无砟轨道基准网CPⅣ测量施工技术

1、无砟轨道基准网CPIV测量施工技术项银中铁十八局集团第五工程有限公司高速铁路对轨道的平顺性、稳定性、精度和标准提出了极高的要求,津秦客运专线采用CRTSII型板式无砟轨道，该结构轨道的高平顺性完全依赖于轨道板的精确安装，因此，在施工阶段，设置于每两块板之间的轨道基准点CPIV的测量精确度至关重要，直接决定了轨道的平顺性是否能够满足高速行车的要求。轨道基准网（CPIV）是在轨道控制网（CP）基础上建立的，为轨道板铺设和精调提供控制基准的控制网。CPIV布设于轨道轴线附近（轨道铺设锥和基准点的连线垂直于轨道轴线，分别向左和向右距离轨道轴线0.10m，且基准点应设在地势较低的一边），两轨道板之间的板

2、缝位置处。1、CPIV测量施工前期准备1.1仪器要求 全站仪应具有自动目标搜索、自动照准、自动观测、自动记录功能，其标称精度应满足：方向测量中误差不大于1，测距中误差不大于1mm+2ppm。电子水准仪的精度不应低于0.5mm/km，配套使用因瓦水准尺。温度计读数精确至0.5，气压计读数精确至0.5hPa。全站仪、水准仪、水准尺须经过专业检定机构的检定，并处于检定有效期内，在进行距离或坐标测量时，应进行气象改正。水准尺适配器参数应由厂家准确测定，具有相应的书面文件，施测前应进行检验。1.2内业准备 根据轨道专业提供的轨道板分布文件计算每个板接缝处的轨道基准点（CPIV）和定位锥的坐标，采用高程较

3、低的点作为CPIV点，另外一点为定位锥，计算完成经校核无误后传输至全站仪内存卡中备用。轨道基准点（CPIV）与定位锥位置1.3外业准备基准点放样和测量前施工现场底座板（或支承层）表面应清理干净，并且尽量不要再进行其它作业，以避免因干扰影响测量结果的可靠性。2、CPIV测量施工技术标准轨道基准网测量应满足下表的限差要求：表1 基准点测量精度要求序号限差单位说明1mm单程水准测量CP闭合差（L为距离，单位：km）20.3mmCPIV多次高程测量与高程均值差（dz）30.3mm重叠区内CPIV高程允许偏差（dz）43个CPIV高程测量最小重叠点数52.0mmCP X坐标允许偏差（dx）62.0mmC

4、P Y坐标允许偏差（dy）70.4mmCPIV相对多次测量坐标均值的x坐标允许偏差（dx）80.4mmCPIV相对多次测量坐标均值的y坐标允许偏差（dy）90.3mm重叠区内CPIV的横向允许偏差（dq）100.4mm重叠区内CPIV的纵向允许偏差（dl）116个平面测量每测站参与平差的最少CP点数123个CPIV平面测量最少重合点数3、轨道基准点及定位点放样3.1底座板或支承层施工完成后，依据轨道控制网（CP），采用全站仪自由设站极坐标法测设轨道基准点和轨道板定位点。3.2轨道基准点和轨道板定位点应埋设于混凝土底座板或支承层上，每块轨道板接缝处设置一个轨道基准点和一个轨道板定位点。轨道基准点

5、和轨道板定位点连线应垂直于轨道中线并分别位于距轨道中线左右两侧，距离0.10m。在曲线地段轨道基准点应设于轨道中线的内侧，轨道板定位点设于轨道中线的外侧。当直线段前后的轨道基准点不在同一侧时，应在直线段予以变换调整，不得在曲线段上。3.3轨道基准点和轨道板定位点的放样应满足下列要求：（1）轨道板定位点的放样距离不应大于100m；（2）轨道板定位点的放样平面允许偏差不应大于5mm；（3）轨道基准点的放样平面允许偏差不应大于5mm；3.4为了提高作业效率，放样前，应事先在室内将放样数据准备好，并转换成 GSI（徕卡全站仪标准格式）格式，存储在徕卡仪器中，放样时便可直接调出相应点坐标。先利用全站仪的

6、自由设站功能，通过后方交会四对以上 CP点定出自由设站点位置，从而完成设站工作；然后再调出待放样点坐标数据，依次对各 CPIV点进行放样。基准点放样后应进行适当标志（用具有强制对中功能的标志钉进行标志，标志钉应使用速凝固结材料固定），在基准点放样的同时应对轨道铺设锥加以放样并标志。3.5自由设站观测的CP控制点不宜少于4对。更换测站后，相邻测站重叠观测的CP控制点不宜少于2对，并且建站后要最少检查一个CP点，以保证设站的正确。自由设站点的精度应符合下表5-1的规定。表2自由设站点精度要求项目XYH方向中误差0.7mm0.7mm0.7mm24、CPIV平面测量4.1 CPIV网的起始网为轨道控制

7、网（CP），平面测量采用自由测站的方式，对CP点和CPIV点进行测量，为了使测量精度高，平面测量时使用特制的带强制对中的小棱镜作为前视点，如图1所示。图1平面测量前视小棱镜4.2 轨道道板粗铺之前应完成轨道基准点的平面测量。在进行CPIV点测量时应注意施工单元的划分，只能在底座板纵联后的常规区或永久端刺区进行测量，临时端刺区不能进行。4.3 为利用全站仪的测角高精度性，架站应尽量靠近轨道轴线，且左右线的轨道基准网分开测量。对CPIV点的测量分组进行，保证仪器离最近测量的CPIV点的距离不能短于5米。架设部位应稳定无干扰，视线畅通，桥梁段尽量将仪器架设在桥梁固定支座端，并将仪器精确整平。为保证各

8、组内测量的相对精度，组内测量全站仪不用倒镜，视线方向与测量运动方向相反（如图2 所示）。图2 测量视线与运动方向4.4 在仪器中输入温度、气压等气象改正数和棱镜常数，并将仪器的数据记录格式设置为点号、东坐标（E或Y）、北坐标（N或X）、高程（Elevation或H）的模式，数据记录格式选择“gsi-16”格式（适用于徕卡仪器），如果手工测量其测量模式为“三次测量取平均”。4.5 自由设站的基本要求自由设站观测的CP控制点不应少于4对，全站仪宜设在线路中线附近，位于所观测的CP控制点的中间。更换测站后，相邻测站重叠观测的CP控制点不宜少于2对。自由设站精度一般要求应符合下表要求，连续梁、特殊孔跨

9、桥自由设站精度可放宽至1.0mm。表3 自由设站点精度要求XYH定向精度0.7mm0.7mm0.7mm2”4.6 完成自由设站后，CP点的坐标不符值应满足下表的要求。当CP点坐标不符值X、Y大于下表的规定时，该CP点不应参与平差计算。每一测站参与平差计算的CP点不应少于6个。表4 CP点坐标不符值限差要求XYH2.0mm2.0mm2.0mm4.7 在需观测的不少于4对CP点上设置棱镜，该CP点构成的图形需将该站所观测的基准点全部包含在内，保持棱镜准确照准测站方向，在测站远端的第一个基准点上设置三角基座和棱镜，并精密整平和对中。观测时全站仪始终用正镜观测，不得使用倒镜观测或旋转仪器观测另外一侧的

10、基准点。如图3所示：图3基准网平面测量4.8 观测前打开仪器的自动照准功能（ATR），观测时注意点号必须输入正确。观测基准点时应从远端基准点依次观测至测站近端，最近点距离仪器不宜短于5米，观测基准点时可打开仪器的目标锁定功能（ATR LOCK），有利于观测员快速瞄准目标，移动基准点棱镜时应注意保持棱镜始终对准仪器方向。4.9 同一测站CP点和轨道基准点均采用全站仪盘左进行观测，进行多个半测回观测。每个半测回过程如下：1）顺次观测所有CP点；2）顺次观测所有轨道基准点；3）按照同样的流程进行下一个半测站测量；4）各个半测回结束时，再顺次观测所有CP点。轨道基准点观测不应少于3 次。CP点观测不应

11、少于4 次。此为一个测站的观测程序，一个测站结束后搬至下一站后按同样的程序进行测量。8）每一测站观测距离约为70米，观测11-13个轨道基准点。换站测量时，应重复观测上一测站中的CP点不应少于2对和35个基准点作为测站搭接。在粗铺轨道板时，应考虑底座板的压力对CPIV点位的影响，为了保证搭接精度，铺板时应最少预留7个已测的CPIV点不进行铺板。5、CPIV高程测量5.1 高程测量的总体要求轨道基准点高程测量必须在左右线轨道板粗铺后，采用几何水准方法，按照附合水准方法和中视水准测量方法相结合进行施测，轨道基准点一般作为中视点，除首尾CP点外，其余CP点作为附合水准路线的转点，左右线路的轨道基准点

12、的高程测量可同时施测。采用电子水准仪进行往返观测，起闭于CP点，附合水准路线长度不少于300m为宜，视线长度宜控制在30m以内。5.2 测量过程测量时水准仪架设于两个CP点之间，设置仪器测量模式为“线路测量”模式，测量方式为“三次测量取平均”。首先后视第一个CP点，再间视（中视）另一个CP点作为检核，依次间视中间的基准点，基准点观测完后再前视第二个CP点，完成第一测站。搬移仪器架设到第二、三个CP点之间，后视上一测站结束时的CP点，依次间视中间的基准点，再前视第三个CP点，以此类推，测段结束前应先间视一个CP点作为检核，再前视最后一个CP点结束整个测段。以上为一个测段的往测部分。返测时从结束点

13、开始，依照相反的方向进行。第二测段开始时应从上一测段结束时的CP点开始，并重复测量35个基准点作为测站搭接。测量方法参见图4：图4基准网高程测量6、CPIV测量平差6.1 CPIV测量平差应采用专用软件进行，平差前应按照技术要求对软件中的各种限差项进行设置，平差软件在计算过程中会对观测数据进行检核，如有偏差超限数据，可以对观测数据进行适当剔除，但剔除数据后至少要保证每测站有6个CP点参与平差计算，不同测站间的搭接CP点不少于2对。如果剔除数据后平差结果仍然超限，必须进行现场补测或重测。6.2 平差后的基准点坐标成果应输出为*.DPU格式，便于精调系统直接使用。6.3 平差计算后两相邻基准点相对

14、误差为：平面为±0.2mm，高程为±0.1mm。7、CPIV测量质量控制和检验7.1 基准网观测宜在阴天无风的天气下进行，若需要在晴天作业，必须对仪器进行打伞遮光。7.2 测量前应将仪器开箱后置于现场阴凉通风处30分钟以上，使仪器内部温度与外界环境温度一致。7.3 由于观测CP点和基准点时所使用的棱镜可能不同，棱镜常数也会不同，因此在实际操作时应时刻注意检查仪器内设置的棱镜常数与观测目标所使用棱镜是否一致。7.4 高程测量时，宜用一把水准尺进行测量，使用的配套尺垫是采用一个尖头与基准点接触，因此应经常检查尺垫头的磨损情况，一般采用游标卡尺测量，一旦磨损超过0.1mm应在平差计算时对尺垫高度进行修正或直接更换尺垫。7.5 埋入测钉时应使用橡胶锤或木锤敲打，以免损坏测钉顶面。7.6 每次水准测量前须对电子水准仪的i角进行检校