概述高速鐵路無砟軌道施工控制測量技術(shù)要求

概述高速鐵路無砟軌道施工控制測量技術(shù)要求摘要：本文重點對高速鐵路無砟軌道測量控制網(wǎng)布設(shè)要求、及觀測技術(shù)要求進行論述，重點介紹了無砟軌道CPIII控制網(wǎng)測量原件的布設(shè)，及CPIII控制網(wǎng)的建立及觀測方法，為高速鐵路無砟軌道測量提供系統(tǒng)的參考作用。關(guān)鍵詞：無砟軌道、控制網(wǎng)設(shè)立、技術(shù)要求。為了達到高速鐵路的高速行駛條件，高速鐵路軌道精度要保持在毫米級的范圍以內(nèi)，傳統(tǒng)的鐵路工程測量技術(shù)已不能滿足高速鐵路建設(shè)的要求。為了滿足上述要求，應(yīng)根據(jù)線下工程和軌道鋪設(shè)的精度要求設(shè)計高速鐵路的各級平面高程控制網(wǎng)測量精度。本文主要論述軌道施工階段測量控制網(wǎng)（CPIII）設(shè)立。根據(jù)《高速鐵路測量規(guī)范的要求》無砟軌道施工前，需要進行CPIII測量。進行無砟軌道CPIII布設(shè)施工前，首先要完成CPII加密及二等水準(zhǔn)基點加密。以便為準(zhǔn)確高效的建立CPIII控制網(wǎng)，方便CPIII測量提供基礎(chǔ)保證。1、CPII加密網(wǎng)建立1．1CPII網(wǎng)加密的主要目的方便CPIII網(wǎng)的觀測以彌補被損毀及無法利用的CPII。1．2CPII網(wǎng)加密網(wǎng)的布設(shè)要求CPII加密網(wǎng)按600米左右的間距沿線路布設(shè)，各評估區(qū)段CPIII頭尾搭接處6對CPIII的中間應(yīng)布設(shè)1個CPIII點。CPII加密點應(yīng)交叉布置在線路兩側(cè)，通視條件良好的地方，設(shè)置為柱狀墩。路基段的CPII點設(shè)置在兩個接觸網(wǎng)支柱的中間，不影響行車安全的地方，離基礎(chǔ)地面1米以上且不與CPIII共點。橋梁段的CPII點應(yīng)布設(shè)在橋梁固定支座端防撞墻墻頂且不與CPIII共點。隧道段CPII加密點成對布設(shè)在隧道電纜槽頂面，點對間距為300~600米。CPII加密點埋設(shè)完成后，按規(guī)定繪制包括點號、里程、經(jīng)緯度、點位略圖、埋點情況、通視情況在內(nèi)的點之記，并裝訂成冊。1．2CPII網(wǎng)加密點元器件要求CPII加密點采用強制對中標(biāo)志。強制對中標(biāo)志由預(yù)埋件、裝接頭、測量儀器連接盤三部分組成。通過儀器連接盤可以直接安裝測量儀器GPS天線或測量棱鏡。1.3測量精度要求采用GPS加密CPII點具體要求：加密采用的方法進口雙頻GPS加密，本標(biāo)段采用進口天寶R8施測，所用儀器均在鑒定有效期，施測方法與原測CPII相同。加密網(wǎng)形設(shè)計原則上本標(biāo)段統(tǒng)一平差。與相鄰標(biāo)段CPII聯(lián)測2個點，聯(lián)測本標(biāo)段所有的CPII點和CPI點。在整體平差以前進行原有CPI和CPII點的穩(wěn)定性分析。平差后加密CPII點的點位精度應(yīng)小于10mm，基線方位角中誤差不大于1.7”，最弱邊相對中誤差限差為1/100000。2、二等水準(zhǔn)基點加密網(wǎng)設(shè)立1．1二等水準(zhǔn)基點加密網(wǎng)布設(shè)要求為滿足CPIII控制網(wǎng)高程測量的要求，沿線二等水準(zhǔn)基點應(yīng)滿足以下要求：路基地段每2公里應(yīng)有一個二等水準(zhǔn)基點；橋梁段二等水準(zhǔn)基點應(yīng)加密到橋上，點間距不超過兩公里；隧道每2公里應(yīng)有一個水準(zhǔn)基點。對不滿足以上條件的區(qū)段在既有二等水準(zhǔn)基點基礎(chǔ)上進行同精度加密。1．2二等水準(zhǔn)基點的埋設(shè)要求路基段的二等水準(zhǔn)加密點按水準(zhǔn)基點埋石要求觀測前三個月單獨埋設(shè)；橋梁段的二等水準(zhǔn)加密點布設(shè)在橋梁固定支座端上方；隧道段的二等水準(zhǔn)加密點與隧道洞內(nèi)CPII共點。二等水準(zhǔn)加密點埋設(shè)完成后，按規(guī)定繪制包括點號、里程、經(jīng)緯度、點位略圖、埋點情況在內(nèi)的點之記，并裝訂成冊。1.3測量儀器及技術(shù)要求二等水準(zhǔn)加密測量按《高速鐵路工程測量規(guī)范》二等水準(zhǔn)測量的技術(shù)規(guī)范執(zhí)行，并實行分級控制。作業(yè)前及作業(yè)過程中的i角檢查均不應(yīng)大于15’’；水準(zhǔn)尺必須采用輔助支撐進行安置，測量轉(zhuǎn)點均應(yīng)采用尺墊，尺墊放置在堅實的地方并應(yīng)踩實放穩(wěn)。測量優(yōu)先選用有自動記錄功能功能的測量儀器（徠卡DNA03電子水準(zhǔn)儀）施測。水準(zhǔn)線路采用往返觀測，并沿同一線路進行，每一觀測線路均采用偶數(shù)站結(jié)束，對于沉降區(qū)必須聯(lián)測兩個以上的基巖水準(zhǔn)點或深埋水準(zhǔn)點以檢驗聯(lián)測的水準(zhǔn)點是否發(fā)生沉降變化。對于非沉降區(qū)必須聯(lián)測兩個以上的二等水準(zhǔn)點。數(shù)據(jù)處理采用《高速鐵路工程測量規(guī)范》二等水準(zhǔn)測量的技術(shù)規(guī)范執(zhí)行，以聯(lián)測的二等水準(zhǔn)點或基巖點為起算點，進行整體嚴(yán)密閉合平差計算，采用合格的平差軟件進行數(shù)據(jù)處理，結(jié)果保留到0.1mm。3、CPIII測量控制網(wǎng)建立3.1CPIII建網(wǎng)前準(zhǔn)備工作無砟軌道對線下基礎(chǔ)工程的工后沉降要求非常嚴(yán)格，CPIII控制網(wǎng)測量應(yīng)待線下工程沉降和變形滿足要求，且無砟軌道布設(shè)條件評估通過后進行。對已竣工的線下工程在無砟軌道鋪設(shè)前應(yīng)進行高程和平面線位的復(fù)測，以提前處理因施工誤差造成的誤差超限，為鋪設(shè)無砟軌道奠定良好的基礎(chǔ)。即進行無砟軌道鋪設(shè)前對線下工程進行平縱面貫通測量。CPIII控制測量應(yīng)在CPII及二等水準(zhǔn)加密評估合格后進行。3.2CPIII控制點布設(shè)CPIII控制點埋設(shè)要求一般路基地段CPIII設(shè)置在接觸網(wǎng)基座旁埋設(shè)圓墩形立式基座，CPIII元器件埋設(shè)于圓墩形基座頂部附近。橋梁段的CPIII點成對布設(shè)在墩臺頂部橋梁固定支座端正上方的防撞墻頂中部，結(jié)合梁跨結(jié)構(gòu)形式、跨度、材料的不同，按CPIII點對布設(shè)要求和間距進行布點，可適當(dāng)增大相鄰點對間距，但最長不超過90m。隧道里一般布置在電纜槽頂面以上30cm的邊墻內(nèi)襯上。隧道內(nèi)CPIII點的點對間距約為60m。3.3CPIII控制點元器件要求由于CPIII控制網(wǎng)網(wǎng)點間的相對精度為+1mm，而且CPIII控制網(wǎng)的服務(wù)期限長，從軌道板施工開始直至竣工后軌道的運營維護。因此要求CPIII元器件滿足以下要求：具有強制對中、能夠長期保存、不變形、體積小、結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、同一套測量標(biāo)志重復(fù)安置精度高。CPIII標(biāo)志棱鏡組件安裝精度要求備注：CPIII元器件幾何尺寸的加工誤差不大于0.05mm。CPIII測量標(biāo)志采用單軸CPIII測量標(biāo)志。單軸CPIII測量標(biāo)志組件由預(yù)埋件、棱鏡測量桿、棱鏡連接件三部分組成。為滿足CPIII測量的精度要求，采用反射面大、精度高的leicaGRP121精密原裝進口棱鏡。CPIII控制點3.3CPIII觀測技術(shù)要求整個段落要在較短的同一段時間、同一溫度、環(huán)境下進行測量。測量CPIII的時間和鋪板的時間盡量間隔時間要短，且荷載沒有大的變化。盡量在夜間或陰天溫度變化較小的時間段進行。3.3.1CPIII平面控制網(wǎng)測量CPIII測量為自由測站的測量，從每個自由測站，將以2x3個CPIII-點為測量目標(biāo)，每次測量應(yīng)保證每個點測量3次，測量方法見下圖。測站（自由站點）CPIII控制點向CPIII點進行的測量（方向、角度和距離）當(dāng)CPIII控制點距離為60m左右，且不應(yīng)大于80m，CPIII-點允許的最遠的目標(biāo)距離為120m左右，最大不超過150m。3.3.2CPⅢ控制網(wǎng)高程測量為了保證測量精度，每一測段聯(lián)測的二等水準(zhǔn)點不得少于3個，以形成檢核條件。聯(lián)測時，往測時以線路一側(cè)的CPⅢ水準(zhǔn)點為主線貫通水準(zhǔn)測量，另一側(cè)的CPⅢ水準(zhǔn)點采用中視法進行觀測。返測時以另一側(cè)的CPⅢ水準(zhǔn)點為主線貫通水準(zhǔn)測量，對側(cè)的水準(zhǔn)點讀取中視進行觀測。(1)往測水準(zhǔn)路線如下圖所示：(2)返測水準(zhǔn)路線如下圖所示：3.4CPIII控制網(wǎng)技術(shù)要求3.4.1CPIII平面網(wǎng)技術(shù)要求CPIII平面網(wǎng)的主要技術(shù)指標(biāo)CPIII平面網(wǎng)約束平差后的主要技術(shù)要求3.4.1CPIII高程網(wǎng)技術(shù)要求CPIII高程控制點與平面控制點共樁，在進行棱鏡中心高程水準(zhǔn)測量時，只需直接將水準(zhǔn)測量軸插入套筒內(nèi)測量。通過減去水準(zhǔn)軸球形半徑差值即可方便的獲得球形棱鏡中心所代表的測量點的精確高程。CPIII高程控制網(wǎng)精度要求4、結(jié)語隨著我國高速鐵路建設(shè)的飛速發(fā)展，如何利用已有的CPⅢ控制網(wǎng)快速精準(zhǔn)完成高速鐵路無砟軌道施工測量，保證無砟軌道的線型更加精確，保證無砟軌道的提高無砟軌道施工測