浅谈地铁轨道施工中CPⅢ测量技术的应用 冯恺

浅谈地铁轨道施工中CPⅢ测量技术的应用冯恺

发表时间：2018-05-18T16:54:41.503Z 来源：《基层建设》2018年第3期作者：冯恺

[导读] 摘要：在地铁轨道施工过程中，为了保障地铁施工的安全和准确性，地铁引入了高铁施工中一项常见和重要CPⅢ测量技术。

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摘要：在地铁轨道施工过程中，为了保障地铁施工的安全和准确性，地铁引入了高铁施工中一项常见和重要CPⅢ测量技术。CPⅢ控制网作为测量系统的组成部分，发挥的作用非常重要。

关键词：地铁；CPⅢ控制网测量；分析

1地铁建设及其特点

地铁建设与社会经济发展是密切相关的，传统地铁速度较低，逐渐无法更好的适应当下经济发展的需求，因此需要适当的提升运输速度，使交通效率提升。以往地铁在建设的过程中，对于轨道的平顺度要求比较低，施工环节没有基于工作需要与实际情况建立完整的测量系统，平面控制网的等级可以分为一等至五等，坐标系应用方面可以选用国家坐标系，也可以局部假定。地铁CPⅢ测量区别于一般的测量，控制网等级分为三级，均利用国家坐标系，从而使其更加的规范与统一，方便后期管理与控制。现阶段地铁建设标准与要求高，车辆行驶的速度高，对于无碴轨道的要求高，平顺性与稳定性要求高。为了达成上述要求就需要建立一套完善的控制测量体系，确保测量结果精度能够得到保障。无砟轨铺设作为一项引进技术，应用于国内地铁建设的时间比较短，在应用的过程中技术标准高，新工艺多，前期测量工作十分的重要。地铁建设应用该项技术，测量工作采用了三维控制测量，利用GPS开展控制测量，CPI属于高等级控制网，对于测量结果的误差要求高，是确保道路正常运行的基础。

2测量工作应用的方法

2.1平面控制测量

采用此方法开展测量工作对全站仪要求有测量的精度，包括角度与距离两个方面，能够自动对中目标，检定合格。具体的测量操作，利用边交换绘测量，CPCPⅢ控制网控制点的间距通常保持在50到60米范围内每对，第一站的位置设在起始CPⅢ点的中间，前后分别有一对，第二站在4对CPⅢ中间，前后各两对，依次进行设置。观测点应该对CPⅢ进行至少两次观测，水平角度与距离观测工作二者应该保持同步，观察设备主要是利用全站仪，确保每个点最终能够被观测到的次数在三次，每个观测站的测量长度控制在150米范围内，在倒数第三站开始测量工作要以相反的顺序进行，如果有多个观测段，相邻观测点之间应该重叠测量CPⅢ点，测量数量保持在3对，衔接数量保持在4对。测量工作要依据测量作业指导书开展，实际测量工作与指导书确立的标准二者之间会存在一定的差异，属于正常现象。与上一级控制点进行联测，间隔联测的距离保持在600米左右，一般情况下需要通过两个以上的观测站点。高等级控制点在进行联测时，至少应该观测三个完整的数据。采用边交绘测量的方法需要对误差进行分析，从而使其保持在合理的范围内。观测点位于疏散平台上部5-10cm，车站位于站台板外侧，观测工作进行时需要专业棱镜。全站仪采用自由设站，只需要对设备进行整平操作，使设备的对点误差减少，测量精度提升。仪器在安置时尽可能前后视距保持相等，避免视距过大从而产生视距误差。后方交会的测量方法在严密性方面存在不足，误差较大，因此在测量工作中需要确保控制点测量的次数在三次以上，分析数据需要使用专业的处理软件。

2.2高程控制测量

高程控制测量主要利用电子水准仪，通过往返测量从而得到精确的高程，对水准仪的要求是检定合格并且精度能够得到保障。具体的观测操作是，以某个水准点为已知点进行测量，水准测量路线需要确立两个点，一是交替测量点，二是中视点，测量至下一水准点则可以结束工作。返测工作是基于已知的往测水准点，此时的前后视点是往测工作进行时的中视点，中视点则是另一侧相对CPⅢ点，测量至往测起始水准点时结束工作。为保证精度，测量时在尺上安装自制灯带。

2.3线下精密控制网复测

精密控制网是测量工作的基础，无砟轨道对线下基础工程测量沉降要求较高，控制网测量工作需要工程变形与沉降满足要求，并且对轨道铺设条件进行评估，确认其不存在问题后进行。CPⅢ在建网前需要复测精测网，并分别进行高程控制网与平面控制网复测作业，联测基点与CPO，计算整网平差，使控制网准确性得到保证。为使CPⅢ网建立的过程高效准确，通常情况下需要对CPⅡ网加密，加密工作主要是方便观测工作进行，弥补无法利用或者是损坏的CPⅢ点与CPI。线下工程轨道铺设工作开展前需要复测平面线位，对施工造成的误差超限进行处理，为轨道铺设工作奠定基础。

3 CPⅢ数据采集与计算

为满足地铁建设工作测量与建网要求，降低人员工作强度，提升工作效率与质量，设备自带软件需要具备以下特点，对数据采集限差进行设置，包括指标差与指标互差，水平角与竖直角互差等，依据数据采集限差规定，采集与要求与质量标准相符的数据。为了的确保整体工作的质量，需要建立完善的质量管理体系，全程对质量进行控制，对各项限差进行实时核检，与要求不相符的数据需要重新测量。结合到数据限差要求筛选数据，保存符合要求与标准的数据到指定的位置，观测过程的原始数据需要妥善保存，便于后期出现问题时查找原因及对工作进行总结。将数据导入软件进行处理时，软件需要结合到相关规定，再次对数据进行筛选与检查，并最终确定参与平差计算的各项数据符合工作相关标准与规定。测量工作对外部环境也有一定的要求，需要天气条件稳定，温度与湿度变化较小，洞内需干燥，车站及联络通道范围内无脚手架遮挡。

4自由设站法

地铁与一般地铁控制网的区别在于通过自由设站对控制点进行观测，CPⅢ需要安装对中棱镜，自由设站测量点地面无需任何标志，CPⅢ点即是控制点。该方法是将站点设置在待定的控制点上，特定坐标计算方面采用的是间接平差法进而进行测量，自由设站的控制点点位误差包含了相邻与系统点位误差，已知控制点的点位误差会使自由站点的点位产生位移，对设站点的误差进行控制需要在观测的范围内单位确保有足够多的控制点。该方法能够确立站点坐标，仪器设备的水平方位也能够确定，定向精度也会高于利用控制点的精度，自由设站时，控制点的数量越多，定向的精度就会越高。

5地铁CPⅢ控制网测量

某地铁位于，线路全长19.8公里，全为地下线，13座站台，测量工作内容是平面控制网测量，高程控制网测量。平面控制测量工作内