广州市洲头咀隧道工程二标段沉管预制实施测量方案

广州市洲头咀隧道工程二标沉管预制测量方案中交第四航务工程局有限公司广州市洲头咀隧道工程二标项目经理部 广州洲头咀隧道工程二预制标沉管预制测量方案中交第四航务工程局目录一、工程简介21.1　工程概况21.2　周边环境2二、沉管实施测量工序22.1隧道沉管段设计与施工要求22．2管段制作几何尺寸允许误差：5三、段制过程施工放样工序53.1　沉管段制作测量放样首级控制网建立53.2沉管管节轴线布置7四、管节制作过程测量控制94、1管节底层施工放样94、2管节项层施工放样10五、管节钢端壳安装125．1、钢端壳安装测量125．2、钢端壳安装测量检查14 广州洲头咀隧道工程二预制标沉管预制测量方案中交第四航务工程局广州洲头咀隧道工程二预制标沉管预制测量方案中交第四航务工程局一、工程简介1.1　工程概况广州市洲头咀隧道工程是连接海珠区与荔湾区芳村之间的一条重要通道。工程位于广州市西南部地区，三江交界外的白鹅潭南端约800米处的珠江主航道上，珠江隧道和鹤洞大桥之间，其上游约1.4km是珠江隧道，下游约2.2km为鹤洞大桥。起点为花地大道与花蕾路交点，向东下穿芳村大道后，下穿珠江，分匝道出地面，并设置立交与内环路洪德路立交相连，隧道暗埋段止于洪德路边。远景规划，隧道主线下穿洪德路后出地面，往东延伸与宝岗路相连，全长3252.034米。其中里程K1+420～K1+780为珠江范围，江面宽约360m。项目分两期规划建设，现阶段实施的第一期工程。工程里程为K0+000.000～K2+256.000。工程内容包括道路、桥梁和隧道。主线隧道由沉管段、暗埋段和敞开段组成，其中沉管段里程范围K1+426～K1+766,芳村区暗埋段里程范围K0+960～K1+426，海珠区暗埋段里程范围K1+766～K2+472，芳村敞开段里程范围K0+761.053～K0+960，海珠区敞开段里程范围K2+472～K2+695.18。主线隧道进出口分别于花蕾路里程K0+761.053和B、C、D、E隧道连接地面道路。洪德路地面上的高架桥是内环路的一部分，F、G、H三条匝道连接内环路和地面道路，匝道采用圆环形式过渡高差。道路工程包括芳村花蕾路、主线隧道敞开段两侧以及暗埋段上面的地面道路。本标段为工程的第二标段，里程范围K1+110.000～K1+860.000，全长750m。大致分三个部分：西侧芳村岸暗埋段及兼容沉管预制的干坞工程，里程为K1+110～K1+420，长310米；中间沉管段为沉管隧道段，里程范围K1+420～K1+780，长360米；东边海珠岸暗埋段，里程范围K1+780～K1+860，长80米。主体工程包括：主线隧道沉管段和暗埋段、B隧道、C隧道以及隧道的道路和人行道。附属工程包括道路、排水、绿化及隧道照明、交通工程等。芳村地面道路有三段：宽7.5m，长约280m的B隧道北侧地面辅道、宽7.5m，长约280m的C隧道南侧的地面辅道、信义路宽7m，长约280m，海珠区标段范围内无地面道路。芳村岸北侧的人行道宽5m，长270m；南侧的人行道宽4m，长270m。沉管段长340m，位于里程K1+426～K1+766。芳村暗埋段长316m，位于里程K1+100～K1+426、海珠区暗埋段长94m，位于里程K1+766～K1+860。B隧道宽10.2m，长174.424m；C隧道宽9.2m，长175.886m。1.2　周边环境隧道横穿芳村至海珠区之间的珠江水道，江面宽约360m，水上交通繁忙，为省一级航道，航道宽度控制为160m。海珠区岸段原为冷冻食品厂旧厂房，已征地拆迁，场地与三标相接，北侧有厚德路直通现场。芳村段隧址北面为金珠江化学有限公司等多间厂房，该公司主要生产双氧水等消毒品，厂内有专用毒品仓库。另有破产工厂厂房，部分已改成仓库，主要储藏中药材。南侧有芳村建设局办公楼，低矮密集的旧居民区；整体搬迁的德国教堂与另一教堂古迹坐落在南侧。隧址周边道路狭窄，居民生活环境比较差。征地拆迁后信义路临时迁改到隧道基坑两侧。17 广州洲头咀隧道工程二预制标沉管预制测量方案中交第四航务工程局二、沉管实施测量工序2.1隧道沉管段设计与施工要求1、管段的预制（1）本工程沉管段全长340米，在干坞内分两次预制，每次二节管段。各管段名称及名义长度见下表。管段名称E1E2E3E4-1E4-2名义长度85m85m79.5m3.585注：1、其中E3与E4-1管段在干坞内预制场地拉合，一起沉放；E4-1与E4-2接头段主体结构之间为最终接头水下浇筑段（2m），最终接头完成后，江中管段便只有便只有E1（85）、E2（85）、E3（79.5m）E4（90.5m）四节管节，此时的管段全长为340米2、管段实际预制长度见管段放样定位图及管段平面图、纵断面图见下图：17 广州洲头咀隧道工程二预制标沉管预制测量方案中交第四航务工程局说明:上图尺寸以厘米为单位。17 广州洲头咀隧道工程二预制标沉管预制测量方案中交第四航务工程局17 广州洲头咀隧道工程二预制标沉管预制测量方案中交第四航务工程局2．2管段制作几何尺寸允许误差：主控项目允许偏差内孔净宽0~+10mm内孔净高0~+10mm壁厚0~-10mm管节宽度5~-20mm管节高度5~-20mm管节长度±30mm两端面的表面不平整度〈3mm两端面每延长米内不平整度〈1mm两端面横向垂直度（左右两点差）〈3mm两端面竖向倾斜度（上下两点之差）〈3mm三、沉管制作施工测量整体布控3.1　沉管段制作测量放样首级控制网建立在沉管管节段制前期必须先建立一个首级以保证施工过程的施工放样的需要，由于沉管段作几何尺寸允许误差要求较，故将首级控制网定为三等控制网3.1.1三等控制网的主要指标（见下表）表3.3.1导线测量主要技术要求等级导线长度（km）平均边长（km）测角中误差（"）测距相对中误差测回数方位角闭合差（"）导线全长相对闭合差17 广州洲头咀隧道工程二预制标沉管预制测量方案中交第四航务工程局测距中误差1”级仪器2”级仪器6”级仪器三等1431.8201/150000610--3.6√n≤1/5500注：1、表中n为测回数2、不测区测图的最大比例尺为1：1000时，一、二、三级导线的导线长度、平均边长可适当放长，但最大长度不应大于表格中规定相应长度的2倍3.1.2三等控制网建立过程（1）测量仪器徕卡TCA1201+，测量精度±2″。（2）埋设控制点方法选用Φ12爆炸镙丝，在冠梁上用冲出钻打孔把Φ12爆炸镙丝打入要布置的地方、锁紧，最后加以围护；（3）控制点布置（见下图）（注：控制分别为Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6，布于干坞冠梁顶上）（3）观测方法按《工程测量规范GB50026-2007》规定进行观测、平差，得出首级控制点Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6坐标17 广州洲头咀隧道工程二预制标沉管预制测量方案中交第四航务工程局3.2沉管管节轴、边线布置（平面位置施测方法）：主要采用前方交会法进行精确放样，先用两台2秒级仪器在首级控制网上各摆一站，建站后用首级控制点作为定向复核。将沉管轴线点放至实地，两台仪器相互检查、测距，检查结果应为±2mm，依次将其他轴线点放至实地。然后用一台仪器在轴线点上检查各轴线点的相对位置、距离。检查结果应在±3mm以内。前方交会计算方法：（1）计算已知边AB的边长和坐标方位角与角度前方交会相同，根据已知点A、B的坐标，按坐标反算公式计算边长DAB和坐标方位角αAB。（2）计算和按三角形余弦定理，得（3）计算待定边AP、BP的坐标方位角。17 广州洲头咀隧道工程二预制标沉管预制测量方案中交第四航务工程局（4）计算待定点P的坐标。（6-31）（6-32）以上两组坐标分别由A、B点推算，所得结果应相同，可作为计算的检核。放样过程如下图所示：轴线点检查过程图示（高程施测方法）：仪器采用徕卡NA2水准仪，水准尺采用DS3双面水准尺做为三等高程控制测量工具.以城建高程系统IZ01（h=8.401m）作为起算点,参照《工程测量规范GB50026-2007》三等水准测量方法依次经过E1-1、E1-2、E1-3、E1-4、E1-5、E1-6、E1-7、E1-8，后闭合至IZ01，往返各一次。平差后得出其绝对高程值。表4.1.1水准测量的主要技术要求等级每千米高差中误差（mm）路线长度(km)水准仪型号水准尺观测次数往返较差、附合或环线闭合差与已知点联测附合或环线平地（mm)山地（mm）三等6≤50DS1因瓦往返各一次往一次4√L--DS3双面往返各一次12√L4√N17 广州洲头咀隧道工程二预制标沉管预制测量方案中交第四航务工程局四、管节制作过程测量控制4、1管节底层施工放样管节底层平面施测：用全站仪在轴线控制网上，进行相对位置放样。都管节段分段点放至制作实地上，后在各分段点上进行相对距离检查、调整，反复检查。直至满足设计要求值为止。管节分段示意图管节分层示意图管节底层浇注施工放样示意图17 广州洲头咀隧道工程二预制标沉管预制测量方案中交第四航务工程局管节底层高程施测：采用水准仪以轴线控制网点为后准基准点，对管节点进行施测。放完样后，换后准基准点进行检查、调整，反复多次进行，直至满足设计要求为止管节底层标高放样示意图4、2管节项层施工放样管项面平面施测：根据管节制作方法，将管节平放制作所产生两管节面不在一垂直线上。故采用高斯投影方法将管节顶面层平面位置投影换算至管节制作平台上，然后采用管节底层平面施测方法进行放样。考虑到管节顶层面的空间概念比较强，在管节制作模板安装时，故采用激光铅直仪作一直垂射线。来保证模板的安装准确度。高斯投影示意图17 广州洲头咀隧道工程二预制标沉管预制测量方案中交第四航务工程局激光铅直线控制示意图管项面高程施测：考虑到管节顶面与地面的高差偏大，故采用高程悬高测量方法，进行高程放样。悬高测计算公式：H=H1+H前+H后悬高测量示意图悬高测量读数示意图17 广州洲头咀隧道工程二预制标沉管预制测量方案中交第四航务工程局在沉管模板安装的过程中进行实时的高程放样，一边安装一边进行高程调合。在沉管模板安装完后，再进行一次高程检查，如发现在不达标，再进行调整模板，反复进行，直至符合设计要求为止。五、管节钢端壳安装5．1、钢端壳安装测量端钢壳安装在每节预制沉管的两端头，与管体混凝土联为一体，用来安装GINA止水带及Ω型止水带，供管节沉放结合用。端钢壳呈环形，尺寸为：宽(31.4~39.36)*高9.68m，由焊接的H型钢及面板组成。作为管段沉放对接时GINA止水带压缩的导向面。图41端钢壳立面示意图钢端壳分A型及B型两种，A型与B型配对连接，如下图所示。图42端钢壳连接示意图为了使GINA止水带完全均匀的压缩，以达到两管节紧密结合，使接头完全水密的效果，以及为适应各管节沉放后的坡度变化，对钢端壳的平整度、倾斜度等制作精度要求极高，端钢壳制作几何尺寸允许误差为：外包宽度±4mm；外包高度±3mm；面板不平整度＜3mm；每延米内不平整度＜1mm。17 广州洲头咀隧道工程二预制标沉管预制测量方案中交第四航务工程局图43标准段端钢壳分段示意图钢端壳制作安装精度直接影响到后续后序沉管安放的最终姿态，所以在钢端壳的装的过程中测量控制处于十分重要的位置，为确保其精度要求。在施工过程的过程中假定一个垂线面，令外在钢端壳安装的过程有存在着许多不可预测的因素，如阻档物过多，将给假定面的定位造成干扰，为使安装过程能顺利完成，将在假定面上作四个控制点保证通视。在干坞底上布设两个点，在干坞冠梁顶上布设两个点。如下图所示：钢端壳设定铅直线控制线布设图17 广州洲头咀隧道工程二预制标沉管预制测量方案中交第四航务工程局E1管节测量分段示意图然后计算每段钢端壳至假定面的相对距离，在钢端壳安装的过程中，摆设一台全站仪，把假定面放至实地。采用特制或高精密度卡尺量取钢端壳至假定面的距离进行安装。如下图所示铅直线控制钢端壳示意图铅直线读数示意图5．2、钢端壳安装测量检查17 广州洲头咀隧道工程二预制标沉管预制测量方案中交第四航务工程局钢端壳安装过程中采用上述相对距离量取方法中，难免会出现一些人为的误差。为保证安装的正确性，将采用相对距的校正。在假定面与钢端壳钢延垂线上摆设仪器，测量控制铅直面至钢端壳的相对距离是否与换算值一致。如下图所示：钢端壳测量检查示意图17