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地铁轨道施工精测技术工艺研发中铁三局集团线桥工程公司上海地铁QC小组发表人：欧阳飞飞中铁三局集团线桥公司一、工程概况上海市轨道交通12号线I标铺轨工程，线路起点虹口区天潼路站，终点浦东新区金海路站，线路铺轨长度37.448km（DK22+276—DK40+676）,均为地下线整体道床轨道。中铁三局集团线桥公司二、小组简介小组名称中铁三局集团线桥工程公司上海地铁QC小组成立时间2012年4月课题名称地铁轨道施工控制网精测技术工艺研发课题类型创新型组长郭海活动日期2012.6～2012.11课题注册2012.5小组成员7人注册编号XQ2012-5活动频次1～2次/月QC活动时间48小时以上小组基本情况中铁三局集团线桥公司二、小组简介小组成员简介序号姓名性别年龄文化程度职务小组分工1郭海男48本科项目经理组织策划2欧阳飞飞男31本科总工程师方案制定3李东男38大专副经理协调组织4石瑞强男27大专工程部长实施5赵伟男27大专技术员实施前后效果对比6韩冬国男26大专技术员现场测量7王晓蕾女27大专工程造价经费核算中铁三局集团线桥公司中铁三局集团线桥公司Action：总结阶段APlan：计划阶段PDo：实施阶段DCheck：检查阶段C小组活动进度计划说明：计划进度：制表人：赵伟时间:2012年6月时间内容2012年67891011课题选择QC培训对策制定对策实施效果检查与验证巩固措施与总结中铁三局集团线桥公司三、选题理由铺轨基标施工存在的弊端整体道床轨道传统铺轨基标法轨道精调工作量大轨道绝对偏差过大轨道整体平顺性不高轨道设备磨损中铁三局集团线桥公司三、选题理由传统铺轨基标控制轨排铺设存在的问题传统工艺存在的问题序号作业工序存在问题1控制基标复测仪器误差2放样加密基标置镜误差、照准误差3轨排精调人为测量误差、设备误差、检测不系统不全面。采用传统铺轨基标测量方法存在诸多误差。业主要求轨道几何尺寸相对偏差1mm以下、绝对偏差3mm以下为优秀。满足地下轨道验收标准为合格。（轨距偏差除外）结论中铁三局集团线桥公司无法达到业主要求的优秀标准制表人：赵伟制表时间：2012年6月5日三、选题理由轨检小车检测铺轨基标法施工地段轨道数据轨道静态精密检测综合评价表（铺轨基标法）工程名称上海市轨道交通12号线轨道1标工程轨道类型长枕埋入式施工单位中铁三局标段号起迄里程36+580.0-36+550.2检测仪器SGJ-T-CEC-Ⅰ序号检测项目实测数量合格不合格备注数量百分比%数量百分比%1绝对精度平面位置1mm562850%2850%2轨面高程1mm562951.79%2748.21%3相对精度轨距561119.64%1-2mm3257.14%2mm1323.21%4水平1mm562137.50%3562.50%5扭曲1mm282382.14%517.86%6平顺性1mm左轨轨向10m弦482960.42%1939.58%8左轨高低10m弦484083.33%816.67%10右轨轨向10m弦483879.17%1020.83%12右轨高低10m弦484083.33%816.67%中铁三局集团线桥公司制表人：赵伟制表时间：2012年6月15日采用铺轨基标法经过综合计算绝对精度和相对精度合格率（不含轨距）为（50%+51.79%+37.5%+82.14%+60.42%+83.33%+79.17%+83.33%）/8=66%。三、选题理由控制标准对比基标法控制标准与轨检小车控制标准对比序号项目传统测量方式基标法控制标准轨检小车控制标准1轨道中心线L型道尺测量±3mm±1mm2轨道方向直线10m弦、曲线20m弦直线2mm、曲线3mm1mm3轨顶水平水平道尺±2mm±1mm4轨顶高程水准仪测量±2mm±1mm5扭曲2mm1mm6轨顶高低10m弦测量2mm1mm7轨距轨距尺+3mm、-2mm+2mm、-1mm中铁三局集团线桥公司制表人：赵伟制表时间：2012年6月20日三、选题理由中铁三局集团线桥公司施工测量是控制轨道施工质量的根源，地铁整体道床轨道施工传统工艺已测设铺轨基标为控制点，人工使用道尺及拉弦对轨道几何尺寸进行调整，由于传统的测量方法误差过多精度不易保证，而且人工测量轨道几何形态无法做到系统性和全面性，因此无法确保达到业主要求的优秀标准，尤其是在绝对偏差控制上不理想合格率仅能达到50%左右。且后期轨道精调工作量加大，需要加工特殊轨道扣配件，来满足轨道几何尺寸的调整，增加了人力、物力投入，又减少运营期轨道几何尺寸维修富裕量，因此需要研究使用新工艺来解决传统工艺存在的问题。地铁轨道施工精测技术工艺研发选择课题选题理由轨道几何尺寸相对偏差1mm以下、绝对偏差3mm以下，占数据检测总和的85%为优秀。满足地下轨道验收标准为合格业主要求四、目标设定提高地下整体道床轨道施工质量，达到业主要的优秀标准。从目前的66%综合优秀率，提高到85%以上。中铁三局集团线桥公司0102030405060708090100现状目标值66%85%五、目标可行性分析小组成员的类似施工经验丰富，其中4人曾经从事过高铁CPIII轨道基础控制网测量，有相应的测量施工经验。上海地铁业主领导、集团公司领导、公司本部均高度重视，将本项目轨道基础控制网精测技术施工整体道床轨道列为科研攻关课题，划拨了科研经费，大力支持地铁轨道基础控制网的探索研究。采用轨道基础控制网精测技术施工地铁整体道床轨道是借签高铁的CPIII控制网测量技术结合地铁施工的特殊性进行综合研究，CPIII控制网测量技术在高铁施工中已取得成功经验。结论目标可以实现小组成员结构合理，为本课题的研究提供了全方位的保证。中铁三局集团线桥公司六、提出方案2012年6月，围绕课题，小组成员通过各种途径收集信息，以提高测量精度、降低测量误差为突破口，经过各方考证及信息搜集，提出两种提高测量精度的方案：第一种是强制对中精密导线测量方案，第二种是借签高速铁路CPIII测量技术，建立适用于地铁轨道施工的基础控制网精测方案。根据以上两种测量方案QC小组在金海路至申江路区间上下行线各建立了150m试验段，采用全站仪配合轨检小车，对施工的轨道进行高精度测量（精度0.1mm）,根据轨道静态测量数据对轨道进行全面、系统地分析调整，将轨道几何尺寸精度控制到1mm以内。中铁三局集团线桥公司六、提出方案方案一：强制对中精密导线测量方案1测量设备、测量原理测量设备：全站仪规格型号徕卡TPS1200+测量精度≤1″，具有自动追踪功能；轨检小车规格型号SGJ-T-CEC-I，测量精度±0.3mm。测量原理：根据《城市轨道交通工程测量规范》（GB50308-2008）的要求进行“精密导线网”的测设。中铁三局集团线桥公司六、提出方案方案一：强制对中精密导线测量方案1测量方法测量方法：建立观测墩，观测墩头型似三角架头，在观测墩平台上埋设中心连接螺旋，使用时直接将仪器插上，其对中误差±0.5mm；埋设的中心连接螺旋采用防锈的铜质材料。利用车站布设的控制点为基准进行测设，相邻导线点间距宜150m～200m，且相邻导线边长不小于1:2。轨道精密导线控制网按平面和高程分开测量的方式进行测量。中铁三局集团线桥公司六、提出方案方案二：建立轨道基础控制网精测方案2测量设备、测量原理测量设备：全站仪规格型号徕卡TPS1200+测量精度≤1″，具有自动追踪功能；轨检小车规格型号SGJ-T-CEC-I，测量精度±0.3mm。测量原理：通过借鉴高速铁路CPIII轨道控制网测量技术采用全站仪自由设站方式配合轨道几何尺寸测量仪（轨检小车）。根据轨道静态测量数据对轨道进行全面、系统地分析调整，对轨道线型进行优化调整，合理控制轨距、水平、轨向、高低及变化率，使地铁轨道整体平顺性得到显著提高。中铁三局集团线桥公司六、提出方案方案二：建立轨道基础控制网精测方案２平面测量方法测量方法轨道基础控制网平面测量轨道基础控制网采用自由测站边角交会的方法测量，每个自由测站观测4对控制点，测站间重复观测3对控制点，每个控制点有四个自由测站的方向和距离观测量，具体测量方法如所示。中铁三局集团线桥公司六、提出方案方案二：建立轨道基础控制网精测方案２高程测量方法测量方法轨道基础控制网高程测量采用自由测站三角高程测量方法进行高程测量时，应采用不同测站所测得的相邻点的高差，按下图进行构网。中铁三局集团线桥公司六、提出方案采用精密导线强制对中法浇筑后道床检测轨道静态精密检测综合评价表（精密导线强制对中法）工程名称上海市轨道交通12号线轨道1标工程轨道类型长枕埋入式起迄里程36+830.0-36+800.2检测仪器SGJ-T-CEC-Ⅰ序号检测项目实测数量合格不合格备注数量百分比%数量百分比%1绝对精度平面位置3mm484389.60%510.40%2轨面高程3mm484083.33%816.67%3相对精度轨距484287.50%1-2mm510.41%2mm12.00%4水平1mm4848100.00%00.00%5扭曲1mm201785.00%315.00%6平顺性1mm左轨轨向10m弦403790.00%310.00%8左轨高低10m弦403790.00%310.00%10右轨轨向10m弦403895.00%25.00%12右轨高低10m弦403790.00%310.00%中铁三局集团线桥公司制表人：韩冬国制表时间：2012年6月15日六、提出方案采用轨道基础控制网浇筑后道床检测工程名称上海市轨道交通12号线轨道1标工程轨道类型长枕埋入式起迄里程36+394.7-36+366.2检测仪器SGJ-T-CEC-Ⅰ序号检测项目实测数量合格不合格备注数量百分比%数量百分比%1绝对精度平面位置3mm4949100.00%00.00%2轨面高程3mm494897.96%12.04%3相对精度轨距494795.92%1-2mm24.08%2mm00.00%4水平1mm4949100.00%00.00%5扭曲1mm2121100.00%00.00%6平顺性左轨轨向10m弦413995.12%24.88%8左轨高低10m弦4141100.00%00.00%10右轨轨向10m弦4141100.00%00.00%12右轨高低10m弦4141100.00%00.00%中铁三局集团线桥公司轨道静态精密检测综合评价表（轨道基础控制网精测方案）制表人：赵伟制表时间：2012年6月15日六、提出方案方案对比强制对中精密导线法分析：优点1、采用轨检小车调轨设站距离过长1、降低了置镜误差和对中误差缺点强制对中精密导线2、采用轨检小车调轨规避了人为误差2、强制对中投入费用过高3、强制对中支墩影响龙门吊走行5、施工后期及运营期无法利用中铁三局集团线桥公司3、提高精度、提高轨道施工质量4、点位发生变化，恢复测量工作量大六、提出方案方案对比轨道基础控制网精测方案分析：优点1、费用相对较高1、降低了置镜误差和对中误差缺点轨道基础控制网2、采用轨检小车调轨规避了人为误差2、数据计算量大3、后期轨道精调工作量减小中铁三局集团线桥公司4、轨道几何状态检测系统全面5、确保精度、提高轨道施工质量六、提出方案中铁三局集团线桥公司强制对中精密导线与轨道基础控制网精测方案对比（1km）024681012141618建网费用（万元）精调时间（天）轨道综合评价（%)控制点恢复（天）方案对比（每公里）161590%312795%1强制对中轨道基础控制网制图人：欧阳飞飞制图时间：2012年6月30日六、提出方案确定最佳方案通过方案对比由于方案一强制对中精密导线法采用轨检小车检测时设站距离过远易产生误差且受上海地区地质影响点位坐标易发生变化，恢复坐标工作量大。通过现场试验其检测数据略低于轨道基础控制网，且无法满足后期轨道精调及运营时需要（后期隧道内管线安装较多，观测墩受影响需要拆除），施工过程比较复杂，所以通过综合比较确定“轨道基础控制网精测技术工艺”为最佳方案。中铁三局集团线桥公司七、制定对策序号项目对策目标措施地点时间负责人1确保轨道基础网布点合理了解隧道结构，明确各种管线位置每个自