【铁路实务】陈士甲 教材精讲班教案 01-第1章-1.1-铁路工程测量-1.2-控制测量

一级建造师铁路工程管理与实务课程精讲班第1篇铁路工程技术第1章铁路工程测量1.1铁路工程测量1.1.1施工测量组织1.施工测量内容铁路工程建设施工阶段进行的测量工作即施工测量,包括线路施工､桥梁施工､隧道施工､轨道施工､“四电”施工中的测量工作和竣工测量｡其主要任务是把图纸上设计好的铁路工程建(构)筑物平面和高程位置在实地标定出来｡施工控制网是为铁路工程施工提供控制基准的各级平面､高程控制网｡它除了包括CPI､CPⅡ､线路水准基点控制网,还包括在此基础上加密的施工平面､高程控制点和为轨道铺设而建立的轨道控制网CPⅢ｡第一级为基础平面控制网(CPⅠ),主要为勘测､施工､运营维护提供坐标基准;第二级为线路平面控制网(CPⅡ),主要为勘测和施工提供控制基准;第三级为轨道控制网(CPⅢ),主要为轨道铺设和运营维护提供控制基准｡2.施工测量原则施工测量中应遵循“等级､整体､控制､检查”的基本原则｡遵循“等级原则”,复测设计院提供的平面控制测量成果和高程控制测量成果的精度是否满足工程施工测量的等级要求｡(如平面控制网精度等级:卫星定位测量依次为特等､一等､二等､三等､四等､五等)遵循“整体原则”,兼顾工程的全局性和技术要求的完整性,进行平面､高程控制网加密,满足施工过程中放样和检查的需要｡遵循“控制原则”,在具体施工过程中,先进行工程主轴线定位,再进行局部放样的原则｡遵循“检查原则”,对每道工序进行放样和竣工验收,避免施工误差的积累｡3.施工测量组织工作1)人员组织从事铁路施工测量的技术人员,应经过专业的培训,获得技术培训和上岗证书,方可上岗,从而建立起一支技术过硬､责任心强､能吃苦耐劳的从事铁路施工测量的专职队伍｡同时因为现场的独特性,要求测量人员具有登高和攀爬能力｡2)仪器设备组织测量仪器设备及工具必须定期(一般为1年)到国家计量部门进行检定,取得合格证书后方可使用｡3)施工过程组织对工程项目的关键测量科目必须实行彻底换手测量,一般测量科目应实行同级换手测量｡彻底换手测量,须更换全部测量人员､仪器及计算资料同级换手测量,须更换观测和计算人员｡4.施工测量的检查､验收施工测量实行二级检查一级验收制｡施工单位对施工测量质量实行过程检查和最终检查,其中过程检查由测量队(或班)检查人员承担,最终检查由施工单位的质量管理机构负责实施｡验收工作一般由监理单位组织实施｡1.1.2施工测量准备施工测量准备工作包括:测量工作策划的编制,开工前的交接,控制网的复测加密等｡1.开工前的交接桩1)交接桩程序线下工程施工前,由建设单位组织,设计单位向施工单位提交控制测量成果资料监理单位参加交接工作｡现场交接CP0､CPI､CPⅡ控制桩和线路水准基点桩,并履行交桩手续｡注:线下线上工程站前工程又分为线下和线上工程线下工程:包括钢轨(不含)以下的桥梁(不包含机架梁)､隧道､路基､道砟工程施工｡线上工程:主要是指铺架工程2.控制网的复测(1)铁路工程建设期间､应加强控制网复测维护工作｡控制网复测维护分为定期复测维护和不定期复测维护,定期复测维护由建设单位组织实施,不定期复测维护由施工单位实施｡(2)定期复测维护是对铁路平面高程控制网的全面复测,复测频次为:①施工单位接桩后,应对CPI､CPⅡ和线路水准基点进行复测｡②CPⅢ建网前,CPI､CPⅡ和线路水准基点应复测一次｡③长钢轨精调前,CPI､洞内CPⅡ､线上加密CPⅡ､CPⅢ､线路水准基点及线上加密水准点应复测一次｡(3)施工单位应根据施工需要开展不定期复测维护,复测时间间隔新建250~350km/h高速铁路不应大于6个月,新建200km/h及以下铁路不应大于12个月｡(4)复测成果与原测成果较差超限时,应进行二次复测,查明原因｡控制网成果的采用应遵循以下原则:1)施工单位接桩后复测及施工期间不定期复测:当CPⅠ､CPⅡ和线路水准基点较差满足规范规定时,采用原测成果｡当确认原测与复测较差超限时,采用同精度内插方法更新成果｡2)CPⅢ建网前复测:当CPⅠ和线路水准基点较差满足规范规定时,采用原测成果;当确认原测与复测较差超限时,采用同精度内插方法更新成果｡CPⅡ控制点应全部采用复测成果｡1.1.3测量仪器的管理及应用1.常用测量仪器的分类铁路工程施工常用的测量仪器有水准仪､经纬仪､全站仪､全球定位系统(GPS)等｡水准仪:测量两点之间高差经纬仪:测水平角和垂直角全站仪:水平角､垂直角､距离､高差全球定位系统:定位2.常用测量仪器的使用方法使用流程:水准仪的安置､粗平､瞄准､精平､读数五个步骤｡经纬仪的使用包括架设仪器､对中､整平､瞄准和读数四个操作步骤｡全站仪的测距模式有精测模式､跟踪模式､粗测模式三种｡1.2控制测量1.2.1平面控制测量铁路工程平面控制网包括线路工程控制网､桥梁和隧道等工程的施工控制网,可采用卫星定位测量､导线测量和三角形网测量等方法进行施测｡平面控制网精度等级:卫星定位测量依次为特等､一等､二等､三等､四等､五等;导线测量依次为二等､隧道二等､三等､四等和一级､二级;三角形网测量依次为二等､三等､四等｡高速铁路基础平面控制网(CPI)测量应符合以下规定:CPⅠ控制网:宜在初测阶段建立,困难时应在定测前完成｡CPⅠ控制网应按二等GPS测量要求施测｡CPⅡ控制网:定测阶段完成,采用GPS测量或导线测量方法施测｡CPⅢ控制网:应该在线下工程竣工,通过沉降变形评估后施测｡定测的主要任务是准确地把初步设计的纸上线路测设到实地上,并且结合现场的具体情况改善线路的位置｡对于无砟轨道及速度200km/h有砟铁路,CPⅢ施测前应通过沉降变形评估｡CPⅢ测量前应对全线的CPI､CPI控制网进行复测,并采用复测后合格的CPI､CPⅡ成果进行CPⅢ控制网测设｡1.2.2高程控制测量1.基本要求1)等级划分高程控制测量等级划分为:一等､二等､精密水准､三等､四等､五等2)基本要求(1)各等级高程控制测量宜采用水准测量,三等及以下高程控制测量可采用光电测距三角高程测量｡在困难地区,精密水准和二等高程控制测量可采用精密光电测距三角高程测量｡(2)铁路工程高程控制测量应按分级布设的原则建网｡第一级为线路水准基点控制网,是铁路工程勘测设计､施工和运营维护的高程基准;第二级为CPⅢ高程网,是轨道施工和维护的高程基准｡2.高程控制测量方法1)水准测量这种观测顺序有助于减小仪器误差和大气折光等因素的影响,提高测量精度｡2)线路水准基点测量(1)线路水准基点控制网宜在定测前施测,应沿线路布设成附合路线或闭合环,每2km布设一个水准基点,重点工程(大桥､长隧及特殊路基结构)地段应根据实际情况增设水准基点｡点位距线路中线50~300m为宜｡(2)对于无砟轨道铁路,在地表沉降不均匀及地质不良地区,宜按每10km设置一个深埋水准点,每50km设置一个基岩水准点｡(3)线路水准基点控制网宜全线(段)一次布网,统一测量,整体平差(将误差分配到各个观测值中)｡3)轨道控制网(CPⅢ)高程测量(1)CPⅢ控制网高程测量前,应进行线上水准基点加密｡隧道内加密水准基点间距为1km,其余段落加密水准基点间距为2km,测量等级应符合规范的要求｡(2)CPⅢ控制网高程测量可根据施工需要分段施测,区段划分宜与CPⅢ平面控制网区段划分一致｡前后区段衔