高速铁路线下工程施工测量技术交底培训

客运专线铁路线下工程施工测量技术交底新建郑万铁路ZWZQ-2标段项目经理部一分部一、线下工程施工测量概述概述：高速铁路客运专线以其输送能力大、速度快、安全性好、舒适方便等优点开始在我国进入了高速发展阶段。高速铁路设计时速200km/h～350km/h，运行目标是高安全性和高乘坐舒适性，任何一个小小的颠簸，都会给旅客列车带来严重的安全事故。因此，要求轨道结构必须具备高平顺度和高稳定性。而轨道具备高平顺性和高稳定性的条件，要求铁路工程必须严格按照设计的线型施工,保持精确的几何线性参数;就给线下工程的施工质量提出了非常高的要求，而且必须建立一套与之相适应的精密工程测量体系。德国睿铁公司（RailOne）执行副总裁巴哈曼先生在总结无碴轨道铁路建设经验时说：要成功地建设无碴轨道，就必须有一套完整、高效且非常精确的测量系统——否则必定失败。二、线下工程施工测量概念概念：线下工程：无碴轨道以下的铁路土建部分含轨道板施工，均称线下工程，即路基，隧道，桥涵。精密工程测量：客运专线铁路精密工程测量是相对于传统的铁路工程测量而言，客运专线铁路的平顺性要求极高，传统的测量方法及测量精度已经无法满足客运专线铁路工程精度要求。把适合于客运专线铁路工程测量的技术体系称为“精密工程测量”。精测网：高速铁路客运专线精密工程测量控制网简称“精测网”，其包括以下内容：框架控制网（CP0）：采用GPS测量方法建立，作为全线精测网坐标起算基准。基础平面控制网（CPI）：在CP0的基础上沿线布设，为CPII提供起闭基准。线路平面控制网（CPII）：在CPI的基础上沿线线路附近布设，为勘测、施工阶段的线路测量和轨道控制测量提供平面起闭基准。≥800m二、线下工程施工测量概念轨道控制网（CPIII）:沿线路布设的平面、高程控制网，平面起闭于CPI及CPII，高程起闭于线路水准基点，一般在线下工程完成后进行施测，是轨道铺设和运营维护的基准。CPⅠ精测网各级控制点分布关系图：CPⅡ线路中线CPⅢ50-70mCPII600-800mCPⅡCPⅡCPⅠ≤4km600620620DK922+600700720620DK932+60020.658m)DK922+620.658短链80m)DK922+600(DK932+700(DK932+620长链二、线下工程施工测量概念断链：断链是指因局部改线或分段测量等原因造成的线路里程不连续的现象（断链分为长链和短链，里程重叠的称长链，里程间断的称短链。）断链表示方法：DK922+620.658=DK922+600,等号“=”前为断链小里程方向,称“断前里程”，等号“=”后为断链大里程方向，称“断后里程”长链：断前里程＞断后里程。例如：DK922+620.658=DK922+600,长链20.658m，其中DK922+600～DK922+620.658之间均有重复里程，计算过程中请特别注意长链对测量成果的影响，分析计算里程为断链前里程还是断链后里程。短链：断前里程＜断后里程。例如：DK932+620=DK932+700,短链80m，其中DK932+620～DK932+700之间桩号间断，计算过程中请特别注意短链影响。长链示意图短链示意图20.65820m大里程小里程大里程小二、线下工程施工测量概念桥梁纵向预偏心：桥梁纵向预偏心是为了解决不等跨梁受到来自梁部的荷载对墩身造成不平衡弯矩影响而设置的。铁路桥梁一般情况只设置纵向预偏心（梁缝中心线与桥墩中心线不重合），不等跨桥梁纵向预偏心值设置在长跨侧（桥墩向长跨方向移动设计偏心值），桥梁结构坐标计算过程中请特别注意设计图纸中的设计说明，确定所标注里程为梁缝中心里程或是桥墩中心里程。32.6m24.7m32.6m0.10.1梁桥缝墩中中心心桥墩中心梁缝中心梁缝中心桥墩中心梁桥缝墩中中心心E二、线下工程施工测量概念平分中矢：由于曲线桥的线路中线是曲线，而所用的梁是直的，因此路线中线与梁的中线不能完全吻合。梁在曲线上的布置，是使个梁跨的中线联结起来，成为与路中线基本相符的折线，这条折线成为桥梁的工作线。墩、台中心一般就位于这条折线转折角的顶点上。在桥梁设计中，梁中心线的两端并不是位于路线中线上，而是向外侧移动了一段距离E，E称为偏距。如果偏距E为梁长为弦线中失值的一半，这种方法称为平分中矢布置。如果E等于中失值，称为切线布置。f线元类型矢距布置方法平分中矢法切线法圆曲线EL216REL28R桥梁工作线线路中心线缓和曲线L216RliloEL28RliloEa桥梁工作线线路中心线式中：L为交点距、R为圆曲线半径、li为ZH（或HZ）至计算点的距离、lo为缓和曲线长。三、线下工程施工测量内容（1）图纸资料收集整理（2）测量技术方案编制（3）精测网交接桩及复测（4）施工加密控制网测量（5）桥涵工程施工测量（6）路基工程施工测量四、线下工程施工测量流程精测网交桩精测网复测施工加密控制网测量设计图纸资料收集、复核施工测量技术方案编制线下工程施工测量放样桥涵工程路基工程隧道工程线下工程沉降变形监测线下工程竣工测量监理确认五、线下工程施工测量5.1精测网交桩施工单位进场后，首先要与建设单位或监理单位联系，由建设单位组织会同设计单位及监理单位，检查并接收本标段施工管段内的精测网资料，包括平面控制网成果资料、高程控制网成果资料及控制点桩位标石的现场核对，精测网资料应该与现场实际控制点一一对应。精测网交桩过程中必须仔细核对精测网资料的完整性及准确性，并对现场交桩点位标石进行全面勘查记录，如果精测网资料有缺失、错误，或者标石有被破坏、丢失、移位的现象，应书面向设计单位报告，以采取补救措施。精测网资料及现场桩位经检查确认无误后，施工单位必须与建设单位、设计单位及监理单位共同签订《交桩协议书》，并及时进行整理归档并妥善保存。五、线下工程施工测量5.2精测网复测施工单位在精测网交桩工作完成后至工程开工前，必须对设计单位交付的精测网成果进行复测确认，确保精测网成果精度可靠性及点位的稳固性满足工程施工测量精度要求。精测网复测前必须根据相关测量规范要求编制《精测网复测技术方案》并上报监理单位进行审批，复测过程中严格按照《精测网复测技术方案》中相应要求进行作业。为保证精测网复测成果与原设计成果精度的统一，并确保复测成果准确性，精测网复测网型构网方式、测量方法、测量技术要求及测量精度指标必须与原测设计网相同。精测网复测前应与相邻标段施工单位进行联系对接，确定相邻标段共用桩点数量及具体桩位，并签订共用桩协议，复测过程中必须对相邻标段控制点进行复测，相邻施工单位将共用桩复测成果进行比较分析，确保较差满足规范中限差要求，保证线路最终顺利贯通。ＧＰＳ五、线下工程施工测量5.2.1平面精测网复测技术要求（一）复测技术要求根据《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009）要求，高速铁路客运专线CPI及CPII精密测量控制网分别按照规范中对应“二等”和“三等”GPS静态测量技术要求进行复测。项目等级卫星截止高度角(°)同时观测有效卫星总数二等≥15≥4三等≥15≥4静量有效时段长度（min）观测时段数数据采样间隔（s）≥90≥210~60≥601—210~60接收机类型PDOP或GDOP双频≤6双频≤8五、线下工程施工测量根据《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009）要求，高速铁路测量各等级测量控制网主要测量技术要求及指标如下表所示：等级一等二等三等四等五等固定误差a（mm）≤5≤5≤5≤5≤10比例误差系数b（mm/km）≤1≤1≤1≤2≤2基线方位角中误差（″）0.91.31.723线束点间的边长相对中误差1/5000001/2500001/1800001/1000001/70000线束平差后最弱边边张相对中误差1/2500001/1800001/1000001/700001/40000根据《高速铁路工程测量规范》要求，各等级测量控制网基线长度中误差按下式计算（其中d为基线或环平均边长）：a2bd2五、线下工程施工测量（二）外业观测要求（1）GPS作业前准备工作符合下列规定：①检查GPS是否是处于静态观测作业模式，在接收机上配置预制参数，参与作业的接收机所配置的参数必须相同；②必须检查电池容量是否满足作业要求，数据存储设备应有足够的存储空间，仪器及其附件必须齐全。（2）保证GPS测量精度的操作要点：①认真填写GPS观测记录手薄，必须严格遵守调度命令，按规定时间同步观测；②观测前必须对GPS接收机严格整平对中，天线相位中心的对中精度为1mm，每时段观测前后分别量取天线高，每次量高时读数三次，读数精确至1mm，误差不大于2mm，取平均值作为最终结果；五、线下工程施工测量③检查接收机的电源电缆、天线电缆等项连接正确，接收机预置状态和工作状态正常后，方能启动接收机开始测量；④一个时段观测过程中严禁进行以下操作：关闭接收机重新启动，改变接收设备预置参数，改变天线位置，按动关闭文件和删除文件功能键等；⑤静置和观测期间应防止仪器震动，不得移动仪器，要防止人员或其他物体碰动天线或阻挡信号；⑥在作业过程中，不应在天线附近使用无线电通讯。当必须使用时，对讲机应距天线10m以外，车载电台应距天线50m以外；⑦经检查，调度命令已执行完毕，所有规定的作业项目已完成并符合要求，记录和资料完整无误，且将点位标识和觇标恢复原状后方可执行下一个调度命令。Wzbd五、线下工程施工测量（三）数据处理平差（1）基线处理：观测数据处理采用GPS随机后处理软件或其它商业处理软件进行基线解算和处理。基线解算完成后统计所有基线向量的相对中误差、基线向量改正数及其限差；统计异步环闭合差及其限差，异步环闭和差应该包括Wx，Wy，Wz及其限差，并对所有重复观测基线长进行比较，所有环闭和差和基线向量合格后才可进行无约束平差和约束平差。重复基线及环闭合差验按下表执行检验项目X坐标分量闭差限差要求Y坐标分量闭合差Z坐标分量闭合差环线全长闭合差异步环闭合差Wx3nWy3nWz3nWs3n同步环闭合差Wxn5Wynn55Wsn5基线向量改正数较差重复基线较差dvx2dvy2ds22dvz2注：σ-相应等级规定的精度，a22五、线下工程施工测量（2）三维无约束平差：通过复测基线质量统计分析，当基线质量符合标准后，对所需的基线解进行选择，形成独立基线向量文件，即三维向量网平差所需要的基线向量，以精测网中任意一个点的空间直角坐标作为起算数据，进行GPS网的三维无约束平差，以检查GPS基线向量网本身的内符合精度，并剔除含有粗差的基线边。（3）二维约束平差：精测网三维无约束平差结束后，若三维基线向量网内符合精度高且质量可靠，无粗差或系统误差后，以精测网中至少两个点的二维坐标成果为起算数据，对精测网复测数据进行二维约束平差，平差前应对约束点相对精度及稳固性进行统计分析，以确保约束点精度满足《高速铁路工程测量规范》中相应限差要求。二维约束平差后应对平差后边长精度、方位角精度、相邻点坐标差之差相对精度及复测坐标与原测坐标成果较差进行统计，确保精测网成果精度满足规范要求。44五、线下工程施工测量5.2.2高程精测网复测（一）复测技术要求根据《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009）要求，高速铁路客运专线高程控制网按照《国家一、二等水准测量规范》规范中对应的二等水准测量技术要求及精度限差指标进行复测。水准测量技术要求等级二等水准尺类型铟瓦水准仪等级DS05DS1视距（m）≤60≤50前后视距差（m）≤1.5测段的前后视距累积差（m）≤6.0视线高度（m）上丝读数≤2.80下丝读数≥0.55水准测量精度要求水准测每千米水准每千米水准限差量等级测量偶然中误差△M测量全中误差MW检测已测测段高差之差往返测不符值附合路线或左右路线环线闭合差高差不符值二等≤1.0≤2.06LLL——五、线下工程施工测量（二）外业观测要求（1）测量实施按往返观测进行，二等水准往返测观测顺序为：奇数站：后—前—前—后，偶数站: