無(wú)砟軌道基準(zhǔn)網(wǎng)CPⅣ測(cè)量施工技術(shù)

1、無(wú)砟軌道基準(zhǔn)網(wǎng)CPIV測(cè)量施工技術(shù)項(xiàng)銀中鐵十八局集團(tuán)第五工程有限公司高速鐵路對(duì)軌道的平順性、穩(wěn)定性、精度和標(biāo)準(zhǔn)提出了極高的要求,津秦客運(yùn)專(zhuān)線采用CRTSII型板式無(wú)砟軌道，該結(jié)構(gòu)軌道的高平順性完全依賴于軌道板的精確安裝，因此，在施工階段，設(shè)置于每?jī)蓧K板之間的軌道基準(zhǔn)點(diǎn)CPIV的測(cè)量精確度至關(guān)重要，直接決定了軌道的平順性是否能夠滿足高速行車(chē)的要求。軌道基準(zhǔn)網(wǎng)（CPIV）是在軌道控制網(wǎng)（CP）基礎(chǔ)上建立的，為軌道板鋪設(shè)和精調(diào)提供控制基準(zhǔn)的控制網(wǎng)。CPIV布設(shè)于軌道軸線附近（軌道鋪設(shè)錐和基準(zhǔn)點(diǎn)的連線垂直于軌道軸線，分別向左和向右距離軌道軸線0.10m，且基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)設(shè)在地勢(shì)較低的一邊），兩軌道板之間的板

2、縫位置處。1、CPIV測(cè)量施工前期準(zhǔn)備1.1儀器要求 全站儀應(yīng)具有自動(dòng)目標(biāo)搜索、自動(dòng)照準(zhǔn)、自動(dòng)觀測(cè)、自動(dòng)記錄功能，其標(biāo)稱精度應(yīng)滿足：方向測(cè)量中誤差不大于1，測(cè)距中誤差不大于1mm+2ppm。電子水準(zhǔn)儀的精度不應(yīng)低于0.5mm/km，配套使用因瓦水準(zhǔn)尺。溫度計(jì)讀數(shù)精確至0.5，氣壓計(jì)讀數(shù)精確至0.5hPa。全站儀、水準(zhǔn)儀、水準(zhǔn)尺須經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)檢定機(jī)構(gòu)的檢定，并處于檢定有效期內(nèi)，在進(jìn)行距離或坐標(biāo)測(cè)量時(shí)，應(yīng)進(jìn)行氣象改正。水準(zhǔn)尺適配器參數(shù)應(yīng)由廠家準(zhǔn)確測(cè)定，具有相應(yīng)的書(shū)面文件，施測(cè)前應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn)。1.2內(nèi)業(yè)準(zhǔn)備 根據(jù)軌道專(zhuān)業(yè)提供的軌道板分布文件計(jì)算每個(gè)板接縫處的軌道基準(zhǔn)點(diǎn)（CPIV）和定位錐的坐標(biāo)，采用高程較

3、低的點(diǎn)作為CPIV點(diǎn)，另外一點(diǎn)為定位錐，計(jì)算完成經(jīng)校核無(wú)誤后傳輸至全站儀內(nèi)存卡中備用。軌道基準(zhǔn)點(diǎn)（CPIV）與定位錐位置1.3外業(yè)準(zhǔn)備基準(zhǔn)點(diǎn)放樣和測(cè)量前施工現(xiàn)場(chǎng)底座板（或支承層）表面應(yīng)清理干凈，并且盡量不要再進(jìn)行其它作業(yè)，以避免因干擾影響測(cè)量結(jié)果的可靠性。2、CPIV測(cè)量施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)軌道基準(zhǔn)網(wǎng)測(cè)量應(yīng)滿足下表的限差要求：表1 基準(zhǔn)點(diǎn)測(cè)量精度要求序號(hào)限差單位說(shuō)明1mm單程水準(zhǔn)測(cè)量CP閉合差（L為距離，單位：km）20.3mmCPIV多次高程測(cè)量與高程均值差（dz）30.3mm重疊區(qū)內(nèi)CPIV高程允許偏差（dz）43個(gè)CPIV高程測(cè)量最小重疊點(diǎn)數(shù)52.0mmCP X坐標(biāo)允許偏差（dx）62.0mmC

4、P Y坐標(biāo)允許偏差（dy）70.4mmCPIV相對(duì)多次測(cè)量坐標(biāo)均值的x坐標(biāo)允許偏差（dx）80.4mmCPIV相對(duì)多次測(cè)量坐標(biāo)均值的y坐標(biāo)允許偏差（dy）90.3mm重疊區(qū)內(nèi)CPIV的橫向允許偏差（dq）100.4mm重疊區(qū)內(nèi)CPIV的縱向允許偏差（dl）116個(gè)平面測(cè)量每測(cè)站參與平差的最少CP點(diǎn)數(shù)123個(gè)CPIV平面測(cè)量最少重合點(diǎn)數(shù)3、軌道基準(zhǔn)點(diǎn)及定位點(diǎn)放樣3.1底座板或支承層施工完成后，依據(jù)軌道控制網(wǎng)（CP），采用全站儀自由設(shè)站極坐標(biāo)法測(cè)設(shè)軌道基準(zhǔn)點(diǎn)和軌道板定位點(diǎn)。3.2軌道基準(zhǔn)點(diǎn)和軌道板定位點(diǎn)應(yīng)埋設(shè)于混凝土底座板或支承層上，每塊軌道板接縫處設(shè)置一個(gè)軌道基準(zhǔn)點(diǎn)和一個(gè)軌道板定位點(diǎn)。軌道基準(zhǔn)點(diǎn)

5、和軌道板定位點(diǎn)連線應(yīng)垂直于軌道中線并分別位于距軌道中線左右兩側(cè)，距離0.10m。在曲線地段軌道基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)設(shè)于軌道中線的內(nèi)側(cè)，軌道板定位點(diǎn)設(shè)于軌道中線的外側(cè)。當(dāng)直線段前后的軌道基準(zhǔn)點(diǎn)不在同一側(cè)時(shí)，應(yīng)在直線段予以變換調(diào)整，不得在曲線段上。3.3軌道基準(zhǔn)點(diǎn)和軌道板定位點(diǎn)的放樣應(yīng)滿足下列要求：（1）軌道板定位點(diǎn)的放樣距離不應(yīng)大于100m；（2）軌道板定位點(diǎn)的放樣平面允許偏差不應(yīng)大于5mm；（3）軌道基準(zhǔn)點(diǎn)的放樣平面允許偏差不應(yīng)大于5mm；3.4為了提高作業(yè)效率，放樣前，應(yīng)事先在室內(nèi)將放樣數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好，并轉(zhuǎn)換成 GSI（徠卡全站儀標(biāo)準(zhǔn)格式）格式，存儲(chǔ)在徠卡儀器中，放樣時(shí)便可直接調(diào)出相應(yīng)點(diǎn)坐標(biāo)。先利用全站儀的

6、自由設(shè)站功能，通過(guò)后方交會(huì)四對(duì)以上 CP點(diǎn)定出自由設(shè)站點(diǎn)位置，從而完成設(shè)站工作；然后再調(diào)出待放樣點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)，依次對(duì)各 CPIV點(diǎn)進(jìn)行放樣?；鶞?zhǔn)點(diǎn)放樣后應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)標(biāo)志（用具有強(qiáng)制對(duì)中功能的標(biāo)志釘進(jìn)行標(biāo)志，標(biāo)志釘應(yīng)使用速凝固結(jié)材料固定），在基準(zhǔn)點(diǎn)放樣的同時(shí)應(yīng)對(duì)軌道鋪設(shè)錐加以放樣并標(biāo)志。3.5自由設(shè)站觀測(cè)的CP控制點(diǎn)不宜少于4對(duì)。更換測(cè)站后，相鄰測(cè)站重疊觀測(cè)的CP控制點(diǎn)不宜少于2對(duì)，并且建站后要最少檢查一個(gè)CP點(diǎn)，以保證設(shè)站的正確。自由設(shè)站點(diǎn)的精度應(yīng)符合下表5-1的規(guī)定。表2自由設(shè)站點(diǎn)精度要求項(xiàng)目XYH方向中誤差0.7mm0.7mm0.7mm24、CPIV平面測(cè)量4.1 CPIV網(wǎng)的起始網(wǎng)為軌道控制

7、網(wǎng)（CP），平面測(cè)量采用自由測(cè)站的方式，對(duì)CP點(diǎn)和CPIV點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，為了使測(cè)量精度高，平面測(cè)量時(shí)使用特制的帶強(qiáng)制對(duì)中的小棱鏡作為前視點(diǎn)，如圖1所示。圖1平面測(cè)量前視小棱鏡4.2 軌道道板粗鋪之前應(yīng)完成軌道基準(zhǔn)點(diǎn)的平面測(cè)量。在進(jìn)行CPIV點(diǎn)測(cè)量時(shí)應(yīng)注意施工單元的劃分，只能在底座板縱聯(lián)后的常規(guī)區(qū)或永久端刺區(qū)進(jìn)行測(cè)量，臨時(shí)端刺區(qū)不能進(jìn)行。4.3 為利用全站儀的測(cè)角高精度性，架站應(yīng)盡量靠近軌道軸線，且左右線的軌道基準(zhǔn)網(wǎng)分開(kāi)測(cè)量。對(duì)CPIV點(diǎn)的測(cè)量分組進(jìn)行，保證儀器離最近測(cè)量的CPIV點(diǎn)的距離不能短于5米。架設(shè)部位應(yīng)穩(wěn)定無(wú)干擾，視線暢通，橋梁段盡量將儀器架設(shè)在橋梁固定支座端，并將儀器精確整平。為保證各

8、組內(nèi)測(cè)量的相對(duì)精度，組內(nèi)測(cè)量全站儀不用倒鏡，視線方向與測(cè)量運(yùn)動(dòng)方向相反（如圖2 所示）。圖2 測(cè)量視線與運(yùn)動(dòng)方向4.4 在儀器中輸入溫度、氣壓等氣象改正數(shù)和棱鏡常數(shù)，并將儀器的數(shù)據(jù)記錄格式設(shè)置為點(diǎn)號(hào)、東坐標(biāo)（E或Y）、北坐標(biāo)（N或X）、高程（Elevation或H）的模式，數(shù)據(jù)記錄格式選擇“gsi-16”格式（適用于徠卡儀器），如果手工測(cè)量其測(cè)量模式為“三次測(cè)量取平均”。4.5 自由設(shè)站的基本要求自由設(shè)站觀測(cè)的CP控制點(diǎn)不應(yīng)少于4對(duì)，全站儀宜設(shè)在線路中線附近，位于所觀測(cè)的CP控制點(diǎn)的中間。更換測(cè)站后，相鄰測(cè)站重疊觀測(cè)的CP控制點(diǎn)不宜少于2對(duì)。自由設(shè)站精度一般要求應(yīng)符合下表要求，連續(xù)梁、特殊孔跨

9、橋自由設(shè)站精度可放寬至1.0mm。表3 自由設(shè)站點(diǎn)精度要求XYH定向精度0.7mm0.7mm0.7mm2”4.6 完成自由設(shè)站后，CP點(diǎn)的坐標(biāo)不符值應(yīng)滿足下表的要求。當(dāng)CP點(diǎn)坐標(biāo)不符值X、Y大于下表的規(guī)定時(shí)，該CP點(diǎn)不應(yīng)參與平差計(jì)算。每一測(cè)站參與平差計(jì)算的CP點(diǎn)不應(yīng)少于6個(gè)。表4 CP點(diǎn)坐標(biāo)不符值限差要求XYH2.0mm2.0mm2.0mm4.7 在需觀測(cè)的不少于4對(duì)CP點(diǎn)上設(shè)置棱鏡，該CP點(diǎn)構(gòu)成的圖形需將該站所觀測(cè)的基準(zhǔn)點(diǎn)全部包含在內(nèi)，保持棱鏡準(zhǔn)確照準(zhǔn)測(cè)站方向，在測(cè)站遠(yuǎn)端的第一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)上設(shè)置三角基座和棱鏡，并精密整平和對(duì)中。觀測(cè)時(shí)全站儀始終用正鏡觀測(cè)，不得使用倒鏡觀測(cè)或旋轉(zhuǎn)儀器觀測(cè)另外一側(cè)的

10、基準(zhǔn)點(diǎn)。如圖3所示：圖3基準(zhǔn)網(wǎng)平面測(cè)量4.8 觀測(cè)前打開(kāi)儀器的自動(dòng)照準(zhǔn)功能（ATR），觀測(cè)時(shí)注意點(diǎn)號(hào)必須輸入正確。觀測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)應(yīng)從遠(yuǎn)端基準(zhǔn)點(diǎn)依次觀測(cè)至測(cè)站近端，最近點(diǎn)距離儀器不宜短于5米，觀測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)可打開(kāi)儀器的目標(biāo)鎖定功能（ATR LOCK），有利于觀測(cè)員快速瞄準(zhǔn)目標(biāo)，移動(dòng)基準(zhǔn)點(diǎn)棱鏡時(shí)應(yīng)注意保持棱鏡始終對(duì)準(zhǔn)儀器方向。4.9 同一測(cè)站CP點(diǎn)和軌道基準(zhǔn)點(diǎn)均采用全站儀盤(pán)左進(jìn)行觀測(cè)，進(jìn)行多個(gè)半測(cè)回觀測(cè)。每個(gè)半測(cè)回過(guò)程如下：1）順次觀測(cè)所有CP點(diǎn)；2）順次觀測(cè)所有軌道基準(zhǔn)點(diǎn)；3）按照同樣的流程進(jìn)行下一個(gè)半測(cè)站測(cè)量；4）各個(gè)半測(cè)回結(jié)束時(shí)，再順次觀測(cè)所有CP點(diǎn)。軌道基準(zhǔn)點(diǎn)觀測(cè)不應(yīng)少于3 次。CP點(diǎn)觀測(cè)不應(yīng)

11、少于4 次。此為一個(gè)測(cè)站的觀測(cè)程序，一個(gè)測(cè)站結(jié)束后搬至下一站后按同樣的程序進(jìn)行測(cè)量。8）每一測(cè)站觀測(cè)距離約為70米，觀測(cè)11-13個(gè)軌道基準(zhǔn)點(diǎn)。換站測(cè)量時(shí)，應(yīng)重復(fù)觀測(cè)上一測(cè)站中的CP點(diǎn)不應(yīng)少于2對(duì)和35個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)作為測(cè)站搭接。在粗鋪軌道板時(shí)，應(yīng)考慮底座板的壓力對(duì)CPIV點(diǎn)位的影響，為了保證搭接精度，鋪板時(shí)應(yīng)最少預(yù)留7個(gè)已測(cè)的CPIV點(diǎn)不進(jìn)行鋪板。5、CPIV高程測(cè)量5.1 高程測(cè)量的總體要求軌道基準(zhǔn)點(diǎn)高程測(cè)量必須在左右線軌道板粗鋪后，采用幾何水準(zhǔn)方法，按照附合水準(zhǔn)方法和中視水準(zhǔn)測(cè)量方法相結(jié)合進(jìn)行施測(cè)，軌道基準(zhǔn)點(diǎn)一般作為中視點(diǎn)，除首尾CP點(diǎn)外，其余CP點(diǎn)作為附合水準(zhǔn)路線的轉(zhuǎn)點(diǎn)，左右線路的軌道基準(zhǔn)點(diǎn)

12、的高程測(cè)量可同時(shí)施測(cè)。采用電子水準(zhǔn)儀進(jìn)行往返觀測(cè)，起閉于CP點(diǎn)，附合水準(zhǔn)路線長(zhǎng)度不少于300m為宜，視線長(zhǎng)度宜控制在30m以內(nèi)。5.2 測(cè)量過(guò)程測(cè)量時(shí)水準(zhǔn)儀架設(shè)于兩個(gè)CP點(diǎn)之間，設(shè)置儀器測(cè)量模式為“線路測(cè)量”模式，測(cè)量方式為“三次測(cè)量取平均”。首先后視第一個(gè)CP點(diǎn)，再間視（中視）另一個(gè)CP點(diǎn)作為檢核，依次間視中間的基準(zhǔn)點(diǎn)，基準(zhǔn)點(diǎn)觀測(cè)完后再前視第二個(gè)CP點(diǎn)，完成第一測(cè)站。搬移儀器架設(shè)到第二、三個(gè)CP點(diǎn)之間，后視上一測(cè)站結(jié)束時(shí)的CP點(diǎn)，依次間視中間的基準(zhǔn)點(diǎn)，再前視第三個(gè)CP點(diǎn)，以此類(lèi)推，測(cè)段結(jié)束前應(yīng)先間視一個(gè)CP點(diǎn)作為檢核，再前視最后一個(gè)CP點(diǎn)結(jié)束整個(gè)測(cè)段。以上為一個(gè)測(cè)段的往測(cè)部分。返測(cè)時(shí)從結(jié)束點(diǎn)

13、開(kāi)始，依照相反的方向進(jìn)行。第二測(cè)段開(kāi)始時(shí)應(yīng)從上一測(cè)段結(jié)束時(shí)的CP點(diǎn)開(kāi)始，并重復(fù)測(cè)量35個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)作為測(cè)站搭接。測(cè)量方法參見(jiàn)圖4：圖4基準(zhǔn)網(wǎng)高程測(cè)量6、CPIV測(cè)量平差6.1 CPIV測(cè)量平差應(yīng)采用專(zhuān)用軟件進(jìn)行，平差前應(yīng)按照技術(shù)要求對(duì)軟件中的各種限差項(xiàng)進(jìn)行設(shè)置，平差軟件在計(jì)算過(guò)程中會(huì)對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢核，如有偏差超限數(shù)據(jù)，可以對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)剔除，但剔除數(shù)據(jù)后至少要保證每測(cè)站有6個(gè)CP點(diǎn)參與平差計(jì)算，不同測(cè)站間的搭接CP點(diǎn)不少于2對(duì)。如果剔除數(shù)據(jù)后平差結(jié)果仍然超限，必須進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)補(bǔ)測(cè)或重測(cè)。6.2 平差后的基準(zhǔn)點(diǎn)坐標(biāo)成果應(yīng)輸出為*.DPU格式，便于精調(diào)系統(tǒng)直接使用。6.3 平差計(jì)算后兩相鄰基準(zhǔn)點(diǎn)相對(duì)

14、誤差為：平面為±0.2mm，高程為±0.1mm。7、CPIV測(cè)量質(zhì)量控制和檢驗(yàn)7.1 基準(zhǔn)網(wǎng)觀測(cè)宜在陰天無(wú)風(fēng)的天氣下進(jìn)行，若需要在晴天作業(yè)，必須對(duì)儀器進(jìn)行打傘遮光。7.2 測(cè)量前應(yīng)將儀器開(kāi)箱后置于現(xiàn)場(chǎng)陰涼通風(fēng)處30分鐘以上，使儀器內(nèi)部溫度與外界環(huán)境溫度一致。7.3 由于觀測(cè)CP點(diǎn)和基準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)所使用的棱鏡可能不同，棱鏡常數(shù)也會(huì)不同，因此在實(shí)際操作時(shí)應(yīng)時(shí)刻注意檢查儀器內(nèi)設(shè)置的棱鏡常數(shù)與觀測(cè)目標(biāo)所使用棱鏡是否一致。7.4 高程測(cè)量時(shí)，宜用一把水準(zhǔn)尺進(jìn)行測(cè)量，使用的配套尺墊是采用一個(gè)尖頭與基準(zhǔn)點(diǎn)接觸，因此應(yīng)經(jīng)常檢查尺墊頭的磨損情況，一般采用游標(biāo)卡尺測(cè)量，一旦磨損超過(guò)0.1mm應(yīng)在平差計(jì)算時(shí)對(duì)尺墊高度進(jìn)行修正或直接更換尺墊。7.5 埋入測(cè)釘時(shí)應(yīng)使用橡膠錘或木錘敲打，以免損壞測(cè)釘頂面。7.6 每次水準(zhǔn)測(cè)量前須對(duì)電子水準(zhǔn)儀的i角進(jìn)行檢校