CPIII控制网测量技术总结教程文件

哈大客运专线TJ-2标段第五管区
CPIII控制网测量
技
术
总
结
中建铁路公司哈大客运专线TJ-2标段项目经理部
二O一Ｏ年九月
1.任务范围及主要工作内容
1.1任务范围
CPIII控制网布设的范围为D1K495+795~D1K520+546.46所有无碴轨道施工地段（含开原车站）。

1.2工作内容
CPIII平面控制网测量。

CPIII高程控制测量。

2.测量依据
2.1高速铁路工程测量规范（TB10601-2009）;
2.2国家一、二等水准测量规范（GB/T 12897-2006）；
2.3《工程测量规范》（GB50026-2007）；
2.4《精密工程测量规范》（GB/T 15314-1994）；
2.5哈大客专工程［2009］13号《关于明确CPIII建网工作的通知》；
2.6哈大客专CPIII研讨会纪要（2009年5月8日）；
2.7哈大客专工程部《关于统一CPIII控制网平差软件的通知》（2009年5月12日）；
2.8哈大客运专线有限责任公司和中铁第四勘察设计院集团有限公司联合下发的《CPIII控制网作业指导书》（2009年6月9日）；
2.9哈大公司工程部《关于桥梁曲线地段CPIII基桩埋设方案的通知》（2009年7月6日）；
2.10哈大客专工程［2009］93号《关于印发哈大客运专线CPIII控制网作业基本程序等文件的通知》。

3.工程概况
本施工段为哈大客运专线TJ-2标段的第五管区，起点桩号为
D1K495+795，终点桩号为D1K520+546.46，全长24.751km，主要工程项目为：南英城特大桥一座长3.69km，新开原车站站场一处路基长5.03km、八宝屯特大桥一座长5.24km、杨家沟特大桥一座长1.06km、牙口子大桥一座长0.37km、田家村特大桥一座长2.89km、轨道结构类型为CRTS-Ⅰ型板式无碴轨道。

4. CPIII系统构成
4.1CPIII精密控制网测量标志点布设
本管段的CPIII控制网采用自由设站后方交会测量的方式布网，CPⅢ控制点沿线路布置在路基两侧的接触网杆基础或桥梁防护墙上，当CPⅢ控制点布置在桥梁防护墙上时，点位应设置在桥墩固定支座端上方的防护墙上。

CPⅢ控制点沿线路布置时纵向间距宜为60m左右，且不应大于70 m、横向间距不超过结构宽度。

一次布设的CPIII施工基标精密控制网长度控制在2km~4km。

图1 CPIII点位布置图
4.1.1各CPⅢ点应大致等高，其高度应在设计轨道顶面以上30cm的地方。

具体埋设方式如下：
a路基地段应在路基上布置临时辅助立柱，设置时遇到有下锚拉线的地方，应设置在接触网基础另一侧
b桥梁上一般布置在桥梁固定支座端防护墙上坡段布设在奇数梁的沈阳端，下坡段布设在偶数梁的哈尔滨端；在直线段CPⅢ基桩高出轨面30cm，曲线地段高出轨面18cm，缓和曲线地段埋设根据防护墙高度渐
变设置，预埋件采用成都普罗米新生产的磁钢棒。

如图所示；
φ10钢筋
φ8钢筋
单位：mm
防碴墙
150100
外轨标高＋300
15
60
PVC管
?15
桥梁地段C P Ⅲ控制点布设示意图
4.1.2一次布设的CPIII 施工基标精密控制网控制在2km~4km 。

本管
段根据现场实际情况划分为下表的CPIII控制网单元。

表1 CPIII建网单元一览表
4.2CPIII控制点编号
4.2.1CPⅢ控制点编号的标注应全线统一采用大小为4cm的正楷字体刻绘，并用白色油漆抹底，绿色油漆填写编号字体。

4.2.2CPⅢ控制点的编号定义如下：
CPⅢ的点号由七位数组成，从左到右前四位数表示CPⅢ点所在里程的整公里数，第五位是“3”表示是CPⅢ网点，后两位数字表示点的顺序号，点的顺序号为单数表示该点在里程增加方向的左侧，点的顺序号为双数表示该点在里程增加方向的右侧，当里程不足千、百、拾公里时，加“0”填充以保证CPⅢ的点号都是七位数齐全；CPⅢ网测量的自由设站点号也由七位数组成，从左到右第一位为大写英文字母“Z”表示测站，第二、三、四、五位数为CPⅢ点所在里程的整公里数，第六、七位数字表示测站的序号。

当里程不足千、百、拾公里时，加“0”填充以保证CPⅢ
的自由设站号都是七位数齐全。

举例如下：
表2 CPⅢ控制点的编号定义
自由设站点编号按“Z050001，Z050002…”沿线路里程增加方向编号。

“Z”表示设站点，“0500”表示里程，“01”、“02”表示该里程的设站号。

6.CPIII测量设备和测量方法
6.1测量设备
CPⅢ平面控制网测量采用徕卡TCP1201+全站仪，该仪器具有自动目标照准和程序控制自动测量的功能，其标称精度满足要求：方向测量中误差不大于±1″，距离测量中误差不大于±（1mm+1.5ppm）。

每台仪器配备14个普罗米新球形棱镜棱镜，其重复性安装误差和各标志点之间的互换性安装误差，在X、Y、H三方向的误差应均小于±0.3mm。

用于进行气象改正的温度计，其测量精度不低于±0.5℃。

用于进行气象改正的气压计，其测量精度不低于±5pa。

使用前应对配合全站仪使用的所有棱镜进行检测，所有棱镜的棱镜常数必须相同。

6.2测量方法
CPⅢ控制网采用自由设站边角交会网（高速铁路工程测量规范（TB10601-2009）称为“后方交会网”）的方法测量。

自由设站的设站距离为120m时，每个自由设站应观测12个CPⅢ
点，全站仪前方和后方各6个（3对）CPⅢ点，每次测量应保证每个CPⅢ点被测量3次以上。

测量方法见下图所示。

测站（自由站点）
CPⅢ控制点
向CPⅢ点进行的测量（方向、角度和距离）
CPⅢ控制网自由设站边角交会网示意图
CPⅢ控制点距离为60 m左右，且不应大于70 m（本管段大桥上按照隔跨布置，CPIII控制点距离为65.4m），观测CPⅢ点允许的最远的目标距离为150 m左右，最大不超过180m。

测量前应记录每个测站的温度、气压，并将温度、气压输入仪器进行改正。

6.3水平方向观测
CPⅢ平面控制网的水平方向观测，应满足下表6的规定。

表6 水平方向观测的技术要求
控制网等级仪器
等级
测回
数
半测回归
零差
同一测回各
方向2C互差
同一方向归零
后方向值较差2C误差
CPIII 1″ 4 6″9″6″≤±15″
6.4距离观测
CPⅢ平面控制网的距离测量，应采用以下的多测回距离观测法：盘左和盘右分别对同一个CPⅢ点进行距离测量，把盘左和盘右距离测量的平均值作为一测回的距离测量值；每个CPⅢ点距离测量的测回数应与水
平方向相同，各测回测量的距离较差应≤1.0mm 。

在全圆方向观测的同时，对CP Ⅲ点进行距离测量。

6.5与CP Ⅰ、CP Ⅱ控制点联测
CP Ⅲ平面控制网测量前，应确保线路两侧50m 范围内CP Ⅱ控制点的密度达到500m ～800m ，否则应同精度用GPS 测量的方法加密CP Ⅱ控制点；与CP Ⅰ、CP Ⅱ控制点联测，一般情况下应通过3个或以上线路上的自由设站进行联测，如图所示。

联测高等级控制点时，应最少观测3个完整测回数据。

测站（自由站点）
CP Ⅲ控制点
向CP Ⅲ点进行的测量（方向、角度和距离）
与CP Ⅰ、CP Ⅱ控制点联测示意图
6.6本管段共有CPI 级点16个，CPII 级点23个。

见下表 6.6.1中建铁路公司D1K495+795～D1K501+560 段CPII 加密成果表
中央子午线124度00分00秒，投影面大地高130米
点号 计算成果
备注 X(m)
Y(m)
CPI027A
4705772.7650 489910.1510 已知点 CPI028 *******.5620 490805.8150 已知点 CPI029 *******.3850 491145.4440 已知点 CPI030 4708331.4740 492144.8970 已知点 CPI031
4711626.9760
492455.7500
已知点
60m
CP Ⅲ
CP Ⅲ
CP Ⅲ
CP Ⅲ
6.6.2中建铁路公司D1K501+560～D1K509+215段CPII加密成果表
6.6.3中建铁路公司D1K509+215.25～D1K520+546 段CPII加密成果表
本管段根据现场实际情况分5个段落加密CPII级点，共加密36个CPII加密点，具体见下表。

7.CPⅢ平面控制网数据处理
CPⅢ平面控制网数据处理可采用铁一院研发的CPIII控制网数据处理软件进行处理，该软件已通过铁道部相关部门正式鉴定。

对于测量数据的整理和保存，必须保证数据信息能够从测量一直到评估验收和存档都完整一致，手工校验的修正参数，必须记录在案。

CPⅢ平面控制网数据处理结果不能满足“表5CPⅢ控制点的定位精度要求” 的指标时，应进行返工测量。

CPⅢ平面控制网数据处理结果应满足“表9 CPⅢ平面控制网平差计算取位”的要求。

表9 CPⅢ平面控制网平差计算取位
8.CPⅢ高程控制网测量
8.1 CPⅢ高程控制网主要技术要求
a精密水准测量的精度要求
表10 精密水准测量的精度要求（mm）
b精密水准测量的主要技术标准要求
表11 精密水准测量的主要技术标准
②L为往返测段、附合或环线的水准路线长度，单位km。

c精密水准观测应符合以下要求
精密水准观测主要技术要求
表12
②DS05表示每千米水准测量高差中误差为±0.5mm。

在观测数据存储之前，必须对观测数据作各项限差检验。

检验不合格时，对不合格测段整体重测，至合格为止。

8.2CPⅢ高程控制网的测量设备与方法
8.2.1测量设备
CPⅢ高程控制网测量采用徕卡DNA03，标称精度为每公里水准测量往返测高差中数测量的中误差不低于±0.3mm/km，满足精度要求。

水准尺采用整体因瓦水准标尺，与水准仪配套的尺垫，其重量应不低于3kg。

与水准仪配套的脚架，采用木质脚架。

8.2.2测量方法
CP Ⅲ点与CP Ⅲ点之间的水准路线，采用下图所示的水准路线形式进行。

CP3-1
CP3-3
CP3-5
CP3-7
CP3-9
CP3-11
CP3-13
CP3-29
CP3-31
CP3-2
CP3-4
CP3-6
CP3-8
CP3-10
CP3-12
CP3-14
CP3-30
CP3-32
CP3-33
CP3-34
CP Ⅲ点与CP Ⅲ点之间的水准路线示意图
观测顺序：
奇数测站照准标尺分划顺序为： A 后视标尺； B 前视标尺； C 前视标尺； D 后视标尺。

偶数测站照准标尺分划顺序为： E 前视标尺； F 后视标尺； G 后视标尺； H 前视标尺。

测站数为偶数，一般为6或8个。

由往测转为返测时，两支标尺应互换位置，并应重新整置仪器。

8.3 CP Ⅲ高程控制网数据处理
CP Ⅲ控制点高程测量应采用严密平差，平差计算取位按下表中精密水准测量的规定执行。

表13 精密水准测量计算取位
9.搭接段成果采用情况
9.1 D1K495+795~D1K499+487.75段与中建五局在小里程南英城特大桥96-106#搭接，由于我管段先通过评估，中建五局搭接我管段的测量数据，将评估报告交中建五局一份。

9.2 D1K504+516.9～D1K509+215.25段CPIII控制网位于八宝屯特大桥17#-160#之间，于2010年3月份通过评估。

9.3 D1K516+300~D1K520+546.46段CPIII控制网，大里程与中建八局搭接，各项精度指标符合规范要求，由于搭接段中建八局先通过评估，搭接段采用中建八局成果。

9.4 D1K509+215.25~512+364.5段CPIII，小里程端与八宝屯148#桥墩~160#桥台（2010年3月份通过的D1K504+516.9～D1K509+215.25CPIII控制网）进行搭接，由于搭接段两次测量时间间隔较长，温度变化引起一定的变形影响，建议搭接段（508325~509306）采用新的设计院加权之后的坐标成果作为施工测量的依据。

9.5 DIK512+364.5~516+300段CPIII，小里程端与D1K509+215.25~512+364.5段CPIII进行搭接，大里程端与D1K516+300~D1K520+546.46段CPIII控制网进行搭接，与小里程D1K509+215.25～D1K512+364.5段搭接理论上应该用511337~512308这12个点进行公共段搭接，但为了搭接段的平顺性更好，因此往小里程延伸到511319~511330这12个点精度更高，分析原因可能是D1K509+215.25～D1K512+364.5段测设的时候未上级配碎石，本测段评估级配碎石施工完毕，碾压机碾压可能对接触网有一定的影响从而使CPIII桩有一点空间变化，经比较未约束CPIII有7个点符合3毫米之内要求，约束CPIII与上段评估数据差值在1毫米之内，满足规范要求。

需要
对D1K509+215.25～D1K512+364.5段511319～512308进行成果更新；同理大里程D1K516+300～D1K520+546.46段搭接理论上应用516319-516330这12个点进行公共段搭接，用516335-517304这12个点进行公共段搭接，经比较未约束CPIII满足小于3毫米要求，约束CPIII满足规范要求。

需要对D1K516+300～D1K520+546.46段516319～517304进行成果更新。

9.6 DIK499+487.75~DIK504+516.9段CPIII，小里程与495+795~499+487.75段CPIII进行搭接，大里程与D1K504+516.9～D1K509+215.25段CPIII进行搭接，由于两头搭接段两次测量时间间隔较长，温度变化引起一定的变形影响，建议搭接段采用新的测量坐标成果，作为施工测量的依据，同时进行测量成果更新。

10．已通过评估的CPIII控制网测量成果。