概述高速铁路无砟轨道施工控制测量技术要求

概述高速铁路无砟轨道施工控制测量技术要求摘要：本文重点对高速铁路无砟轨道测量控制网布设要求、及观测技术要求进行论述，重点介绍了无砟轨道CPIII控制网测量原件的布设，及CPIII控制网的建立及观测方法，为高速铁路无砟轨道测量提供系统的参考作用。关键词：无砟轨道、控制网设立、技术要求。为了达到高速铁路的高速行驶条件，高速铁路轨道精度要保持在毫米级的范围以内，传统的铁路工程测量技术已不能满足高速铁路建设的要求。为了满足上述要求，应根据线下工程和轨道铺设的精度要求设计高速铁路的各级平面高程控制网测量精度。本文主要论述轨道施工阶段测量控制网（CPIII）设立。根据《高速铁路测量规范的要求》无砟轨道施工前，需要进行CPIII测量。进行无砟轨道CPIII布设施工前，首先要完成CPII加密及二等水准基点加密。以便为准确高效的建立CPIII控制网，方便CPIII测量提供基础保证。1、CPII加密网建立1．1CPII网加密的主要目的方便CPIII网的观测以弥补被损毁及无法利用的CPII。1．2CPII网加密网的布设要求CPII加密网按600米左右的间距沿线路布设，各评估区段CPIII头尾搭接处6对CPIII的中间应布设1个CPIII点。CPII加密点应交叉布置在线路两侧，通视条件良好的地方，设置为柱状墩。路基段的CPII点设置在两个接触网支柱的中间，不影响行车安全的地方，离基础地面1米以上且不与CPIII共点。桥梁段的CPII点应布设在桥梁固定支座端防撞墙墙顶且不与CPIII共点。隧道段CPII加密点成对布设在隧道电缆槽顶面，点对间距为300~600米。CPII加密点埋设完成后，按规定绘制包括点号、里程、经纬度、点位略图、埋点情况、通视情况在内的点之记，并装订成册。1．2CPII网加密点元器件要求CPII加密点采用强制对中标志。强制对中标志由预埋件、装接头、测量仪器连接盘三部分组成。通过仪器连接盘可以直接安装测量仪器GPS天线或测量棱镜。1.3测量精度要求采用GPS加密CPII点具体要求：加密采用的方法进口双频GPS加密，本标段采用进口天宝R8施测，所用仪器均在鉴定有效期，施测方法与原测CPII相同。加密网形设计原则上本标段统一平差。与相邻标段CPII联测2个点，联测本标段所有的CPII点和CPI点。在整体平差以前进行原有CPI和CPII点的稳定性分析。平差后加密CPII点的点位精度应小于10mm，基线方位角中误差不大于1.7”，最弱边相对中误差限差为1/100000。2、二等水准基点加密网设立1．1二等水准基点加密网布设要求为满足CPIII控制网高程测量的要求，沿线二等水准基点应满足以下要求：路基地段每2公里应有一个二等水准基点；桥梁段二等水准基点应加密到桥上，点间距不超过两公里；隧道每2公里应有一个水准基点。对不满足以上条件的区段在既有二等水准基点基础上进行同精度加密。1．2二等水准基点的埋设要求路基段的二等水准加密点按水准基点埋石要求观测前三个月单独埋设；桥梁段的二等水准加密点布设在桥梁固定支座端上方；隧道段的二等水准加密点与隧道洞内CPII共点。二等水准加密点埋设完成后，按规定绘制包括点号、里程、经纬度、点位略图、埋点情况在内的点之记，并装订成册。1.3测量仪器及技术要求二等水准加密测量按《高速铁路工程测量规范》二等水准测量的技术规范执行，并实行分级控制。作业前及作业过程中的i角检查均不应大于15’’；水准尺必须采用辅助支撑进行安置，测量转点均应采用尺垫，尺垫放置在坚实的地方并应踩实放稳。测量优先选用有自动记录功能功能的测量仪器（徕卡DNA03电子水准仪）施测。水准线路采用往返观测，并沿同一线路进行，每一观测线路均采用偶数站结束，对于沉降区必须联测两个以上的基岩水准点或深埋水准点以检验联测的水准点是否发生沉降变化。对于非沉降区必须联测两个以上的二等水准点。数据处理采用《高速铁路工程测量规范》二等水准测量的技术规范执行，以联测的二等水准点或基岩点为起算点，进行整体严密闭合平差计算，采用合格的平差软件进行数据处理，结果保留到0.1mm。3、CPIII测量控制网建立3.1CPIII建网前准备工作无砟轨道对线下基础工程的工后沉降要求非常严格，CPIII控制网测量应待线下工程沉降和变形满足要求，且无砟轨道布设条件评估通过后进行。对已竣工的线下工程在无砟轨道铺设前应进行高程和平面线位的复测，以提前处理因施工误差造成的误差超限，为铺设无砟轨道奠定良好的基础。即进行无砟轨道铺设前对线下工程进行平纵面贯通测量。CPIII控制测量应在CPII及二等水准加密评估合格后进行。3.2CPIII控制点布设CPIII控制点埋设要求一般路基地段CPIII设置在接触网基座旁埋设圆墩形立式基座，CPIII元器件埋设于圆墩形基座顶部附近。桥梁段的CPIII点成对布设在墩台顶部桥梁固定支座端正上方的防撞墙顶中部，结合梁跨结构形式、跨度、材料的不同，按CPIII点对布设要求和间距进行布点，可适当增大相邻点对间距，但最长不超过90m。隧道里一般布置在电缆槽顶面以上30cm的边墙内衬上。隧道内CPIII点的点对间距约为60m。3.3CPIII控制点元器件要求由于CPIII控制网网点间的相对精度为+1mm，而且CPIII控制网的服务期限长，从轨道板施工开始直至竣工后轨道的运营维护。因此要求CPIII元器件满足以下要求：具有强制对中、能够长期保存、不变形、体积小、结构简单、安装方便、同一套测量标志重复安置精度高。CPIII标志棱镜组件安装精度要求备注：CPIII元器件几何尺寸的加工误差不大于0.05mm。CPIII测量标志采用单轴CPIII测量标志。单轴CPIII测量标志组件由预埋件、棱镜测量杆、棱镜连接件三部分组成。为满足CPIII测量的精度要求，采用反射面大、精度高的leicaGRP121精密原装进口棱镜。CPIII控制点3.3CPIII观测技术要求整个段落要在较短的同一段时间、同一温度、环境下进行测量。测量CPIII的时间和铺板的时间尽量间隔时间要短，且荷载没有大的变化。尽量在夜间或阴天温度变化较小的时间段进行。3.3.1CPIII平面控制网测量CPIII测量为自由测站的测量，从每个自由测站，将以2x3个CPIII-点为测量目标，每次测量应保证每个点测量3次，测量方法见下图。测站（自由站点）CPIII控制点向CPIII点进行的测量（方向、角度和距离）当CPIII控制点距离为60m左右，且不应大于80m，CPIII-点允许的最远的目标距离为120m左右，最大不超过150m。3.3.2CPⅢ控制网高程测量为了保证测量精度，每一测段联测的二等水准点不得少于3个，以形成检核条件。联测时，往测时以线路一侧的CPⅢ水准点为主线贯通水准测量，另一侧的CPⅢ水准点采用中视法进行观测。返测时以另一侧的CPⅢ水准点为主线贯通水准测量，对侧的水准点读取中视进行观测。(1)往测水准路线如下图所示：(2)返测水准路线如下图所示：3.4CPIII控制网技术要求3.4.1CPIII平面网技术要求CPIII平面网的主要技术指标CPIII平面网约束平差后的主要技术要求3.4.1CPIII高程网技术要求CPIII高程控制点与平面控制点共桩，在进行棱镜中心高程水准测量时，只需直接将水准测量轴插入套筒内测量。通过减去水准轴球形半径差值即可方便的获得球形棱镜中心所代表的测量点的精确高程。CPIII高程控制网精度要求4、结语随着我国高速铁路建设的飞速发展，如何利用已有的CPⅢ控制网快速精准完成高速铁路无砟轨道施工测量，保证无砟轨道的线型更加精确，保证无砟轨道的提高无砟轨道施工测