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)和運營維護提供控制基準。CPⅢ控制網(wǎng)采用自由設(shè)站、邊角交會網(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CPⅢ點，獲得測站和CPⅢ點間的強相關(guān)性，在每個測站點進行多目標多測回測量，以減小觀測誤差，從而實現(xiàn)CPⅢ控制點間較高的相對精度。同時由于采用了具有自動照準、自動記錄、自動計算的全站儀進行觀測，CPⅢ測量自動化程度較高，操作也相對簡便。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】U213.244?????【文獻標識碼】A?????【文章編號】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，提高列車運行的穩(wěn)定性，同時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、運營維護的發(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目 I 標段鋪軌共計鋪軌 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 4.3m 可動心 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 號有砟道岔 6 組， 60kg/m 鋼軌長岔枕式碎石道床 12 號有砟 5.0m 交叉渡線 1 組。液壓緩 沖滑動式擋車器 2 處。安裝新型防脫護輪軌 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)成對鉛垂方向的安裝預(yù)埋件，相鄰兩對CPIII點在里程上相距約30-60米，橫向點間距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)）擴大0.30米、基礎(chǔ)深大于0.5米，在擴大基礎(chǔ)面上采用200mm的 PVC管伸入基礎(chǔ)承臺澆筑一個直徑0.20米、接觸網(wǎng)基礎(chǔ)以上0.8米高的 圓墩柱作為CPIII點永久性安裝平臺，CPIII元器件埋設(shè)圓柱頂部豎插。

2.2?控制點編號規(guī)則

CPⅢ點按照線路里程遞增進行編號，其編號反映里程數(shù)。位于線 路里程增大方向左側(cè)的控制點編號為奇數(shù)，位于線路里程增大方向右 側(cè)的控制點編號為偶數(shù)（在有長短鏈地段應(yīng)注意編號不能重復(fù)）?？刂泣c編號統(tǒng)一為六位數(shù)，具體規(guī)則為：×（上下行標識 S 或 X）+××（里程整公里數(shù)）+G（表示軌道基礎(chǔ)控制點）+××（該公里段序號）。 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，“01”代表 1 號點。 CPⅢ點編號應(yīng)明顯、清晰地標在軌道基礎(chǔ)控制點下方（若空間不允許可以根據(jù)現(xiàn)場情況進行調(diào)整），同一路段點號標志高度應(yīng)統(tǒng)一。 點號標志字號應(yīng)采用統(tǒng)一規(guī)格字模，字大小為 100mm*150mm 正楷字體， 紅色油漆噴寫點號，嚴禁采用手寫標識。

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的方法測量，每個自由測站觀測 4 對控制點，測站間重復(fù)觀測 3 對控制點，每個控制點有四個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)點時，軌道基礎(chǔ)控制網(wǎng)平面測量應(yīng)每隔 300m 左右聯(lián)測一個既有的高等級線路控制網(wǎng)點。

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控制點上，宜每 1 公里左右聯(lián)測一個線路水準控制點，水準路線閉合長度不宜大于2km。

（2）當(dāng)既有線路水準控制點破壞時，應(yīng)首先沿車站方向?qū)⒌厣霞扔芯芩疁庶c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)一個地下高程起算點。地上既有精密水準點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)測量時應(yīng)聯(lián)測每個車站布設(shè)的地下高程起算點。

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

（4）與既有線路水準控制點或橋面高程起算點的聯(lián)測采用獨立往 返水準測量的方法進行。

（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對控制點。

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)計算與平差。①平面測量后先采用獨立自由網(wǎng)平差，再采用合格的平面起 算點進行固定約束平差。②平面測量自由網(wǎng)平差時，應(yīng)按要求對各項技術(shù) 指標進行統(tǒng)計分析，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)進行平面約束平差，并按規(guī)定對各項技術(shù)指標進行統(tǒng)計分析，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)對采用的平面起算點進行精度檢核，采用檢核合格的起算點進行約束平差計算。

（3）區(qū)段間銜接處理。區(qū)段之間銜接時，前后區(qū)段獨立平差重疊點坐標差值應(yīng)≤±3mm。滿足該條件后，采用余弦平滑方法進行區(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)存儲之前，應(yīng)對觀測數(shù)據(jù)作各項限差檢驗。檢驗合格時，進行數(shù)據(jù)整理，計算與檢核者簽名后存儲。檢驗不合格時，對不合格測段進行重測。

（2）數(shù)據(jù)計算與網(wǎng)平差軌道基礎(chǔ)控制網(wǎng)高程測量時，應(yīng)進行環(huán)閉合差和附合路線閉合差統(tǒng)計，并對每千米高差偶然中誤差和每千米高差全中誤差進行統(tǒng)計分 析。相鄰控制點的水準環(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)坡高程控制點為起算數(shù)據(jù)進 行嚴密平差，且相鄰軌道基礎(chǔ)控制點間高差中誤差不應(yīng)大于±0.5mm。

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

3?軌道基礎(chǔ)控制網(wǎng)的復(fù)測與維護

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)定期對軌道基礎(chǔ)控制網(wǎng)進行復(fù)測。復(fù)測的技術(shù)要求和作業(yè)方法均應(yīng)按照初次測量時的標準進行，如遇到平面、高程控制點破壞或不穩(wěn)定時，應(yīng)選用該點附近穩(wěn)定的軌道基礎(chǔ)控制點參與平差計算。

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

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

3.2?軌道基礎(chǔ)控制網(wǎng)的維護

軌道基礎(chǔ)控制點易受工程施工的影響，應(yīng)加強對軌道基礎(chǔ)控制點 的保護。為確保軌道基礎(chǔ)控制點成果的準確可靠，在使用軌道基礎(chǔ)控 制點進行后續(xù)軌道施工測量時，需要與周圍其它點進行校核。

對丟失和破損較嚴重的軌道基礎(chǔ)控制點應(yīng)按原測標準在原標志 附近重新補設(shè)。

（1）補設(shè)軌道基礎(chǔ)控制點的埋設(shè) 補設(shè)軌道基礎(chǔ)控制點應(yīng)按原測標準在原標志附近重新埋設(shè)。補設(shè)軌道基礎(chǔ)控制點的點號參考原點號，通過修改原點號中的第四位得 到，第一次補設(shè)第四位為“J”，第二次補設(shè)第四位為“K”，第三次 補設(shè)第四位為“L”依次類推。

（2）補設(shè)軌道基礎(chǔ)控制點外業(yè)測量及數(shù)據(jù)處理。當(dāng)有軌道基礎(chǔ)控制點丟失時，應(yīng)補測此點臨近至少四對軌道基礎(chǔ) 控制點，采用同精度內(nèi)插的方式進行坐標計算。

平差時首先選擇兩端各一個穩(wěn)定的軌道基礎(chǔ)控制點進行平差計算，平差后其余未約束的軌道基礎(chǔ)控制點成果與原測成果的較差應(yīng)≤±3mm。滿足要求后，平面平差應(yīng)以補設(shè)點附近至少六個穩(wěn)定的軌道基礎(chǔ)控制點為起算數(shù)據(jù)進行約束平差;高程平差應(yīng)以補設(shè)點附近至少 三個穩(wěn)定的軌道基礎(chǔ)控制點為起算數(shù)據(jù)進行約束平差。

4?結(jié)束語

通過實踐證明，整個CPⅢ測量方案的嚴謹性，科學(xué)性，合理性，為實際鋪軌提供了極大的便利。通過對測量成果的實地檢驗與評估，各施工單位對于此方案方法給與了極大的好評，也從側(cè)面印證了選擇此測量方法的準確性與重要性。

參考文獻

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