張紅彬

摘?要： CPⅢ控制網(wǎng)是高速鐵路建設(shè)過程中所布設(shè)的第三級(jí)測量控制網(wǎng)，一般在線下工程施工完成后施測，主要為無砟軌道鋪設(shè)和運(yùn)營維護(hù)提供控制基準(zhǔn)。CPⅢ控制網(wǎng)采用自由設(shè)站、邊角交會(huì)網(wǎng)的測量方法，改變了傳統(tǒng)控制網(wǎng)測量需要提供起始邊的作業(yè)模式。CPⅢ控制網(wǎng)測量通過相鄰測站重疊觀測多個(gè)CPⅢ點(diǎn)，獲得測站和CPⅢ點(diǎn)間的強(qiáng)相關(guān)性，在每個(gè)測站點(diǎn)進(jìn)行多目標(biāo)多測回測量，以減小觀測誤差，從而實(shí)現(xiàn)CPⅢ控制點(diǎn)間較高的相對(duì)精度。同時(shí)由于采用了具有自動(dòng)照準(zhǔn)、自動(dòng)記錄、自動(dòng)計(jì)算的全站儀進(jìn)行觀測，CPⅢ測量自動(dòng)化程度較高，操作也相對(duì)簡便。CPⅢ測量技術(shù)已經(jīng)在我國高鐵領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

關(guān)鍵詞： 軌道交通;CPⅢ控制網(wǎng);控制測量;鋪軌

【中圖分類號(hào)】U213.244?????【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A?????【文章編號(hào)】1674-3733（2020）01-0003-02

城市軌道交通與高鐵在施工工藝、軌道形式上有相似之處，其測量技術(shù)更是有許多相同之處，城市軌道交通建設(shè)中引用此方法將大大提高鋪軌精度和效率，提高列車運(yùn)行的穩(wěn)定性，同時(shí)也將使城市軌道交通測量技術(shù)和鋪軌手段發(fā)生變化，是軌道施工、運(yùn)營維護(hù)的發(fā)展趨勢。

1?工程概況

溫州市域鐵路一期工程軌道工程施工項(xiàng)目 I 標(biāo)段鋪軌共計(jì)鋪軌 32.76 km。其中：地面線碎石道床鋪軌 3.14km、地面線一般分塊道床 鋪軌 0.18km，高架線一般分塊道床鋪軌 12.54km、中等減振地段鋪軌 9.019km、高等減振地段鋪軌 7.851km。岔后分塊道床鋪軌 0.036km， 有砟無砟過渡段 7 處。鋪設(shè) 12 號(hào) 4.3m 可動(dòng)心 60kg/m 鋼軌分塊道床 單渡線 6 組，60kg/m 鋼軌長岔枕式碎石道床 12 號(hào)有砟道岔 6 組， 60kg/m 鋼軌長岔枕式碎石道床 12 號(hào)有砟 5.0m 交叉渡線 1 組。液壓緩 沖滑動(dòng)式擋車器 2 處。安裝新型防脫護(hù)輪軌 0.417km。全線布設(shè)軌道基礎(chǔ)控制網(wǎng)。

2?軌道基礎(chǔ)控制網(wǎng)測量

2.1?控制點(diǎn)的布設(shè)

（1）橋梁上一般布置在橋梁上方防撞墻頂端，埋設(shè)立式預(yù)埋件。直接在防撞墻頂面線路兩側(cè)成對(duì)鉛垂方向的安裝預(yù)埋件，相鄰兩對(duì)CPIII點(diǎn)在里程上相距約30-60米，橫向點(diǎn)間距10～20m。

（2）一般路基地段宜布置在接觸網(wǎng)桿基座上，埋設(shè)立式基座。在原接觸網(wǎng)基礎(chǔ)縱向（線路里程增加方向、近線路中心一側(cè)）擴(kuò)大0.30米、基礎(chǔ)深大于0.5米，在擴(kuò)大基礎(chǔ)面上采用200mm的 PVC管伸入基礎(chǔ)承臺(tái)澆筑一個(gè)直徑0.20米、接觸網(wǎng)基礎(chǔ)以上0.8米高的 圓墩柱作為CPIII點(diǎn)永久性安裝平臺(tái)，CPIII元器件埋設(shè)圓柱頂部豎插。

2.2?控制點(diǎn)編號(hào)規(guī)則

CPⅢ點(diǎn)按照線路里程遞增進(jìn)行編號(hào)，其編號(hào)反映里程數(shù)。位于線 路里程增大方向左側(cè)的控制點(diǎn)編號(hào)為奇數(shù)，位于線路里程增大方向右 側(cè)的控制點(diǎn)編號(hào)為偶數(shù)（在有長短鏈地段應(yīng)注意編號(hào)不能重復(fù)）?？刂泣c(diǎn)編號(hào)統(tǒng)一為六位數(shù)，具體規(guī)則為：×（上下行標(biāo)識(shí) S 或 X）+××（里程整公里數(shù)）+G（表示軌道基礎(chǔ)控制點(diǎn)）+××（該公里段序號(hào)）。 例如 X26G01，其中 “X”代表下行線即左線，“26”代表里程整公里數(shù)，“G”代表軌道基礎(chǔ)控制點(diǎn)，“01”代表 1 號(hào)點(diǎn)。 CPⅢ點(diǎn)編號(hào)應(yīng)明顯、清晰地標(biāo)在軌道基礎(chǔ)控制點(diǎn)下方（若空間不允許可以根據(jù)現(xiàn)場情況進(jìn)行調(diào)整），同一路段點(diǎn)號(hào)標(biāo)志高度應(yīng)統(tǒng)一。 點(diǎn)號(hào)標(biāo)志字號(hào)應(yīng)采用統(tǒng)一規(guī)格字模，字大小為 100mm*150mm 正楷字體， 紅色油漆噴寫點(diǎn)號(hào)，嚴(yán)禁采用手寫標(biāo)識(shí)。

2.3?外業(yè)測量方法

2.3.1?平面測量

（1）軌道基礎(chǔ)控制網(wǎng)采用自由測站邊角交會(huì)的方法測量，每個(gè)自由測站觀測 4 對(duì)控制點(diǎn)，測站間重復(fù)觀測 3 對(duì)控制點(diǎn)，每個(gè)控制點(diǎn)有四個(gè)自由測站的方向和距離觀測量。

（2）當(dāng)沿線布設(shè)有線路控制網(wǎng)點(diǎn)時(shí)，軌道基礎(chǔ)控制網(wǎng)平面測量應(yīng)每隔 300m 左右聯(lián)測一個(gè)既有的高等級(jí)線路控制網(wǎng)點(diǎn)。

2.3.2?高程測量

（1）軌道基礎(chǔ)控制網(wǎng)高程測量應(yīng)附合于既有的線路水準(zhǔn)控制點(diǎn)上，宜每 1 公里左右聯(lián)測一個(gè)線路水準(zhǔn)控制點(diǎn)，水準(zhǔn)路線閉合長度不宜大于2km。

（2）當(dāng)既有線路水準(zhǔn)控制點(diǎn)破壞時(shí)，應(yīng)首先沿車站方向?qū)⒌厣霞扔芯芩疁?zhǔn)點(diǎn)引入橋面防撞墻上或者路基段線路兩側(cè)，并在車站兩端分別布設(shè)一個(gè)地下高程起算點(diǎn)。地上既有精密水準(zhǔn)點(diǎn)的引測方法和測量精度應(yīng)滿足《城市軌道交通工程測量規(guī)范》的相關(guān)技術(shù)要求規(guī)定。軌道基礎(chǔ)控制網(wǎng)測量時(shí)應(yīng)聯(lián)測每個(gè)車站布設(shè)的地下高程起算點(diǎn)。

（3）采用自由測站三角高程測量方法進(jìn)行高程測量時(shí)，應(yīng)采用不同測站所測得的相鄰點(diǎn)的高差。

（4）與既有線路水準(zhǔn)控制點(diǎn)或橋面高程起算點(diǎn)的聯(lián)測采用獨(dú)立往 返水準(zhǔn)測量的方法進(jìn)行。

（5）高程測量可根據(jù)需要分段測量，分段測量的區(qū)段長度不宜小于2km，區(qū)段間重復(fù)觀測不應(yīng)少于2對(duì)控制點(diǎn)。

2.4?內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理

2.4.1?平面數(shù)據(jù)處理

（1）數(shù)據(jù)檢查。外業(yè)觀測前，應(yīng)檢查全站儀中氣象參數(shù)、棱鏡常數(shù)等設(shè)置是否正確，然后方可進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，若測站觀測數(shù)據(jù)超限，則應(yīng)立即現(xiàn)場重測。搬站前，檢查記錄表是否已正確填寫。

（2）數(shù)據(jù)計(jì)算與平差。①平面測量后先采用獨(dú)立自由網(wǎng)平差，再采用合格的平面起 算點(diǎn)進(jìn)行固定約束平差。②平面測量自由網(wǎng)平差時(shí)，應(yīng)按要求對(duì)各項(xiàng)技術(shù) 指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，檢核控制網(wǎng)自由網(wǎng)平差的精度。③自由網(wǎng)平差滿足要求后，應(yīng)進(jìn)行平面約束平差，并按規(guī)定對(duì)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，檢核控制網(wǎng)約束平差的精度。為保證控制網(wǎng)成果質(zhì)量，約束平差前應(yīng)對(duì)采用的平面起算點(diǎn)進(jìn)行精度檢核，采用檢核合格的起算點(diǎn)進(jìn)行約束平差計(jì)算。

（3）區(qū)段間銜接處理。區(qū)段之間銜接時(shí)，前后區(qū)段獨(dú)立平差重疊點(diǎn)坐標(biāo)差值應(yīng)≤±3mm。滿足該條件后，采用余弦平滑方法進(jìn)行區(qū)段接邊處理。

2.4.2?高程數(shù)據(jù)處理

（1）數(shù)據(jù)檢查觀測數(shù)據(jù)存儲(chǔ)之前，應(yīng)對(duì)觀測數(shù)據(jù)作各項(xiàng)限差檢驗(yàn)。檢驗(yàn)合格時(shí)，進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，計(jì)算與檢核者簽名后存儲(chǔ)。檢驗(yàn)不合格時(shí)，對(duì)不合格測段進(jìn)行重測。

（2）數(shù)據(jù)計(jì)算與網(wǎng)平差軌道基礎(chǔ)控制網(wǎng)高程測量時(shí)，應(yīng)進(jìn)行環(huán)閉合差和附合路線閉合差統(tǒng)計(jì)，并對(duì)每千米高差偶然中誤差和每千米高差全中誤差進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分 析。相鄰控制點(diǎn)的水準(zhǔn)環(huán)閉合差不得大于 1mm。高程測量應(yīng)以聯(lián)測的既有的調(diào)線調(diào)坡高程控制點(diǎn)為起算數(shù)據(jù)進(jìn) 行嚴(yán)密平差，且相鄰軌道基礎(chǔ)控制點(diǎn)間高差中誤差不應(yīng)大于±0.5mm。

（3）區(qū)段間接邊處理 區(qū)段之間銜接時(shí)，前后區(qū)段獨(dú)立平差重疊點(diǎn)高程差值應(yīng)≤±3mm，滿足該條件后，采用余弦平滑方法進(jìn)行區(qū)段接邊處理。

3?軌道基礎(chǔ)控制網(wǎng)的復(fù)測與維護(hù)

3.1?軌道基礎(chǔ)控制網(wǎng)的復(fù)測

為了保證軌道施工的精度，在施工過程中應(yīng)定期對(duì)軌道基礎(chǔ)控制網(wǎng)進(jìn)行復(fù)測。復(fù)測的技術(shù)要求和作業(yè)方法均應(yīng)按照初次測量時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，如遇到平面、高程控制點(diǎn)破壞或不穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)選用該點(diǎn)附近穩(wěn)定的軌道基礎(chǔ)控制點(diǎn)參與平差計(jì)算。

軌道基礎(chǔ)控制點(diǎn)復(fù)測與原測成果的平面坐標(biāo)較差應(yīng)≤±3mm，且相鄰點(diǎn)的復(fù)測與原測坐標(biāo)增量較差應(yīng)≤±2mm。較差超限時(shí)應(yīng)分析判 斷超限原因，確認(rèn)復(fù)測成果無誤后，應(yīng)對(duì)超限的控制點(diǎn)采用同精度內(nèi)插方式更新成果。

軌道基礎(chǔ)控制點(diǎn)復(fù)測與原測成果的高程較差應(yīng)≤±3mm，且相鄰點(diǎn)的復(fù)測高差與原測高差較差應(yīng)≤±2mm。較差超限時(shí)應(yīng)分析判斷超 限原因，確認(rèn)復(fù)測成果無誤后，應(yīng)對(duì)超限的控制點(diǎn)采用同精度內(nèi)插方式更新成果。

3.2?軌道基礎(chǔ)控制網(wǎng)的維護(hù)

軌道基礎(chǔ)控制點(diǎn)易受工程施工的影響，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)軌道基礎(chǔ)控制點(diǎn) 的保護(hù)。為確保軌道基礎(chǔ)控制點(diǎn)成果的準(zhǔn)確可靠，在使用軌道基礎(chǔ)控 制點(diǎn)進(jìn)行后續(xù)軌道施工測量時(shí)，需要與周圍其它點(diǎn)進(jìn)行校核。

對(duì)丟失和破損較嚴(yán)重的軌道基礎(chǔ)控制點(diǎn)應(yīng)按原測標(biāo)準(zhǔn)在原標(biāo)志 附近重新補(bǔ)設(shè)。

（1）補(bǔ)設(shè)軌道基礎(chǔ)控制點(diǎn)的埋設(shè) 補(bǔ)設(shè)軌道基礎(chǔ)控制點(diǎn)應(yīng)按原測標(biāo)準(zhǔn)在原標(biāo)志附近重新埋設(shè)。補(bǔ)設(shè)軌道基礎(chǔ)控制點(diǎn)的點(diǎn)號(hào)參考原點(diǎn)號(hào)，通過修改原點(diǎn)號(hào)中的第四位得 到，第一次補(bǔ)設(shè)第四位為“J”，第二次補(bǔ)設(shè)第四位為“K”，第三次 補(bǔ)設(shè)第四位為“L”依次類推。

（2）補(bǔ)設(shè)軌道基礎(chǔ)控制點(diǎn)外業(yè)測量及數(shù)據(jù)處理。當(dāng)有軌道基礎(chǔ)控制點(diǎn)丟失時(shí)，應(yīng)補(bǔ)測此點(diǎn)臨近至少四對(duì)軌道基礎(chǔ) 控制點(diǎn)，采用同精度內(nèi)插的方式進(jìn)行坐標(biāo)計(jì)算。

平差時(shí)首先選擇兩端各一個(gè)穩(wěn)定的軌道基礎(chǔ)控制點(diǎn)進(jìn)行平差計(jì)算，平差后其余未約束的軌道基礎(chǔ)控制點(diǎn)成果與原測成果的較差應(yīng)≤±3mm。滿足要求后，平面平差應(yīng)以補(bǔ)設(shè)點(diǎn)附近至少六個(gè)穩(wěn)定的軌道基礎(chǔ)控制點(diǎn)為起算數(shù)據(jù)進(jìn)行約束平差;高程平差應(yīng)以補(bǔ)設(shè)點(diǎn)附近至少 三個(gè)穩(wěn)定的軌道基礎(chǔ)控制點(diǎn)為起算數(shù)據(jù)進(jìn)行約束平差。

4?結(jié)束語

通過實(shí)踐證明，整個(gè)CPⅢ測量方案的嚴(yán)謹(jǐn)性，科學(xué)性，合理性，為實(shí)際鋪軌提供了極大的便利。通過對(duì)測量成果的實(shí)地檢驗(yàn)與評(píng)估，各施工單位對(duì)于此方案方法給與了極大的好評(píng)，也從側(cè)面印證了選擇此測量方法的準(zhǔn)確性與重要性。

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