轨道板试验段测量方案.docx
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轨道板试验段测量方案
//铁路CRTSI板式无砟轨道试验段
测量控制方案
一、试验段的测量控制的目的及意义：
1、掌握各工序施工中的测量控制的操作和程序；
2、确定各工序的流水节拍及各工序之间的流水步距，来优化施工组织设计，达到优化工期的目的；
3、通过高精度的测量学习及操作，掌握高精度测量仪器的使用，提高测量技术人员的思想认识和测量技术水平；
4、提高管理人员现场管理水平和工班操作人员的熟练度，从而有效避免和降低先导段施工的返工，达到缩短工期和节约成本的目的；
5、测定不同仪器不同棱镜间的互容性。
二、轨道板铺设的测量步骤
轨道板的铺设的测量步骤包括以下三个方面：
1．CPIII控制网的建立
2．底座板及凸形挡台（GRP）的放样
3．轨道板的精调
三、CPIII控制网的建立
1、试验场地简介
本试验段为模拟跨友谊路特大桥16#～18#墩之间轨道板的铺设，拟定//城际铁路设计最大时速300km/h，曲线半径4500m，缓和曲线长430m，场外严格按照无碴轨道板施工工艺及流程在曲线段由17#墩位向两侧单线试铺CRTSI型板6块，其中P3685板2块、P4962板4块。
２、CPIII网点的建立
在试验场地的两侧建立如下图所示的CPIII控制网，共设8个CPIII点，满足CPIII平差需要的最低要求点数，每点纵向间距为12m左右，横向间距为6～8m。
CPIII点的编号（由小里程往大里程，左侧为单号，右侧为双号）依次为L013301、L013302、L013303、L013304、L013305、L013306、L013307、L013308，在场地周围设置二等水准点两个LBM01、LBM02（为区别与以后正线CPIII点的混淆，特在本次的CPIII及临时水准点编号前加“L”）。
３、测量方法及精度要求
.仪器精度要求
全站仪选定为LeicaTCA1201和TrimbleS8型两种高精度智能仪器，其仪器的精度指标如下：
角度测量精确度：
±1″
距离测量精确度：
±1mm+1ppm
.CPⅢ控制点测量方法及与上一级控制网的关系
自由测站的测量，从每个自由测站，将以2×3对CPⅢ点为测量目标，每次测量应保证每个点被测量3次，见下图。
为保证每次测量时同一点使用同一棱镜，对测量需要的8个棱镜进行编号1～8，并对每个CPⅢ点使用的棱镜号和连接器进行记录。
在自由站上测量CPⅢ的同时，将靠近线路的CPI点及全部CPⅡ点进行联测，纳入网中，CPI/CPⅡ点至少在两个自由站上进行联测，有可能时应联测3次，联测长度控制在150米以内。
当受观测条件限制，只能有一个自由站点和CPI/CPⅡ通视时，设置辅助点，见下图：
每次测量开始前在全站仪初始行中输入起始点信息并填写自由测站记录表。
测量根据2组完整的测回。
.水平角测量的精度
测量水平方向：
3测回。
测量测站至CPⅢ标记点间的距离：
3测回。
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。
方向测量法水平角测量精度表表1
经纬仪类型
光学测微器两次重合读数差
电子经纬仪两次读数差
半测回归零差
一测回内2C互差
同一方向值各测回互差
DJ05
0.5
4
8
4
DJ07
1
1
5
9
5
DJ1
1
1
6
9
6
注：
DJ05为一测回水平方向中误差不超过±0.5″的经纬仪。
每个点应正倒镜观测2次，各点的允许横向偏差不超过5mm。
距离的观测与水平角观测同步进行，并由全站仪自动进行。
.测量中点位横向允许偏差不大于±5mm。
.平面测量根据测量需要分段测量，并将测量范围内的CPI及CPⅡ点联测。
.CPⅢ控制点的定位精度要求
CPIII控制点的定位精度表（mm）表2
控制点
可重复性测量精度
相对点位精度
CPIII
后方交会测量
5
1
.现场记录
在现场测量时必须记录各测站的实际情况，它是测量中的重要数据，在进行外业测量时，应按下表记录填写。
自由测站记录表
.线段第页共页
测量单位：
天气：
自由测站编号
仪器高
温度
气压
测量点编号
棱镜高
备注
测量点编号
棱镜高
备注
测量点标记示意图
线路里程方向
说明：
将自由测站编号、CPIII轨道标记点编号应在该示意图上标记出来
司镜：
记录：
年月日
4、CPIII点的高程测量
CPIII高程控制网水准路线形式
５、CPIII点原始数据处理
CPIII数据处理采用铁道部评审通过的西南交大与铁二院共同开发的CPIIIDMS及CPIIIDAS数据平差软件进行处理，CPIII控制网精度指标如下：
控制网名称
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
同精度复测坐标较差
CPⅢ平面网
±1.8″
±1.0mm
±1mm
±3mm
相邻测站间CPIII点间闭合差
控制网名称
闭合差相对中误差
CPⅢ平面网
1/4000
CPⅢ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
距离中误差（mm）
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″
±3mm
±3.0″
±2mm
±1mm
６、验证两种仪器和两种棱镜互容性的试验
验证两种仪器和两种棱镜互容性的试验共分以下四个试验步骤：
A、徕卡棱镜，全站仪LeicaTCA1201
B、sining棱镜，全站仪LeicaTCA1201
C、 sining棱镜，全站仪TrimbleS8
D、 徕卡棱镜，全站仪TrimbleS8
综合比较各步骤的点位精度指标是否符合CPIII控制网精度。
四、底座板及凸形挡台（GRP）的放样
1、底座板的施工
通过CPIII网点及采用全站仪和水准仪进行，直线地段底座板边线可成段多孔一次放样并弹设模板墨线，在此基础上，根据梁长、梁缝值调查情况逐孔逐段（每轨道板范围）测设底座板的工作缝并标记GRP点（或凸形挡台的中心）位，弹画底座板工作缝墨线；在曲线地段，底座板折线布置，以底座板工作缝为单元分段测设底座板边线及工作缝墨线，并标记GRP点（或凸形挡台的中心）位施工时测量人员放出底座混凝土边，每5m一个断面。
测量技术人员根据放出的点位抄平并计算标高，底座混凝土顶面标高按照设计标高－8mm控制，以确保轨道板的铺设满足设计要求。
测量工作完成之后，由现场领工员对底座混凝土标高进行施工过程中的监控，并由测量工程技术，人员随时进行现场复核，确保底座混凝土的标高控制在设计及验标要求范围以内。
2、底座板的验收
在凸形挡台和轨道板的铺设前，先对底座板的内外的几何尺寸、底座板的工作缝进行验收，验收采用以下标准：
底座板外形尺寸允许偏差
序号
项目
允许偏差
检验方法
１
顶面高程
＋3mm,-10mm
普通水准仪
２
宽度
±10mm
钢尺丈量
３
中线位置
±3mm
全站仪
４
平整度
10mm/3m
水平靠尺
检验数量：
每项每5m检查１处。
２、凸形挡台（GRP）的放样
先进行GRP点的放样，通过CPIII网点及采用天宝S8全站仪进行。
在底座板上标记GRP点的位置，并标记凸形挡台模板的边缘线。
GRP点一般直接埋设在凸形挡台的中心位置，由于凸形挡台施工要分两种方法进行，即先浇法和后浇法施工，因此GRP点的埋设也分为两种。
A、后浇法GRP点的埋设
凸形挡台后浇法施工的先在GPR的位置预埋钢棒型GRP点，此种情况下的GRP点应考虑低于混凝土面2cm左右，如下图左侧所示：
C、凸形挡台先浇法的埋设
凸形挡台应埋入如上图右侧的预埋件。
3、凸形挡台的验收
凸形挡台外形尺寸允许偏差
序号
项目
允许偏差
检验方法
１
圆形挡台直径
±3mm
钢直尺
２
半圆形挡台半径
±10mm
钢直尺
３
中线位置
±3mm
全站仪
４
挡台中心间距
±5mm
全站仪
５
顶面高程
＋5mm,0mm
水准仪
4、GRP点三维坐标数据的测量采集
GRP点设于凸形挡台的中心处，每隔两块轨道板设一处，采用S8全站仪、利用CPIII网点，并通过GRP平差软件计算GRP点的平面坐标。
高程测量采用TrimbleDini03电子水准仪直接测定各GRP点的高程，再合成GRP的三维坐标。
GRP点的测量精度要求：
水平±0.2mm,高程±0.1mm。
五、轨道板的粗铺的放样
依据每块板在线路的理论位置，实际计算每块板的四角相对于线路中线的平面坐标，利用全站仪和GRP点，实际放样出每块板的四个拐角点，并弹设墨线，作为轨道板的放设位置的边线。
六、轨道板的精调
１、精调标架的校核
精调标架的校核的目的：
对精调标架的超高传感器进行校核，也就是对精调标架1、2的超高传感器的标定工作。
精调标架的校核的方法：
一、直接利用电子水准仪测定轨道板的超高值作为参考值（标准值）直接输入精调标架进行校核；二、采用全站仪测量方法进行精调标架的校准工作。
精调标架超高传感器每次使用前必须校准。
校准工作必须在进行完全站仪的自由建站完成后进行，全站仪与精调框之间的校准距离为20m，保证校准精度。
２、输入轨道的几何状态
在GRP点测量、数据整理完成的情况下，输入轨道的几何状态。
轨道设计几何状态包括：
超高基准、基本轨距、中线参考、间接里程计算等，对线路纵坡地段按竖曲线对应标高等要素准备。
３、精调标架、S8全站仪的安装
A、测站的设立
在已经取得三维坐标的GRP点架设全站仪（精调第一片轨道板时，全站仪安装在临时支墩上，但支墩的GRP点的三维坐标要事先测得），全站仪的对中精度控制在0.5mm（调节并保证标架支点与螺栓孔密贴），如下图所示：
B、精调
开启无线电装置（建立全站仪与手簿系统间的联系）-->测量定向（基于已完成精调板上的标架，作为已知点）-->测量定向的校核（基于GRP），测量标架布设（精调板上2个，前方已完成的精调板上1个，调节并保证标架支点与螺栓孔密贴）-->对待精调板上前后两标架进行测量并读取精调数据-->轨道板初步精调（对板前后两端进行平面及高程精调）-->对待精调板上2个标架（２个棱镜点）进行复核测量-->读取精调数据-->修正精调-->相邻板间（待精调板与已完成精调板间）平面及高差测量-->顺接性精调修正（板内承轨点间平面及高程按0.3mm控制，相邻板间平面及高差小于0.4mm控制）。
精调完成后禁止人员踩踏。
4、轨道板安装的验收
轨道板安装位置的允许偏差
序号
项 目
允许偏差
检验数量
检验方法
１
中线位置
2mm
每板检查3处（两端和中部）
全站仪
２
支撑点处承轨面的高程
±1mm
全部检查
水准仪
３
与两端凸形挡台间隙之差
5mm
全部检查
钢直尺
七、仪器设备配备
根据本工程的需要，配备以下主要测量设备
序号
设备名称
规格型号
精度指标
数量
备注
１
全站仪
LeicaTCA1201
±1”；1+1ppm
１套
用于CPIII网的测设
２
全站仪
TrimbleS8
±1”；1+1ppm
１套
用于CPIII网的测设、底座板GRP放样、轨道板的精调
３
电子水准仪
TrimbleDini03
±0.3mm/KM
1套
用于CPIII网的测设、GRP测量、轨道板的检验
４
水准仪
DSZ2
±2mm/KM
1套
用于底座板的施工
５
轨道精调框架
CRPAI
2套
用于轨道板精调
６
轨道校核框架
CRPAI
1套
用于相邻轨道板间的校核
八、人员安排
本试验段共投入测量技术人员分工如下：
组别
人员名单
主要职责
备注
1111
总体负责试验段的测量控制的技术
CPIII测设组
1111
负责CPIII网的观测和平差
放样组
1111
负责底座板、GRP点的放样及轨道板粗调线的放样
精调组
111111
负责轨道板的精调
检验组
111111
负责各工序的测量验收
各组工作一定时间后，轮换进行
九、测量培训计划
序号
时间安排
测量培训内容
备注
１
7.20～8.2
搜集无砟轨道测控资料，市场调查仪器设备、考察学习武广和石武，完成方案初步论证。
２
8.3～8.6
选购仪器，编制测量方案，选定试验场地
３
8.7～8.10
试验场地布置，CPIII埋设，方案完善，选购加工预埋件等
经咨询和论证，经济技术比较
４
8.11～8.12
人员培训，技术准备，CPIII网测设
５
8.13～8.14
底板凸形挡台的放样、浇筑
６
8.15～8.16
轨道板的试铺和精调
７
8.17～8.18
试验段成果总结
全体成员
十、提交资料
1、临时的CPIII点的成果资料及精度分析；
2、两台仪器和两台棱镜的互容性结论；
3、GRP点三维坐标的成果资料；
4、凸形挡台的外观尺寸的验收资料；
5、两种方法施工挡台的优缺点比较；
6、轨道板铺设精度的验收资料。
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