CPⅢ轨道控制网测量技术措施.docx
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CPⅢ轨道控制网测量技术措施
新建吉林至珲春铁路
CPⅢ轨道控制网测量
技术方案
中铁工程设计咨询集团有限公司
测绘资质甲级11002031
综合勘察甲级010654-kj
2013年4月北京
文件编写单位：
中铁工程设计咨询集团有限公司
航测遥感研究院
编写：
张银虎
复核：
张江
审核：
张大春
审批：
张金龙
目录
一、概述1
1.1编制依据1
1.2工作范围1
1.3工程简况1
1.4既有精测网简况2
二、工作内容4
三、执行的技术规范与依据4
四、采用的平面坐标系与高程系统5
4.1平面坐标系5
4.2高程系统6
五、测量单位资质及人员要求6
六、线上CPⅡ加密点测量6
6.1线上CPⅡ加密点的布设6
6.2线上CPⅡ加密点的埋设7
6.3外业测量9
6.4数据处理及网平差12
七、线上水准加密点测量14
7.1线上水准加密点的布设14
7.2线上水准加密点的埋设14
7.3外业测量16
7.4数据处理及网平差18
八、CPⅢ控制网测量19
8.1CPⅢ点的布设19
8.2CPⅢ点的埋设29
8.3测量仪器设备及软件35
8.4CPⅢ控制网平面测量36
8.5CPⅢ控制网高程测量42
8.6CPⅢ控制网成果表46
九、CPⅢ控制网的复测与维护46
9.1CPⅢ控制网的复测46
9.2CPⅢ网的维护47
十、成果资料整理与提交48
10.1数据整理归档48
10.2成果资料提交50
新建吉林至珲春铁路
CPⅢ轨道控制网测量技术方案
一、概述
1.1编制依据
根据新建吉林至珲春铁路工程施工进展，按照《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009）、《关于进一步规范铁路工程测量控制网管理工作的通知》（铁建设[2009]20号）等技术文件要求，对新建吉林至珲春铁路CPⅢ轨道控制网测量技术方案进行编制。
1.2工作范围
工程工作范围为吉林至珲春，线路全长364.947km。
具体分段为：
（1）吉林至威虎岭段（DK0+000～DK120+000及联络线），线路长度120km；
（2）威虎岭至安图段（DK120+000～DK240+000）,线路长度120km；
（3）安图至珲春段（DK240+000～终点），线路长度125km。
1.3工程简况
新建吉林至珲春铁路（简称“吉图珲铁路”）工程位于吉林省境内，西起吉林市，东至延边朝鲜族自治州珲春市，途经吉林市辖的昌邑区、龙潭区、蛟河市，延边自治州辖的敦化市、安图县、延吉市、图们市、珲春市等。
西端通过吉林铁路枢纽与长（春）图（们）铁路、吉（林）舒（兰）铁路、沈（阳）吉（林）铁路以及长吉城际铁路相连，东端与牡（丹江）图（们）铁路、图（们）珲（春）铁路、图们至朝鲜口岸铁路、珲春至俄罗斯口岸铁路等相连，中部地区有拉（法）（哈尔）滨铁路、朝（阳川）开（山屯）铁路以及多条林区专用线等。
线路全长360.602km，其中吉林市境内正线建筑长度113.922km，延吉市境内正线建筑长度246.680km。
桥梁总长92.717km/118座，占线路总长度的25.71%，最大连续梁为第二松花江特大桥的（55.75+96+96+55.75）m预应力混凝土连续梁；隧道总长度为155.637km/84座，占线路总长度的43.16%，最长隧道为拉法山隧道10.035km；桥隧占线路总长度的68.87%；路基长度为112.248km，占全线总长度的31.13％，新建车站8座。
季节性冻土：
本区处于严寒地区，为重度季节冻土区。
沿线季节性冻土层厚度1.67～1.92m，每年从10月开始冻结，翌年4月开始融化。
吉珲线工程位于东经126°15′～130°30′，北纬42°50′～44°00′范围内，属六度带的第22带，三度带的第42、43带。
旅客列车设计行车速度：
250km/h，基础设施预留提速条件。
全线铺设有砟轨道。
1.4既有精测网简况
吉图珲铁路工程既有精测网由中铁工程设计咨询集团于2010年7月至12月完成了测设工作，主要技术依据为《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009）。
1、既有平面控制网情况
吉图珲铁路工程既有平面控制网分三级布设，包括框架平面控制网、基础平面控制网CPⅠ和线路平面控制网CPⅡ。
（1）既有平面坐标系
既有精测网的平面坐标系采用2000国家GPS大地控制网大地坐标系，参考椭球为WGS-84椭球，参考框架为ITRF97,参考历元为2000.0。
按照投影变形不大于10mm/km精度要求建立了工程独立坐标系，全线共划分9个投影带。
（2）既有平面控制网
框架平面控制网点沿线路方向每隔50公里左右布设一座，全线布设点位8座。
首级平面控制网采用高铁CP0级GPS网的技术要求施测，以联测的国家A、B级GPS点进行平差计算。
既有基础平面控制网CPⅠ控制点每隔4公里布设一个，长大桥梁及隧道两端加密布设，全线共布设CPI点200个。
CPI控制网按照高铁二等GPS网的技术要求施测，并联测框架平面控制网点进行平差计算。
既有线路平面控制网CPⅡ在CPⅠ网的基础上每600～800m布设一点，相邻点一个方向以上通视。
全线共布设CPⅡ点138个。
CPⅡ控制网是按照高铁三等GPS控制网的技术要求施测，并联测CPI点进行平差计算。
2、既有高程控制网情况
既有高程控制网包括基岩水准点和普通线路水准基点。
基岩水准点每50km左右布设一座，软土路基段加密布设，全线共布设10座；普通线路水准基点沿线路每隔2km左右布设了一个水准点，全线共布设175个水准基点。
既有高程控制网按照国家二等水准测量的技术要求施测，共联测13个国家I、II等水准点。
3、既有精测网评价和利用
既有平面和高程控制网坐标系统、点位布设、测量等级和成果精度都能够满足《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009）的相关技术要求，可以作为CPⅢ轨道控制网的测量起算控制网。
为了满足CPⅢ控制网的测设，依据《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009），在CPⅢ控制网测量前对既有精测网进行复测，并需要在复测合格的平面和高程控制网的基础上进行线上CPII加密点和线上水准加密点测设工作。
二、工作内容
根据吉图珲铁路工程工作计划安排，CPⅢ轨道控制网测量工作主要包括如下几项内容：
（1）线上CPII加密点布设及测量；
（2）线上水准加密点布设及测量；
（3）CPⅢ轨道控制网布设；
（4）CPⅢ轨道控制网平面测量；
（5）CPⅢ轨道控制网高程测量。
三、执行的技术规范与依据
1、《高速铁路工程测量规范》TB10601-2009；
2、《客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南》（铁建设[2006]158号）；
3、《国家一、二等水准测量规范》（GB/T12897-2006）；
4、《铁路工程卫星定位测量规范》（TB10054-2010）；
5、《关于进一步规范铁路工程测量控制网管理工作的通知》（铁建设[2009]20号）；
6、《关于进一步加强客运专线建设质量管理的指导意见》（铁建设[2008]246号）；
7、既有精测网技术资料。
四、采用的平面坐标系与高程系统
4.1平面坐标系
为保证三网合一，CPⅢ控制网平面坐标系统采用与既有精测网相同的工程独立坐标系统。
全线采用2000国家GPS大地控制网大地坐标成果作为坐标基准，参考框架为ITRF97,参考历元为2000.0。
按照投影变形不大于10mm/km精度要求建立了工程独立坐标系。
具体划分如下表4.1-1：
表4.1-1吉图珲铁路工程独立坐标系分段表
坐标系名称
中央子午线（°）
投影面大地高（m）
平均高程异常（m）
起讫里程（m）
最大变形值
（mm/km）
第一坐标系
126.400
235
23
DK0+000
DK52+000
9.8
第二坐标系
127.483
357
23
DK52+000
DK90+000
-9.8
第三坐标系
127.248
410
23
DK90+000
DK119+800
9.9
第四坐标系
128.200
570
23
DK119+800
DK176+500
-9.6
第五坐标系
129.030
450
23
DK176+500
DK216+500
9.7
第六坐标系
129.050
355
23
DK216+500
DK247+000
-8.6
第七坐标系
129.600
236
23
DK247+000
DK293+000
9.3
第八坐标系
130.100
140
23
DK293+000
DK350+500
-8.6
第九坐标系
130.300
126
23
DK350+500
DK362+234
8.7
注：
1、2000国家大地坐标系采用的地球椭球参数如下：
长半轴a＝6378137m；
扁率f＝1/298.257222101；
4.2高程系统
高程系统采用既有精测网高程系统，即1985国家高程系统。
五、测量单位资质及人员要求
CPⅢ控制网测量应由专业测量队伍实施。
施测单位及作业人员必须具有测绘资质证书，作业人员须有高速铁路CPⅢ控制网测量经验或通过专业的CPⅢ控制网数据采集及数据处理培训。
六、线上CPⅡ加密点测量
6.1线上CPⅡ加密点的布设
为满足CPⅢ网测量的要求，应按照“线路两侧200m范围内CPⅡ点具有500～650m的点间距”要求在既有CP控制网基础上进行线上CPⅡ加密点测量。
线上CPⅡ加密点应至少有一个方向与相邻的CPⅡ点（CPⅡ加密点）或CPⅠ点通视。
CPⅢ网分区段测量时，在区段的头尾以及用于接边的六对CPⅢ点的头尾应各布设一个CP加密点。
1、桥梁段CP加密点布设
桥梁段CP加密点应布设在桥上，沿线路前进方向埋设于桥梁的固定支座（纵横向均固定）顶端的防护墙顶，且不能与CPⅢ点共桩。
2、路基段CP加密点布设
路基段CP加密点应左右交替布设在征地界范围内便于CPⅢ网联测的地方，一般布设在CPⅢ点专用控制桩顶。
3、隧道段CP加密点布设
隧道段CP加密点应布设在隧道电缆槽顶面上。
对于长度大于2km隧道，CPⅡ加密网需按导线网方式进行测设，CP加密点应成对布设，点对间距300～500m。
6.2线上CPⅡ加密点的埋设
1、CPⅡ加密点的标志
CPⅡ加密点采用强制对中标志。
强制对中标志包括预埋件、测量仪器连接盘两部分，如图6.2-1所示。
预埋件为埋入现场的部分，为不锈钢材料加工而成。
测量仪器连接盘底端螺丝可以直接安装到预埋件上，顶端螺丝用于连接测量基座。
通过仪器连接盘及测量基座，可以直接安装测量仪器、GPS天线或棱镜，对中精度优于0.1mm。
图6.2-1CPⅡ加密点预埋件及测量仪器连接盘
2、CPⅡ加密点标志的埋设
CPⅡ加密点标志埋设时，首先在桥梁防护墙顶、路基CPIII专用控制桩顶、隧道电缆槽顶选定位置处打孔，将预埋孔注入1:
16（水:
干料）的桥梁支座灌浆料，灌浆料比孔口低1～2cm，利用铁丝弯折成的埋设临时支架（图6.2-2左图）将预埋件缓缓吊入预埋孔，将灌浆料挤出。
预埋件顶面比孔口高出1mm左右（图6.2-2右图）。
因悬吊作用，预埋件自然整平，30分钟左右，灌浆料凝固，可拆除临时支架。
预埋件整平精度约4～8分。
CPⅡ加密点埋设完成后应在点位旁边清晰、明显地设置点号标识。
图6.2-2强制对中标志预埋件埋设（左）和埋设完成的预埋件（右）
3、CPⅡ加密点的编号规则
CPⅡ加密点按照公里数递增进行编号，编号统一为七位数，具体规则为
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