cpiii建网测量

1、CPIII控制网建网与施测中交一公局一公司双城制梁场宋宝欢摘要：在无砟轨道施工中，铺轨控制基桩不仅是加密基桩的基准点，也是无砟轨道铺设的控制点，它的精确测设是保证轨道施工质量的关键。布设CPIII网的目的就在于准确地测设铺轨控制基桩，确保无砟轨道施工满足线路平顺性要求。关键词：CPIII控制网 测设 精度要求一、 工程概况 哈大客运专线是国家重点工程项目。自大连DK0+681.9起，至于哈尔滨站DK931+800,正线全长903正线公里，双线运行。中交一公局一公司负责DK856+117.31DK883+226.24段的CPIII控制网的建网及测设工作。二、技术依据 1、客运专线无砟轨道铁路工程

2、测量暂行规定铁建设2006189号。2、全球定位系统(GPS)铁路规范（GB/T18314-2001）3、国家一、二等水准测量规范（GB128971991）4、精密工程测量规范（GB/T153141994）5、铁道部有关规定、标准及有关设计资料。三、无砟轨道CP控制网测量的时机在施工期间布设了精密测量控制网，用于施工放样，目前线下工程正在紧锣密鼓的进行中，面对工期紧张的局面，无砟轨道的铺设显得尤其重要，而CP控制网的测量工作则成了最紧迫、最关键的环节；由于无砟轨道对线下基础工程的工后沉降要求非常严格，CP的控制网测量应待线下工程沉降和变形满足要求，且无砟轨道铺设条件评估通过后进行，对竣工的线下

3、工程在铺设无砟轨道前首先应进行线下精密控制网复测，以提前处理施工放样引起的误差超限，为铺设无砟轨道奠定良好的基础。四、线下精密控制网复测CP的控制网施测前，施工单位应对线下精密控制网（CP控制点、CP控制点、水准基点、加密点）进行复测，确保CP控制网测量基准准确可靠。(一)平面复测哈大铁路客运专线TJ-3标，地势较为平坦，地面高杆农作物长势良好，通视条件较差。线下精密控制网平面复测易采用GPS测量。 1、各级平面控制网技术要求控制网级别测量方法测量等级CPGPSB级CP、加密点GPSC级2、GPS测量的精度指标控制网级别基线边方向中误差最弱边相对中误差CP1.31/170 000CP、加密点1

4、.71/100 0003、GPS接收机的精度指标 级别B C a（mm）810b（mm/km）15注：a固定误差（mm）；b比例误差系数。各级GPS网相邻点间弦长精度用下式表示：式中 中误差（mm）；d相邻点间距离（km）。4、GPS测量作业的基本技术要求 级别项目BC静态测量卫星高度角(°)1515有效卫星总数54时段中任一卫星有效观测时间(min)3020时段长度(min)9060观测时段数212数据采样间隔(S)15601560PDOP或GDOP68天线的对中精度为1mm，每时段观测前后分别量取天线高，误差不大于2mm，取两次平均值作为最终结果。5、GPS测量网形设计GPS网以

5、CP对点作为联结边，采用边联式构网，控制网以大地四边形为基本图形组成带状网。每个控制点至少有3个以上的基线方向。6、复测限差要求CP控制点、CP控制点、加密点的复测应满足X、Y坐标差值不大于±2cm。(二)高程复测高程复测按二等水准测量的方法进行测量，复测相邻水准点间的高差。1、水准测量精度要求水准测量等 级每千米水准测量偶然中误差M每千米水准测量全中误差MW限 差检测已测段高差之差往返测不符值附合路线或环线闭合差左右路线高差不符值二等水准1.02.0644注：单位（mm）。2、水准测量的技术标准等级每千米高差全中误差（mm）路线长度（km）水准仪等级水准尺观 测 次 数往返较差或闭

6、合差（mm）与已知点联测附合或环线二等2400DS1因瓦往返往返4注：表中L为往返测段、附合或环线的水准路线长度，单位km。3、水准观测主要技术要求等级水准尺类型水准仪等级视距（m）前后视距差（m）测段的前后视距累积差（m）视线高度（m）二等因瓦DS1501.03.0下丝读数0.3观测读数和记录的数字取位：使用DS05 或DS1级仪器，应读记至0.05mm或0.1mm；使用数字水准仪应读记至0.01mm；使用区格式木尺应读记至1mm。4、水准测量计算取位应符合下表的规定：等级往（返）测距离总和（km）往（返）测距离中数（km）各测站高差（mm）往（返）测高差总和（mm）往（返）测高差中数（mm

7、）高程（mm）二等、精密水准0.010.10.010.010.10.1水准测量作业结束后，每条水准路线应按测段往返测高差不符值计算偶然中误差M；当水准网的环数超过20个时，还应按环线闭合差计算Mw。M和Mw应符合规定，否则应对较大闭合差的路线进行重测。M和Mw应按下列公式计算： 式中： 测段往返高差不符值（mm）； L 测段长（km）； n 测段数； W 经过各项修正后的水准环线闭合差（mm）； N 水准环数。5、保证水准测量精度的操作要点（1）二等水准测量应进行往返观测，观测顺序如下：往测：奇数站为后前前后，偶数站为前后后前返测：奇数站为前后后前，偶数站为后前前后 （2）测量时应保证前后视距

8、尽可能相等，前后视距差满足规范要求。（3）用竹竿辅助安置水准尺，确保水准尺在观测时处于竖直状态。（4）水准测量时，将尺垫安放在坚实的地方，防止尺垫下沉。6、高程复测限差要求 高程复测限差要求应满足6，L为侧段长度，单位为km。五、CP控制网测量（一）、CPIII控制点的测量标志CP控制点的测量标志由测量棱镜与直立套筒组成，测量棱镜应有相应的资质认证，球形棱镜外径应为45mm；直立套筒应采用抗腐蚀、耐磨的材料制成，且需易于保护。CP测量标志的加工和安装精度要求见下表1。表1 CP测量标志的加工和安装精度要求CP测量标志几何尺寸的加工误差重复性安装误差互换性安装误差精度指标±0.01mm

9、±0.05mm±0.3mm±0.3mm注：1 、CP测量标志应满足“铁建设200880号” 文的相关要求。2、 CP测量标志重复性安装误差和互换性安装误差，指的是X、Y、H三方向的误差应均小于±0.3mm。（二）、CPIII控制点的埋设与编号1、CPIII控制点的埋设CP控制点应沿线路布置在路基两侧的接触网杆或基础、桥梁防撞墙、隧道侧壁上，当CP控制点布置在桥梁防撞墙上时，点位应设置在桥墩固定支座端上方的防撞墙上。CP控制点沿线路布置时纵向间距宜为60m左右，且不应大于70 m、横向间距不超过结构宽度。各CP点应大致等高，其高度应在设计轨道顶面以上30c

10、m的地方。2、CPIII控制点的编号CP控制点编号的标注应全线统一采用大小为4cm的正楷字体刻绘，并用白色油漆抹底，绿色油漆填写编号字体。CP控制点的编号定义如下：CP的点号由七位数组成，从左到右前四位数表示CP点所在里程的整公里数，第五位是“3”表示是CP网点，后两位数字表示点的顺序号，点的顺序号为单数表示该点在里程增加方向的左侧，点的顺序号为双数表示该点在里程增加方向的右侧，当里程不足千、百、拾公里时，加“0”填充以保证CP的点号都是七位数齐全。CP网测量的自由设站点号也由七位数组成，从左到右第一位为大写英文字母“Z”表示测站，第二、三、四、五位数为CP点所在里程的整公里数，第六、七位数字

11、表示测站的序号。当里程不足千、百、拾公里时，加“0”填充以保证CP的自由设站号都是七位数齐全。(三)、CPIII控制网区段的划分和区段之间的连接CP控制网的区段定义为在上一级控制网点约束下进行本次平差计算的CP网的范围。CP控制网（包括平面网和高程网）可分区段分别进行观测和平差计算，区段的长度不宜低于4km。CP平面网区段的两端必须起止在上一级控制网点（CP或CP）上，而且应保证有连续的三个自由设站与上一级控制网点联测。CP高程网要满足区段中联测的上一级水准点的数量不得少于3个，而且CP高程网区段的两端必须起止在上一级水准点上。CP网区段与区段之间，至少应该有四对（8个）CP点作为公共点在相邻

12、的两区段中都要测量；这些点在各自区段中的观测和平差计算，应该满足CP网的精度要求；除此之外，还要满足各自区段平差后的公共点X、Y、H坐标较差应小于±2mm的要求；在达到上述要求后，前一区段CP网的平差结果不变，后一区段的CP网要再次平差，再次平差时除要约束本区段的上一级控制网点外，还要约束前一区段公共点中至少一个公共点的坐标；这样其他未约束的公共点在两个区段分别平差后的坐标差值应1.0mm，以确保CP网的整体精度。最后公共点的坐标，应该采用前一区段CP网的平差结果。（四）、平面控制网测量1、CPIII平面控制网的主要技术指标表2 CP控制点的定位精度要求 (mm)控制点测量方法相对点

13、位精度同精度复测较差限差CP自由设站边角交会网132、CPIII平面控制网的测量设备与方法(1) 测量设备CP平面控制网测量的全站仪，应具有自动目标照准和程序控制自动测量的功能，其标称精度应满足：方向测量中误差不大于±1，距离测量中误差不大于±（1mm+2ppm）。每台仪器应至少配14个棱镜，其重复性安装误差和各标志点之间的互换性安装误差，在X、Y、H三方向的误差应均小于±0.3mm。用于进行气象改正的温度计，其测量精度应不低于±0.5。用于进行气象改正的气压计，其测量精度应不低于±5pa。(2) 测量方法CP控制网采用自由设站边角交会网（客运

14、专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定称为“后方交会网”）的方法测量。自由设站的设站距离为120m时，每个自由设站应观测12个CP点，全站仪前方和后方各6个（3对）CP点，每次测量应保证每个CP点被测量3次以上。测量方法见下图1所示。 测站（自由站点） CP控制点 向CP点进行的测量（方向、角度和距离）图1 CP控制网自由设站边角交会网示意图对于自由设站测量较为困难的地区（如曲线隧道），自由设站的设站距离可以为60m，每个自由设站应观测8个CP点，全站仪前方和后方各4个（2对）CP点，每次测量应保证每个CP点被测量4次以上。CP控制点距离为60 m左右，且不应大于70 m，观测CP点允许的最远的目标

15、距离为150 m左右，最大不超过180m。测量前应记录每个测站的温度、气压，并将温度、气压输入仪器进行改正。对于线路有长短链时，应注意区分重复里程及标记的编号。(3) 水平方向观测CP平面控制网的水平方向观测，应满足下表3的规定。表3 水平方向观测的技术要求控制网等级仪器等级测回数半测回归零差同一测回各方向2C互差同一方向归零后方向值较差2C误差CP053696±1514696±15(4) 距离观测CP平面控制网的距离测量，应采用以下的多测回距离观测法：盘左和盘右分别对同一个CP点进行距离测量，把盘左和盘右距离测量的平均值作为一测回的距离测量值；每个CP点距离测量的测回数应

16、与水平方向相同，各测回测量的距离较差应1.0mm。在全圆方向观测的同时，对CP点进行距离测量。3、与CPI CPII点的联测CP平面控制网测量前，应确保线路两侧50m范围内CP控制点的密度达到500m800m，否则应同精度用GPS测量的方法加密CP控制点；(1) 与CP、CP控制点联测，一般情况下应通过3个或以上线路上的自由设站进行联测，见下图2所示。联测高等级控制点时，应最少观测3个完整测回数据。60mCPCPCPCPCP 测站（自由站点） CP控制点 向CP点进行的测量（方向、角度和距离）图2 与CP、CP控制点联测示意图(2) 与CP、CP控制点联测较为困难时，应至少通过2个线路上的自由

17、设站进行联测，见下图3所示。CPI、CP II 控制点 测站（自由站点） CP控制点 向CP点进行的测量（方向、角度和距离）图3 与CP、CP控制点联测示意图（3）不能直接观测的CP点建议用GPS测量按CP等级精度加密（五）、CPIII平面控制点的数据处理CP平面控制网数据处理可采用专业软件进行处理，采用的软件必须通过铁道部相关部门正式鉴定。对于测量数据的整理和保存，必须保证数据信息能够从测量一直到评估验收和存档都完整一致，手工校验的修正参数，必须记录在案。CP平面控制网数据处理结果不能满足“表2 CP控制点的定位精度要求” 的指标时，应进行返工测量。表4 CP平面控制网平差计算取位等级水平方

18、向观测值（）水平距离观测值（mm）方向改正数（）距离改正数（mm）点位中误差（mm）点位坐标（mm）CP平面网0.10.10.010.010.010.1（六）、CPIII高程控制点的测量1、CPIII高程控制网测量的主要技术要求(1) 精密水准测量的精度要求表5 精密水准测量的精度要求（mm）水准测量等 级每千米水准测量偶然中误差M每千米水准测量全中误差MW限 差检测已测段高差之差往返测不符值附合路线或环线闭合差左右路线高差不符值精密水准2.04.012884注：表中L为往返测段、附合或环线的水准路线长度，单位km。(2) 精密水准测量的主要技术标准要求表6 精密水准测量的主要技术标准等级每千

19、米高差全中误差（mm）路线长度（km）水准仪等级水准尺观 测 次 数往返较差或闭合差（mm）与已知点联测附合或环线精密水准42DS1因瓦往返往返8注：结点之间或结点与高级点之间，其路线的长度，不应大于表中规定的0.7倍。 L为往返测段、附合或环线的水准路线长度，单位km。(3) 精密水准观测应符合以下要求表7 精密水准观测主要技术要求等级水准尺类型水准仪等级视距（m）前后视距差（m）测段的前后视距累积差（m）视线高度（m）精密水准因瓦DS1602.04.0下丝读数0.3DS0565注：L为往返测段、附合或环线的水准路线长度，单位km。 DS05表示每千米水准测量高差中误差为±0.5m

20、m。在观测数据存储之前，必须对观测数据作各项限差检验。检验不合格时，对不合格测段整体重测，至合格为止。2、CPIII高程控制网测量的设备与方法(1) 测量设备用于CP高程控制网测量的水准仪，标称精度应满足每公里水准测量往返测高差中数测量的中误差不低于±1.0mm/km。水准尺应采用整体因瓦水准标尺，与水准仪配套的尺垫，其重量应不低于3kg。与水准仪配套的脚架，应采用木质脚架。(2) 测量方法方法一：往测时以轨道一侧的CP水准点为主线贯通水准测量，另一侧的CP水准点在进行贯通水准测量摆站时就近观测；返测时以另一侧的CP水准点为主线贯通水准测量，对侧的水准点在摆站时就近联测。往测水准路线

21、如下图4所示：图4 往测水准路线示意图返测水准路线如下图5所示：图5 返测水准路线示意图观测顺序：1) 光学水准仪观测奇数测站照准标尺分划顺序为：A 后视标尺基本分划；B 中视标尺基本分划；C 前视标尺基本分划；D 前视标尺辅助分划；E 中视标尺辅助分划；F 后视标尺辅助分划。偶数测站照准标尺分划顺序为：G 前视标尺基本分划；H 中视标尺基本分划；I 后视标尺基本分划；J 后视标尺辅助分划；K 中视标尺辅助分划；L 前视标尺辅助分划。2) 数字水准仪观测奇数测站照准标尺分划顺序为：A 后视标尺；B 前视标尺；C 中视标尺；D 前视标尺；E 中视标尺；F 后视标尺。偶数测站照准标尺分划顺序为：G

22、 前视标尺；H 中视标尺；I 后视标尺；J 后视标尺；K 中视标尺；L 前视标尺。方法二：CP点与CP点之间的水准路线，采用下图6所示的水准路线形式进行。图6 CP点与CP点之间的水准路线示意图观测顺序：1) 光学水准仪观测奇数测站照准标尺分划顺序为：A 后视标尺基本分划；B 前视标尺基本分划；C 前视标尺辅助分划；D 后视标尺辅助分划。偶数测站照准标尺分划顺序为：E 前视标尺基本分划；F 后视标尺基本分划；G 后视标尺辅助分划；H 前视标尺辅助分划。2) 数字水准仪观测奇数测站照准标尺分划顺序为：A 后视标尺；B 前视标尺；C 前视标尺；D 后视标尺。偶数测站照准标尺分划顺序为：E 前视标尺；F 后视标尺；G 后视标尺；H 前视标尺。测站数为偶数，一般为6或8个。由往测转为返测时，两支标尺应互换位置，并应重新整置仪器。（七）、CP