盾構測量作業(yè)關鍵工序操作手冊一、目的盾構測量作業(yè)是盾構施工中的關鍵環(huán)節(jié)，其目的在于確保盾構機按照設計線路準確掘進，保證隧道的軸線偏差控制在允許范圍內，從而提高隧道施工的質量和安全性。通過精確的測量，可以及時發(fā)現(xiàn)盾構機的位置偏差并進行調整，避免因偏差過大導致的隧道滲漏、管片安裝困難等問題，同時也能為后續(xù)的隧道施工提供可靠的基礎數據。二、前置條件人員要求1.測量人員應具備相關專業(yè)知識和技能，持有有效的測量職業(yè)資格證書。2.熟悉盾構測量的工藝流程和操作規(guī)程，經過專業(yè)的盾構測量培訓。3.具備良好的團隊協(xié)作能力和責任心，能夠認真負責地完成測量任務。設備要求1.全站儀：應具有高精度的測角和測距功能，測量精度應滿足盾構測量的要求。全站儀應定期進行校準和維護，確保其測量精度和可靠性。2.水準儀：用于高程測量，精度應符合相關標準。水準儀應進行嚴格的檢驗和校正，保證測量結果的準確性。3.盾構導向系統(tǒng)：選用成熟可靠的盾構導向系統(tǒng)，如VMT導向系統(tǒng)等。導向系統(tǒng)應具備實時監(jiān)測、數據處理和偏差報警等功能，能夠準確顯示盾構機的位置和姿態(tài)信息。4.其他輔助設備：如棱鏡、鋼尺、對講機等，應保證其質量和性能良好，滿足測量工作的需要。環(huán)境要求1.施工現(xiàn)場應具備良好的通視條件，避免障礙物對測量視線的遮擋。在測量前，應對施工現(xiàn)場進行清理和規(guī)劃，確保測量工作的順利進行。2.測量區(qū)域內的地面應堅實平整，避免因地面沉降或變形對測量結果產生影響。對于松軟地面，應采取相應的加固措施。3.施工現(xiàn)場應提供穩(wěn)定的電源和通信條件，以保證測量設備的正常運行和數據的實時傳輸。三、詳細步驟施工控制網的建立1.首級控制網的復測收集工程區(qū)域內的首級控制網資料，包括控制點的坐標、高程等信息。使用全站儀和水準儀對首級控制網進行復測，復測精度應符合相關規(guī)范要求。對復測數據進行平差計算，分析控制點的穩(wěn)定性和精度。如果發(fā)現(xiàn)控制點存在異常情況，應及時與相關部門溝通，采取相應的處理措施。2.加密控制網的建立根據盾構施工的需要，在施工現(xiàn)場附近建立加密控制網。加密控制點應選擇在通視良好、穩(wěn)定可靠的位置，并做好保護措施。使用全站儀采用邊角測量的方法測定加密控制點的坐標，使用水準儀進行高程測量。對加密控制網的數據進行平差計算，確定加密控制點的最終坐標和高程。加密控制網的精度應滿足盾構測量的要求，點位中誤差應不超過規(guī)定值。盾構始發(fā)井測量1.始發(fā)井洞門中心坐標和高程測量在始發(fā)井施工完成后，使用全站儀和水準儀對洞門中心的坐標和高程進行精確測量。測量時，應在洞門圓周上均勻選取多個測量點，取平均值作為洞門中心的坐標和高程。對測量結果進行反復核對和校驗，確保洞門中心坐標和高程的準確性。洞門中心的坐標和高程誤差應控制在極小范圍內，以保證盾構機的準確始發(fā)。2.始發(fā)井凈空尺寸測量使用鋼尺或激光測距儀對始發(fā)井的凈空尺寸進行測量，包括井壁的垂直度、寬度、高度等參數。繪制始發(fā)井凈空尺寸的測量圖，標注出測量數據和偏差情況。如果凈空尺寸偏差超過允許范圍，應及時采取處理措施，如對井壁進行修整等。盾構機安裝測量1.盾構機基座安裝測量根據設計要求，使用全站儀和水準儀對盾構機基座的位置和高程進行精確放樣。在基座安裝過程中，實時監(jiān)測基座的安裝精度，確保其符合設計標準。采用水平儀和鉛垂線等工具檢查基座的水平度和垂直度，基座的水平度誤差應不超過規(guī)定值，垂直度偏差應控制在極小范圍內。2.盾構機姿態(tài)測量在盾構機安裝完成后，使用盾構導向系統(tǒng)對盾構機的初始姿態(tài)進行測量，包括盾構機的俯仰角、滾動角和方位角等參數。將測量得到的盾構機姿態(tài)數據與設計值進行對比，如有偏差應及時進行調整。調整時，可通過調整盾構機的千斤頂行程等方式來改變盾構機的姿態(tài)。盾構掘進過程中的測量1.常規(guī)測量導線測量：隨著盾構機的掘進，定期進行導線測量，將控制點向前延伸。導線測量應采用附和導線或閉合導線的形式，測量精度應符合相關規(guī)范要求。水準測量：每隔一定距離進行水準測量，傳遞高程信息。水準測量應采用附和水準路線或閉合水準路線，確保高程傳遞的準確性。盾構機姿態(tài)測量：利用盾構導向系統(tǒng)實時監(jiān)測盾構機的姿態(tài)變化，每隔一定時間記錄一次盾構機的俯仰角、滾動角和方位角等參數。2.自動導向系統(tǒng)測量盾構導向系統(tǒng)應在盾構機掘進過程中始終保持正常運行，實時顯示盾構機的位置和姿態(tài)信息。定期對導向系統(tǒng)進行校準和檢查，確保其測量精度和可靠性。校準過程中，應使用高精度的測量設備進行對比測量，對導向系統(tǒng)的測量數據進行修正和調整。當導向系統(tǒng)出現(xiàn)故障或數據異常時，應及時采取手動測量的方式進行應急處理，并對導向系統(tǒng)進行維修和調試。管片安裝測量1.管片安裝前測量在管片安裝前，使用全站儀和水準儀對已安裝管片的姿態(tài)和位置進行測量，檢查管片的拼裝質量和偏差情況。根據測量結果，計算出待安裝管片的位置和姿態(tài)調整參數，為管片的準確安裝提供依據。2.管片安裝過程中測量在管片安裝過程中，實時監(jiān)測管片的安裝位置和姿態(tài)，確保管片的安裝精度符合設計要求。采用楔形塊等調整裝置對管片的姿態(tài)進行微調，使管片的拼接緊密、平整，管片之間的錯臺和間隙應控制在允許范圍內。3.管片安裝后測量管片安裝完成后，再次對管片的位置和姿態(tài)進行測量，檢查管片的最終安裝質量。對測量數據進行記錄和分析，建立管片安裝的質量檔案，為后續(xù)的施工提供參考。貫通測量1.貫通誤差預計在盾構隧道貫通前，根據測量數據和盾構機的掘進情況，對貫通誤差進行預計。預計內容包括橫向貫通誤差、縱向貫通誤差和高程貫通誤差等。采用科學合理的誤差預計方法，如誤差傳播定律等，對貫通誤差進行精確計算。根據預計結果，制定相應的控制措施，確保貫通誤差在允許范圍內。2.貫通測量實施在盾構隧道即將貫通時，加強測量工作的頻率和精度。采用多種測量方法進行貫通測量，如導線測量、水準測量等，相互驗證測量結果。當盾構機接近貫通面時，精確測量貫通面的位置和尺寸，為盾構機的準確貫通提供保障。3.貫通誤差調整貫通后，對貫通誤差進行實測，將實測結果與預計值進行對比分析。根據貫通誤差的大小和方向，采取相應的調整措施。對于橫向貫通誤差，可通過調整管片的拼裝方式或盾構機的掘進方向進行修正；對于縱向貫通誤差和高程貫通誤差，可通過調整管片的厚度或坡度等方式進行調整。四、截圖示意由于無法直接提供截圖，以下為各關鍵步驟可能涉及的截圖說明：1.施工控制網建立：可展示首級控制網的控制點分布圖、加密控制網的測量數據表格及平差計算結果截圖，讓操作人員直觀了解控制網的建立情況和數據處理過程。2.盾構機安裝測量：提供盾構機基座安裝時全站儀測量的現(xiàn)場截圖，以及盾構導向系統(tǒng)顯示的盾構機初始姿態(tài)參數界面截圖，便于操作人員對照實際情況和系統(tǒng)顯示進行安裝和姿態(tài)調整。3.盾構掘進過程中的測量：展示導線測量的外業(yè)觀測記錄截圖、水準測量的水準路線圖及測量數據截圖，以及盾構導向系統(tǒng)實時顯示的盾構機姿態(tài)變化曲線截圖，幫助操作人員理解和分析測量數據。4.管片安裝測量：呈現(xiàn)管片安裝前已安裝管片的測量數據表格截圖、管片安裝過程中千斤頂行程調整的操作界面截圖，以及管片安裝后測量的管片位置和姿態(tài)偏差分析圖截圖，方便操作人員掌握管片安裝的各個環(huán)節(jié)。5.貫通測量：給出貫通誤差預計的計算模型和結果截圖、貫通測量實施過程中的測量數據對比截圖，以及貫通誤差調整后的效果對比截圖，使操作人員清晰了解貫通測量的全過程和調整效果。五、常見問題與排錯提示測量數據不準確1.原因分析測量設備精度不夠或未進行定期校準。測量環(huán)境存在干擾因素，如施工現(xiàn)場的震動、光線不足等。測量人員操作不規(guī)范，如讀數錯誤、測量方法不當等。2.排錯提示定期對測量設備進行校準和維護，使用高精度的測量設備進行關鍵測量工作。改善測量環(huán)境，避免在惡劣條件下進行測量。如在震動較大的情況下，可采取減震措施；在光線不足時，增加照明設備。加強對測量人員的培訓和管理，規(guī)范測量操作流程，要求測量人員在測量過程中認真仔細，多次讀數取平均值。盾構導向系統(tǒng)故障1.原因分析導向系統(tǒng)硬件故障，如傳感器損壞、電纜連接松動等。軟件系統(tǒng)出現(xiàn)錯誤，如程序崩潰、數據傳輸異常等。外界干擾因素影響導向系統(tǒng)的正常運行，如電磁波干擾等。2.排錯提示定期檢查導向系統(tǒng)的硬件設備，及時更換損壞的傳感器和電纜等部件。在日常維護中，對硬件設備進行清潔和保養(yǎng)，確保其正常工作。對導向系統(tǒng)的軟件進行定期更新和維護，及時修復軟件漏洞。當出現(xiàn)軟件故障時，可嘗試重啟系統(tǒng)或恢復到上一正常狀態(tài)。采取屏蔽措施減少外界干擾，如在導向系統(tǒng)周圍設置屏蔽罩等。同時，檢查施工現(xiàn)場的電子設備，避免其對導向系統(tǒng)產生干擾。盾構機姿態(tài)偏差過大1.原因分析地質條件變化導致盾構機受力不均，引起姿態(tài)偏差。盾構機操作不當，如千斤頂行程控制不準確等。測量數據不準確，導致對盾構機姿態(tài)的判斷失誤。2.排錯提示加強對地質條件的監(jiān)測和分析，根據地質變化情況及時調整盾構機的掘進參數，如推進速度、千斤頂推力等。提高盾構機操作人員的技術水平，嚴格按照操作規(guī)程進行操作。在操作過程中，密切關注盾構機的姿態(tài)變化，及時調整千斤頂的行程。對測量數據進行反復核對和校驗，確保測量結果的準確性。當發(fā)現(xiàn)測量數據異常時，應重新進行測量和分析。管片安裝偏差1.原因分析盾構機姿態(tài)偏差導致管片安裝位置不準確。管片拼裝工藝不當，如管片之間的螺栓擰緊力矩不均勻等。管片質量問題，如管片尺寸偏差過大等。2.排錯提示及時調整盾構機的姿態(tài)，使其符合設計要求，為管片的準確安裝創(chuàng)造條件。在調整盾構機姿態(tài)時，應緩慢進行，避免對已安裝管片