京沪高铁CPⅢ现场施工测量技术

京沪高铁CPⅢ现场施工测量技术

【摘要】高速铁路在世界发达国家崛起，使铁路的发展进入了一个崭新的阶段。我国铁路建设的不断发展和完善，铁路道路的施工技术和工艺也有很大地进步和发展，对高速铁路及客运专线工程施工质量的要求也越来越高。近年来，由于我国国民经济的发展和人民生活水平的不断提高，对高速铁路的发展达到了前所未有的高度。为了确保高速铁路及客运专线无碴轨道结构铺设质量，现结合京沪高铁施工测量实例，重点介绍了CPⅢ控制测量方法与步骤。实践证明，该测量技术可以满足高速铁路及客运专线对无碴轨道铺设的标准高及严要求。

【关键词】高速铁路；客运专线；无砟轨道；CPⅢ控制；控制网；测量；平差

0 引言

随着不断进步和发展的社会，工程设计、施工技术水平的日以成熟和完善。同时，高速铁路及客运专线对无碴轨道的铺设技术要求严格、执行标准高。为了确保高速铁路及客运专线无碴轨道结构铺设的质量新增设CPⅢ的控制测量项目。

高速铁路及客运专线无砟轨道铁路工程测量平面控制网按分级布网的原则分三级布设。第一级主要为勘测、施工、运营维护提供坐标基准的基础平面控制网（CPⅠ）；第二级主要为勘测和施工提供控制基准的线路控制网（CPⅡ）；第三级主要为无砟轨道铺设和运营维护提供控制基准的轨道控制网（CPⅢ）。

高速铁路及客运专线无砟轨道铁路工程测量高程控制网为两级布设，第一级为线路水准基点控制网，第二级为轨道控制网（CPⅢ）高程精密水准。

1概况及依据

京沪高速铁路线路自北京南站西端南侧引出，终到上海虹桥高速站。京沪高铁设计时速350 公里，中心正线运营长度1308.598km。本部位于山东枣庄境内，正线起止里程为DK595+730～DK613+834.52，全长18.1km。其中桥七座，占48.5%：路基占全线43.3%，隧道一座占8.2%（主体不是本部施工）。

京沪高速铁路为保证三网合一，平面坐标系统采用WGS84 椭球高斯投影工程独立坐标系统。高程系统采用1985 国家高程基准。

2CPⅢ测量

根据在施工过程中CPⅢ观测的应用,本人在此对施工过程中CPⅢ观测工作

浅谈管窥之见。

2.1CPⅢ点和自由设站编号

大家都知道准备工作很重要，兵马未动粮草先行的道理一样。为什么我强调这一点呢？答案很简单，你不想在工地上长长的线路里不知道身在何处吧。下面我就简单介绍一下京沪线的编号模式，供以后的工作中参考。

CPⅢ点编号：采用7 位编号形式（0000000），具体要求如下：为避免长短链地段编号重复的问题，前4位采用四位连续里程的公里数，第5位正线部分为“3”，第6，7位为流水号，01～99号数循环。

自由设站编号：CPⅢ测量过程中的自由设站点编号根据连续里程和测站号等相关信息来进行编制。实际工作中，为了交接、换班等工作之便，我们先将自由设站编号和CPⅢ点编号以示意图纸的形式全线排版。若有变更根据现场实际情况，比如分段、当时受现场施工等因素加以改正。

2.2CPⅢ点的布设

首先强调一点是CPⅢ点是成对布设的，距离布置一般为60m左右，尽量控制在20～80m之间。埋设于桥梁防撞墙、隧道边墙接、触网杆或其基础（临时基础）等位置。每对CPⅢ点布设高度应大致相等，并应在设计轨道高程面0.3m 以上，但不要太高，它的位置高低主要原因是与将来铺板时测量仪器架设高度有关，架设稳定与否及影响测量精度等关联，这里我就不细分析了。CPⅢ点的埋设一般宜采用预埋方式进行布设；对于后埋的，应采用快干砂浆、水泥、植筋胶或者其他合格的锚固剂等进行固定，确保CPⅢ标志预埋件的稳固。CPⅢ点宜布设在简支梁固定端距梁端0.5m 的位置。

2.3CPⅢ网平面测量

2.3.1 常规测量

CPⅢ测量前应对人员进行严格系统的培训，仪器设备要鉴定、检验合格。CPⅢ网采用自由设站边角交会法测量。自由测站的测量，从每个自由测站，一般以前后各3 对CPⅢ点为测量目标，每个CPⅢ点至少从3个测站上分别联测，通俗的讲就是保证每个CPⅢ点至少在本段落测到3次。一般应尽量选择无风的阴天进行或夜间进行观测。CPⅢ控制网观测的自由测站间距一般为120m，自由测站到CPⅢ点的最远观测距离应≯180m；每个CPⅢ点至少应保证有三个自由测站的方向和距离观测量。CPⅢ控制网水平方向应采用全圆方向观测法进行观测。当观测方向较多时，也可以采用分组全圆方向观测法。这里强调一下各个技术要求及指标，全圆方向观测应满足表1的规定。

表1 CPⅢ平面网水平方向观测技术要求

2.3.2网分段与测段衔接

CPⅢ可以根据施工需要分段测量，分段测量的测段长度不宜过长，也宜≮4km，如果＜4km要写说明。测段间应重复观测不少于6 对CPⅢ点及一个CP Ⅱ点，作为分段重叠观测区域以便进行测段衔接。施工时，CPⅢ网两端宜分别预留6 对CPⅢ点，作为后续CPⅢ控制网连接区域。测段之间衔接时，前后测段独立平差重迭点坐标差值应满足≤±3。满足该条件后，后一测段CPⅢ网平差，应采用本测段联测的CPⅠ、CPⅡ控制点及重叠段前测段CPⅢ点坐标进行约束平差。再次平差后，其他未约束的公共点在两个区段分别平差后的坐标差值应不大于1mm。完成全部平差后，公共点的坐标应采用前一区段CPⅢ网的平差结果。坐标换带处CPⅢ平面网计算时，应分别采用相邻两个投影带的CPⅠ、CPⅡ坐标进行约束平差，并分别提交相邻投影带两套CPⅢ平面网的坐标成果。两套坐标成果都应该满足上面的精度要求。提供两套坐标的CPⅢ测段长度≮800m。

2.3.3外业记录

外业记录目前采用全站仪电子记录，全站仪记录一定要每测站检查所有指标是否在合格内，若不合格必须重测直至合格，为平差时做好导入的数据准备。它是CPⅢ测量的重要原始数据，应认真填写，在每段CPⅢ测量结束后装订存档。

2.4CPⅢ网高程测量

CPⅢ控制点水准测量按闭合环的要求测量，有很多种方法，矩形环单程水准网或往返测水准网构网观测。CPⅢ水准网与（加密）线路水准基点联测时，应按精密水准测量要求进行往返观测。这里实际测量时，采用矩形闭合环单程水准网测量的方法测量（图1）。

图1 矩形闭合环单程水准网测量