精调方案.docx
《精调方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《精调方案.docx（27页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
精调方案
新建宁安城际客运专线
DK3+408.5～DK80+500
CRTSI型板式无砟轨道
测量精调方案
审核：
复核：
编制：
中铁十七局集团宁安铁路工程指挥部
二〇一四年五月
CRTSI型板式无砟轨道测量精调方案
一、编制依据
1、《高速铁路轨道工程施工技术指南》（铁建设[2010]241号）；
2、《高速铁路轨道工程施工质量验收标准》（TB10754-2010）；
3、《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009）；
4、《铁路工程测量规范》（TB10101-2009）；
5、《工程测量规范》（GB50026-2007）；
6、《高速铁路无砟轨道工程施工精调作业指南》（铁建设〔2009〕674号）；
7、《客运专线铁路无砟轨道铺设条件评估技术指南》（铁建设[2006]158号）；
8、《国家一、二等水准测量规范》（GB/T12897-2006）；
9、《国家三、四等水准测量规范》（GB/T12898-2009）；
10、《全球定位系统（GPS）测量规范》（GB/T18314-2009）；
11、《铁路工程卫星定位测量规程》（TB10054-2010）；
12、新建南京到安庆城际铁路轨道工程施工图；
13、宁安铁路工程实施性施工组织设计；
二、编制原则
1、遵循设计文件、规范和验收标准，测量作业严格执行现行规范、标准，严密组织，确保测绘质量优良。
2、坚持推广应用新技术、新成果的原则，在测量作业中对于能够提高测绘质量、加快作业进度、降低成本的新技术、新设备、新工艺积极进行推广、应用。
三、工程概况
1、新建宁安铁路无砟轨道工程测量起讫里程为主线DK3+408.5—DK80+500，正线全长77.0915km。
2、铁路等级：
客运专线；正线数目：
双线；设计最高行车速度：
250km/h；线间距：
4.6m。
四、测量作业内容
CRTSⅠ型板式无砟轨道施工测量应在路基、桥涵、隧道和过渡段等不同结构物的基础沉降变形预测评估合格后进行，其主要作业内容包括：
1、轨道控制网（CPⅢ）测量
CRTSⅠ型板式无砟轨道工程测量中，轨道控制网点CPⅢ点是整个无砟轨道施工及后期运营维护的控制基点，它的精确测设是保证轨道高平顺性的关键。
对CPIII控制网应进行二次复测（轨道精调前复测）。
对于被破坏而无法使用的CPIII点，必须重新埋设和测量并纳入确认后的CPIII网进行平差。
及时更新相关数据，使用前认真核对数据的可靠性和输入的正确性。
2、混凝土底座施工测量
混凝土底座施工测量重点是保证底座混凝土模板安装的平顺性及高程控制的准确性，以保证整个板式无砟轨道系统中砂浆的厚度满足设计要求。
因图纸要求梁缝大于110mm地段，梁端轨道板底座按悬出0~40mm设计，因此在底座施工之前，用CRTSI型布板软件采集梁长数据，按此要求将梁缝偏差平均分配到每块轨道板计算出放样数据，以保证凸台间距满足要求。
底座施工时，根据两条底座中线平面坐标，按底座及布板图设计尺寸测放出边线角点及中心线，中心线位置偏差控制在3mm以内。
高程测量采用水准仪，要求模板高程偏差控制在3mm以内。
3、凸形挡台施工测量
根据凸型挡台中心点坐标按凸型挡台设计尺寸测放出中心点及中心线，中心线位置偏差控制在3mm以内。
底座施工后，将凸台位置凿毛部位清理后，用吹风机将灰渣清理干净。
用记号笔标记出凸台顶面中心在底座上的投影点，立模时用水平尺及线垂吊线控制平面位置，水准仪控制高程。
凸台施工完成后，放出凸台顶面中心点，检测凸台平面位置。
4、轨道板精调测量
CRTSⅠ型板式无砟轨道工程测量中，轨道板精调应以复测合格的CPIII点为基准，同时配备4个调节精调爪人员，配合专业测量人员同时实现轨道板横向及竖向的调整。
砂浆灌注后需对已灌浆的轨道板进行复测，如发现轨道板有偏位超过限差，需揭板后重新精调后进行灌注。
5、轨道精调测量
轨道板精确定位后，完成砂浆灌注，铺设无缝线路，采用高精度全站仪配合轨道检测小车对已施工完成的轨道线路几何尺寸进行检测，确定轨道线路几何状态与设计值偏差，并通过调整扣件、安装轨下充填式垫板将线路精调到位。
五、测量作业流程图
见下图。
六、CRTSⅠ型板式无砟轨道工程测量方案
1、基桩控制网（CPⅢ）的建立
（1）仪器及配套设施
1）CPⅢ测量采用的全站仪必须满足以下要求：
角度测量精度：
≤±1″
距离测量精度：
≤±1mm+2ppm
带马达驱动、自动照准和数据自动记录功能的现代化全站仪，如：
Leica（徕卡）系列的：
TCA2003、TCA1201等；
观测前须按要求对全站仪及其棱镜进行检校，作业期间仪器须在有效检定期内。
边长观测应进行温度、气压等气象元素改正，温度读数精确至0.2℃，气压读数精确至0.5hPa。
平面观测前，应对全站仪进行以下检验和校正，鉴定材料宜包含以下内容：
①望远镜光学性能的检验。
②调焦镜运行正确性的检验。
③照准部旋转是否正确的检验。
照准部旋转轴正确，各位置气泡读数较差不应超过一格。
④垂直微动螺旋使用正确性的检验。
⑤照准部旋转时仪器底座稳定性的检验。
⑥水平轴倾斜误差（水平轴不垂直于垂直轴之差）的检验，DJ1型仪器不应超过10″。
⑦视准轴误差（2C，视准轴不与水平轴正交所产生的误差）的检验，DJ1型仪器不应超20″。
⑧竖盘指标差的检验，DJ1型仪器不应超8″。
⑨测距加常数及棱镜常数的检验。
2）棱镜应采用Leica（徕卡）GPR121高精度金属外壳棱镜，棱镜相位中心稳定
3）水准仪不低于DS1级，推荐使用天宝DINI或徕卡DNA03系列电子水准仪及其配套铟瓦尺。
（2）CPⅢ数据采集及处理软件
在自由设站CPⅢ测量中，测量时必须使用与全站仪能自动记录及计算的专用数据采集与处理软件，采用软件必须通过铁道部相关部门正式鉴定，如中铁二院与西南交大开发的CPⅢDMS,若采用其他采集软件，其数据输出格式必须与平差软件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输入格式兼容。
为便于CPⅢ数据管理及评估验收工作，宁安铁路CPⅢ数据处理必须采用中铁二院与西南交通大学开发的高速铁路通用平差软件SurveyAdjust数据处理系统。
为保证平面坐标系不同投影带间坐标转换与原高等级平面控制网一致，平面坐标转换应统一采用同济大学开发的Geotranse软件。
高速铁路通用平差软件SurveyAdjust数据处理及数据采集详见说明书。
（3）CPⅢ平面网测量与数据处理
1）CPⅢ平面控制网布设
①CPⅢ平面网的主要技术要求应符合表6.1-1的规定：
表6.1-1CPⅢ平面网的主要技术要求
控制网名称
测量方法
方向观测中误差
距离观测中误差
相邻点的相对中误差
CPⅢ平面网
自由测站边角交会
±1.8″
±1.0mm
±1.0mm
CPⅢ控制网应采用自由测站边角交会法施测。
CPⅢ平面网应附合于CPⅠ或CPⅡ控制点上，每600m左右应联测一个CPⅠ或CPⅡ控制点，采用固定数据平差。
当CPⅡ点位密度和位置不满足CPⅢ联测要求时，应按同精度内插方式加密CPⅡ控制点。
②自由测站距CPⅢ控制点距离一般应大于20m且小于150m左右，最小不短于10m且最大不超过180m；自由测站距CPⅠ或CPⅡ控制点的距离宜不小于20m且不大于300m。
每个CPⅢ点至少应保证有三个自由测站的方向和距离观测量。
一般情况下采用测站间距为120m的CPⅢ平面网型，每个CPⅢ控制点被3个自由测站观测；控制网形见下图6.1-1。
测站（自由站点）
CPⅢ控制点
向CPⅢ点进行的测量（方向、角度和距离）
图6.1-1测站间距为120m的CPⅢ平面网构网形式
图6.1-1说明：
中间点表示自由置镜位置，由中间点引出的色方向线为由此测站须观测的CPⅢ点。
2）因遇施工干扰或观测条件稍差时，CPⅢ平面控制网可采用图6.1-2所示的构网形式，平面观测测站间距应为60m左右，每个CPⅢ控制点应有4个方向交会观测值。
图6.1-2测站间距为60m的CPⅢ平面网构网形式
3）CPⅢ控制点测量方法及与上一级控制网的关系：
联测高等级控制点CPI、CPⅡ应采用以下联测网型：
当采用在自由设站置镜观测CPⅠ、CPⅡ控制点时，应在2个或以上连续的自由测站上观测CPⅠ、CPⅡ控制点，如图6.1-3。
图6.1-3自由测站置镜联测高等级点
在自由站上测量CPⅢ的同时，将靠近线路的全部CPⅡ点进行联测，纳入网中。
应确保线路两侧200m范围内可视的CPⅡ控制点密度达到400m～800m，否则应按同精度加密CPⅡ控制点。
每个CPⅢ测量组中需使用同一批棱镜（包含联测CPⅡ等控制点），并做好棱镜常数等参数的设置工作。
（4）CPⅢ平面网观测
1）CPⅢ控制网水平方向应采用全圆方向观测法进行观测。
当观测方向较多时，也可以采用分组全圆方向观测法。
全圆方向观测应满足下表的规定。
表6.2-1CPⅢ平面网水平方向观测技术要求
控制网名称
仪器
等级
测回数
半测
回归零差
不同测回同一方向2C互差
同一方向归零后方向值较差
CPⅢ平面网
0.5″
3
6″
9″
6″
1″
3
6″
9″
6″
2）CPⅢ平面网距离测量应满足下表的规定。
表6.2-2CPⅢ平面网距离观测技术要求
控制网名称
测回
半测回间距离较差
测回间距离较差
CPⅢ平面网
≥3
±1mm
±1mm
注：
距离测量一测回是全站仪盘左、盘右各测量一次的过程。
当CPⅢ平面网外业观测的水平方向和距离的技术要求不满足以上技术要求时，该测站外业观测值应部分或全部重测。
3）CPⅢ平面网可根据施工需要分段测量，分段测量的区段长度不宜小于4km且不宜大于10km，区段间重复观测不应少于6对CPⅢ点，每一独立测段首尾必须封闭，且首尾必须附合到CPⅠ或CPⅡ点上。
区段接头不应位于连续梁、路基或车站范围内。
CPⅢ平面网测段及测段衔接网型如图7.2-1及图7.2-2。
图6.2-1CPⅢ平面网测段首尾网型示意图
图6.2-2CPⅢ平面网重叠测段衔接网型示意图
4）在CPⅢ自由测站边角交会法测量中，必须与平差软件兼容的数据采集软件进行自动记录，采集软件必须通过铁道部相关部门正式鉴定。
观测数据存储之前，必须对观测数据的质量进行检核。
5）外业记录须在现场测量时记录各测站的实际情况，它是CPⅢ测量的重要原始数据，应按表7.2-3格式填写，在每段CPⅢ测量结束后装订存档。
（5）CPⅢ平面网数据处理
1）CPⅢ平面控制网平差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（此软件为CPⅢDAS的升级软件，包含了CPⅢDAS软件的全部功能，并依据新规范增添了部分功能），并进行CPⅢ网的外业观测数据与网平差计算的精度检核。
CPⅢ控制网精度指标如下：
①CPⅢ平面自由网平差后应满足表6.3-1的规定
表6.3-1CPⅢ平面网的主要技术指标
控制网名称
测量方法
方向观测中误差
距离观测中误差
相邻点的相对点位中误差
CPⅢ平面网
自由测站边角交会
±1.8″
±1.0mm
±1.0mm
②CPⅢ平面自由网平差后应满足表6.3-2的规定
表6.3-2CPⅢ平面自由网平差后的主要技术要求
控制网名称
方向改正数
距离改正数
CPⅢ平面网
3″
2mm
③CPⅢ平面网约束平差后的精度，应满足表6.3-3的规定。
表6.3-3CPⅢ平面网约束平差后的主要技术要求
控制网名称
与CPⅠ、CPⅡ联测
与CPⅢ联测
点位中误差
方向改正数
距离改正数
方向改正数
距离改正数
CPⅢ平面网
4.0″
4mm
3.0″
2mm
2mm
2）CPⅢ可以根据施工需要分段测量，分段测量的测段长度不宜小于4km且不宜大于10km。
测段间应重复观测不少于6对CPⅢ点，作为分段重叠观测区域以便进行测段衔接。
施工时，CPⅢ网两端宜分别预留6对CPⅢ点，作为后续CPⅢ控制网连接区域。
测段之间衔接时，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控制点坐标及不少于2对重叠段前一区段连续的CPⅢ点坐标成果作为起算数据进行约束平差。
再次平差后，其他未约束的重叠点在两个区段分别平差后的坐标差值不宜大于1mm，若坐标差值大于1mm时，应查明原因，确认无误后，未约束的重叠点坐标应统一采用后一区段CPⅢ网的平差结果，并在新提交成果中备注栏注明为“更新成果”。
3）坐标换带处CPⅢ平面网计算时，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。
分带投影测段之间衔接时，前后测段独立平差重迭点，通过坐标转换成相同坐标系的坐标差值应满足≤±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控制点及前测段所有CPⅢ点转换坐标成果进行固定约束平差。
两套坐标成果都应满足表7.1-1、表7.3-1及第7.3-2条的要求。
提供两套坐标的CPⅢ区段长度不应小于800m。
4）CPⅢ平面数据计算、平差处理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，在计算报告中要说明软件名称。
自由设站点、CPⅢ点进行自由网及约束网整体平差。
平差计算时，要对各项精度作出评定。
平差处理流程及相关要求:
①数据传输及预处理
将外业观测记录的数据传入计算机，进行数据整理、检查半测回归零差、不同测回同一方向2C互差、同一方向归零后方向值较差等规范指标是否满足要求；
②编辑平面和高程已知数据
在平面数据处理前需要编辑好本测段的平面及高程已知点数据，以及本测段的投影面高程、高程异常等数据；
③生成平差文件
生成平差文件时软件会提示是否进行两化改正，为了保证三网合一的原则，本线全线均采用两化改正，故在计算过程中会自动生成两个平差文件，一个为未进行任何改正、一个为进行两化改正后的数据，后续平差计算均采用两化改正后的平差文件进行。
④闭合差检验；
此为CPⅢ网专用的闭合差检测功能，检测每一对CPⅢ点由不同测站测量后的兼容性，检测后CPⅢ点对环闭合环精度不应低于1/3500，此精度值仅作参考，不作为规范性指标；
⑤输出观测手薄
必要时或需要进行数据检查时使用，提交评估时可暂不进行此项工作；
⑥设置平差参数；
⑦解算概略坐标；
⑧自由网平差（秩亏）；
此功能为检查已知点的兼容性及整网的内符合精度、尺度比等规范指标参数，如果有超过限差的观测数据，应对其原始数据进行检查，分析原因，并应进行补测。
⑨约束网平差（Helmert）；
测站平差报告应标明控制等级、观测仪器、棱镜类型、天气、观测日期和时间、观测者、记录者、检查者等信息，应正确标明观测量的差值和限差指标。
⑩提交成果
平差计算完成后，若平差后精度指标均满足要求，即可形成最终成果，如有超限的应分析原因，并查找原因补测或重测，直到测量成果满足要求。
应提交相应段落的下列文件：
外业观测原始数据，外业观测数据检查文件，平面控制点文件，高程控制点文件，平差文件，闭合差检查文件，自由网平差文件，约束网平差文件，控制网形图，技术总结报告，成果表，计算表，重叠点坐标比较表（若有重叠段）。
成果表格式见表8.3-3。
（6）CPⅢ网高程测量
1）CPⅢ高程测量技术要求及控制网布设
①CPⅢ控制点水准测量应附合于线路水准基点，按精密水准测量技术要求施测，水准路线附合长度不得大于3km。
CPⅢ控制点水准测量按图6.4.1所示的矩形环单程水准网构网观测。
CPⅢ水准网与线路水准基点联测时，按精密水准测量要求进行往返观测。
每个闭合环的四个高差均由两个测站独立完成，同一里程点对间高差应为相反方向，精密水准测量测站按照后-前-前-后或前-后-后-前的顺序测量。
图6.4.1矩形环单程水准网构网示意图
2）CPⅢ高程控制网精密水准测量应满足以下主要技术要求
①精密水准测量主要技术要求：
表6.4-1精密水准测量的主要技术要求
附合路线长度（km）
水准仪最低型号
水准尺
观测次数
与已知点联测
环线
≤3
DS1
因瓦
往返
单程
②精密水准测量精度要求
表6.4-2精密水准测量精度要求表（mm）
水准测量
等级
每千米水准测量偶然中误差M△
每千米水准测量全中误差MW
限差
线路方向CPⅢ点对高差之差
往返测
不符值
附合路线或
环线闭合差
左右路线
高差不符值
精密水准
≤±2.0
≤±4.0
±8
±8
±8
±6
注：
表中L为往返测段、附合或环线的水准路线长度，单位km。
③精密水准测量的主要技术标准要求
表6.4-3精密水准测量的主要技术标准
等级
每千米高差全中误差（mm）
路线长度（km）
水准仪等级
水准尺
观测次数
往返较差
或闭合差
（mm）
与已知点
联测
附合或环线
精密水准
±4
2
DS1
因瓦
往返
往返
±8
注：
a.结点之间或结点与高级点之间，其路线的长度，不应大于表中规定的0.7倍。
b.L为往返测段、附合或环线的水准路线长度，单位km。
④精密水准观测应符合以下要求
表6.4-4精密水准观测主要技术要求
等级
水准尺
类型
水准仪
等级
视距
（m）
前后视距差（m）
测段的前后视距累积差（m）
视线高度（m）
精密水准
因瓦
DS1
≤60
≤2.0
≤6.0
≥0.45且≤2.8
DS05
≤65
注：
a.L为往返测段、附合或环线的水准路线长度，单位km。
b.DS05表示每千米水准测量高差中误差为±0.5mm。
⑤CPⅢ控制点水准测量应对相邻4个CPⅢ点如图9.1所示构成的水准闭合环进行环闭合差检核，相邻CPⅢ点的水准环闭合差不得大于1mm。
3）CPⅢ高程网观测
①在下列情况下，CPⅢ高程网的外业观测值应该部分或全部重测：
a.当CPⅢ高程网水准测量的测站数据质量超过表9.1-4的要求时，该测站的数据应该重测；
b.当独立闭合环闭合差超限时重新观测该闭合环；
c.当CPⅢ高程网水准路线的限差超过表9.1-2的要求时，该水准路线的数据应该重测。
d.当根据闭合环闭合差计算的每千米水准测量的高差全中误差超限时，首先应对闭合差较大的闭合路线进行重测，重测后MW仍超限，则整个CPⅢ高程网水准测量的数据都应重测。
②水准测量所使用的仪器及水准尺，应符合下列规定：
a.水准仪视准轴与水准管轴的夹角，DS1级不应超过15″；DS3级不应超过20″；
b.水准尺上的米间隔平均长与名义长之差，对于因瓦水准尺，不应超过0.15mm，对于双面水准尺，不应超过0.5mm；
c.二等水准测量采用补偿式自动安平水准仪时，其补偿误差△a不应超过0.2″。
观测读数和记录的数字取位：
使用DS05或DS1级仪器应读记至0.05mm或0.1mm，使用数字水准仪应读记至0.01mm。
4）桥面高程传递
①当桥面与地面间高差大于3m，线路水准基点高程直接传递到桥面CPⅢ控制点上困难时，可采用不量仪器高和棱镜高的中间设站三角高程测量法传递。
中间设站光电测距三角高程传递应进行两组独立观测，两组高差较差不应大于2mm，满足限差要求后，取两组高差平均值作为传递高差。
②中间设站三角高程测量方法，就是在没有仪器高和棱镜高量取误差的情况下，求出点A和点B的高差。
其测量原理，见下图6.4-2所示。
图6.4-2测量仪器高、棱镜高的中间设站三角高程测量原理示意图
也可在同一侧设置观测点，如图6.4-3。
图6.4-3
③中间设站三角高程测量的主要技术要求，应满足表6.4.5的要求。
观测时，棱镜高不变；仪器与棱镜的距离不宜大于100m，最大不应超过150m。
前、后视距应尽量相等，一般距离差值不宜超过5m。
观测时，要准确测量温度、气压值，以便进行边长改正。
表6.4-5中间设站三角高程测量外业观测技术要求
垂直角测量
距离测量
测回数
测回间指标差互差（″）
测回间较差（″）
测回数
测回内较差（mm）
测回间较差
（mm）
4
5.0
5.0
4
2.0
2.0
5）CPⅢ高程内业数据处理
①CPⅢ高程网外业观测成果的质量评定与检核的内容，应该包括：
测站数据检核、水准路线数据检核，并计算每千米水准测量的高差偶然中误差，当CPⅢ水准网的附合（闭合环）数超过20个时还要进行每千米水准测量的高差全中误差的计算。
CPⅢ高程网内业平差计算和基础控制资料的选用，应满足下列原则：
a.CPⅢ高程网水准测量的外业观测数据全部合格后，方可进行内业平差计算。
b.CPⅢ高程网采用联测的稳定线路水准基点的高程作为起算数据进行固定数据平差计算。
表6.4-6精密水准测量计算取位
往（返）测距离总和（km）
往（返）测距离中数（km）
各测站高差（mm）
往（返）测高差总和（mm）
往（返）测高差中数（mm）
高程
（mm）
0.01
0.1
0.01
0.01
0.1
0.1
②CPⅢ高程测量分段方式与CPⅢ平面测量分段方式一致，每段长度不宜少于4km（为了便于成果应用与管理，段落划分最好与CPⅢ平面一致）。
区段搭接时，后测区段应联测前测区段至少2对CPⅢ点。
区段之间衔接时，前后区段独立平差重叠点高程差值应≤±3mm。
满足该条件后，后一区段CPⅢ网平差，应采用本区段联测的线路水准基点及重叠段前一区段连续2对CPⅢ点高程成果进行约束平差，平差后采用本次测量成果。
2、混凝土底座施工测量
（1）测量方案
混凝土底座施工利用CPⅢ控制点进行模板安装定位。
指导模板安装的参考点平面定位利用CPⅢ控制点采用极坐标法放样，在清扫干净在基面（桥梁、路基、隧道）上，以每5～10米一个断面分别放样标注底座左边线点和右边线点，同时将两边线点向底座外侧偏移15㎝标记护桩点，以作恢复左、右边线点之用；根据已放样标注的底座左、右边线点用墨线弹出模板安装边线。
模板安装参考点高程定位采用精密水准测量方法测设，实测底座左边线点和右边线点处参考点高程，根据底座混凝土顶面设计高程计算每个参考点处模板调高值，作为模板安装高程定位的依据。
模板参考点定位允许偏差：
高程±3mm，中线±5mm。
（2）人员与设备配置
测量人员配置
序号
名称
数量
备注
1
测量工程师
1
工作安排与协调
2
测量工
4
外业测量
3
内业人员
1
内业计算、资料整理
合计
6
（一个作业面）
测量仪器配置
序号
设备名称
主要技术参数
数量
1
全站仪
测角精度不低于2秒，测距精度不低于2mm+2ppm
1
2
水准仪
每公里往返测高差中数的中误差小于1mm
1
3、凸形挡台施工测量
（一）测量方案
凸形挡台作为板式轨道的重要组成部分，其主要功能是限制轨道板的纵、横向位移。
凸形挡台采用二次浇筑施工工艺，设置在混凝土底座顶面的线路轴线上，通过在混凝土底座上
升级会员 