一、        工程概況及特點

1、工程概況

港珠澳隧橋沉管沉隧全長5990m，其中沉管段5664m，共計32節(jié)段，東西兩人工島各設(shè)暗埋段163m；平均海面高程+0.54m，海床高程-17.51m，管節(jié)底部最低高程-44.5m，基槽底部最低高程-46m；基槽開挖采用1:7和1:3兩種坡率，基槽底超寬3.5m，超深0.5m。沉管段基礎(chǔ)E32、E1采用鉆孔樁，E30、E31、E2、E3采用PHC樁，其它為挖除軟土層，進(jìn)行換填處理；暗埋段基礎(chǔ)處理采用部分開挖換填+砂樁，基坑圍護(hù)采用地連墻、鉆孔排樁＋支撐系統(tǒng)。

2、港珠澳沉管測量的特點

1）隧址遠(yuǎn)離三地，且隧道全長5.9KM，水上無專用測量控制平臺，管節(jié)沉放對接定位常規(guī)測量技術(shù)滿足不了精度要求；

2）控制點分布在三地，點位分散，控制點復(fù)測、加密控制工作量大；

3）位于主航道上，水深浪急對水上測量定位影響大；

4）基槽開挖深、大，對水下標(biāo)高測量控制困難；

5）管節(jié)頂距海平面相差40m左右，對定位用的測量塔要有足夠的鋼度及穩(wěn)定性；

6）人工島上各永久結(jié)構(gòu)細(xì)部放樣精度要求高，必須采用常規(guī)測量手段，因此，需在島上建立施工用控制點，由于人工島的不穩(wěn)定性，控制點基礎(chǔ)處理投入大。

7）隧道為“W”形曲線，管節(jié)沉放對接技術(shù)復(fù)雜，計算工作量大。

二、沉管隧道測量

沉管隧道施工從干塢內(nèi)管節(jié)預(yù)制到隧址沉放對接各工序測量控制是一個系統(tǒng)工程，具體的測量內(nèi)容包括：控制網(wǎng)測量、干塢內(nèi)管節(jié)預(yù)制測量、海床挖除清理測量、管節(jié)浮運(yùn)沉放對接測量、沉管基礎(chǔ)樁測量、沉降觀測測量以及人工島上引道部、暗埋段及其它永久性工程測量。

1、控制網(wǎng)測量

1）、平面控制網(wǎng)測量

隧道控制網(wǎng)分首級網(wǎng)、加密網(wǎng)以及干塢內(nèi)管節(jié)預(yù)制控制網(wǎng)。首級網(wǎng)為隧道控制的基準(zhǔn)網(wǎng)，在設(shè)計交樁后，施工單位應(yīng)組織測量隊伍進(jìn)行同精度的交樁復(fù)測，復(fù)測方法可采用GPS靜態(tài)觀測，各項技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足《公路全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范》要求；加密網(wǎng)為施工過程中滿足施工需要加密的控制點，測量方法同樣可采用GPS靜態(tài)測量，觀測網(wǎng)形為邊連式同步擴(kuò)展圖形，各項技術(shù)指標(biāo)不低于GPS二級控制網(wǎng)要求；干塢內(nèi)管節(jié)預(yù)制控制網(wǎng)主要用于管節(jié)結(jié)構(gòu)尺寸檢查、特征點及測量塔位置標(biāo)定（一般為獨(dú)立坐標(biāo)系），精度要求高，可采用全站儀按二等邊角網(wǎng)技術(shù)要求進(jìn)行觀測。

2）高程測量

陸上高程控制點可采用精密水準(zhǔn)儀進(jìn)行觀測，跨海段采用三角高程對向觀測，觀測圖形為大地四邊形，各項觀測指標(biāo)：首級網(wǎng)復(fù)測不低于設(shè)計等級，塢內(nèi)控制點、加密網(wǎng)不低于二等水準(zhǔn)技術(shù)規(guī)范要求。

2、沉管對接測量

常規(guī)的方法是采用岸上三臺全站儀，使用計算機(jī)命令統(tǒng)一控制，同步觀測管節(jié)測量塔上三個固定棱鏡，適時動態(tài)的獲取測量塔上三點的同步坐標(biāo)數(shù)據(jù)，指導(dǎo)管節(jié)的沉放對接安裝。在這過程中，關(guān)鍵是測量塔的安裝、測量塔設(shè)計坐標(biāo)數(shù)據(jù)的確定、三臺儀器數(shù)據(jù)采集的同步性、觀測結(jié)果計算及時的提供。

港珠澳沉管隧道，隧址距離岸上較遠(yuǎn)，且隧道過長，常規(guī)測量方法無法進(jìn)行測量精確定位，鑒于GPS全球定位技術(shù)在跨海大橋中使用越來越多，定位精度在工程施工中得到認(rèn)可，沉管沉放對接采用GPS-RTK技術(shù)進(jìn)行同步數(shù)據(jù)采集定位。方法是將流動站上三臺GPS接收機(jī)安置在測量塔上，布置為三角形，沉放過程中精度要求不高，采用GPS-RTK技術(shù)進(jìn)行同步觀測，沉放到位穩(wěn)定后采用GPS靜態(tài)測量，精確的獲取管節(jié)位置的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)，指導(dǎo)管節(jié)的調(diào)整及下一管節(jié)的沉放施工。

1）GPS測量定位的優(yōu)點：a、全天候作業(yè)，不受天氣的影響；b、操作簡便、可提供三維坐標(biāo)；c、測站間無須通視，觀測時間短，數(shù)據(jù)同步性好。

2）測量塔的制作安裝

測量塔的作用是將水下管節(jié)的特征控制點引出水面，方便現(xiàn)場對沉放管節(jié)的姿態(tài)定位調(diào)整控制，因此，制作時應(yīng)有一定的鋼度及穩(wěn)定性，同時，測量塔應(yīng)高出水面2m左右的距離，以便安置測量設(shè)備。測量塔布置在管節(jié)前后端各一個，后端（對接端）塔頂設(shè)GPS接收機(jī)一臺，前端（推進(jìn)端）沿管節(jié)縱軸線對稱布置兩臺GPS接收機(jī)，兩臺間的橫向距離應(yīng)足夠大，最好是布置在管節(jié)兩側(cè)邊上，以便能準(zhǔn)確反應(yīng)控制管節(jié)沉放姿態(tài)。

3）測量塔設(shè)計坐標(biāo)確定

管節(jié)在干塢內(nèi)預(yù)制施工時，采用塢內(nèi)管節(jié)預(yù)制控制點（一般為沿管節(jié)軸線建立的獨(dú)立坐標(biāo)系），測量管節(jié)特征點與測量塔的相對位置關(guān)系，通過設(shè)計提供的管節(jié)特征點坐標(biāo)與實測對應(yīng)特征坐標(biāo)進(jìn)行三維坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，求出轉(zhuǎn)換參數(shù)后，即可推出測量控制塔在設(shè)計坐坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。

3、海底基槽開挖測量

本工程海底基槽開挖具有線路長、斷面寬、槽底標(biāo)高低的特點，測量定位采用GPS-RTK技術(shù)配合超聲波測深儀控制。測量前，應(yīng)在已知點上對GPS-RTK進(jìn)行檢校，在不同水域校正測深儀的聲速，保證水深值的正確性，觀測時可同步采用驗潮站驗潮數(shù)據(jù)進(jìn)行校核。測量內(nèi)容有基槽開挖斷面標(biāo)高測量、基槽換填測量等。

4、干塢預(yù)制測量

干塢預(yù)制測量內(nèi)容包括：管節(jié)的長度、寬度、高度，前后端面的形狀、平整度；對接端、尾端坐標(biāo)的確定；對接端、尾端與管節(jié)中心軸線的夾角；測量塔安裝及位置坐標(biāo)的確定。由于是在預(yù)制廠小范圍的施工，且節(jié)段預(yù)制及特征點標(biāo)定精度要求高，測量定位采用高精度的全站儀和水準(zhǔn)儀按常規(guī)的測量方法觀測，對同一管節(jié)特征點采集的數(shù)據(jù)應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)密平差處理。

 1）管節(jié)特征點的布置與測量

節(jié)段特征點一般設(shè)在管頂及管內(nèi)，管頂最少布設(shè)三點，可布設(shè)在管節(jié)制作軸線中點和測量塔基座十字線與管段軸線交點處，管內(nèi)特征點一般為四點，分別設(shè)在對應(yīng)的管段封門中線上。特征點平面位置用極坐標(biāo)法直接測量，高程按四等水準(zhǔn)精度要求測設(shè)。

 2）管段兩端面特征點測設(shè)

管段端面四個角點的測量主要是為了評定管段的制作質(zhì)量是否滿足設(shè)計要求，以及管段沉放后準(zhǔn)確計算相鄰管段端面的相對位置。導(dǎo)向裝置的測量主要是為了管段的沉放對接測量，導(dǎo)向裝置測量時要特別注意兩個導(dǎo)向裝置相對高差的測量，因為對于曲線管段，其三維扭曲的調(diào)整主要是通過調(diào)整導(dǎo)向裝置的相對高差來確定。測量方法同上。

3）測量塔控制點測量

 測量塔的標(biāo)定是沉管測量中非常重要的一個環(huán)，在進(jìn)行測量塔控制點標(biāo)定時，首先要測定管段頂面四個角點的相對高差，以便確定管段的縱傾和橫傾。本工程中，由于塔高度大，高程測量可采用全站儀三角高程法和水準(zhǔn)儀掛尺法精確測量。

5、人工島上引道段和暗埋段測量

人工島作為永久性結(jié)構(gòu)，測量內(nèi)容包括包括島上附屬永久性結(jié)構(gòu)物測量、引道段測量及暗埋段測量。島上前期施工主要是地基處理，精度要求不是很高，可采用GPS-RTK技術(shù)進(jìn)行現(xiàn)場放樣，后期進(jìn)入暗埋段及救援碼頭等細(xì)部結(jié)構(gòu)施工時，由于精度要求高、基坑槽深，GPS-RTK技術(shù)就無法使用。因此，在島上基礎(chǔ)處理完成，地基相對穩(wěn)定后，設(shè)立兩至三個控制點（控制點基礎(chǔ)應(yīng)進(jìn)行加固處理，確保點位穩(wěn)定），采用高精度的全站儀、水準(zhǔn)儀按常規(guī)測量手段進(jìn)行定位。 

控制點測量見前述，島上高程測量由于跨海距離大，水上無固定平臺，前期可采用GPS擬合高程。

暗埋段施工完成后，應(yīng)將控制點引測進(jìn)暗埋段受施工影響小的位置，作為后期管內(nèi)測量的控制基準(zhǔn)點。

6、管內(nèi)測量

管段沉放結(jié)束，打開水封門后，應(yīng)進(jìn)行管內(nèi)測量，測量分為軸線、高程偏差測量，是評價管段沉放是否滿足設(shè)計要求的重要依據(jù)。

7、沉管隧道沉降觀測

管底基礎(chǔ)處理結(jié)束后，主要是進(jìn)行沉降觀測，觀測基準(zhǔn)點可選擇設(shè)在暗埋段受施工影響小的部位，并采取相應(yīng)的防護(hù)措施，防止人為的破壞。沉降觀測宜采用S1級精密水準(zhǔn)儀，按二等水準(zhǔn)測量的精度要求，組成閉合環(huán)進(jìn)行觀測，觀測結(jié)果應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)密的平差計算處理。

8、海上基礎(chǔ)樁測量

沉管隧道基礎(chǔ)樁有鉆孔樁及PHC樁等，對近島段的鉆孔樁可采用島上控制點用極坐標(biāo)法放樣，也可采用RTK技術(shù)放樣。海上PHC樁采用打樁船施工時，打樁船一般都配有自動化的水上定位系統(tǒng)（該系統(tǒng)在跨海大橋鋼管樁的沉樁定位中，取得了很高的精度）。在前期的沉樁施工中，應(yīng)采用島上控制點按常規(guī)測量方法對沉樁進(jìn)行檢查，確保打樁船沉樁系統(tǒng)運(yùn)行正常。

三、沉管隧道施工監(jiān)理控制重點及難點

 1、 首級控制網(wǎng)分布三地，受交通、觀測條件等限制，控制網(wǎng)復(fù)測工作量大、技術(shù)復(fù)雜。復(fù)測原則是同等精度觀測，作為承包商從設(shè)備、技術(shù)力量、進(jìn)度按排等因素上考慮，復(fù)測都比較困難，因此，能否快速高精度的完成復(fù)測工作是整個沉管施工控制的關(guān)鍵；

人工島上各結(jié)構(gòu)部位施工放樣，需設(shè)置永久性控制點，由于人工島前期基礎(chǔ)的不穩(wěn)定性，對控制點需采取措施加固處理，一次性投入比較大。控制點使用過程中，前期復(fù)測頻率應(yīng)加大，穩(wěn)定后頻率可定為一個季度復(fù)測一次。

 2、干塢預(yù)制廠管節(jié)特征點標(biāo)定測量應(yīng)有較高的精度，設(shè)計坐標(biāo)系與管節(jié)坐標(biāo)系間轉(zhuǎn)換參數(shù)求取應(yīng)嚴(yán)密（一般為七參數(shù)），計算準(zhǔn)確。

測量塔結(jié)構(gòu)應(yīng)經(jīng)專門的設(shè)計計算，必要時應(yīng)在同等水深環(huán)境條件下進(jìn)行試驗，確保塔身具有一定的穩(wěn)定性和鋼度。

3、水上施工GPS-RTK技術(shù)參考站與流動站間直線距離不宜過大（<15km），建議在人工島基礎(chǔ)穩(wěn)定后，在上面建立施工用參考站（指揮部建有cors系統(tǒng)除外）。

4、管節(jié)沉放對接施工中，特征控制點數(shù)據(jù)采集應(yīng)同步，數(shù)據(jù)處理結(jié)果應(yīng)及時，因此，應(yīng)建立計算機(jī)與觀測儀器間的通訊連接，實現(xiàn)統(tǒng)一觀測命令發(fā)出、數(shù)據(jù)采集及計算全自動化，為管節(jié)適時姿態(tài)調(diào)整提供正確指令。

管節(jié)對接穩(wěn)定后，應(yīng)精確的測量管節(jié)的姿態(tài)，并據(jù)此計算管節(jié)對接面位置、軸線偏位、標(biāo)高，為下一管節(jié)安裝提供對接數(shù)據(jù)。

5、海底基槽開挖測量，由于一般采用的是RTK加測深儀法，定位精度不是很高，因此，使用前應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的校正，觀測最好選擇在平潮時段。

6、暗埋段施工

 

四、施工方案審核的重點和難點（1天）

  港珠澳沉管隧道施工中，主要的測量方案大體上有《控制網(wǎng)加密復(fù)測方案》、《管節(jié)預(yù)制測量方案》、《管節(jié)沉放對接方案》、《沉降觀測方案》、《敞開段和暗埋段施工方案》。
 

對專題所列每項工程，分析出監(jiān)理應(yīng)重點控制的關(guān)鍵工序。對每項關(guān)鍵工序說明（可列表）質(zhì)量檢查項目、允許偏差、檢查方法、頻率、所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

檢查頻率應(yīng)分別列出施工單位檢查頻率和監(jiān)理抽查頻率。
 

五、監(jiān)理人員配備計劃（0.5天）

完成該監(jiān)理工作，需要配置的監(jiān)理崗位（組長、專監(jiān)、監(jiān)理員）及人數(shù)（建議列表），可暫不列具體人員姓名。
 

六、測量儀器配備計劃（0.5天）

根據(jù)沉管隧道施工的特點，測量儀器按干塢預(yù)制及隧址施工兩個大的測量組配置。各測量組儀器配置應(yīng)滿足施工復(fù)測精度要求，具體的儀器配置情況：