精密控制测量实施方案.docx
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精密控制测量实施方案
新建梅州至潮汕铁路先期开工段站前工程
精密控制测量技术方案
1工程概况
新建梅州至潮汕铁路位于广东省东部，北起梅州市，途径梅州市丰顺县、揭阳市，南至潮州市。
线路北连梅州地区，与既有漳龙铁路、规划的广梅汕客运专线惠州至梅州段，规划的鹰梅、浦梅铁路衔接；南接潮揭汕地区，与既有沿海铁路厦深线衔接，并与规划的揭阳港铁路衔接。
整个沿线地势以丘陵及丘间谷地为主，交通便利，植被茂盛，通视较为困难。
1.1主要技术标准
铁路等级：
客运专线。
正线数目：
双线。
设计行车速度：
250km/h。
正线线间距：
4.6m。
最小曲线半径：
一般地段4000m,困难地段3500m
最大坡度：
15‰。
轨道类型：
有砟轨道。
到发线有效长度：
650m。
牵引种类：
电力。
机车类型：
动车组CRH2、HXD3D。
列车运行控制方式:
自动控制。
行车指挥方式:
综合调度集中。
1.2主要工程量
本标段（桩号：
DK67+500～DK75+100）线路全长7600m，高架线路长2555.42m，其中特大桥2座长2284.02m，大桥2座长271.4m；涵洞1座；新建隧道2座，合计长度3.952km，占线路全长52%；正线路基长度1.093km，占线路全长14.4%。
主要工程数量详见表1-1
表1-1主要工程数量表
项目名称
计量单位
工程数量
路
基
工
程
数
量
土石方开挖
立方米
320041
土石方填筑
立方米
44903
附属土石方
立方米
8094
混凝土
立方米
23452
土工格栅
平方米
31719
防护栅栏（单侧）
延米
8408
电缆槽
延米
2185
预应力锚索
延米
3104
绿化面积
平方米
53254
植树
千株
107
桥
涵
工
程
钻孔桩
圬工方
21454.55
承台
圬工方
15459
墩台
圬工方
24575.2
桥面系
延米
2555.42
附属工程
延米
2555.42
涵洞工程
横延米
37.39
隧
道
工
程
开挖
立方米
506521
支护
延米
3830
衬砌
圬工方
93311
拱顶压浆
延米
3830
附属工程
圬工方
16010
1.3工程特点
本段路基工程深路堑多，且沿线雨季时间长，有效施工时间短，路基施工安全必须引起高度重视；74+520~550洞身段各发育一条小型断层破碎带，施工中必须做好超前地质预报，按要求做好监控量测工作；丰顺S224省道立交大桥相对较为复杂，采用支架现浇1-40m简支箱梁跨越S224省道，施工干扰大，安全施工风险较大。
1.4重难点工程
（1）桥涵工程
丰顺S224省道立交大桥，丰顺S224省道立交大桥跨越S224省道丰顺县城改线段，桥梁全桥143.96m，中心里程DK68+566.025，全桥孔跨布置为1-40m简支梁+2-32m+1-24m简支梁，1号墩（墩中心DK68+541.105）置于公路路堤侧边坡上，基础施工需部分开挖公路路基边坡，基坑开挖采用挖孔桩防护。
桥台采用矩形空心桥台，桥墩采用圆端形实体墩，基础采用钻孔桩基础。
40m简支箱梁采用支架现浇施工，施工工期安排12个月。
（2）汤南隧道
汤南隧道为单洞双线隧道，全长3073m，穿越广东省梅州市顺丰县汤南镇和揭阳县玉湖镇，最大埋深约为240m。
隧道进口采用斜切式洞门，洞门里程为DK72+000，内轨顶面标高为63.614；出口采用斜切式洞门，洞门里程为DK75+073，内轨顶面标高为33.529，为人字坡，上坡为15‰，下坡为-13.5‰。
本隧道V级围岩275m，IV级围岩381m，Ⅲ级围岩1227m，Ⅱ级围岩1190m，总工期安排24个月。
1.5合同工期：
2015年5月1日——2017年4月30日
2编制依据
（1）新建梅州至潮汕铁路先期开工段站前工程设计图纸、设计院移交的前期先开工段精密测量控制点成果表（已复核）；
（2）《高速铁路工程测量规范》TB10601-2009；
（3）《客运专线铁路无碴轨道工程测量技术暂行规定》（铁建设[2006]189号）；
（4）《新建铁路工程测量规范》（TB10101）；
（5）《国家三、四等水准测量规范》（GB/T12898-2009）；
（6）《精密工程测量规范》（GB/T15314-94）；
（7）《光电测距高程导线测量规范》（DZ/T0034-92）；
（8）《工程测量规范》（GB50026-2007）；
（9）《全球定位系统（GPS）测量规范》（GB/T18314-2009）。
3工作内容及计划工期
精密控制测量工作是根据施工合同、相关规范的要求，结合本标段的施工现状，配备具有丰富施工经验的高素质专业技术人员，配置运行稳定、可靠的精密测量仪器，完成施工过程中每阶段的各项测量工作，保证按设计要求进行施工，以确保施工质量。
3.1精密控制测量工作内容
（1）基础平面控制网（CPⅠ）线路控制网（CPⅡ）高程控制网的复测；
（2）线路控制网（CPⅡ）高程控制网的及加密；
（3）线下工程施工测量；
（4）建立线下工程构筑物的变形观测网；
（5）线下工程构筑物的变形观测；
（6）竣工测量。
3.2计划工期
（1）CPⅠ、CPⅡ、高程控制网的复测：
计划工期2015年5月6日至2015年6月6日；
（2）线路控制网（CPⅡ）及高程控制网的加密：
计划工期2015年6月6日至2015年6月30日；
（3）线下工程施工测量：
计划工期2015年7月1日至2017年4月1日；
（4）建立线下工程构筑物的变形观测网：
计划工期2015年7月16日至2016年6月16日；
（5）线下工程构筑物的变形观测：
计划工期2015年9月17日至2017年4月1日；
（6）竣工测量。
计划工期2017年4月2日至2017年4月20日；
4资源配置
4.1人员配置
为保证梅汕铁路先期开工段观测质量，项目部高度重视，从接到中标通知开始，就着手组建项目精测队，到目前为止，到位的测量人员为6人，均为各大型工地的测量技术骨干，具有多年测绘工作经历。
主要测量人员名单表4-1所示：
表4-1测量人员名单表
序号
姓名
职务
备注
1
杜党会
公司测量队队长
持有测绘证
2
韩小鹏
项目精测队队长
持有测绘证
3
李源
测量员
持有测绘证
4
张青
测量员
持有测绘证
5
张国民
测量员
持有测绘证
6
陈平超
测量员
持有测绘证
7
梁晓伟
测量员
持有测绘证
4.2精密控制测量仪器设备及内业数据处理软件配置
4.2.1仪器配置
根据高铁精密控制测量的技术要求及总进度计划安排，本项目拟投入的测量仪器设备见表4-2所示。
所有投入本工程使用的测量仪器均要求通过国家计量授权的测绘计量检定机构检定合格，并在仪器检定有效使用期内、且都进行了作业前检校，满足要求后方可使用。
表4-2本项目拟投入测量仪器设备汇总表
序
号
设备
名称
规格
及型号
产
地
设备
精度
技术
状态
数
量
1
GPS
徕卡GS15
瑞士
5+0.5ppm
良好
5台
2
全站仪
徕卡TSO9
瑞士
1"
新购
1台
3
全站仪
徕卡802
瑞士
2"
良好
2台
4
全站仪
徕卡702
瑞士
2"
良好
2台
5
电子水准仪
徕卡DNA03
瑞士
配铟钢尺：
±0.3mm
新购
1台
4.2.2内业数据处理软件配置
本项目数据后处理及平差软件分别为：
平面为LeicaGeoOffice7.01数据处理软件，具备数据传输，基线向量处理，GPS网平差，多种GPS数据转换等功能，完全满足GPS控制测量数据处理的要求；高程为徕卡水准网平差软件。
5主要技术要求
5.1主要技术要求
本标段施工测量的主要技术指标如表5-1、5-2、5-3、5-4、5-5所示。
表5-1各级GPS测量作业基本技术指标
等级
a（mm）
b（ppm）
相邻点间
最小距离（km）
相邻点间
最大距离（km）
平均距离（km）
B
≤8
≤1
15
250
70
C
≤10
≤5
5
40
10～15
D
≤10
≤10
2
15
10～15
E
≤10
≤10
1
10
2～5
表5-2各级GPS测量作业的基本技术要求
级别
项目
国家B级
B
C
D
静
态
测
量
卫星高度角（°）
≥15
≥15
≥15
≥15
有效卫星总数
≥9
≥5
≥4
≥4
时段中任一卫星有效观测时间（min）
≥30
≥30
≥20
≥15
时段长度（min）
≥240
≥90
≥60
≥45
观测时段数
≥4
≥2
1～2
1～2
数据采样间隔（S）
30
15～60
15～60
15～60
PDOP或GDOP
≤6
≤6
≤8
≤10
表5-3各等级导线测量主要技术指标
导线
等级
附和导线长度（km）
平均边长（m）
每边测距中误差（mm）
测角中误差（"）
相邻点位中误差（mm）
导线全长相对闭和差
方位角
闭和差
二等
30
3000
10
±1.0
15
1/100000
±2.0
三等
15
2000
13
±1.8
13
1/50000
±3.6
四等
5
800
5
±2.5
10
1/40000
±5.0
五等
1
200
3
±4.0
5
1/20000
±8.0
表5-4导线测量水平角观测技术要求
等级
仪器等级
测回数
半测回归零差
一测回内2C
互差
同一方向
各测回间较差
三等
0.5″级仪器
4
4″
8″
4″
1″级仪器
6
6″
9″
6″
2″级仪器
10
8″
13″
9″
四等
0.5″级仪器
2
4″
8″
4″
1″级仪器
4
6″
9″
6″
2″级仪器
6
8″
13″
9″
五等
1″级仪器
2
6″
9″
6″
2″级仪器
4
8″
13″
9″
表5-5各等级水准测量精度要求
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
检测已测段高差之差
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
二等水准
≤1.0
≤2.0
6
4
4
--
精密水准
≤2.0
≤4.0
12
8
8
4
三等水准
≤3.0
≤6.0
20
12
12
8
注：
表中L为往返测段、附合或环线的水准路线长度，单位为km。
5.2施工控制测量等级应用范围
本标段首级控制点的等级为三等导线，导线点编号分别为:
CPI、CPⅡ，为了便于施工测量控制，延线路走向加密导线点和水准点。
根据本标段特点及设计要求和规范的规定，确定本工程施工测量各等级的适用范围如表5-6所示：
表5-6各等级精密控制测量作业的仪器及技术要求
控制网名称
等级
使用仪器
应用范围
GPS控制网
B
GS15接收机
CPI基础平面控制网的复测
C
GS15接收机
CPⅡ线路控制网的复测及加密
D
GS15接收机
跨S224省道立交大桥、大铜盘特大桥、新铜村特大桥、际下大桥控制网
E
GS15接收机
路基工程施工控制
导线
平面控制网
三等
DS09全站仪
秀水隧道、汤南隧道控制网
四等
DS09全站仪
跨S224省道立交大桥、大铜盘特大桥、新铜村特大桥、际下大桥控制网
五等
DS702全站仪
路基控制网
水准测量
控制网
二等
DNA03电子水准仪
变形观测网；
精密
DNA03电子水准仪
秀水隧道、汤南隧道、跨S224省道立交大桥、大铜盘特大桥、新铜村特大桥、际下大桥控制网
三等
DNA03电子水准仪
路基高程控制网
6精密控制测量实施方案
6.1CPⅠ、CPⅡ、高程控制网复测
为了确保施工前所有控制点的完好无损，成果精度满足规范要求，根据《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009）等规范、标准的要求对设计单位移交的基础平面控制网（CPⅠ）、线路控制网（CPⅡ）、高程控制网进行复测。
复测按照设计单位所交测量成果资料，在同精度的情况下进行。
本标段主要复测范围为梅汕铁路DK67+500~DK75+100里程段，即MSSG-1标段。
主要复测内容包括平面控测量和高程控制测量，其中：
平面控制点CPI级10个（CPI28、CPI29、CPI30、CPI31、CPI31-1、CPI31-2、CPI32、CPI32-1、CPI32-2、CPI33），CPII级3个（CPII201、CPII202、CPII204）；高程控制点9个（CPI28、CPI30、CPI31、CPI31-1、CPI32、CPI32-1、CPI33、CPII202、CPII204），共计22个控制桩位。
并且与相邻标段要进行贯通测量，共同确认施工交界处的测量共用桩点，以确保本标段与相邻标段的衔接正确。
（1）观测方案为：
采用同原CPI\CPII网GPS控制点的精度等级要求对本线路段所有CPI和CPII控制点分别进行观测，GPS观测网推进方式采用5台徕卡GS15双频GPS接收机同步观测、静态作业模式作业的办法，相邻同步环则采用边连式GPS网网型。
接收机标称精度应不低于±（5mm+1ppm×D），且检定合格。
作业前应按规范要求进行相关检测，作业过程中应保持接收设备工作状态良好。
高程控制网复测采用水准测量方法，宜使用电子水准仪。
本次高程控制网复核共有水准基点9座，项目部组织水准测量组1组，从线路起点开始分段测量，仪器采用目前最为先进的DNA03精密数码水准仪分测段进行施测，水准仪与水准尺在使用前均进行检校。
复测按二等水准测量技术要求进行观测，观测顺序：
往测按奇数站后-前-前-后、偶数站前-后-后-前执行。
返测按奇数站前-后-后-前、偶数站后-前-前-后执行。
（2）控制网复核数据处理：
复测数据后处理及平差软件平面为LeicaGeoOffice7.01数据处理软件，具备数据传输，基线向量处理，GPS网平差，多种GPS数据转换等功能，完全满足GPS控制测量数据处理的要求；高程为徕卡水准网平差软件。
（3）将复测成果上报设计、监理和建设单位，以确认测量成果是否正确。
（4）控制网维护与复测
根据本标段的特点，需要根据施工情况，对基础平面控制网（CPⅠ）线路控制网（CPⅡ）高程控制网进行经常性复测。
地基基础并不十分稳定，随着施工的进行和季节的变化，控制点位可能会发生变化，因此必须根据需要进行复测，以确定控制点的变化情况。
6.2线路控制网（CPⅡ）加密
6.2.1加密点的布设
线路控制网（CPⅡ）主要为勘测和施工提供控制基准，但点位一般距离施工现场较远或点位数量不足，不能够满足施工放样的需要。
为了便于施工，需要在线路控制网的基础上引出加密点，用于补充施工放样的经常性使用。
施工加密控制点位宜选在距线路中线100～200m、不易被破坏的范围内；当与水准点共用时，应选在土质坚实、安全僻静、观测方便和利于长期保存的地方，并按高速铁路测量规范要求按GPS三等加密点埋设，如下图所示：
根据本标段线路特点，加密点在首级控制点的控制下采用分级、分段控制的方法。
（1）分级控制：
控制网的布设应从整体考虑，遵循先整体、后局部，高精度控制低精度的原则进行布设。
为保证线路连接的整体性，把基础平面控制网在本标段的控制点，看作是整个标段的首级平面控制网；其中四座桥的控制网、两座隧道的洞外控制网等是相对独立的，有针对性的建立相应的平面控制网。
（2）分段控制：
在本标段中，由于线路过长，一个平面控制网难以保证整体的施工精度。
在此情况下，将其分成几段，然后分别建立平面控制网。
本标段施工前期由于永久征地尚未交付、地表植被茂密，已布设加密桩13个（点号：
GPSMS01~GPSMS13），过程再根据施工需求适时增加,详见附件：
新建梅州至潮汕铁路先期开工段控制桩布置图。
6.2.2加密点的观测
加密导线网的测量，可以用GPS按C级网要求进行，也可以用高精度全站仪按三等导线要求进行。
加密点采用GPS测量时应满足下列要求：
（1）控制点采用LEICA双频GPS接收机观测，仪器的标称精度不低于5mm+1ppm，分段起闭于CPI控制点，测量等级及技术要求应符合表5.1.1中C级的规定；
（2）加密桩控制点应有良好的对空通视条件，点间距应为800～1000m，相邻点之间应通视，特别困难地区至少有一个通视点，以满足放线或施工测量的需要；
（3）加密桩网采用边联结方式构网，形成由三角形或大地四边形组成的带状网，并与CPI联测构成附合网。
（4）点位应满足GPS观测条件，选择条件同CPI的要求。
（5）基线解算采用广播星历，以GPS随机商用软件进行计算。
采用CPI控制网中某个GPS点的WGS-84坐标为起算坐标进行基线解算，并按5.2.5进行基线解算检核统计工作。
（6）以联测的所有CPI点为已知点进行WGS-84坐标的二维约束平差，按表4.2-1、表4.2-2选择相应的投影带参数，将WGS-84坐标投影到相应的高斯平面上求得工程独立坐标系平面坐标。
基线边方向中误差≤1.7″，最弱边相对中误差≤1/100000。
（7）以联测的所有CPI点为已知点进行北京54坐标的二维约束平差。
（8）加密桩导线应在方位角闭合差及导线全长相对闭合差满足要求后，采用严密平差计算。
6.2.2成果上报：
观测成果及时上报监理核准。
6.3精密高程控制网的加密
6.3.1精密高程加密点的布设
按照本标段的测量要求，高程控制网要与平面控制网分开布设，个别水准点可与平面控制点共桩，水准点距线路中线距离宜在50～150m之间。
为了保证水准基点的稳定性，其点位选设在不受施工影响又便于施工使用的地方，并尽量埋设在基岩上。
水准点点位应便于寻找、保存和引测。
同时绘制点之记，必要时设置指示桩。
水准点应每2km设置一个。
重点工程（大桥、长隧及特殊路基结构）地段应根据实际情况增设。
特长桥梁，将全桥分成几段施工，每一桥段两端至少选设三个水准基点。
6.3.2精密高程加密点的观测
水准点观测应在标石埋设稳定后进行，观测时间可选在上午或下午进行。
高程控制网按二等水准测量精度要求施测，水准基点控制网应全线（段）一次布网测量。
数据处理采用徕卡水准网平差软件。
6.3.3成果上报
观测成果及时上报监理核准。
6.4线下工程施工测量
本合同段施工测量主要包括路基、桥梁、隧道施工测量，其中路基开挖、回填及桥梁基础的放样采用RTK放样模式；其余构筑物的放样均采用全站仪坐标法。
6.4.1路基工程测量
先期开工段（DK67+500～DK75+100）正线路基长度1.093km，其中路堤长度0.16km，路堑长度0.933km。
路基设计类型主要有边坡防护路基及深路堑路基。
其中包括：
L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7共7段区间路基地基处理、开挖、填筑、支挡、加固及防护等项目施工。
首先采用RTK进行中线贯通测量，相邻接头处重叠200m，放样出路线左线中心线，桩间距50m，进行路线中线贯通测量，检查重叠部分中线偏位情况不大于5cm。
原地面复测，测量横断面地面线实际标高，与图纸给出地面线标高相减，找出差值大于50cm的地段上报相关单位。
路基放样，放样出路线左线中心线，坡脚线放样采用逐级接近法进行。
6.4.2桥涵工程施工测量
本标段共有特大桥2座，大铜盘特大桥782.11m、新铜村特大桥1501.91m，共计2284.02m；大桥2座，丰顺S224省道立交大桥143.96m、际下大桥127.44m共计271.4m；框架涵1-1.5×2m，长37.39m，桥涵工程占线路长度33.6%。
桥梁工程主要工程数量：
钻孔灌注桩直径1m的492根/16018.6m；1.25m的255根/5436m；（共计747根/21454.6m），承台83座，空心墩29个，实心墩46个，实心桥台8座，现浇箱梁1孔（40.6m）。
桥涵工程施工测量主要工作内容有：
桩基施工测量；
B承台施工测量；
C墩柱施工测量
D支座垫石施工测量
E现浇箱梁施工测量
（1）桩基施工测量
采用RTK首先对桩基中心进行测量定位。
待钻机就位后对钻机的中心进行复测，检查钻机中心是否与桩位中心重合，检查偏差控制在±10mm。
测量出护筒顶面标高，以便控制桩顶混凝土浇筑标高。
在承台基础施工时，测量出成桩桩位的实际位移偏差，排桩纵横向偏差不大于±50mm，群桩纵横向偏差不大于±100mm。
（2）承台施工测量
采用全站仪首先定位出承台的中心及四个角的位置。
承台模板支立完毕后定位出墩柱预埋钢筋位置的纵横向轴线，定位误差控制在±5mm。
在承台模板上测量出承台顶标高，以便控制承台顶混凝土浇筑标高。
（3）墩柱施工测量
承台施工完毕后，利用全站仪在承台顶面上放样出墩柱的纵横向轴线，定位误差控制在±5mm。
测量出承台顶面标高，计算出承台顶面与墩柱顶的高差，及时提供给现场技术员，以便准确的计算出墩柱的实际高度，更好的指导施工。
墩柱模板垂直度控制采用普通的锤球法，对于高度超过8m墩柱的垂直度控制采用经纬仪控制，垂直度允许偏差为1％。
墩柱模板支立好后用全站仪复测模板顶的纵横向轴线偏差，偏差控制在±5mm，复测值超出允许范围应督促工程队重新调整。
墩柱顶混凝土浇筑标高控制，采用常规的倒悬挂钢尺配合水准仪，测量出模板顶标高，或用全站仪三角高程控制。
三角高程控制是本工程的主要施工高程测量的控制方法（等级高程控制点除外）。
（4）支承垫石、支座施工测量
支承垫石和支座是施工测量的关键控制部位，直接影响到现浇箱梁的整体质量，支承垫石的顶面标高误差控制在±2mm，平整度控制在±1mm；控制支座安装时一定要注意支座的方向，安装误差控制在±2mm。
（5）跨S224省道40m现浇箱梁施工测量
首先放样出每个墩顶的中心点，复测出墩顶的实际标高，超出规范规定要求的要进行处理。
采用常规的倒悬挂钢尺配合水准仪或全站仪三角高程，精确测量出墩柱顶标高，以方便箱梁底模标高的控制。
在现浇支架上测量出箱梁中心线和标高，以便控制底模的铺设宽度和标高，在枕木标高调整时一定要考虑预拱度（预拱度数值在底模静载沉降预压试验中得出）。
在底模上直线每10米、曲线每5米间距，测量出箱梁中心线和左右侧模的边线，并检查底模的左中右设计标高和平整度，偏差均控制在±10mm。
在翼板底模上测量出桥面边线；放样出桥梁中心线，控制预埋钢筋的位置；浇筑混凝土前测量出箱梁顶面设计标高，控制箱梁顶标高。
放样出接触网支柱预埋螺栓的位置，螺栓预埋位置要准确。
6.4.3隧道工程控制测量
本标段隧道工程共计3952m/2座，均为单洞双线隧道。
其中龟山隧道为
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