CPIII测量要点

无砟轨道CPⅢ控制网测量要点中铁局二零一一年三月提纲•一、概述•二、作业技术依据及坐标高程系统•三、CPI、CPII复测加密、二等水准复测•四、加密CPII点埋设•五、CPIII平面控制网测量•六、CPIII高程控制网测量•七、CPIII控制网的维护•八、CPIII存在主要问题及建议一、概述•1、高速铁路和客运专线铁路在建设方面与传统铁路的主要区别，是一次建成稳固、可靠的线下工程和高平顺性的轨道结构。•2、轨道的高平顺性是实现列车高速运行的最基本条件。实现和保持高精度的轨道几何状态是客运专线建设的关键技术，是最重要基础技术工作。•3、无砟轨道具有轨道几何状态一次成型，结构后期调整量小等重要特点，对工程测量提出了新的，更高的要求。•4、客运专线铁路工程测量工作必须紧密围绕建设满足运行速度目标值要求的高平顺性轨道工程开展工作。二、作业技术依据及坐标高程系统•(1)《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009）；•(2)《国家一、二等水准测量规范》GB/T12897-2006；•(3)《全球定位系统（GPS）测量规范》（GB/T18314-2001）；•(4)《工程测量规范》（GB50026-93）；•(5)《精密工程测量规范》（GB/T15314-1994）。（6）业主及评估单位下发的测量要求。坐标及高程系统•采用原设计坐标及高程系统三、CPI、CPII复测加密、二等水准复测•1、复测要求•2、加密点选点要求•3、路基段CPII点的埋设•4、桥梁段CPII点埋设•5、隧道洞内CPII点埋设•6、加密CPII点的点号编排1、复测要求•1、根据铁道部《关于时速200公里及以上铁路工程测量标准有关事项的通知》（铁建设函[2008]42号）的相关要求，无砟轨道施工控制网CPⅢ建立时，CPI、CPⅡ和高程网应复测一次。•2、加密CPⅡ控制网点位埋设基本原则•轨道控制网CPⅢ平面控制网测量前，应确保线路两侧200m范围内可视的CPⅡ控制点密度达到纵向500m～700m左右，与3个以上CPIII自由测站通视，CPⅡ点应在线路两侧左、右交差布设。2、选点要求•（1）加密CPⅡ控制点应布设在坚固稳定、便于CPⅢ联测且不易破坏的范围内，宜选在铁路用地界内，并按规定埋石。•（2）路基段埋设于地质坚硬，通视情况良好。•（3）避开树木密集地区。•（4）不因以后的房屋建造、施工和维护作业而遭破坏。•（5）周围视野开阔，除隧道外，与地面15°角范围以上没有障碍物阻挡卫星信号。（6）离大功率无线电发射源（电视台、微波站）的距离不小于200m，离高压输电线的距离不小于50m，附近不应有强烈干扰卫星信号接收的物体，尽量避开大面积水域。•（7）加密的CPⅡ点应至少有一个方向与相邻的CPⅠ或CPⅡ点通视。3、路基段CPII点的埋设•⑴路基段埋设位于地质坚实、通视情况良好，与CPIII点联测必须有三个以上自由测站通视；•⑵俯仰角不得大于10°；•⑶点位按设计要求标准埋设；4、桥梁段CPII点埋设•⑴CPⅡ点必须布设于桥梁固定支座端的上方，桥梁防撞墙顶部，与CPIII点埋设不能在同一梁跨内，并注意避开接触网立柱，防止立柱遮挡。•⑵点位高出防撞墙顶部2mm左右，位于墙顶中部，并做好醒目标示。5、隧道洞内CPII点埋设•1、隧道洞内CPII点的埋设标准按《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》要求埋设，可与洞内二等水准点共用，可埋设在洞内电缆槽上。如下图所示：•2、隧道进出洞必须各埋设一对相互通视的CPII点或与CPI点能通视，进洞边距离要求400~600米。•3、洞内CPII点间距离400~500米隧道内CPII埋设示意图6、加密CPII点的点号编排•CPII加密点以小里程方向最近的原精测网CPII点的点号为基础进行命名,在原CPII点点名后加序号“-n”表示.•例:CPII025附近的加密点编号为CPII025-1、CPII025-2、五、CPIII平面控制网测量•5.1CPIII点布网技术要求•5.1.1、CPIII分段测量长度4~8KM一段为宜；5.1.2、CPⅢ控制点的布设应兼顾施工及运营维护，埋点应满足以下要求：纵向网点间距：50~70米一对且不大于80米，横向点间距10~20米；•5.1.3、纵横向点位距离误差不得大于１～２米，CPIII控制点布设应保持基本一致的高度、间距。•5.1.4、CPIII控制点距离设计轨面高差一般为300mm左右；5.2路基段CPIII标志埋设•路基段可利用接触网基础侧边加宽30cm，高度不小于50cm；（为不影响以后接触网立柱的安设），在浇注接触网混土时将直径为0.2米高1.0米的PVC管统一埋设在线路大里程方向靠近线路内侧，离基础边缘5cm处，且不得有接触网立柱干扰测量视线的位置，与接触网立柱基础一起浇注。观测墩内安置4根直径为6mm的钢筋，每隔0.2米设一道箍筋，加强测量墩与基础的连接。5.3困难地段观测墩埋设•可设置临时观测墩，临时观测墩埋设位置地质坚实，便于观测，埋设方式底部基础不小50*50cn，深100cn，并在基础上设立测量墩，其它要求同上。在轨道施工后或接触网立柱永久观测墩做好后进行恢复测量。5.4简支梁段埋设要求•必须埋设于桥梁固定支座端顶，由于桥梁防撞墙高度不能满足CPIII点离轨面30cm要求，将CPIII点埋设于桥梁固定支座顶部，其标志件长度应满足棱镜中心距轨面30cm左右。5.5连续梁段埋设要求•1、遇有连续梁段时必须先在连续梁固定支座上方埋设CPIII点，其它点位可选在连续梁腹壁较厚处，连续梁两端不得埋设点位，以免由于梁体受温差伸缩而使点位变化。5.6隧道内CPIII标志埋设•隧道内一般布置在电缆槽顶面以上30—50厘米的边墙内衬上，见下面示意图5.7CPIII套筒埋设•1、使用冲击钻打孔，使其空洞尽量垂直，打至埋设深度，基本与套筒长度差不多的深度，清除孔内杂物，挤入植筋胶、垂直安设套筒，使其凝固后方可松开;•2、安设套筒时应尽量与结构物表面平齐，防撞墙顶上安设时可高出2~5mm，套筒外侧必须加设保护盖，防止灰尘、沙子、水等杂物侵入套筒内，每次使用后立即将保护盖盖好，如下图所示：5.8CPⅢ控制点的元器件•CPⅢ的测量标志必须达到以下要求：具有强制对中、能够长期保存、不变形、体积小、结构简单、安装方便.•CPIII点重复安置精度•全线从CPIII控制网建网、轨道施工粗调、精测、轨道线形竣工测量、运营期间的轨道维护均必须使用相同型号CPⅢ控制网测量标志。•CPIII测量所使用的元器件按照业主及评估单位要求统一定做，元器件采用工厂精加工元器件（要求采用数控机床），用不易生锈及腐蚀的金属材料制作，CPIII测量标志必须经检测合格后方可使用；•检查套筒与长短销件的匹配性；5.9CPIII控制网点的编号•CPIII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，黑色油漆填写编号于点位下方。•CPIII-网络的点编号定义如下：•CPIII-点按照公里数递增进行编号，其编号反映里程数。•CPIII-点以数字CPIII为数字代码•所有处于线路下行线轨道左侧标记点，编号为奇数，处于上行线轨道右侧标记点编号为偶数，在有长短链地段应注意编号不能重复。5.10CPIII控制点的定位精度要求可重复性测量精度（mm)相对点位精度（mm)315.11CPIII平面控制网观测•1、全站仪必须满足如下精确度要求：•角度测量精确度：≤1″•距离测量精确度：1mm+2ppm•使用带ATR数据自动记录功能的全站仪，如：Leica（徕卡）系列的：TCA2003、TCA1201及天宝全站仪TRIMBLES6、S8等；•2、棱镜与标志安设必须匹配；5.12测量方法•1、CPⅢ控制网采用自由设站交会网（《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》称为“后方交会网”）的方法测量，通常叫自由测站的测量，将以2x6个CPIII-点为测量目标，每次测量应保证每个点测量3次，测量方法见下图；•2、CPIII控制点对间距离为60m左右，且不应大于80m，CPIII施测时自由设站点距CPIII控制点距离为一般应小于120m左右，最大不超过180m，距高等级已知点最大不超过300m。测站间距为120m的CPⅢ平面网观测网形示意图测站间距为60m的CPⅢ平面网观测网形示意图与已知点联测示意图5.13观测要求•（1）标称精度为一测回方向观测的中误差±0.5″、测距中误差±（1mm+1ppm）的全站仪，用于CPⅢ控制网自由测站观测的测回数不少于2测回；标称精度为一测回方向观测的中误差±1″、测距中误差±（1mm+2ppm）的全站仪，用于CPⅢ控制网自由测站观测的测回数不少于3测回。•（2）方向观测各项限差根据《精密工程测量规范》（GB/T15314-1994）的要求不应超过下表的规定，观测最后结果按等权进行测站平差。•（3）观测时边长必须进行温度、气压改正，温度量测精度应为0.5℃，气压量测精度应为5hpa。•（4）距离的观测应与水平角观测同步进行，并由全站仪自动进行。•（5）平面测量可以根据测量需要分段测量，其测量范围内500～700m应与CPI或CPII控制点联测。与上一级CPI、CPII控制点联测时，应通过3个线路上的自由测站进行联测。•（6）为了使相邻重合测段能够满足CPIII控制网的测量高均匀性和高精确度，每个重合测段至少重复观测6对CPIII点（约300米）进行平差，平面分段平差时，检查重叠CPⅢ点坐标差≤±3mm后，平差时需采用上一区段至少连续2对CPⅢ点参加约束平差，平差后其余重叠CPⅢ点坐标较差应≤±1mm。每个测段一般为4～8km，最短不宜小于3km。•（7）每一CPIII平差测段首尾必须封闭，且保证每个CPIII点被相邻自由设站点观测三次。5.14测段之间衔接要求•前后测段独立平差重迭点坐标差值应满足≤±3mm。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点坐标成果（不少于连续2对CPIII点）进行固定约束平差。测段间衔接示意图坐标换带处CPⅢ平面网计算•坐标换带处CPⅢ平面网计算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CPIII相应精度要求，提供两套坐标的CPIII测段长度不应小于800m。5.15CPIII测量注意事项•1、测量前检查仪器设备，必须进行自检、自校，备齐所需设备（仪器、设备电量充足、脚架是否稳定、照明设备齐全）。•2、观测过程中温度、气压的测定及其它参数、单位输入是否正确。•2、观测标志稳定（需提前检查CPIII标志的稳定性），观测时尽量避免施工干扰、特别注意棱镜的安置，基座的对中检查，已知点基座棱镜对中。•3、视线不要贴近建筑物，以减弱视线的折射、棱镜内不能有任何遮挡。4、观测其间视场空气介质均匀，不得有灰尘、气车尾气，震动等影响。5、阳光折射、灯光对观测目标的影响。6、观测时选择温差变化小的阴天或夜晚进行。7、观测测段有很强的连续性和时效性，必须连续观测，尽量减少接头。8、观测过程中遇到问题的分析及处理。9、影响测量精度的三大主要因素，仪器、人员、外界条件。10、人员要固定，配合默契。5.16CPIII平面控制网数据处理•分析误差产生原因，及时调整思路，CPII点和观测过程引起，及时重新复测。六、CPIII高程控制网测量•（一）CPIII高程控制点布设•（二）CPIII高程控制网观测•（三）长大桥梁二等水准高程传递•（四）CPⅢ控制点高程数据处理（一）CPIII高程控制点布设•CPIII高程控制点与平面控制点共桩，进行精密水准测量时，将水准轴插入套管内，测量水准轴球形顶部，通过减去固定差值得到棱镜中心高程值（二）CPIII高程控制网观测•CPIII控制点高程测量起闭于二等水准基点。CPIII高程控制水准测量应按《高速铁路工程测量规范》进行操作。•每一测段应至少与3个二等水准点进行联测，形成检核（二等水准点间距不得大于2公里，线路长度不得大于3公里）。