确了平面控制点的布设原则，并计算合理范围内的误差后，在基坑支护结构的压顶梁上选定合适的地点，设置近井点。从两个地面控制点测量它们的坐标，两次测量坐标值的差值需在±15mm以内，取一个数值为近井点的坐标。如果有两个或更多的施工区段同时完成，则可以把每一个近井点和地面之间的距离连成一个附加线路，然后将它的平差结果作为最近井点的具体位置。

在施工过程中，先在施工断面的两头设置地下控制轴线，然后与附近的最近井点组成闭合线路，由此来确定各控制点方位的坐标。在今后的施工中，新布置的地下线路，应当对前期已确认的地下控制轴线进行至少一次联测。如果测量到的数据与原始数据之间的偏差小于±15mm，则以这些数据为重合点的坐标。

依据监测规程的规定，在施工过程中，严格按设计图纸布置变形监测点，严密监测。当各监测点布置完毕，并由专业的监理工程师确认后，立即对测点进行初步的数据收集，以供以后对基坑的施工进行监测[4]。

2.2 主体结构施工的测量控制

2.2.1 测量控制的目的及要求

施工测量控制的目的是为满足地铁明挖车站施工全过程的需求，以确保工程施工质量和有序施工。在检测过程中，要严格遵守施工计量标准，贯彻落实国家工程质量管理体系。同时，要强化过程检测和管理，对每道检测过程进行严格校核，严格执行计量审核和结果交接制度，从严把控计量责任[5]。为保证车站主体结构的净高，应依据基坑深度、支护结构类型、施工技术水平和过程控制，将基坑施工范围扩大到一定范围内，并按照设计要求，制定出合理的外扩量，保证施工质量。

2.2.2 放样

对于地下连续墙，通常在其导墙处放样。导墙长约50m，以监理批准的施工控制点作为放样基准，将导墙中线直接在地上测量，并作好定点标注。按照导墙中线引出导墙的内、外边线，把控制边线导入到易于保护的场地，并根据场地条件灵活运用。为确保各槽段整体性连接，地下连续墙的转角和连接处应严格按放样点位进行施工[6]。

2.2.3 定位结构外形点

在施工过程中，为了准确定位结构外形点，如结构拄、侧壁和集水井等，并将其用于指导施工，在垫层上进行相应的操作。先使用墨汁将墨线弹出，以确定结构的基础位置，并作好记号。在绑扎结构柱钢筋之前，根据设计图求出各结构柱的平面坐标，并使用全站仪在底板垫上进行定位。采用“参考线”的方式进行点位放样，以确保误差不超过±1cm。

检查立柱的控制点和控制电路的连接是否与车站的主干线平行，并注意下层柱站主轴线，对各个线路设置两个控制桩。当模块固定好后，检测模块的中心位移和垂直度，以防止出现结构柱上的中心移动和偏斜情况。

2.2.4 主要控制点测量

在墙边施工时，根据建筑的大小和方向，联系主轴间距和设计标准高度，对边墙、中板和主梁的轴线、关键点和主要控制点进行测量。在每一道板模的施工前，先检查结构模具上线路的中心线和板宽，并准确检测结构模板底面和板面上的设计标高。同时对于结构模板的混凝土厚度，开展严密的检测工作。

在浇筑混凝土之前，检查模板尺寸，并将测量得到的模板轮廓点的三维坐标与设计值进行对照。修正模板的偏差，以确保结构的净空尺寸符合设计要求[7]。

3 监测数据统计与分析

3.1 监测点布设

监测项目主要为车站的地下水位，根据监测对象的施工影响范围及施工要求，进行监测点的布设，布设要点如下：在基坑周边设置地下水位监测点。水位管采用PVC管外直径50mm，以钻孔的形式埋置。在下管之前，要将孔中的泥浆清理干净，保证管底的深度高于设计，管顶高于地表。储水管底部周围的空间采用中细砂填充，下方用滤布包好，以便于渗水。管道的上方采用粘土回填，安装管帽。地下水位管埋置如图1所示。

3.2 施工效果分析

基于以上前期准备，对其进行测试，地下水位的测量采用钢尺水位计。测量时，当其测头接触到地下水时，水位报警器会发出信号。读取钢尺上固定测点的水位刻度，即可得出地下水位至此指定测试点的对直间隔。指定方测点上的标高，即可算出水位埋深。工程地下水位测量结果如表2所示。

根据表2测试结果可以看出，7个测点的地下水位均符合施工要求，因此可以证明本文提出的地铁明挖车站施工测量控制方法的有效性。

在评估测试结果时，需要综合考虑各种因素，以确保评估结果的准确性和可靠性。同时，还需要根据具体的施工环境和要求，选择合适的测量控制方法，以确保施工的顺利进行和周边环境的安全。

4 结束语

明挖法施工产生的污水、粉尘、噪声等污染物，会对周边环境和设施造成一定的影响，基于此，对地铁明挖车站施工测量控制方法展开研究十分必要。

在地铁车站的施工过程中，需要确定车站的准确坐标位置，利用全站仪、GPS等测量设备来测量车站的平面坐标和高程，以确定车站的位置和高程标准。同时需要按照设计要求，设置指导线在车站周围，并利用测量设备进行测量，以此实现标高控制，确保车站的平整度和水平度。这些测量控制方法不仅有助于提高施工精度，减少误差，而且能够确保地铁车站的施工质量。通过研究探索得到的成果，可为相关地铁工程的施工测量控制提供了有益的参考和借鉴。

参考文献

[1] 赵明星.地铁明挖车站围护结构中的钻孔灌注桩施工技术[J].设备管理与维修，2020（20）：167-169.

[2] 赵鑫，杨美霞，杨昊，等.地铁车站明挖深基坑围护结构变形规律分析[J].河北工程大学学报（自然科学版），2023，40（3）：24-33.

[3] 张松，姜文盛，刘海飞，等.郑州某地铁车站明挖深基坑支护结构稳定性分析[J].山西建筑，2023，49（15）：78-82.

[4] 牛刚，肖中林，涂金光，等.明挖地铁车站下穿高架桥桩基托换施工技术研究[J].建筑机械，2023（6）：100-103.

[5] 臧万军，赵曦雯，王启云，等.富水地层地铁明挖结构抗浮破坏模式研究[J].地下空间与工程学报，2023，19（1）：302-308.

[6] 魏文义.面向地铁明挖基坑集约化施工的移动作业平台设计[J].施工技术（中英文），2023，52（18）：117-119.

[7] 范胜利，姚可梅，龙杰，等.明挖法框架型明洞在高速铁路隧道浅埋段中的应用[J].四川建筑，2022，42（2）：170-172.