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節段，東西兩人工島各設暗埋段163m；平均海面高程+0.54m，海床高程-17.51m，管節底部最低高程-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E32、E1采用鉆孔樁，E30、E31、E2、E3采用PHC樁，其它為挖除軟土層，進行換填處理；暗埋段基礎處理采用部分開挖換填+砂樁，基坑圍護采用地連墻、鉆孔排樁＋支撐系統。

2、港珠澳沉管測量的特點

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

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，對水下標高測量控制困難；

5）管節頂距海平面相差40m左右，對定位用的測量塔要有足夠的鋼度及穩定性；

6）人工島上各永久結構細部放樣精度要求高，必須采用常規測量手段，因此，需在島上建立施工用控制點，由于人工島的不穩定性，控制點基礎處理投入大。

7）隧道為“W”形曲線，管節沉放對接技術復雜，計算工作量大。

二、沉管隧道測量

沉管隧道施工從干塢內管節預制到隧址沉放對接各工序測量控制是一個系統工程，具體的測量內容包括：控制網測量、干塢內管節預制測量、海床挖除清理測量、管節浮運沉放對接測量、沉管基礎樁測量、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、控制網測量

1）、平面控制網測量

隧道控制網分首級網、加密網以及干塢內管節預制控制網。首級網為隧道控制的基準網，在設計交樁后，施工單位應組織測量隊伍進行同精度的交樁復測，復測方法可采用GPS靜態觀測，各項技術指標應滿足《公路全球定位系統（GPS）測量規范》要求；加密網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靜態測量，觀測網形為邊連式同步擴展圖形，各項技術指標不低于GPS二級控制網要求；干塢內管節預制控制網主要用于管節結構尺寸檢查、特征點及測量塔位置標定（一般為獨立坐標系），精度要求高，可采用全站儀按二等邊角網技術要求進行觀測。

2）高程測量

陸上高程控制點可采用精密水準儀進行觀測，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：首級網復測不低于設計等級，塢內控制點、加密網不低于二等水準技術規范要求。

2、沉管對接測量

常規的方法是采用岸上三臺全站儀，使用計算機命令統一控制，同步觀測管節測量塔上三個固定棱鏡，適時動態的獲取測量塔上三點的同步坐標數據，指導管節的沉放對接安裝。在這過程中，關鍵是測量塔的安裝、測量塔設計坐標數據的確定、三臺儀器數據采集的同步性、觀測結果計算及時的提供。

港珠澳沉管隧道，隧址距離岸上較遠，且隧道過長，常規測量方法無法進行測量精確定位，鑒于GPS全球定位技術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可，沉管沉放對接采用GPS-RTK技術進行同步數據采集定位。方法是將流動站上三臺GPS接收機安置在測量塔上，布置為三角形，沉放過程中精度要求不高，采用GPS-RTK技術進行同步觀測，沉放到位穩定后采用GPS靜態測量，精確的獲取管節位置的三維坐標數據，指導管節的調整及下一管節的沉放施工。

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

2）測量塔的制作安裝

測量塔的作用是將水下管節的特征控制點引出水面，方便現場對沉放管節的姿態定位調整控制，因此，制作時應有一定的鋼度及穩定性，同時，測量塔應高出水面2m左右的距離，以便安置測量設備。測量塔布置在管節前后端各一個，后端（對接端）塔頂設GPS接收機一臺，前端（推進端）沿管節縱軸線對稱布置兩臺GPS接收機，兩臺間的橫向距離應足夠大，最好是布置在管節兩側邊上，以便能準確反應控制管節沉放姿態。

3）測量塔設計坐標確定

管節在干塢內預制施工時，采用塢內管節預制控制點（一般為沿管節軸線建立的獨立坐標系），測量管節特征點與測量塔的相對位置關系，通過設計提供的管節特征點坐標與實測對應特征坐標進行三維坐標轉換，求出轉換參數后，即可推出測量控制塔在設計坐坐標系中的坐標。

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、槽底標高低的特點，測量定位采用GPS-RTK技術配合超聲波測深儀控制。測量前，應在已知點上對GPS-RTK進行檢校，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據進行校核。測量內容有基槽開挖斷面標高測量、基槽換填測量等。

4、干塢預制測量

干塢預制測量內容包括：管節的長度、寬度、高度，前后端面的形狀、平整度；對接端、尾端坐標的確定；對接端、尾端與管節中心軸線的夾角；測量塔安裝及位置坐標的確定。由于是在預制廠小范圍的施工，且節段預制及特征點標定精度要求高，測量定位采用高精度的全站儀和水準儀按常規的測量方法觀測，對同一管節特征點采集的數據應進行嚴密平差處理。

 1）管節特征點的布置與測量

節段特征點一般設在管頂及管內，管頂最少布設三點，可布設在管節制作軸線中點和測量塔基座十字線與管段軸線交點處，管內特征點一般為四點，分別設在對應的管段封門中線上。特征點平面位置用極坐標法直接測量，高程按四等水準精度要求測設。

 2）管段兩端面特征點測設

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

 測量塔的標定是沉管測量中非常重要的一個環，在進行測量塔控制點標定時，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構，測量內容包括包括島上附屬永久性結構物測量、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技術進行現場放樣，后期進入暗埋段及救援碼頭等細部結構施工時，由于精度要求高、基坑槽深，GPS-RTK技術就無法使用。因此，在島上基礎處理完成，地基相對穩定后，設立兩至三個控制點（控制點基礎應進行加固處理，確保點位穩定），采用高精度的全站儀、水準儀按常規測量手段進行定位。 

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，應將控制點引測進暗埋段受施工影響小的位置，作為后期管內測量的控制基準點。

6、管內測量

管段沉放結束，打開水封門后，應進行管內測量，測量分為軸線、高程偏差測量，是評價管段沉放是否滿足設計要求的重要依據。

7、沉管隧道沉降觀測

管底基礎處理結束后，主要是進行沉降觀測，觀測基準點可選擇設在暗埋段受施工影響小的部位，并采取相應的防護措施，防止人為的破壞。沉降觀測宜采用S1級精密水準儀，按二等水準測量的精度要求，組成閉合環進行觀測，觀測結果應進行嚴密的平差計算處理。

8、海上基礎樁測量

沉管隧道基礎樁有鉆孔樁及PHC樁等，對近島段的鉆孔樁可采用島上控制點用極坐標法放樣，也可采用RTK技術放樣。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（該系統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，應采用島上控制點按常規測量方法對沉樁進行檢查，確保打樁船沉樁系統運行正常。

三、沉管隧道施工監理控制重點及難點

 1、 首級控制網分布三地，受交通、觀測條件等限制，控制網復測工作量大、技術復雜。復測原則是同等精度觀測，作為承包商從設備、技術力量、進度按排等因素上考慮，復測都比較困難，因此，能否快速高精度的完成復測工作是整個沉管施工控制的關鍵；

人工島上各結構部位施工放樣，需設置永久性控制點，由于人工島前期基礎的不穩定性，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，前期復測頻率應加大，穩定后頻率可定為一個季度復測一次。

 2、干塢預制廠管節特征點標定測量應有較高的精度，設計坐標系與管節坐標系間轉換參數求取應嚴密（一般為七參數），計算準確。

測量塔結構應經專門的設計計算，必要時應在同等水深環境條件下進行試驗，確保塔身具有一定的穩定性和鋼度。

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

4、管節沉放對接施工中，特征控制點數據采集應同步，數據處理結果應及時，因此，應建立計算機與觀測儀器間的通訊連接，實現統一觀測命令發出、數據采集及計算全自動化，為管節適時姿態調整提供正確指令。

管節對接穩定后，應精確的測量管節的姿態，并據此計算管節對接面位置、軸線偏位、標高，為下一管節安裝提供對接數據。

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，使用前應進行嚴格的校正，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《控制網加密復測方案》、《管節預制測量方案》、《管節沉放對接方案》、《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，分析出監理應重點控制的關鍵工序。對每項關鍵工序說明（可列表）質量檢查項目、允許偏差、檢查方法、頻率、所依據的標準規范。

檢查頻率應分別列出施工單位檢查頻率和監理抽查頻率。
 

五、監理人員配備計劃（0.5天）

完成該監理工作，需要配置的監理崗位（組長、專監、監理員）及人數（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）

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

儀器名稱	精度指標	數量	備注
GPS	靜態:5mm+0.5ppm	4臺	采用1+3模式配置
全站儀	0.5″ 1mm+1ppm	2臺	管節預制、島上段施工及沉管細部測量
經緯儀		2臺	管節預制檢查
水準儀		2臺
測深儀
電腦		2臺