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    港珠澳沉管隧道测量方案

    2018-10-29 17:03:23来源:
    聊聊

    一        工程概况及特点

    1工程概况

    港珠澳隧桥沉管沉隧全长5990m其中沉管段5664m共计32节段东西两人工岛各设暗埋段163m平均海面高程+0.54m海床高程-17.51m管节底部最低高程-44.5m基槽底部最低高程-46m基槽开挖采用1:7和1:3两种坡率基槽底超宽3.5m超深0.5m沉管段基础E32E1采用钻孔桩E30E31E2E3采用PHC桩其它为挖除软土层进行换填处理暗埋段基础处理采用部分开挖换填+砂桩基坑围护采用地连墙钻孔排桩支撑?#20302;场?/span>

    2港珠澳沉管测量的特点

    1隧址远离三地且隧道全长5.9KM水上无专用测量控制平台管节沉放对接定位常规测量技术满足不了精度要求

    2控制点分布在三地点位分散控制点复测?#29992;?#25511;制工作量大

    3位于主航道上水深浪急对水上测量定位影响大

    4基槽开挖深大对水下标高测量控制困难

    5管节顶距海平面相差40m左右?#36828;?#20301;用的测量塔要有足够的钢度及稳定性

    6人工岛上各永?#23186;?#26500;细部放样精度要求高必须采用常规测量手段因此需在岛上建立施工用控制点由于人工岛的不稳定性控制点基础处理投入大

    7隧道为“W”形曲线管节沉放对接技术复杂计算工作量大

    二沉管隧道测量

    沉管隧道施工从干坞内管节预制到隧址沉放对接各工序测量控制是一个?#20302;?#24037;程具体的测量内容包括控制网测量干坞内管节预制测量海床挖除清理测量管节浮运沉放对接测量沉管基础桩测量沉降观测测量以及人工岛上引道部暗埋段及其它永久性工程测量

    1控制网测量

    1平面控制网测量

    隧道控制网分首级网?#29992;?#32593;以?#26696;?#22366;内管节预制控制网首级网为隧道控制的基准网在设计交桩后施工单位应组织测量队伍进行同精度的交桩复测复测方法可采用GPS静态观测各项技术指标应满足公路全球定位?#20302;常GPS测量规范要求?#29992;?#32593;为施工过程中满足施工需要?#29992;?#30340;控制点测量方法同样可采用GPS静态测量观测网形为边连式同步扩展图形各项技术指标不低于GPS二级控制网要求干坞内管节预制控制网主要用于管节结构尺寸检查特征点及测量塔位置标定一般为独立坐标系精度要求高可采用全站仪按二等边角网技术要求进行观测

    2高程测量

    陆上高程控制点可采用精密水准仪进行观测跨海段采用三角高程对向观测观测图形为大地四边形各项观测指标首级网复测不低于设计等级坞内控制点?#29992;?#32593;不低于二?#20154;技?#26415;规范要求

    2沉管对接测量

    常规的方法是采用岸上三台全站仪使用计算机命令统一控制同步观测管节测量塔上三个固定棱镜适时动态的获取测量塔上三点的同步坐标数据指导管节的沉放对接安装在这过程中关键是测量塔的安装测量塔设计坐标数据的?#33539;?#19977;台仪器数据采集的同步性观测结果计算及时的提供

    港珠澳沉管隧道隧址距离岸上较远且隧道过长常规测量方法无法进行测量精?#33539;?#20301;鉴于GPS全球定位技术在跨海大桥中使用越来越多定位精度在工程施工中得到认可沉管沉放对接采用GPS-RTK技术进行同步数据采集定位方法?#22681;?#27969;动站上三台GPS接收机安置在测量塔上布置为三角形沉放过程中精度要求不高采用GPS-RTK技术进行同步观测沉放到位稳定后采用GPS静态测量精确的获取管节位置的三维坐标数据指导管节的调整及下一管节的沉放施工

    1GPS测量定位的优点a全天候作业不受天气的影响b操作简便?#21830;?#20379;三维坐标c测站间无须通视观测时间短数据同步性好

    2测量塔的制作安装

    测量塔的作用?#22681;?#27700;下管节的特征控制点引出水面方便现场对沉放管节的姿态定位调整控制因此制作时应有一定的钢度及稳定性同时测量塔应高出水面2m左?#19994;?#36317;离以便安置测量设?#28014;?#27979;量塔布置在管节前后端各一个后端对接端塔顶设GPS接收机一台?#23736;ˣ平?#31471;沿管节纵轴线对称布置两台GPS接收机两台间的横向距离应足够大最好是布置在管节两侧边上以便能准确?#20174;?#25511;制管节沉放姿态

    3测量塔设计坐标?#33539;?/span>

    管节在干坞内预制施工时采用坞内管节预制控制点一般为沿管节轴线建立的独立坐标系测量管节特征点与测量塔的相对位置关系通过设计提供的管节特征点坐标与实测对应特征坐标进行三维坐标转换求出转换参数后即可推出测量控制塔在设计坐坐标系中的坐标

    3海底基槽开挖测量

    本工程海底基槽开挖具有线路长断面宽槽底标高低的特点测量定位采用GPS-RTK技术配合超声波测深仪控制测量前应在已知点上对GPS-RTK进行检校在不同水域校正测深仪的声速保证水深值的正确性观测时可同步采用验潮站验潮数据进行校核测量内容有基槽开挖断面标高测量基槽换填测量等

    4干坞预制测量

    干坞预制测量内容包括管节的长度宽度高度前后端面的形?#30784;?#24179;整度对接端尾端坐标的?#33539;?#23545;接端尾端与管节中心轴线的夹角测量塔安装及位置坐标的?#33539;?#30001;于是在预制厂小范围的施工且节段预制及特征点标定精度要求高测量定位采用高精度的全站仪和水准仪按常规的测量方法观测对同一管节特征点采集的数据应进行严密平差处理

     1管节特征点的布置与测量

    节段特征点一般设在管顶及管内管顶最少布设三点可布设在管节制作轴线中点和测量塔基座十字线与管段轴线交点处管内特征点一般为四点分别设在对应的管段封门中线上特征点平面位置用极坐标法直接测量高程?#27492;ĵ人?#20934;精度要求测设

     2管段两端面特征点测设

    管段端面四个角点的测量主要是为了评定管段的制作质量是否满足设计要求以及管段沉放后准确计算相邻管段端面的相对位置导向装置的测量主要是为了管段的沉放对接测量导向装置测量时要特别注意两个导向装置相对高差的测量因为对于曲线管段其三维扭曲的调整主要是通过调整导向装置的相对高差来?#33539;?#27979;量方法同上

    3测量塔控制点测量

     测量塔的标定是沉管测量中非常重要的一个环在进行测量塔控制点标定时首先要测定管段顶面四个角点的相对高差以便?#33539;?#31649;段的纵倾和横倾本工程中由于塔高度大高程测量可采用全站仪三角高程法和水准仪?#39029;?#27861;精确测量

    5人工岛上引道段和暗埋段测量

    人工岛作为永久性结构测量内容包括包括岛上附属永久性结构物测量引道段测量及暗埋段测量岛上前期施工主要是地基处理精度要求不是很高可采用GPS-RTK技术进行现场放样后期进入暗埋段及救援码头等细部结构施工时由于精度要求高基坑槽深GPS-RTK技术就无法使用因此在岛上基础处理完成地基相对稳定后设立两至三个控制点控制点基础应进行加固处理确保点位稳定采用高精度的全站仪水准仪按常规测量手段进行定位 

    控制点测量见前述岛上高程测量由于跨海距离大水上无固定平台前期可采用GPS拟合高程

    暗埋段施工完成后应将控制点引测进暗埋段受施工影响小的位置作为后期管内测量的控制基准点

    6管内测量

    管段沉放结束打开水封门后应进行管内测量测量分为轴线高程偏差测量是评价管段沉放是否满足设计要求的重要依据

    7沉管隧道沉降观测

    管底基础处理结束后主要是进行沉降观测观测基准点可选择设在暗埋段受施工影响小的部位并采取相应的防护措施防止人为的破坏沉降观测宜采用S1级精密水准仪按二?#20154;?#20934;测量的精度要求组成闭合?#26041;?#34892;观测观测结果应进行严密的平差计算处理

    8海上基础桩测量

    沉管隧道基础桩有钻孔桩及PHC桩等对近岛段的钻孔桩可采用岛上控制点用极坐标法放样?#37096;?#37319;用RTK技术放样海上PHC桩采用打桩船施工时打桩船一般都配有?#36828;?#21270;的水上定位?#20302;常?#35813;?#20302;?#22312;跨海大桥钢管桩的沉桩定位中取得了很高的精度在前期的沉桩施工中应采用岛上控制点按常规测量方法对沉桩进行检查确保打桩船沉桩?#20302;?#36816;行正常

    三沉管隧道施工监理控制重点?#28595;训?/span>

     1 首级控制网分布三地受交通观测条件等限制控制网复测工作量大技术复杂复测原则是同等精度观测作为承包商从设?#28014;?#25216;术力量进度按排等因素上考虑复测?#24613;?#36739;困难因此能否快速高精度的完成复测工作是整个沉管施工控制的关键

    人工岛上各结?#20849;?#20301;施工放样需设置永久性控制点由于人工岛前期基础的不稳定性对控制点需采取措施加固处理一次性投入比较大控制点使用过程中前期复测频率应加大稳定后频率可定为一个季度复测一次

     2干坞预制厂管节特征点标定测量应有较高的精度设计坐标系与管节坐标系间转换参数求取应严密一般为七参数计算准确

    测量塔结构应经专门的设计计算必要时应在同?#20154;?#28145;环?#31243;?#20214;下进行试验确保塔身具有一定的稳定性和钢度

    3水上施工GPS-RTK技术参考站与流动站间直线距离不宜过大<15km建议在人工岛基础稳定后在上面建立施工用参考站指挥部建有cors?#20302;?#38500;外

    4管节沉放对接施工中特征控制点数据采集应同步数据处理结果应及时因此应建立计算机与观测仪器间的通讯连接实现统一观测命令发出数据采集及计算全?#36828;?#21270;为管节适时姿态调整提供正?#20998;?#20196;

    管节对接稳定后应精确的测量管节的姿态并据此计算管节对?#29992;?#20301;置轴线偏位标高为下一管节安装提供对接数据

    5海底基槽开挖测量由于一般采用的是RTK加测深仪法定位精度不是很高因此使用前应进行?#32454;?#30340;校正观测最好选择在平潮时段

    6暗埋段施工

     

    四施工方案审核的重点和?#35757;?天

      港珠澳沉管隧道施工中主要的测量方案大体上有控制网?#29992;?#22797;测方案管节预制测量方案管节沉放对接方案沉降观测方案敞开段和暗埋段施工方案
     

    对专题所列每项工程分析出监理应重点控制的关键工序对每项关键工序?#24471;?#21487;列表质量检查项目允许偏差检查方法频率所依据的标准规范

    检查频率应分别列出施工单位检查频率和监理抽查频率
     

    五监理人员配备计划0.5天

    完成该监理工作需要配置的监理岗位组长专监监理?#20445;?#21450;人数建议列表可暂不列具体人员姓名
     

    六测量仪器配备计划0.5天

    根据沉管隧道施工的特点测量仪器按干坞预制及隧址施工两个大的测量组配置各测量组仪器配置应满足施工复测精度要求具体的仪器配置情况

    仪器名称

    精度指标

    数量

    备注

    GPS

    静态:5mm+0.5ppm

    4台

    采用1+3模式配置

    全站仪

    0.5″ 1mm+1ppm

    2台

    管节预制岛上段施工及沉管细部测量

    经纬仪

     

    2台

    管节预制检查

    水准仪

     

    2台

     

    测深仪

         

    电脑

     

    2台

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