劉金平，汪天華

（中交二航局第二工程有限公司，重慶 400042）

1 工程概況

滬杭鐵路客運專線位于長江三角洲西南，緣及杭嘉湖平原地區(qū)，東連經濟中心城市上海，西接國際知名旅游城市杭州；設計時速350 km/h，線路長度約153.54 km，預計2010年建成并投入運營。全線路地勢平坦、開闊，河渠縱橫，水塘密布，地面高程在1～4 m之間變化。滬杭鐵路客運專線HHZQ-3標段起止里程樁號為：DK38+717～DK55+863 m，正線長度17.146 km。主要工程包括路基1.473 km，橋梁15.673 km，其中特大橋2座。

滬杭鐵路客運專線HHZQ-3標段范圍內平面控制點有8個CPI點、20個CPII點和1個CP0點。平面坐標系統采用高斯投影平面直角坐標系，參考橢球為WGS-84橢球，中央子午線121°15′00″，投影面大地高10 m，控制點平均高程為1.8 m，控制點之間的高差不大。

2 總體平面復測技術方案

HHZQ-3標段首級施工控制網CPI、CPII平面復測采取GPS靜態(tài)測量方法。全網采用5臺徠卡雙頻GPS接收機觀測。根據《全球定位系統（GPS）鐵路測量規(guī)程》（TB10054-97）平面控制測量等級規(guī)定和本項目實際情況，平面控制網按分級布網原則，分為基礎平面控制網（CPI）和線路控制網（CPII），復測精度分別為B級和C級。為與相鄰標段銜接，需聯測相鄰標段兩個CPI平面控制點，兩個CPII平面控制點。

2.1 平面復測精度控制

B級點（CPI）最弱邊相對中誤差小于1/170 000，基線邊方向中誤差不大于1.3″；C級點（CPII）最弱邊相對中誤差小于1/100 000，基線邊方向中誤差不大于1.7″。

2.2 平面復測主要技術要求

GPS平面復測主要技術要求見表1。

表1 GPS平面復測主要技術要求

3 復測實施

滬杭客運專線HHZQ-3標段范圍內地勢平坦，精測網CPI、CPII控制點相對集中，空間跨度小，有利于復測外業(yè)工作展開。但因標段范圍內溝渠較多，點間交通多不便，必須制定嚴格的作業(yè)計劃，分配好作業(yè)時間，精心組織，同時由于線路較長而曲折，工期緊，任務重，首級施工控制網CPI、CPII復測難度較大。

3.1 基線組網

（1）依據相關網型和連接數的規(guī)范要求，對平面控制網進行基線組網，優(yōu)化技術設計方案，在外業(yè)觀測和內業(yè)基線數據處理過程中，嚴格按照設計優(yōu)化方案執(zhí)行。

（2）平面控制網復測構網原則與中鐵第四勘測設計院相同，采用邊聯式構網，以大地四邊形和三角形為基本圖形，組成帶狀網。

（3） 復測CPI首級施工控制網，并將聯測的CP0控制點作為CPI點處理，進行CPI組網觀測（當聯測CP0站點時，根據聯測基線長度，適當延長同步觀測時間）。CPI控制網復測平面組網示意圖見圖1。

（4） 復測CPII首級施工控制網，需聯測所有與CPII相鄰的CPI控制點，并將這些CPI控制點視作CPII點進行CPII組網觀測。CPII控制網復測平面組網示意圖見圖2。

圖1 CPI控制網復測平面組網示意圖

圖2 CPII控制網復測平面組網示意圖

3.2 復測主要注意事項

（1）遵循基線組網設計所確定的作業(yè)模式，并在接收機或控制器上配置相同的外業(yè)觀測參數。

（2）檢查GPS電池容量是否滿足作業(yè)要求，接收機的電源電纜、天線電纜等連接是否正確，數據存儲設備是否滿足存儲空間。

（3）檢查確認天線安置基座對中器是否合格。如天線有指北定向標志，則應借助指北針或羅盤保持接收機天線指北標志指向正北方向。

（4） 雷雨季節(jié)架設天線時，注意防雷擊。雷雨過境時，立即停止觀測，并卸下天線。

（5） 觀測組嚴格遵守調度命令，按規(guī)定時間同步觀測，不得擅自更改觀測計劃。

（6）每時段觀測前后分別量取天線高，丈量誤差≤2 mm，取兩次丈量平均值作為最終結果。

（7）接收機開始記錄數據后，將測站名、測站號、時段號、天線高等信息完整地記錄于觀測手簿。

（8）1個時段觀測過程中嚴禁進行以下操作：關閉接收機重新啟動、進行自測試、改變接收設備預置參數、改變天線位置、按關閉和刪除文件功能鍵等。

（9）嚴禁在天線附近使用無線電通訊設備。使用對講機、電話等應距天線10 m以上，車載電臺應距天線50 m以上。

（10） 每天完成外業(yè)數據采集，內業(yè)數據處理人員采用LGO6.0商用軟件進行基線檢查，如果發(fā)現有不能通過基線檢查的數據，先進行分析處理，兩次分析處理還不能通過的基線數據，第二天應組小網重新補測。

4 平差及復測成果分析

首級施工控制網CPI、CPII采用武漢大學研究開發(fā)的COSAGPS軟件進行平差處理。首先進行基線解算，形成基線向量文件，然后引入2～3個聯測的高等級控制點WGS-84空間直角坐標作為基準，進行CPI、CPII的空間三維無約束平差（自由網平差），得到平差后CPI、CPII點WGS-84三維空間直角坐標，并檢查GPS基線向量網本身內符合精度，判定基線改正數是否符合規(guī)范要求，最后以點位穩(wěn)定、設計坐標成果可靠的1個CPO點、2個CPI點為強制約束控制點，進行CPI二維約束平差，以獲取CPI最終復測平面坐標及相應的二維約束平差精度信息。CPII二維約束平差采用點位穩(wěn)定、設計坐標成果可靠的CPI點為強制約束控制點，以獲取CPII最終復測平面坐標及相應的二維約束平差精度信息。

4.1 CPI數據平差處理及分析

CPI復測基線解算采用廣播星歷，用LGO6.0商用軟件按靜態(tài)相對定位模式進行，采用雙差固定解，求解基線向量，以大地四邊形作為基本構網圖形，對觀測基線進行處理和質量分析，檢查基線質量是否符合規(guī)范要求，刪除工作狀態(tài)不佳的衛(wèi)星數據，觀察衛(wèi)星殘差圖某個衛(wèi)星在某時段殘差是否過大，是否有明顯的系統誤差，否則刪除該時間段，不讓其參與CPI平差。

（1）基線向量異步環(huán)閉合差

基線向量異步環(huán)閉合差是檢驗基線向量網質量的一項重要技術指標。在解算出每一時段CPI基線向量后，以三角形作為構環(huán)圖形，不同時段組成異步基線環(huán)，并計算異步環(huán)坐標分量閉合差。CPI基線向量異步環(huán)閉合差應符合下式規(guī)定：

（2） 重復基線較差

（3） CPI平差及精度分析

約束1個CP0基站點WGS-84空間直角坐標，進行CPI基線向量網空間三維自由網平差，從而得到自由網平差后各CPI點WGS-84三維空間直角坐標，并檢查GPS基線向量網本身的內符合精度，判定基線改正數是否符合規(guī)范要求。CPI基線向量網二維約束平差結果精度統計見表2。

（4） CPI平面控制網復測成果

CPI平面復測達到B級GPS網精度。CPI控制點復測坐標與設計坐標滿足x、y坐標差值絕對值不大于±20 mm時，認為設計單位所交CPI控制點精度滿足規(guī)范要求，點位穩(wěn)定可靠。CPI控制網復測平面坐標與設計坐標比較見表3。

表2 CPI基線向量網二維約束平差結果精度統計表

表3 CPI控制網復測平面坐標與設計坐標比較表

4.2 CPII數據平差處理及分析

（1） CPII平差及精度分析

CPII基線求解方法與CPI基線求解方法相一致。CPII控制網基線向量網自身內符合精度高，基線向量沒有明顯系統誤差和粗差，基線向量網質量可靠，以穩(wěn)定的CPI點作為強制約束基準進行二維約束平差，以獲取各CPII控制點平面坐標。CPII控制網復測二維聯合平差坐標精度統計見表4。

（2） CPII平面控制網復測成果

CPII復測網精度達到C級GPS網精度要求。因《客運專線鐵路無碴軌道工程測量暫行規(guī)定》未對CPII控制點復測限差進行具體規(guī)定，故按《高速鐵路工程測量規(guī)范（報審稿）》規(guī)定，CPII控制點復測x、y坐標差值的限差取±15 mm。CPII控制網復測平面坐標與設計坐標比較見表5。

表4 CPII控制網復測二維聯合平差坐標精度統計表

表5 CPII控制網復測平面坐標與設計坐標比較表

5 結語

滬杭鐵路客運專線HHZQ-3標段CPI、CPII復測精度分別達到B級、C級網精度要求，復測CPI、CPII平面點位精度滿足《客運專線無碴軌道鐵路工程測量暫行規(guī)定》。復測CPI、CPII坐標與設計坐標差值在規(guī)范規(guī)定的許可范圍內，點位穩(wěn)定可靠，可采用設計單位提交的成果進行控制網加密及施工放樣定位。

CPI、CPII控制網復測屬于精密工程測量，是高速鐵路（客運專線）施工測量重要組成部分。施工期間應對CPI、CPII控制點進行定期或不定期檢測（每半年1次復測，每3月1次檢測），同時，工程建設對點位標識的破壞隨著施工的進展越發(fā)明顯，要重視和加強點位標識的日常性維護，對破壞的點位標識要及時恢復，以確保測量精度和工程建設質量。

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