无砟轨道精密测量解决方案

无砟轨道精密测量解决方案南方高铁测量解决方案指导文件1、《客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定》铁建设[2006]189号2、《精密工程测量规范》GB/T15314-943、《客运专线铁路轨道工程施工技术指南》（TZ211-2005）4、《客运专线无砟轨道铁路工程施工质量验收暂行标准》(铁建设【2007】85号)5、《国家一、二等水准测量规范》（GB12879-2006）6、《时速200公里及以上铁路工程基桩控制网(CPⅢ)测量管理办法》（铁建设【2008】80号）前期准备工作主要硬件设备：高精度机器人型全站仪（TCA2003、TCRP1201+R400、S8等）、松下CF-19工用笔记本电脑软件设备：高速铁路测量施工软件人员安排：测量员1名、司镜员1-2名数据准备：线路设计数据，包括水平曲线、竖曲线、超高及坡度，CPIII精密测量控制点坐标数据（GRP精密测量控制点）架设站点：通过后视6-8个CPIII控制点自由设站，定位精度应控制在0.5mm以下在全站仪中导入CPIII点坐标，现场准备3-4对CPIII点，通过后视CPIII点自由设站打开软件新建工程，文件配置中输入线路设计曲线要素。以上工作完成以后，进行软件与全站仪无线(或有线)通讯连接工作前期准备工作主要设备曲线要素全站仪通讯参数设置主要工作内容梁长梁缝实地调查凸形挡台中心坐标放样底座钢模板放样与验收轨道板粗放精度控制GRP点测设与平差梁长梁缝实地调查1、梁长梁缝调查工作，是底座板浇筑前期，通过梁长梁缝调查确定桥梁布板方案，同时根据布板方案计算出凸形挡台中心坐标（线路基准点）。2、在相关文件配置结束以后，点击主界面配置按钮，在普通选项卡在当前施工项目中选择梁长梁缝调查，回到主界面点击测量按钮开始测量工作，本软件支持全站仪实时动态测量，用户也可以选择手工输入。3、软件根据设计曲线要素会按里程实时计算出轨道中心线设计坐标，测量点每片梁小里程梁端靠近线路中线附近位置架设棱镜，照准棱镜后点击测量按钮，软件自动测取棱镜坐标，并计算出横向偏差。现场实时数据4、作业人员可以通过更改被测点方位来寻找合适的梁长梁缝调查的测量点。当测量点距离轨道中心线横向偏差不大于1cm时，通过钢尺或游标卡尺测量梁缝。点击保存按钮可以保存当前测量数据。然后可以继续延里程加方向连续测量，完成梁缝梁长调查工作。梁长梁缝实地调查返回凸形挡台中心坐标放样1、凸形挡台中心坐标放样是指根据梁缝调查计算出凸形挡台中心坐标（线路基准点坐标），通过软件实时放样的作业。2、在梁缝调查结束后，可以在软件中启用梁长梁缝调查数据，计算出布板方案，和凸形挡台中心点坐标。软件计算依据《梁缝布板方案参数统计表》。3、在软件回到软件主界面，点击布板按钮，在弹出对话框中点击新建按钮弹出如下窗口：选择梁类型-选择已设计好的梁类型-启用“梁缝调查数据”，导入已保存的梁长梁缝调查数据，选择显示梁数据。同时软件也会自动计算出布板方案。导入梁长梁缝实地调查数据3、在布板工作完成以后软件会自动计算出凸形挡台中心坐标，点击设计凸形档台面中心坐标弹出以下窗口：显示已经确定好布板方案的凸形档台中心坐标。4、在软件计算出凸形挡台(顶面)中心坐标后，在配置中选择当前施工项目为凸形挡台，同时软件也支持全站仪实时测量和测量后手工输入两种测量模式。被测点应选择在凸形挡台中心附近，在测取测量点坐标数据后，点击测量按钮软件会计算出横向，纵向和高程偏差：现场实测数据5、软件通过实时测量调整被测点与凸形挡台中心位置偏差，横向，纵向偏差小于3mm。指导作业人员作业，可以点击保存按钮保存当前测量数据。同时确定凸形挡台中心具体位置。返回底座板施工放样在架设底座板钢模板之前，施工方应先进行底座板边线放样。通过边线放样确定底座板边线，便于架设底座板钢模板。边线放样：1、软件实现通过实时测量过程中对底座板钢模进行检校，测量之前在软件配置对话框-底座板浇筑选项卡中输入的相关设计参数。在普通选项卡中选择当前施工项目为底座板浇筑，同时也可以选择测量时手工输入坐标。2、模板设计坐标是软件根据实时里程计算而得的。现场通过软件实时测取坐标来计算钢模板在横向、高程方向上的偏差。指导施工人员作业。3、在放底座板边线作业时，测量结果不考虑高程偏差时，可以确定底座板边线位置。底座板边线放样实测数据1、根据线路设计参数自动计算出任意里程处底座钢模上的空间坐标。2、对钢模上的四个固定位置的棱镜进行测量，计算出相应调整量，从而精确确定钢模的空间位置，使轨道板底座的位置达到设计要求。混凝土底座/支撑层精度要求名称高程中线位置精度-5～0mm±2mm钢模板实时放样测量平面、高程调整量平面、高程调整量平面、高程调整量平面、高程调整量底座板混凝土钢模放样底座顶面检核1、底座板浇筑完成、表面清理、混凝土板养护完成后，应对底座顶面选取部分点进行相应的检核。以检查浇筑后的底座板是否满足铺板要求。是否存在底座板顶面高度与设计高度相差超过限差要求的情况。2、每三到四个断面的底座板顶面点检核完成后，如存在超限点，应重新架站对超限点进行复核。结果复核后，发现超限后。测量原需将数据上报，对底座板进行相应的重筑或铣销等操作。返回底座板上的轨道板粗放位置放线1、本项工作需要在底座板浇筑以后进行软件根据实时里程计算出轨道板边线顶点坐标。2、在配置好相关设计数据后，选择当前施工项目为底座板上的轨道板位置放线，点击测量按钮，在测量时，同样支持全站仪通讯实时测量和测量后手工输入两种方式。被测点选择轨道板位置附近，在测取被测点坐标数据后点击测量按钮显示横向和纵向偏差。轨道板粗放位置放线3、在调整到偏差在允许偏差范围内后可以保存测量数据，同时作业人员可以根据测量点的位置确定轨道板粗放的基本框线，辅助作用人员实行轨道板粗放。返回底座板上的轨道板粗放位置放线GRP点测设与平差GPR点测量为了满足对某段高速铁路的外部及内部几何位置的度要求，建立一个具有极高相对精度的控制网。GRP点之间的相对精度应满足：平面为0.2mm，高程为0.1mm。该网的布设，充分考虑利用了全站仪在特定条件下测角具有极高的精度这一特点。作业流程：1、GPR点的坐标应事先算出，使其放样时处于凸形挡台上。这些点可直接由我们公司软件（如下图）或其他线路设计软件计算出。软件主界面2、GRP点放样时应用具对中功能的标志钉标志（如图二）。3、放样点的位置，应以线路轴线为基准计算出，然后垂直于轨道上表面连线地投影到凸形挡台的表面上。4、基准器软件根据线路设计曲线要素，按里程计算实时轨道中心线坐标。测量基标平差软件—输入曲线要素一、测量准备主要硬件：高精度机器人型全站仪，GRP基标、GRP钢钉。软件设置：GRP测量平差软件数据准备：CPIII高精度测量控制点坐标文件，线路设计曲线要素。GRP点测设与平差GRP点测设与平差二、测量条件：1、为减少轨道板张力的影响，原则上只在大气条件较好，或说技术上适合测量的条件下，进行测量。2、经过反复实践证明，后视边长控制在30-100米范围内，观测结果最佳。对基准点和轨道设标点一起进行测量，GRP放样精度在±3mm以内。GRP点测设与平差三、测量步骤1、按组，多次，按自由站方式，对GRP标识点进行测量，后视6-8个CPIII点，进行自由设站。在测量的过程中应充分考虑到架站位置与设标网CPⅢ点的通视问题，保证后视网点个数不低于6个。2、测量的架站要尽量靠近待定点的连线，以便优先利用全站仪此时的测角高精度性，使得测量结果更好。因为架站靠近待定点连线的必要性，须对左右车道的基准网分开进行测量。GRP点测设与平差3、对GRP点的测量要按组进行时，从一站点对至少11个GRP点观测，其中5个为重合基准点，进行测量。测回数的确定，要以能取得可靠的中值和能排除异常误差为标准。每次设站应最少观测CPⅢ4次、CPⅢ3次。在特殊区段如连续梁、道岔区搭接的位置应适当增加测回数。4、对各组内的点进行测量时，全站仪不用倒镜，视距方向总和测量人员运动方向相反。5、测量结束后将测量数据导入GRP平差软件进行平差处理。GRP点测设与平差CPⅢ6-8GRP6-16CPⅢ6-8GRP6-16CPⅢ6-8CPⅣ6-16CPⅢ6-8全站仪观测顺序GRP点测设与平差轨道基准网实测网型示意图GRP点测设与平差路基基准点测量桥上基准点测量GRP点测设与平差四、轨道基准高程测设1、利用电子水准仪对已放样轨道基准点进行高程测量，电子水准仪的高程测量标称精度不应大于0.9mm/km（往返），测距标称精度不应大于1/2000。。测量方式按二等水准进行，进行数据处理和与全站仪测量结果比对。2、高程测量采用电子水准仪进行往返观测，启闭于CPⅢ网点间，（单程水准测量闭合差公式：；式中，控制点允许偏差a为0.5mm，每公里水准线路允许偏差b为2mm，S为单程水准测量线路长度（单位km）。每次水准测量线路最长不超过300m。测量结果导入布板软件平差处理。内业计算最后成果的取值精确至0.1mm。Sba1、单个测站内如图1及图2所示，L1/R1，L2/R2，……分别为成对出现的CPⅢ点，其相邻间距约为60m，平面坐标已知。观测时，在这些成对出现的CPⅢ点上安置强制对中棱镜，以减小棱镜对中误差。图1沪宁城际铁路左线GRP点平面坐标测量方案数据平差处理位于左、右中线上的GRP点间距为5m。为精确测量GRP点的平面坐标，分别在左、右中线上的自由设站点SL1/SR1，SL2/SR2；……安置全站仪，通过观测4对CPⅢ点的方向值与距离，最后采用边角后方交会的间接平差法计算测站点的坐标及点位误差。并计算出测站的验后单位权中误差，通过误差传播定律计算相邻两点的边长误差。图2沪宁城际铁路右线GRP点平面坐标测量方案数据平差处理2、相邻测站内各组间要有互相重合，即至少5个起算点重合。这种重合一方面能够控制一组内的测量结果的精度，另一方面可以使的各一组之间有一个缓和的过渡。为了形成缓和的过渡曲线，避免拐点的出现，要对计算出的一组内的中值以特殊方式进行如下调整：采用余弦曲线方式进行测站之间的搭接，避免拐点的出现，使测站与测站之间衔接更加平顺。数据平差处理平面数据平差举例测量值取中测量区块:点号YXdy(中值)dx(中值)4403502875.77434391393.18680.0001-0.0003-0.00010.00010.0000-0.0001-0.00010.0003同一CPIII点四次观测平面数据平差举例点号YXdy(中值)dx(中值)806752502835.70324391375.72230.0001-0.00040.00000.00010.00000.0002同一GRP点三次观测谢谢！南方高铁公司