梁 宇

(安達(dá)市農(nóng)村公路管理站)

1 概 述

隨著高速鐵路的快速發(fā)展，目前我國的高速鐵路規(guī)劃網(wǎng)正以迅雷不及掩耳之勢建設(shè)中，而高速鐵路中CPIII 的控制測量顯得尤為重要，CPIII 控制網(wǎng)是設(shè)計(jì)院提供的CPI、CPII控制點(diǎn)同級加密約束的結(jié)果，CPIII 測量精度的高低直接影響線上整體工程的定位，直至影響列車的運(yùn)行速度。CPIII測設(shè)可以說是高鐵測量技術(shù)工作中的重中之重。本文將CPIII 控制測量的整體流程和自身工程的實(shí)際情況進(jìn)行了詳細(xì)的敘述，在實(shí)際測量過程中克服了種種外界因素，摸索出了自身操作的一些弊病，逐漸掌握了一套完善的測量體系，因此具有一定的理論指導(dǎo)意義。

2 測量方法

2.1 平面部分

(1)測量方法

按規(guī)范要求，平面數(shù)據(jù)的采集使用測量機(jī)器人及配套的外業(yè)數(shù)據(jù)軟件，使用自由設(shè)站后方交會(huì)的方法自動(dòng)采集。自由設(shè)站的設(shè)站距離為120 m 時(shí)，每個(gè)自由設(shè)站應(yīng)觀測12 個(gè)CPⅢ點(diǎn)，全站儀前方和后方各6 個(gè)(3 對)CPⅢ點(diǎn)，每次測量應(yīng)保證每個(gè)CPⅢ點(diǎn)被測量3 次以上。測量方法見下圖1 所示。

CPⅢ控制點(diǎn)距離為60 m 左右，且不應(yīng)大于70 m，觀測CPⅢ點(diǎn)允許的最遠(yuǎn)的目標(biāo)距離為150 m 左右，最大不超過180 m。

對于自由設(shè)站測量較為困難的地區(qū)(如連續(xù)梁)，自由設(shè)站的設(shè)站距離可以為60 m，可適當(dāng)增加CPIII 點(diǎn)對間距，但最大不超過100 m，優(yōu)先考慮布設(shè)在橋梁支座上方。CPIII縱向間距超過80 m 時(shí)應(yīng)采用4 對(8 個(gè))點(diǎn)測量模式，測站前后各4 個(gè)(2 對)CPⅢ點(diǎn)，每次測量應(yīng)保證每個(gè)CPⅢ點(diǎn)被測量4 次以上。

圖1 CPⅢ控制網(wǎng)自由設(shè)站邊角交會(huì)網(wǎng)示意圖

測量前應(yīng)記錄每個(gè)測站的溫度、氣壓，并將溫度、氣壓輸入儀器進(jìn)行改正。對于線路有長短鏈時(shí)，應(yīng)注意區(qū)分重復(fù)里程及標(biāo)記的編號。

主要觀測技術(shù)要求如下表:

表1 水平方向觀測的技術(shù)要求

表2 距離觀測技術(shù)要求

表3 CPⅢ控制點(diǎn)的定位精度要求

(2)與CPI/CPII 控制點(diǎn)聯(lián)測

①與CPⅠ、CPⅡ控制點(diǎn)聯(lián)測，一般情況下應(yīng)通過3 個(gè)或以上線路上的自由設(shè)站進(jìn)行聯(lián)測，見下圖2 所示。聯(lián)測高等級控制點(diǎn)時(shí)，應(yīng)最少觀測3 個(gè)完整測回?cái)?shù)據(jù)。

圖2 與CPⅠ、CPⅡ控制點(diǎn)聯(lián)測示意圖

2.2 高程部分

CPⅢ點(diǎn)與CPⅢ點(diǎn)之間的水準(zhǔn)路線，采用下圖6 所示的水準(zhǔn)路線形式進(jìn)行。

測站數(shù)為偶數(shù)，一般為6 或8 個(gè)。由往測轉(zhuǎn)為返測時(shí)，兩支標(biāo)尺應(yīng)互換位置，并應(yīng)重新整置儀器。

圖3 與CPⅠ、CPⅡ控制點(diǎn)聯(lián)測示意圖

圖4 CPⅢ點(diǎn)與CPⅢ點(diǎn)之間的水準(zhǔn)路線示意圖

3 CPⅢ控制網(wǎng)區(qū)段的劃分和區(qū)段之間的連接

CPⅢ控制網(wǎng)的區(qū)段定義為在上一級控制網(wǎng)點(diǎn)約束下進(jìn)行本次平差計(jì)算的CPⅢ網(wǎng)的范圍。CPⅢ控制網(wǎng)(包括平面網(wǎng)和高程網(wǎng))可分區(qū)段分別進(jìn)行觀測和平差計(jì)算，區(qū)段的長度不宜低于4km。CPⅢ平面網(wǎng)區(qū)段的兩端必須起止在上一級控制網(wǎng)點(diǎn)(CPⅠ或CPⅡ)上，而且應(yīng)保證有連續(xù)的三個(gè)自由設(shè)站與上一級控制網(wǎng)點(diǎn)聯(lián)測。CPⅢ高程網(wǎng)要滿足區(qū)段中聯(lián)測的上一級水準(zhǔn)點(diǎn)的數(shù)量不得少于3 個(gè)而且CPⅢ高程網(wǎng)區(qū)段的兩端必須起止在上一級水準(zhǔn)點(diǎn)上。

4 CPIII 網(wǎng)測設(shè)過程注意事項(xiàng)

4.1 埋設(shè)樁位的影響

CPIII 的測量在初期應(yīng)該對測量里程內(nèi)所有的CPI/CPII以及CPIII 樁點(diǎn)進(jìn)行檢查，查看位置、質(zhì)量、固定程度。CPIII的位置在規(guī)范中有距離不大于70 m(特殊地段為80 m)，一對點(diǎn)之間的距離差不大于1 m。CPIII 樁點(diǎn)的好壞直接影響測量精度。CPII 的布置800 m 左右間隔布設(shè)，要考慮聯(lián)測3對CPIII 點(diǎn)的需求，與CPIII 的斜距也要在300 m 之內(nèi)，充分考慮角度、方向、距離帶給CPIII 實(shí)際測量和對精度的影響。大家可以去參考《高速鐵路工程測量規(guī)范》(TB10601－2009)。

4.2 測量儀器的檢校

測量前要對儀器進(jìn)行檢查，主要包括全站儀(查看補(bǔ)償值是否在規(guī)范之內(nèi)，ATR 自動(dòng)照準(zhǔn)是否打開)、棱鏡(要安照每兩個(gè)棱鏡效驗(yàn)一次，其精度要在1 mm 之內(nèi))、腳架(要選質(zhì)量重的，木質(zhì)的，主要是防風(fēng)之用)、溫度計(jì)(首先對其校準(zhǔn)，簡單的校準(zhǔn)辦法是先用冰水混合物實(shí)驗(yàn)，合格后用人的體溫實(shí)驗(yàn)。通常一盒普通溫度計(jì)20 只能有5 只左右可以用于測量)、水準(zhǔn)儀自然是檢查i 角。

4.3 外界因素的影響

CPIII 的外業(yè)測量精度要求極高的，任何偶然和必然的因素都要可能影響到一段甚至整體精度的準(zhǔn)確性，要充分考慮陽光、溫度、天氣、濕度等自然因素和人為因素(如震動(dòng))對其產(chǎn)生的影響。測量之前要先安排好測設(shè)的組織計(jì)劃，不要因?yàn)榻M織不合理耽誤測量及施工。測量過程要按照事先安排有條不紊地進(jìn)行，充分考慮測量過程中所能遇到的一切意外情況，特別是夜間工作所帶來的影響更要一一克服。

4.4 數(shù)據(jù)處理的要求

數(shù)據(jù)處理前，對外業(yè)數(shù)據(jù)及觀測記錄進(jìn)行檢查，確保無點(diǎn)名及其它記錄錯(cuò)誤方可進(jìn)行平差。為保證所采用的數(shù)據(jù)既與軌道板精調(diào)時(shí)相穩(wěn)合，又能滿足長軌精調(diào)對平順性的要求，有利于軌道精調(diào)。

數(shù)據(jù)處理工作一定要和測量結(jié)果形成及時(shí)的連續(xù)，對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)致的檢查，包括手工輸入的點(diǎn)號、測站數(shù)、與CPI/CPII 之間聯(lián)測以及特殊地段的測站到點(diǎn)號的距離要求。修改后通過軟件平差處理，各項(xiàng)限差超限的數(shù)據(jù)要及時(shí)分析原因，對需要重復(fù)測量的點(diǎn)號測站數(shù)要謹(jǐn)慎挑選，每一站的測量都有可能牽動(dòng)整體的精度走向，確定測站后要馬上組織人員進(jìn)行二次測量，不可待滯邂逅，果斷可謂是成敗的關(guān)鍵。

［1］ 高速鐵路工程測量規(guī)范(TB 10601－2009)［S］.

［2］ 國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范(GB/T 12897－2006)［S］.

［3］ 工程測量規(guī)范(GB 50026－2007)［S］.

［4］ 精密工程測量規(guī)范(GB/T 15314－1994)［S］.

［5］ 全球定位系統(tǒng)GPS 測量規(guī)范(GB/T 18314－2009)［S］.

［6］ 哈大鐵路客運(yùn)專線CPⅢ控制網(wǎng)測量作業(yè)指導(dǎo)書.