【摘 要】在無砟軌道施工各工序中，精調(diào)測量作業(yè)是至關(guān)重要的一環(huán)，通過精調(diào)作業(yè)來控制軌排的線型到達規(guī)范的要求，保證軌道的平順性是精調(diào)作業(yè)要達到的目標。

【關(guān)鍵詞】重載鐵路；無砟軌道；控制測量

1.工程概述

山西中南部鐵路通道是我國首條30t軸重重載鐵路，紅嶺隧道作為30t軸重重載無砟軌道試驗工點，鋪設(shè)重載彈性支承塊式無砟軌道。無砟軌道道床的施工是多個工序流水作業(yè)的過程，在眾多工序中，精調(diào)工序是其中關(guān)鍵的一環(huán)，從某種意義來說，精調(diào)作業(yè)的成敗直接決定了無砟道床施工的成敗，通過精調(diào)作業(yè)使軌道的幾何參數(shù)和平順性達到設(shè)計及規(guī)范要求是精調(diào)作業(yè)的目標，現(xiàn)就紅嶺隧道無砟軌道施工中對精密控制測量簡述如下：

2.獨立無砟軌道精測網(wǎng)設(shè)置

2.1紅嶺隧道為單洞雙線隧道，全長4852m。進、出口線路設(shè)計路肩標高分別為767.319m、714.275m。隧道洞身縱坡為單面下坡，坡率分別為-10.5‰、-11.0‰、-10.6‰。隧道進口端設(shè)置有R=1200m的曲線，其他地段為直線。

2.2在設(shè)計院復(fù)測的CPI點（二等GPS測量控制網(wǎng)）和二等水準點基礎(chǔ)上，建立了紅嶺隧道洞內(nèi)導(dǎo)線CPⅡ控制網(wǎng)，并進行精密水準測量。

2.3紅嶺隧道洞內(nèi)導(dǎo)線CPⅡ附合到洞口CPⅠ控制點上等級為四等，導(dǎo)線邊長控制在300～500米，每隔600～1000米埋設(shè)永久導(dǎo)線點（不銹鋼標志，中心刻“+”）。在進、出洞口處分別布點。

2.4紅嶺隧道洞內(nèi)導(dǎo)線采用雙導(dǎo)線布設(shè)，對點之間測量距離，并參與平差計算。

3.按精密水準測量加密高程控制點

附合于紅嶺隧道進、出洞口二等水準點上，在洞內(nèi)每隔1Km左右新埋設(shè)精密水準點（用CPⅡ?qū)Ь€點，埋點時應(yīng)注意能立水準尺），進行往返觀測。

4.CPⅢ控制網(wǎng)布設(shè)與評估

4.1CPⅢ控制網(wǎng)的布設(shè)

4.1.1測設(shè)中每隔50-80米布置一對CPⅢ控制點。每隔兩對CPⅢ控制點中間布置自由測站點，相鄰自由測站點相隔100-160米。在測站點上對前后各三對CPⅢ點（共12個CPⅢ點）進行邊、角觀測，這樣每個CPⅢ控制點都有三個測站對其進行方向和邊長觀測

4.1.2在隧道靠近進、出口位置應(yīng)各布設(shè)一對點。CPⅢ觀測時起始測站或結(jié)束測站離最近CPⅢ點距離為1.5倍CPⅢ控制點沿線路方向間距（約為75～120米）。

4.1.3CPⅢ控制網(wǎng)施測完工后在移交前，螺孔內(nèi)涂黃油并用M8×10mm內(nèi)螺角螺栓蓋上。CPⅢ標志采用統(tǒng)一不銹鋼埋設(shè)件，埋設(shè)于隧道邊墻（螺栓頭底面與隧道壁貼平，螺栓頭露出隧道壁），高于設(shè)計軌道面0.3m，相鄰CPⅢ控制點大致等高和在同一斷面。CPⅢ標志埋設(shè)牢固，不能有松動，保持水平。邊、角觀測時擰上棱鏡接頭，水準測量時擰上水準測量接頭。

4.1.4CPⅢ平面控制網(wǎng)附合在CPⅡ平面控制點上，2～3個連續(xù)自由測站點對同一個CPⅡ平面控制點進行邊、角觀測，每600～1000m聯(lián)測一次。

4.1.5CPⅢ平面控制網(wǎng)方向觀測中誤差為2.8″（測角中誤差為4″），距離觀測中誤差為2.0mm。

4.1.6CPⅢ控制點編號應(yīng)唯一、在現(xiàn)場點的上方用白底紅油漆噴注標記（字高6cm），編號按照里程公里數(shù)遞增進行編號，使其編號反映里程數(shù)。編號前3～4位為里程千米數(shù)，最后兩位為一千米內(nèi)的編號，之間為3表示CPⅢ等級。沿著隧道方向所有處于里程增大方向左側(cè)的最后兩位編號為奇數(shù)，處于里程增大方向右側(cè)的最后兩位編號為偶數(shù)。

4.1.7紅嶺隧道CPⅢ平面控制網(wǎng)水平方向采用全圓方向觀測法進行觀測，盤左順時針，盤右逆時針依次觀測各方向，觀測2個測回，測站上觀測限差為：方向觀測法半測回歸零差不大于6″，一測回內(nèi)2C較差不大于9″，同一方向值兩測回較差不大于6″；距離和方向同測，半測回、測回間距離較差不大于2mm。

4.1.8全站儀邊角觀測數(shù)據(jù)每天觀測結(jié)束，及時輸出保存，并發(fā)到評估單位進行評估。

4.1.9CPⅢ平面控制網(wǎng)邊長觀測時，進行溫度、氣壓等氣象元素測定并輸入全站儀對觀測距離進行自動改正，溫度讀至0.5度，氣壓讀至1hPa。測量過程中，氣象條件有變化時及時修正。

4.1.10CPⅢ高程控制網(wǎng)點位和CPⅢ平面控制網(wǎng)點位相同，采用同一埋設(shè)標志件。CPⅢ水準測量按三等水準要求進行，采用數(shù)字水準儀觀測。

4.1.11相鄰4個CPⅢ點構(gòu)成閉合環(huán)進行閉合差檢核，閉合差不大于2mm。每隔2～3Km附合到精密水準點上。4.1.12CPⅢ控制網(wǎng)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理采用已評審的軟件。CPⅢ平面控制網(wǎng)平差計算軟件，采用間接觀測方向平差，并進行方差分量估計確定方向、邊長兩類觀測值的權(quán)比。4.1.13CPⅢ平面控制網(wǎng)約束平差后，方向改正數(shù)不大于5″，角度改正數(shù)不大于8″，距離改正數(shù)不大于4mm。

5.CPⅢ控制網(wǎng)的評估

嚴格按照上述方式布設(shè)CPⅢ控制網(wǎng)后，經(jīng)過評審，精測網(wǎng)符合要求，按照該控制網(wǎng)進行無砟軌道施工。

6.無砟軌道測量作業(yè)

6.1無砟軌道測量工藝流程

6.2測量工藝

6.2.1確定全站儀坐標

紅嶺隧道測設(shè)時全站儀測量采用自由設(shè)站法，通過測量測站附近8個固定在隧道二襯上的CPⅢ基準控制點棱鏡，和配套軟件自動平差計算，確定全站儀的x，y，h坐標。改變?nèi)緝x測站時，重新確定新測站坐標，至少觀測后方4個交叉控制點。設(shè)站時，盡量將儀器靠近中線位置，減小測量偏角，降低站與站之間的誤差。

6.2.2測量軌道數(shù)據(jù)

將軌檢小車放置于軌道上并安裝棱鏡，通過全站儀測量軌道精調(diào)小車棱鏡，小車自動測量并記錄相應(yīng)的軌距、超高、水平位置。

6.2.3信息的反饋

全站儀將觀測數(shù)據(jù)發(fā)射給精調(diào)小車上的自動接收裝置，精調(diào)小車配備的筆記本通過內(nèi)置的配套軟件，計算軌道平面位置、水平、超高、軌距等數(shù)據(jù)，并迅速將誤差值反饋到精測小車的電腦顯示屏幕上，得到該點離設(shè)計中心線的水平和高程偏差，確定該點鋼軌的精確調(diào)整量，進行該點精細調(diào)整。

6.2.4調(diào)整軌道標高及中線

根據(jù)精調(diào)小車電腦屏幕上顯示的軌道中線、左、右軌高程偏差值及方向，測量人員口頭通知精調(diào)配合人員調(diào)整數(shù)值及方向，配合人員利用普通六角螺帽扳手，旋轉(zhuǎn)豎向螺桿，以調(diào)整軌道高低、超高。軌頂高程以紅嶺隧道左股道鋼軌為準，與設(shè)計高程允許偏差：±2mm。調(diào)整中線時，配合人員采用雙頭調(diào)節(jié)扳手，調(diào)整軌道中線，軌道中線以一股鋼軌為準，與設(shè)計中線允許偏差為2mm；線間距允許偏差為±5mm。

6.2.5軌道復(fù)測

6.2.5.1當(dāng)?shù)来舶屦B(yǎng)護4天時間以后，即混凝土強度已達到設(shè)計強度的70%，進行軌道結(jié)構(gòu)的復(fù)檢工作，考慮到紅嶺隧道內(nèi)溫度變化不大，軌道復(fù)檢工作全天候進行。

6.2.5.2對同側(cè)相鄰鋼軌在軌頭接縫處利用軌道平直度檢測設(shè)備及塞尺檢測合格后，用移動式內(nèi)燃自動緊固機將全部扣件擰緊。

6.2.5.3安排人員對工具軌的頂面及側(cè)面進行擦拭清理，確保工具軌頂面及側(cè)面無殘留雜物。

6.2.5.4利用軌檢小車和測量儀器對軌道進行檢測，軌道復(fù)檢過程同精調(diào)過程，并將復(fù)檢結(jié)果同精調(diào)結(jié)果進行對比，確定紅嶺隧道無砟軌道施工過程控制參數(shù)滿足質(zhì)量要求，并對后續(xù)施工控制指標做出相應(yīng)調(diào)整。

6.2.5.5軌道復(fù)檢完成后拆除工具軌，利于前方施工循環(huán)緊湊進行。

7.CPⅢ測量數(shù)據(jù)處理與分析

CPⅢ數(shù)據(jù)計算、平面處理采用平差軟件，自由站點、CPⅢ點進行自由網(wǎng)及約束網(wǎng)整體平差，平差計算時，要對各項精度做出評定。平差處理流程及相關(guān)要求如下：

7.1數(shù)據(jù)傳輸及預(yù)處理

將外業(yè)觀測記錄的數(shù)據(jù)傳入計算機，進行數(shù)據(jù)整理、檢查半徑回歸零差、不同測回同一方向2C互差、同一方向歸零后方向值較差等規(guī)范指標是否滿足要求。

7.2編輯平面和高程已知數(shù)據(jù)

在平面數(shù)據(jù)處理前需要編輯好本測段的平面及高程已知點數(shù)據(jù)，以及本測段的投影面高程、高程差異等數(shù)據(jù)。

7.3生成平差文件

生成平差文件是軟件會提示是否進行兩化改正，為了保證三網(wǎng)合一的原則，生成平差文件，后續(xù)計算均需采用平差文件進行。

7.4閉合差檢驗

檢測每一對CPⅢ點由不同測站測量后的兼容性，檢測后CPⅢ點對閉合環(huán)精度應(yīng)不低于1/3500。

7.5輸出觀測手薄

需要時進行數(shù)據(jù)檢查是使用。

7.6設(shè)置平差參數(shù)

7.7結(jié)算概略坐標

7.8自由網(wǎng)平差校正

平差前應(yīng)對聯(lián)測的已知點進行兼容性及整網(wǎng)的尺度比進行判斷，對不兼容的已知點，應(yīng)進行外業(yè)復(fù)核，并對成果進行修正后使用。

7.9約束網(wǎng)平差

測站平差報告應(yīng)標明控制等級、觀測儀器、棱鏡類型、天氣、觀測日期和時間、觀測者、記錄著、檢查者等信息，應(yīng)正確標明觀測量的差值和限差指標。

7.10成果提交

提交的文件為：外業(yè)觀測數(shù)據(jù)，外業(yè)觀測數(shù)據(jù)檢查文件，平面控制點文件，高程控制點文件，平差文件，閉合差檢查文件，自由平差文件，約束網(wǎng)平差文件，控制網(wǎng)網(wǎng)形圖，技術(shù)總結(jié)報告，成果表，計算表，重合點坐標比較表。

8.精調(diào)前CPⅢ控制網(wǎng)復(fù)測（包括與原網(wǎng)對比分析）及評估

CPⅢ控制網(wǎng)施測完畢至軌道板精調(diào)時有一段時間間隔，由于各種自然因素或者人為因素，可能引起CPⅢ控制點的輕微變形，因此，在紅嶺隧道無砟軌道精調(diào)作業(yè)之前對CPⅢ控制網(wǎng)進行復(fù)測，復(fù)測的技術(shù)要求和作業(yè)方法按照初次測量時的標準進行。

復(fù)測后將數(shù)據(jù)于原網(wǎng)數(shù)據(jù)進行對比分析。

復(fù)測數(shù)據(jù)需經(jīng)過評估，通過后使用。

9.結(jié)束語

CPⅢ測量作為無砟軌道施工的核心技術(shù)之一，控制網(wǎng)的建立與實施是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程。在CPⅢ測量工作要嚴格按照技術(shù)方案執(zhí)行，方法合理，成果準確，能夠滿足后續(xù)施工需要。需要注意一下事項：

9.1CPⅢ測量工作應(yīng)設(shè)立專門的現(xiàn)場施工協(xié)調(diào)人，統(tǒng)一安排、相互配合來完成該項工作；對作業(yè)人員要進行提前培訓(xùn)，熟悉CPⅢ作業(yè)流程及相關(guān)的技術(shù)要求。

9.2CPⅢ外業(yè)數(shù)據(jù)采集前，應(yīng)加強對儀器、棱鏡及連接桿的檢查，并做好檢查記錄，滿足測量精度要求后方可展開外業(yè)工作。

9.3加強對CPⅢ控制點保護工作，盡量避免施工中對CPⅢ控制點的破壞。

9.4在施工中定期對CPⅢ成果進行檢測，發(fā)現(xiàn)異常問題及時通報，測量人員要認真對待，并盡快復(fù)測并提出解決辦法。