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城市轨道工程CPⅢ轨道控制网实施方案中铁十一局第三工程有限公司一、前言为适应城市轨道交通建设发展需要，建设更安全、更舒适、高质的城市轨道交通。满足对城市轨道工程高精密测设要求，参考我国在建高铁无砟轨道测量技术，依据有关规范和技术标准，制定此方案。轨道控制网CPⅢ的优点精度高：每个控制点与相邻5个控制点的相对点位中误差均要求小于1mm；三维控制网：平面高程共点；数量多：沿线路方向按每50m-70m成对布设；永久性好：控制点通常采用永久性的预埋件设置在接触网立柱上（路基部分）、防撞墙上（桥梁部分）和围岩上（隧道部分）不易破坏。二、基本概念1.基础框架平面控制网CP0：2.基础平面控制网CPⅠ：3.线路平面控制网CPⅡ：4.轨道控制网CPⅢ1、基础框架平面控制网CP0基础框架平面控制网CP0：为满足线路平面控制测量起闭联测的要求，沿线路每50km左右建立的卫星定位测量控制网，作为全线勘测设计、施工、运营维护的坐标基准。2、基础平面控制网CPⅠ基础平面控制网CPⅠ：在基础框架平面控制网（CP0）或国家高等级平面控制网的基础上，沿线路走向布设，按GPS静态相对定位原理建立，为线路平面控制网起闭的基准。在勘测阶段按静态GPS相对定位原理建立。点间距为4km左右，测量精度为GPSB级网。3、线路平面控制网CPⅡ线路平面控制网CPⅡ：在基础平面控制网（CPⅠ）上沿线路附近布设，为勘测、施工阶段的线路平面控制和轨道控制网起闭的基准。可用GPS静态相对定位原理测量或常规导线网测量，在勘测阶段建立，点间距为600~800m左右。4、轨道控制网CPⅢ轨道控制网CPⅢ：沿线路布设的永久性带状三维控制网，起闭于基础平面控制网（CPⅠ）或线路控制网（CPⅡ），一般在线下工程施工完成后进行施测，为轨道施工和运营维护的基准。三、轨道控制网CPⅢ建网1.CPⅢ建网的技术依据；2.CPⅢ建网的原则；3.CPⅢ建网时机；4.CPⅢ建网前的准备工作；5.CPⅢ轨道控制网的测设；1、技术依据《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009）；《工程测量规范》（GB50026-2007）；《国家一、二等水准测量规范》（GB12897-2006）；《全球定位系统（GPS）铁路测量规程》（TB10054-97）；铁道部其他相关规定；2、建网的原则根据《高速铁路工程测量规范》，无砟轨道精密控制测量体系按照三级布网原则逐级控制，即：基础框架平面控制网CP0,基础平面控制网CPI、线路控制网CPⅡ、基桩控制网CPⅢ。其中CP0、CPI、CPⅡ已由设计布网施测，施工单位完成复测。基桩控制网（CPⅢ）是在CP0、CPⅠ、CPⅡ基础上建立沿线路两侧布设的间隔50~60m的三维控制网，在线下工程施工完成后建立，为无砟轨道施工和运营维护提供控制基准3、建网时机无砟轨道对线下基础工程的工后沉降要求非常严格，CPⅢ的控制网测量应在线下工程沉降和变形满足且通过沉降评估后开展；按照《客运专线铁路无砟轨道铺设条件评估技术指南》（铁建设【158号】）要求，路基地段沉降一般观测期为6个月，桥梁地段一般沉降观测期为6个月、基岩墩或地质条件好桥梁观测期为2个月，隧道地段沉降一般观测期为3个月。4、CPⅢ建网前的准备工作①线下工程平面线位复测；②精测网全面复测；③CPⅡ线路平面控制网加密；④CPIII轨道控制网埋设；⑤CPIII测量仪器设备及软件4.1、线下工程平面线位复测建网前应该对竣工的线下工程在铺设无砟轨道前应进行平面线位的复测，以提前处理施工放样引起的误差超限，为后续轨道工程施工奠定良好的基础。即铺设无砟轨道前对线下工程进行平纵面贯通测量。4.2、精测网全面复测CPⅢ建网前应对精测网进行全面复测一次。复测技术要求和精度指标按照《高速铁路测量规范》严格执行；•CP0控制网应以2000国家大地坐标系作为坐标基准，以IGS参考站或国家A、B级GPS控制点作为约束点，进行控制网整体三维约束平差；•CPⅠ控制网应附合到CP0上，并采用固定数据平差；•CPⅡ控制网应附合到CPⅠ上，并采用固定数据平差；•水准点间的复测高差与原测高差之较差±6*SQRT(L)mm；4.3、CPⅡ线路平面控制网加密为了高效、准确地建立CPIII基桩网，一般情况下都需要加密CPII网。CPII的加密的主要目地是为了方便轨道控制网CPIII的观测，以及弥补被损毁的和无法利用的CPII点。在路基、桥梁地段CPII加密可采用GPS测量在原精密平面控制网基础上按同精度内插方式加密；隧道地段应根据隧道长度布设相应精度要求的洞内CPII控制网。4.3.1、一般规定加密测量采用的方法、使用的仪器和精度应符合相应等级的规定。所采用仪器应经过检定，并在有效检定期内；加密测量前应检查联测标石的完好性，对丢失和破损的标石应按原测标准用同精度内插方法恢复或增补，CPII加密测量时观测2个时段，每个时段不少于60分钟，加密1个CPII点时应联测2个CPI和2个CPII，且加密点位于已知点中间；CPⅡ控制网应附合到CPⅠ上，并采用固定数据平差；CPⅠ、CPⅡ控制网GPS测量的精度指标应符合下表的规定；CPⅡ控制网导线测量的主要技术要求应符合下表的规定。4.3.2、CPII选点埋石CPII加密点应采用强制对中标，在桥梁部分CPII加密点需上桥，应单独埋设CPII预埋件，并且沿线路前进方向埋设于桥梁的固定支座顶端的防撞墙顶（纵横向均固定）；路基段应在路肩处埋设加密桩，加密桩应高出轨面(保证CPIII网联测条件)，埋设应满足《高速铁路工程测量规范》中CPII控制桩要求，需埋设在两个接触网杆之间稳固可靠，不影响行车安全，并方便CPIII网联测的地方。强制对中标组成4.3.3、观测CPII加密要求同精测网原网要求，观测、数据处理均与原测CPII相同。观测前要对网形进行设计，保证CPII加密点间的基线长度（不应太短）在600米左右，并不短于4km联测一个原精测网中的CPI或CPII点，以保证梁上与梁下的平面坐标系统统一，并执行下列指标：4.3.4、数据处理•加密CPII控制网原始观测数据应转换为标准RINEX数据格式，并应采用TGO或LGO进行基线向量解算，在对CPII加密点进行整体平差前应先对网中的原CPI和CPII点的稳定性进行分析。对不满足精度要求的原CPI和CPII进行剔除，满足要求的全部作为起算点。•基线质量检验•在基线的质量检验符合要求后，应以所有独立基线构成控制网，以三维基线向量及其相应的方差—协方差阵作为观测信息，以一个点的WGS—84的三维坐标为起算数据，进行无约束平差。加密CPII控制网平差应采用中铁二院与西南交大开发的CREECGPS(工程版)或COSAGPS数据处理软件进行网平差计算。•无约束平差基线向量改正数的绝对值应满足下式要求：•V△x≤3σ，V△y≤3σ，V△z≤3σ•GPS网无约束平差合格后，应引入网中联测的CPI和CPII点坐标进行三维约束平差，引入的已知数据应进行稳定性评定。约束平差后基线向量的改正数与同名基线无约束平差相应改正数的较差应满足下式要求：•dV△x≤2σ，dV△y≤2σ，dV△z≤2σ•平差后加密点CPII的点位精度应小于10mm，基线边方向中误差≤1.7″，最弱边相对中误差限差为1/100000。4.3.5、导线加密CPII网（一）CPII控制点采用测角精度不低于1″，测距精度不低于1mm+2ppm的全站仪施测。加密导线点的埋设要求同CPII点埋设要求点间距宜不大于600m。导线测量水平角观测技术要求。导线边长测量，读数至0.1毫米。距离和竖直角往返各观测3或4测回，竖角指标差≤15″，外业采用竖直角计算平距。各项限差应满足下表的要求。4.3.6、导线加密CPII网（二）导线测量数据使用电子手簿记录，导线边应离开障碍物1m以上，数据微机传输整理。距离经高程和高斯投影改化后进行平差计算。起算数据为CPI或CPII点，平差采用通过铁道部鉴定的中铁二院与西南交大联合开发的高速铁路通用平差软件SurveyAdjust或COSA地面数据处理软件。计算测角中误差≤±1.8″，导线全长相对闭合差≤1/55000，方位角闭合差≤±3.6。CPII控制点的绝对精度应满足点位误差mx、my≤±10mm，相对点位精度≤±10mm。4.3.7、线路水准基点的加密测量方案加密线路水准基点埋设在线路附近稳定且不易被破坏的地方，桥梁部分应上桥埋设，尽量保证在梁上下联关系时不用再进行水准测量。线路水准基点的埋设可与加密CPII共桩（采用加密CPII相同预埋件），也可按线路水准基点埋石要求单独埋设。水准点加密应采用不低于DS1的水准仪，须经过检定，并处于检定有效期内。4.3.7、线路水准基点的加密高程控制网加密时，对于沉降区水准线路必须联测到线路两端各两个以上线路水准基点上，以检验联测水准点是否发生显著沉降；对于非沉降区水准路线必须联测两个以上线路水准基点或深埋水准点。高程控制网加密按二等水准测量的技术要求执行，作业前及作业过程中检查i角均应不超过15″；水准尺须采用辅助支撑进行安置，测量转点应安置尺垫，尺垫选择坚实的地方并踩实以防尺垫的下沉。水准线路采用往返观测，并沿同一路线进行。每一测段均采用偶数站结束，往返观测在一日的不同时间段进行。水准测量的仪器及水准尺类型应按测量等级的要求选择，宜优先采用相应等级的数字水准仪及其自动记录功能采集数据，观测数据采用仪器内置储存器记录，并转换成电子手簿。4.3.8、线路水准基点加密技术要求4.3.9、数据处理1线路水准基点的加密应按照国家二等水准测量标准施测，以稳定的线路水准基点、深埋水准点或基岩水准点为起算点，进行整体严密平差计算，采用专业平差软件平差。高程成果保留到0.1mm。加密二等水准平差计算应采用中铁二院与西南交大联合开发的高速铁路通用平差软件SurveyAdjust或COSA地面数据处理软件。2水准测量作业结束后，每条水准路线应按测段往返测高差不符值计算每千米水准测量偶然中误差MΔ；当水准网的环数超过20个时，还应按环线闭合差计算Mw。MΔ和Mw应符合表5.3的规定，否则应对较大闭合差的路线进行重测。MΔ和Mw应按下列公式计算：4.4、CPⅢ点的埋标与布设CPIII点位标志CPIII点位标志4.4.1、CPⅢ点的测量标志部件构成CPⅢ点的测量标志应由四部分的部件构成，包括预埋件、棱镜杆或连接器、水准测量杆和预埋件保护盖。水准测量杆的标高，应能准确地传递到棱镜的中心；CPⅢ点的测量标志应采用不锈钢的合金材料，使其具有抗锈蚀和抗腐蚀的性能。CPⅢ点测量标志各部件几何尺寸的加工误差，应控制在±0.01mm～±0.05mm之间。CPⅢ测量标志的加工和安装精度的规定。CPⅢ测量标志的加工和安装精度要求（单位mm）4.4.2、CPIII点位的布设1、CPⅢ点应沿线路布置在路基两侧的接触网杆或基础、桥梁防撞墙、隧道侧壁上，当CPⅢ点布置在桥梁防撞墙上时，点位应设置在桥墩固定端上方的防撞墙上。在大跨度连续梁上等特殊地段，也可设置在活动端，但在使用时要加强CPⅢ点位精度的复核，以确认点的稳定性。2、CPⅢ点沿线路布置时纵向间距宜为60m左右、横向间距不超过结构宽度，点位纵向里程差不宜大于1m。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。3、CPⅢ点的预埋件在埋设时，首先要保证其稳固；若预埋件埋设在接触网基础顶面时，还要求其铅垂；当预埋件横向埋设时，要使预埋件水平埋设。CPIII的布设路基上CPIII点桥上CPIII点隧道内CPIII点4.4.3、CPⅢ点编号采用7位编号形式（0000300），具体要求如下：为避免长短链地段编号重复的问题，前4位采用连续里程（贯通里程）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。由小里程向大里程方向顺次编号，里程增大方向轨道左侧的标记点，末位编号为奇数，里程增大方向轨道右侧的标记点，末位编号为偶数。CPⅢ布点时要对点位进行详