II型板精调.docx

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II型板精调

京沪客运专线

CRTSII型板测量调板方案推荐

南方高速铁路测量技术有限公司

二00九年八月

目录

一工程概况3

2CRTSII型板测量技术概述2

3CRTSII型板式无砟轨道施工测量内容3

3.1CPII网的复测5

3.2CPIII网的测设5

3.3CRTSII型板板安置点的测设6

3.4CRTSII型板精确定位6

2.5竣工测量其他测量工作6

三.CRTSII型板式无砟轨道板测量施工程序7

四.GRP点测设方案10

五.CRTSII板精确定位测量方案22

1工程概况

京沪高速铁路JHTJ-6标段由中国交通建设股份有限公司承建，线路起点DK1148+522.48，终点DK1301+200，工程地点为常州东特大桥～上海虹桥站〈不含虹桥枢纽委托代建工程〉，正线长度153.745km；铺轨里程DK1148+522～DK1302+890合计长度155.435Km，包括无锡、苏州、昆山3个高架车站。

   主要工程包括：

丹阳至昆山特大桥（部分）和蕴藻浜特大桥2座桥梁。

其中丹阳至昆山特大桥（总长163.78701Km）施工长度129.052Km;蕴藻浜特大桥长23.301Km；合计桥梁总长度152.42Km，占正线长度的99.12％；路基4段，总长约1.325km，占正线长度的0.88％；铺轨155.435km；含常州东、无锡西、无锡东、阳澄湖、昆山、蕴藻浜6个制梁场。

   新建京沪高速铁路工程为我国建设中的第一条高速铁路，具有历史性意义。

全线大量采用无砟轨道，一次铺设跨区间无缝线路，且要满足高速列车开行高安全性和舒适度的要求。

质量标准高、施工技术新、施工难度大，工期紧是本项目最主要的特点。

2CRTSⅡ型板测量技术概述

在轨道交通中，轨道是高速列车的承载和导向设施，良好的轨道是保证列车高速运行的前提。

京沪城际高速铁路建成后，列车即按设计规定的速度（开通速度350km/h）运行，这就要求轨道具有极好的平顺性、较高稳定性和连续均匀的弹性。

为达到这个目的，必须在整个建筑时间段中提供一个稳定的控制网，同时建立行之有效的测量技术方案和管理制度。

京沪高速铁路既有平面控制网分三级布设，包括基础框架基准网（CP0）、基础平面控制网（CPⅠ）、线路控制网（CPⅡ）。

基础框架基准网CPO点间距约100km左右。

基础平面控制网CPⅠ每4km布设一对点，按B级GPS网观测精度进行施测，全线布设。

线路控制网CPⅡ在CPⅠ控制网的基础上每800～1000m布设一个点，按C级GPS网观测精度进行施测。

2、既有高程控制网

京沪高速铁路既有高程控制网含有深埋水准点、线路水准点两种类型的水准点。

线路水准点每2km布设一个，按二等水准测量精度进行施测，线路水准点均与平面控制网点共桩。

3、既有控制网的评价和利用

京沪高速铁路既有平面和高程控制网是按照《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》（铁建设[2006]189号）的要求进行施测，其精度等级、分布密度、规格和埋深都能满足无砟轨道高速铁路线下工程施工测量控制的技术要求。

为保证CPⅢ控制网测量的精度，在布设CPⅢ控制网之前应按规范要求对既有控制网进行全面复测和加密，对丢失和破坏的平面高程控制点进行恢复。

此外，应加密CPⅡ平面控制网，使其达到线路两侧200m范围内CPⅡ点具有500～700m的点间距，以满足CPⅢ控制网测量的要求。

为满足铺设CRTSⅡ型无砟轨道的高精度要求，并针对我标段施工内容，故仅系统归纳“CRTSII型无砟板式轨道系统~CRTSII型板精调”阶段测量，如图1：

3CRTSⅡ型无砟轨道板施工测量内容

3.1CPII的复测

因CPIII网的建立完全基于CPII，并依据设标网点平面和高程等数据为起始元素测定且加以平差处理而获得的，故CPII是CRTSII型无砟板式轨道系统中CRTSII型板精调所依赖的高一级控制网。

为保证CRTSII型板精调精度，要求在CRTSII型板安装施工前应全面的对设计院交与我部的CPII进行检测，以保证CPIII网点的精度。

3.2CPIII网的测设

CPIII网为精调CRTSII型板而测设，他需满足CRTSII型无砟板式轨道外部及内部几何位置的高精度要求，是CRTSII型无砟板式轨道系统的基础。

基准点之间的相对精度应满足：

水平位置0.2mm，高程0.1mm。

故高精度满足CRTSII型板安装施工要求的测量工作，重点是用基准点来保证CRTSII型板的几何位置，同时亦保证了轨道的设计位置和线路参数。

精确地布设和施测CPIII网是保证CRTSII型无砟板式轨道系统质量的关键。

该网的布设和施测，充分考虑利用了全站仪在特定条件下测角具有极高的精度这一特定。

3.3CRTSII型板安置点的测设

为快速准确完成CRTSII型板铺放作业，需在路基支承板上较精确的放样点位，并安设便于CRTSII型板铺放的定位锥。

3.4CRTSII型板精确定位

轨道板粗放到位后，依据GRP点采用1套精确测量系统（包括1台TCA2003全站、测量系统电脑和软件数据接口、工业电脑及显示仪、精确测量框架、反光棱镜和移动台车在内）进行调板测量，在每块轨道板纵向边缘两侧安放精确调节点，精确调节点分为竖横向和竖向两种，每块板四角安放竖横向调节架，中部安放竖向调节点，根据精确测量系统显示的轨道板竖横向偏差，并通过扳手调节支架螺杆竖向和横移轨道板。

调板先四角再中部的顺序进行，四角调整应同步进行，通过多次调节，以达到轨道板就位的目的。

2.5竣工测量其他测量工作

1、轨道竣工测量主要检测线路中线位置、轨面高程、测点里程、坐标、轨距、水平、高低、扭曲。

2、轨道竣工测量的限差应附和《客运专线无砟轨道体路工程测量暂行规定》的规定。

三.CRTSII型板式无砟轨道板测量施工程序

3.1测量作业流程图

CPII的交接、复测、申报成果

内业计算

测设轨道基准点

轨道基准点平差

CRTSII型板精确调整

精调数据处理

调整到位的CRTSII型板交施工使用

竣工测量

结束

3.2CPII的交接和复测

京沪城际的中线方向、里程、高程等均是由地面引入，为保证CRTSII型板铺设精度，要求铺板前应全面的对其检测，再设置CPIII网，以保证基标的精度。

我部承担的CPIII网的测设依据为铁道部第三勘察设计院提供的施工控制点（设标网）。

施工单位进场后，在驻地监理工程师的主持下由施工单位测量队和铁三院三方进行交接桩，各方人员持交桩表逐桩核对、交接确认。

现场控制点移交时应注意点位标识是否清晰、点位是否牢固，并应与移交资料相符，现场点位不清晰、不牢固或与资料不符时应在移交纪要上注明；遗失的桩位坚持补桩，无桩名视为废桩，资料与现场不符的应予以更正。

而后施工单位测量队使用经过有关部门检测合格的全站仪和精密水准仪，对交接的施工控制点进行复核联测。

实测完毕后控制点复测的外业工作即宣告结束，最后进行施工控制点坐标和高程的复核计算。

一般来说，以博格公司提供的PVP布板软件对测量成果进行整体平差，如若平差结果满足驻地监理工程师要求的精度，即可整理施工控制点成果表并利用该施工控制点测设轨道基准点，否则应及时上报驻地监理工程师和铁三院，请求进行统一调整。

复核联测应满足以下要求：

（1）.铺设无砟轨道的前提是按规定制作或接纳/交付建筑物面（防护混凝土层、断面混凝土层等）以及提供一个平差过的基本网（基本控制点测量）。

⑵.对后续的测量和装配作业来说很重要的一点是需遵守建筑物面最大允许装配限差的要求。

⑶.基础控制点（FP）必须以足够的点密度且相对相邻点以平面为5mm、高程为1mm的精度提供或加密。

⑷.若使用安装在电线杆上的CP3点，则平面精度为1mm、高程精度为0.5mm。

⑸.限差是否满足要求需在每次使用时均由测量人员进行足够的检验。

发现超限需立刻报告

3.3安置点测设

下图示出了一个GRP点（左）和一个装有锥形梢的安置点。

1.一般原则和前提条件

清洁过程结束后做粗放的准备。

为此将铺设用的圆锥体放在板块的接头处，这样可使轨道板铺设精度达到10mm。

2.混凝土支承层和桥梁混凝土底座的清洁

在混凝土支承层和桥梁混凝土底座上固定圆锥体之前，先清除粗大残留污物。

用射水清洗其表面

3.用于铺设的圆锥体

圆锥体用硬塑料制成，尺寸如下：

高度H：

约120mm

最大直径D：

约130mm

圆锥体有一中心孔，直径为24mm.。

此外，在上缘设有凹槽或孔，利用它可借助夹具将圆锥体从圆筒形窄缝中取出。

四.轨道基准点测设方案

依CRTSII型板技术要求，轨道基准点和安置点设置在轨道板与轨道板的接缝处距轨道中线左右各10cm，在直线地段两点距轨道中线10cm位置可以互换，曲线地段安置点设置在较高的一侧，轨道基准点设置在较低的一侧。

轨道基准点和安置点在同一轴线上。

位置轨道基准点可从已放样的圆锥体点用钢板尺量出，也可全站仪放样坐标点，建议直线段可用经鉴定过的钢板尺量出，曲线段用全站仪放样，看实际情况。

放样的圆锥体点和基准点安装可在放样的同时进行。

（一）工作内容

根据《高速铁路无砟轨道工程施工精调作业指南》（铁建设函[2009]674号）文件要求，在CPⅢ控制网测量评估验收后和轨道板施工前，要进行GRP测量。

GRP测量的主要内容包括：

（1）GRP的埋设

（2）GRP的编号

（3）GRP的测量

（二）技术依据

（1）《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》（铁建设[2006]189号）；

（2）《高速铁路无砟轨道工程施工精调作业指南》（铁建设函[2009]674号）；

（3）《客运专线铁路轨道工程施工技术指南》（TZ211-2005）；

（4）《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）；

（5）《客运专线无砟轨道铁路工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2007]85号）；

（6）《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）；

（7）《精密工程测量规范》（GB/T15314-1994）；

（8）《工程测量规范》（GB50026-2007）；

（9）《国家一、二等水准测量规范》（GB/T12897-2006）；

（三）GRP测量实施方案

GRP的测量工作必须在轨道控制网（CPⅢ）评估通过后方可进行，具体内容如下。

（一）GRP的埋设

1、GRP设计坐标计算

GRP埋设之前，首先需要利用相应铁路线路的设计参数和GRP的

设计里程，计算直线段、圆曲线段和缓和曲线段上将要埋设的GRP的设计坐标，计算时要考虑圆曲线段和缓和曲线段超高对GRP设计位置的影响，以保证后续GRP放样和测量工作的顺利开展。

GRP设计坐标的计算应编制专用的软件进行。

2、GRP放样

GRP应采用全站仪自由设站坐标法放样的方式进行，自由设站

观测的CPⅢ控制点不得少于4对。

更换测站后，相邻测站GRP测量重

复观测的CPⅢ控制点不得少于2对。

GRP放样时，自由设站点的精度应满足表4-1的要求。

表4-1GRP放样自由设站精度

X

≤2mm

Y

≤2mm

H

≤2mm

定向精度

≤3″

备注：

GRP的放样理论上可以不考虑自由设站点H方向高程的精度，但为了下一步检核CPⅢ控制点坐标的不符值，应该保留此精度指标。

自由设站测量完成和精度满足要求后，CPⅢ控制点的坐标不符值应满足表4-2的要求。

表4-2CPⅢ控制点坐标不符值限差

X

≤2mm

Y

≤2mm

H

≤2mm

若CPⅢ控制点坐标不符值不满足表4-2的要求，在保证CPⅢ制

点数量不少于3对的情况下，应将超限点剔除后再重新进行自由设

站。

在自由设站精度和CPⅢ精度满足要求的前提下，利用全站仪和

GRP的设计坐标对本测站的10至14个GRP进行坐标放样。

放样距离应根据天气情况确定，阴天无风时不宜大于100m；高温、雨雾或晴天应适当控制测量距离。

3、GRP埋设

在GRP放样后，应按要求对GRP进行埋设，考虑到轨道板精调的需要，沪宁城际铁路GRP应设于凸型挡台中心，按每5m（CRTSI型轨道板的长度）布设一个，左、右线分别布设，埋设位置偏离放样点位置不应大于5mm。

标志的埋设采用如图4-1所示的GRP基标钉，并用粘合剂锚固。

图4-1GRP基标钉

（二）GRP的编号

GRP的编号分左右线分别进行，沿线路里程增加方向编号，统一为七位。

具体规则为：

L（左线）/R（右线）+×××（里程整公里数）

+×××（该公里段GRP序号）。

（三）GRP的测量

GRP三维坐标的测量，应采用平面坐标和高程分开分别施测的方法进行。

相邻GRP之间的平面和高程相对精度应满足表4-3要求。

表4-3相邻GRP间相对精度要求

平面

0.2mm

高程

0.1mm

1、GRP的平面坐标测量

GRP的平面坐标测量应采用标称测距精度≤（1+2×10-6）mm/km和标称方向测量精度≤1″的智能型全站仪进行。

全站仪任意设站，通过对线路两侧4对CPⅢ控制点的联测，最终达到确定GRP坐标的目的。

（1）平面测量工具

GRP平面测量则采用如图4-3所示的带有强制对中功能的精密基座与相应的精密棱镜。

图4-3GRP测量点精密基座和精密棱镜——南方测绘

在进行GRP平面位置测量时，为保证相邻GRP间测量的相对精度，原则上一个测站只用一个精密基座进行，并在测量前需对所使用的精密基座的气泡进行校正；若两个同型号精密基座的可重复性和互换性精度能达到≤0.1mm，则可用两个精密基座同时进行测量，以提高GRP的测量效率，但同一测站同一基座每次测量点位需要固定，尽量避免不同基座间的系统误差影响。

（2）平面测量方法

GRP平面测量外业观测应满足下列要求：

1）全站仪设站点应尽量靠近GRP的连线方向。

2）左、右线GRP的测量，应分别设站观测。

3）同一测站观测的CPⅢ控制点不应少于4对，观测的GRP宜为

10～14个（可视通视情况作相应调整），其中包括与上一个测站搭接的三-五个GRP。

4）在进行正式测量前，应通过本测站的4对CPⅢ控制点进行自

由设站，其精度应满足表4-4的要求。

表4-4GRP测量自由设站精度

X

≤1mm

Y

≤1mm

H

≤1mm

定向精度

≤2″

自由设站测量完成和精度满足要求后，CPⅢ控制点的坐标不符值应满足表4-5的要求。

表4-5CPⅢ控制点坐标不符值限差

X

≤1.5mm

Y

≤1.5mm

H

≤1.5mm

若CPⅢ控制点坐标不符值不满足表4-5的要求，在保证CPⅢ制

点数量不少于3对的情况下，应将超限点剔除后再重新进行自由设

站。

在自由设站精度和CPⅢ精度满足要求后，方可继续进行GRP平

面测量工作。

5）同一测站的CPⅢ控制点和GRP测量，应采用全站仪正镜位进行多个半测回的观测，CPⅢ控制点应采用相应控制软件进行自动观测，GRP采用一个精密基座依次挪动进行人工观测。

具体观测顺序为：

先观测所有CPⅢ点，再由远及近观测所有GRP。

GRP的观测不应少于3个测回，CPⅢ点的观测不应少于4个测回。

测回间的坐标限差应满足下表4-6的要求。

表4-6GRP平面测量外业限差要求

控制网等级

横向坐标最大值最小值较差

纵向坐标最大值最小值较差

备注

轨道基准网

0.6mm

0.8mm

测回间

6）同一测站每个测回GRP观测都应由远及近依次进行观测。

7）每一测站重复观测上一测站的CPⅢ控制点不应少于2对，重复观测上一测站观测的GRP不应少于3个。

以左线测量为例，GRP平面测量的方法示意如图4-4所示，右线测量与左线类似。

图4-4GRP平面测量方法示意图（左线）

（3）平面数据处理方法

GRP平面测量的数据处理，应采取约束联测的CPⅢ点坐标的方法进行平差计算。

在同一测站，分别对四测回的CPⅢ控制点和三测回的各GRP的坐标测量值求平均值，计算单测回的坐标值与其均值的差值，其X、Y方向坐标较差的限差为0.4mm。

采用本站联测的CPⅢ控制点和各GRP坐标的均值作为观测值，利用本站联测的CPⅢ控制点的已知坐标作为起始值，采用平差的方法求解CPⅢ控制点两套坐标（线路独立坐标系和测站站心坐标系）的转换参数，再根据得到的转换参数对各GRP的坐标均值进行转换。

利用平差后得到的转换参数，对各CPⅢ点的坐标均值进行坐标

转换，若转换后CPⅢ点的坐标与原CPⅢ坐标差值在2mm以内，则所求的转换参数合格，否则应重新测量和重新平差计算求解转换参数。

坐标转换后，本站剩余两个重复GRP测量的坐标与上一站测量的GRP坐标较差X、Y方向均应小于0.4mm。

站间重复观测的GRP可采用取均值的方法进行平顺处理，确保重叠区内GRP平面位置允许偏差为：

单点的改正量，横向不应大于0.3mm，纵向不应大于0.4mm。

2、GRP的高程测量

GRP的高程测量原则上应该在轨道板初铺之后进行，以防止二期荷载对GRP的高程造成影响。

为保证GRP高程测量的精度，GRP高程测量应采用高精度电子水准仪和一把配套条码水准尺施测，施测时采用附合水准路线和中视法支水准测量路线相结合的方法进行。

（1）高程测量标志

GRP的高程测量标志采用条码水准尺配合底部对中配件进行，如图4-5所示，底部对中配件出厂时应精确测量其长度并加以修正。

4-5GRP高程测量标志底部对中配件及其安装示意图

（2）高程测量方法

GRP高程测量外业观测应满足下列要求：

1）水准仪设站点应尽量位于相邻两个CPⅢ控制点之间，每一测站要求如表4-7所示。

表4-7GRP高程测量测站主要技术要求

水准测量等级

前后视距差（m）

视线高度（m）

测量模式

轨道基准网

≤2

≥0.3

后前（BF）

2）左右线GRP高程应分别测量。

3）每300m左右应与线路同侧稳定的CPⅢ控制点闭合一次；同一测段应进行往返测

4）同一测段内左线（或右线）其余CPⅢ控制点均作为转点，用于对高程测量成果进行检核，测段内所有GRP均作为中视点。

5）同一测段不需重复测量GRP。

6）不同测段间重复观测的GRP不应少于3个。

往、返测的单程水准测量应起闭于CPⅢ控制点,闭合差应按式（4-1）计算。

Fh=a+b×√S

式中：

a-CPⅢ点高程控制点的允许偏差，其值为0.5mm；

b-每公里水准测量的偶然中误差，其值为2mm

S-单程水准测量线路长度（km）。

（3）高程数据处理方法

GRP高程数据处理应往、返测分别进行。

往测水准路线闭合差满足要求后，先对作为转点的CPⅢ控制

点进行平差计算，得到各转点处CPⅢ控制点的高程，再据此计算各中视GRP的往测高程。

返测水准路线闭合差满足要求后，也是先对作为转点的CPⅢ控制点进行平差计算，得到各转点处CPⅢ控制点的高程，再据此计算各中视GRP的返测高程。

最后取所有GRP的往返测高程的均值作为本测站GRP的采用高程。

各GRP往返测高程值与其平均值间较差不应大于0.3mm；重叠区内GRP高程较差不应大于0.3mm。

（五）仪器设备与人员组织

（一）仪器设备

1、平面测量仪器设备

GRP平面测量采用智能型全站仪，配合CPⅢ精密棱镜和GRP精密基座进行，每个测量组配置一台全站仪，其精度要求如表5-1所示。

表5-1GRP平面测量全站仪精度要求

仪器类型

方向标称精度

测距仪标称精度

备注

全站仪

≤1″

≤1mm+2×10-6

应能自动搜索目标

每个测量组还需配备如表5-2所示的设备。

表5-2GRP平面测量设备精度要求

设备类型

精度指标

精度要求

棱镜组件

重复性和各标志点间互换性安装误差

≤0.3mm

温度计

温度测量误差

≤0.5℃

气压计

气压测量误差

≤50Pa

精密棱镜

至少9个

CPⅢ棱镜杆

至少8根

精密基座

至少1个

脚架

木质脚架

所使用全站仪需要有相应的检定证书，并且在检定有效期内。

2、高程测量仪器设备

GRP高程测量应采用电子水准仪与配套因瓦尺进行。

对于GRP处的测量，应采用专用底部对中配件，其长度在出厂时应精确测定。

高程测量每个测量组需配置的设备如表5-3所示。

表5-3GRP高程测量设备精度要求

设备类型

精度指标

精度要求

水准仪

MΔ

≤0.3mm/km

水准标尺

整体铟钢水准标尺

对中配件

至少1个

CPⅢ高程杆

至少1个

脚架

木质脚架

所使用的电子水准仪和条码水准标尺需要有相应的检定证书，并

在检定有效期内，作业之前应对仪器进行必要的检验和校准。

（二）人员组织

1、平面测量测量员：

一名，负责测量方案选择、建站、测量、测量成果判断，现场人员调配。

司镜员：

一名，负责棱镜的架设，支架调整。

跑镜员：

一名，负责GRP测量时依次挪动GRP上的棱镜。

2、高程测量测量员：

一名，负责测量方案选择、建站、测量、测量成果判断，现场人员调配。

司镜员：

一名，负责水准仪读数。

跑尺员：

一名，负责跑尺。

（六）GRP的维护

GRP作为轨道板精调的基准点，其稳定性直接影响着轨道板精调的精度和质量，因此对GRP要严加保护，确保其稳定性。

在安装轨道板的时候要注意不要对GRP进行碰撞，GRP所使用销钉应严格保护，尽量避免其磨损，以免造成由于销钉磨损造成轨道板或轨道精调时测量的误差。

（七）上交与存档资料

1、技术总结

GRP测量完成后，应及时编写并提交《城际铁路GRP测量技术总结报告》。

2、本区段CPⅢ控制点三维坐标值

3、平面、高程测量原始观测数据

4、平面、高程平差计算原始文件

5、GRP测量成果表

6、GRP测量精度统计表

7、GRP测量联测示意图

8．电子文档（所有电子记录、过程数据、成果数据的电子文档）

五.CRTSII型板精调方案

1前言

CRTSⅡ型板式无砟轨道是预制轨道板，通过水泥沥青砂浆调整层，铺设在现场摊铺的混凝土支承层或现场浇筑的具有滑动层的钢筋混凝土底座（桥梁）上的连续轨道板无砟轨道。

CRTSⅡ型板式无砟轨道技术是我国引进德国博格板式无砟轨道系统技术后，经过消化、吸收、再创新，形成中国特色的板式无砟轨道技术，已应用于京津城际轨道交通工程。

南方高速铁路测量技术公司与中国中铁二