无砟轨道施工测量技术.ppt

第一章,无砟轨道施工测量技术,目录,1 无砟轨道施工测量技术,1.1 CP网建网测量实施细则 1.1.1 CPII的复测和加密 1 GPS接收机的选用 GPS接收机的选用，根据需要按下表执行。,2 GPS测量精度要求 CPII的复测和加密采用GPS按边连式的观测方法来进行。 GPS测量按其精度划分为A、B、C、D、E五级。各级GPS网相邻点间弦长精度用下式表示，并按下表执行。 式中： 标准差，mm； a固定误差，mm； b比例误差系数，ppm； d相邻点间距离，km。 表：GPS各等级精度指标（mm）,3 观测等级及作业技术要求 CPI、CPII初复测按国家GPS规范中C级网的作业要求施测，其具体技术要求如下表。 （1）作业时其主要技术要求如下：,（2）天线应严格整平对中，对中误差 1mm。每时段开机前和关机后各量一次天线高，三个方向天线高互差不大于2mm，取平均值作为最后的天线高；第一时段天线面向正北方向，第二时段天线旋转180再严格整平对中，再次按要求量取天线高。 （3）观测时详细记录测站点号、天线编号、日期、时段、天线高、观测者、记录者等； （4）开机后应检查有关指示灯与仪表； （5）观测中应查看测站信息、接收卫星数、数据记录信号灯等情况，保证接收机工作正常，数据记录正确； （6）观测中在接收机10m内禁止使用对讲机和手机； （7）每日观测结束后，当天及时将数据转存至计算机硬、软盘上，确保观测数据不丢失。,数据处理 GPS数据处理软件采用随接收机的商用软件，但必须经业务技术主管部门检验和鉴定。数据处理中各项指标如下： (1)各独立闭合环坐标分量闭合差均符合下式的规定：,式中：n闭合环中的边数；,相应级别规定的精度（按平均边长计算）。,；,环全长闭合差应满足：,式中：W为环闭合差，,，n为独立环中的边数；,(2)同步环的坐标分量闭合差和全长闭合差均符合下式的规定：,式中：W为环闭合差，,，n为同步环中的边数；,(3)重复基线的长度较差小于,。(4)无约束平差中基线分量的改正数绝对值均满足下式：,Vx3， Vy3， VZ3,GPS基线长度精度用下式表示：,d相邻点间距离（km）,5 CPII的加密,加密点的平面分布图如下：,（2）如在一般路基段，这些加密点的CPII点应选择与CPIII共桩，即将特制的强制对中管预埋在CPIII基桩顶部。布设方式、埋设要求和设站方法与高架桥的一样。 （3）因隧道内无法使用GPS，CPII点的建立只能借助全站仪，传统方法是将隧道内的CPII预埋点按导线方式施测，为了提高导线的观测精度，可将隧道内的CPII网布设成“等伸旁向导线”。具体施测方法及所需器材如下。 1）在隧道侧壁适当高度处利用安装支架固定强制对中基，强制对中基座上既可安放全站仪也可放置球型棱镜，这样在相同的点上即可获得平面坐标，也可获得水准高程，所以引入隧道内的CPII加密点同时也是CPIII点。隧道内CPII加密点的布设如下图所示：,隧道内CPII点的布设和观测图,旁向导线即在导线点附近设置一个旁向点，在旁向点上只需要设置被前后导线点上的仪器观测的反光镜（球棱镜）；在导线点上设置仪器除了按常规观测前视和后视导线点上的球棱镜外，还需要观测前后视导线点旁的旁向点。旁向点观测完后即可撤除，无需保留。但其观测值需要加入平差计算来提高单导线测量的精度和可靠性。 在隧道中加密的CPII点呈之字形布设如上图，旁向点就可以选择对面埋设的CPIII点。,隧道内支架固定强制对中基座安装示意图,2) 隧道内CPII加密点平面坐标的引入：从隧道外的CPII已知点向设置在隧道内的CPII加密点引测坐标应采用旁向导线法进行观测，隧道内的CPII加密点既能架设仪器，也需放置球型棱镜。作业时，依此在导线点上架设全站仪，观测前首先采集当时的气象参数输入到全站仪里，可使用全站仪机载软件Inspector按全圆观测方法观测相邻CPII点和旁向导线点，机载软件中测站的限差按国家四等导线（隧道长度4000m）或三等导线（隧道长度6000m）规定的相应限差进行设置。观测结束后用严密平差的方法对所有的合格的观测值进行平差而得到各CPII加密点平面坐标值。并检查相应验后精度评定是否达到相应等级导线要求。（注意：为提高精度而设置的旁向观测点最终经平差获得的坐标不使用，在CPIII建网时再重新测设其坐标。） 3) 隧道内CPII加密点高程系统的传递：在每个CPII加密点的强制对中基座螺孔中央直接放置球型棱镜，水准标尺可立于球型棱镜上来测量和传递高程。隧道内CPII水准网布设成符合水准路线，从隧道一端的一个CPII出发按“隧道内CPII点的布设和观测图”上所示的测量主线方向，符合到隧道另一段的CPII点上。观测时测站限差按国家二等水准相应的限差设置，经最后水准导线网平差后，获得隧道内各CPII加密点的准确高程。,6 高架桥上CPII加密点GPS观测方法 观测时我们建议使用多台GPS接收机。在4个相邻的CPI上分别架设一台GPS接收机，此四台GPS接收机暂时保持不动，在在需要复测和加密的的CPII上再架设其余的GPS接收机。按CPII的GPS作业要求观测，以此方法完成此四个CPI点涵盖范围内的所有的复测和加密的CPII点。保持两个CPI点上的GPS接收机不动，将另外两个CPI点上的GPS接收机搬迁至下两个CPI点上，再按上面同样的步骤观测完其这四个CPI点涵盖范围内的CPII点，如此类推。野外观测、数据处理及精度要求与CPII复测时一样。 1.1.2 CP控制点使用的元器件 1 CP控制点目标组使用球棱镜及根据不同需求配套相应的立式基座和横插基座，如下图所示：,球棱镜 立式基座 横插基座,每个CPIII点埋设一立式基座或横插基座轴套，球棱镜仅测量时安放使用，两种基座接触面均嵌有磁性材料，有一定吸附力，在进行高程水准测量时，只需在球棱镜球壳表面立尺即可进行测量，测量后的高程减去球棱镜的半径长度就是CPIII目标点测量中心的高程。 2 球棱镜的质量要求： 每个球棱镜都必须提供各向异性和棱镜常数的检测报告。检测距离在1015米范围内，应使用 1及以上精度，测距精度应不低于1mm+2ppm，且距离最小显示单位为0.1mm的全站仪来进行检测。检测时仪器应设置为自动寻找目标的测量模式，而不是人工对准目标。检测场地应选择无大气热闪烁，无直接日照场地，检测时段气象条件应基本无变化。检测场地应该远离建筑工地、打井、钻探场所和交通频繁地段。检测各向异性时，以棱镜的光轴为轴，每转动60，分正对全站仪、上仰10、下俯10三个位置，共检测18个位置，测量球棱镜的斜距、X、Y、H坐标值（共测得72个数据）。每个球棱镜在不同位置所有测量获得的同类数据的互差不超过0.3mm为合格,3 提供给每个轨道板铺设作业面的一批球棱镜的棱镜加常数互差不能超过0.2mm，检测值四舍五入取整到0.1mm位，所有用于CP标志点的批套球棱镜的加常数的互差不能超过0.3mm。也就是说用于一个作业面的所有球棱镜的加常数可认为是一个固定值，十分有利于CP网的建网观测作业，消除了由于加常数不一致带来的诸多麻烦和粗差。 检测记录表格见下表,球棱镜检测记录表 单位：0.1mm （上表第一行中的1、2、3、4、5、6表示沿球棱镜光轴每次旋转60的位置）,1.1.3 CP网点的布设 1 一般路段 在线路两侧的接触网电杆底座上使用钢筋混凝土成对浇筑CPIII基桩，基桩直径不小于20厘米，基桩顶面高于外轨轨顶面30厘米，相邻两对CPIII基桩在里程上相距约60米，待基桩稳定后，在基桩顶面开孔(孔径30毫米，孔深80毫米)然后使用锚固剂埋设立式基座，基座埋设完成后，基座外露部分不高于基桩顶面2毫米。 特殊情况下可以在接触网电线杆上使用横插基座布设。 2 桥梁部分 直接在防撞墙顶面成对开凿铅垂方向的安装孔(孔径30毫米，孔深80毫米)，然后使用锚固剂埋设立式基座，相邻两对CPIII点在里程上相距约60米，基座埋设完成后，基座外露部分不高于基桩顶面2毫米。 3 隧道部分 在隧道两侧边墙上成对开凿安装孔 (孔径30毫米，孔深100毫米)，开孔位置高于外轨轨顶面60厘米，然后使用锚固剂埋设横插基座轴套，相邻两对CPIII点在里程上相距约60米，进行观测时，插入横插基座，并紧配合螺母，基本保证横插基座呈水平状即可，观测完后或者不用时需要拧上轴套保护盖。,也可以在隧道底部两侧的排水沟的外侧到边墙的距离中部，向下开凿铅垂方向的安装孔(孔径30毫米，孔深80毫米)， 然后使用锚固剂埋设立式基座。相邻两对CPIII点在里程上相距约60米，基座埋设完成后，基座外露部分不高于边沟顶面2毫米。这是更加便捷的选择。 CPIII目标组观测状态见下图,4 CP控制点的编号及标注 CP控制网的编号规则是： （1）按照里程递增方向递增编号，其编号反映里程数； CP在某公里后的第1位数是3，代表CP，再后两位数字代表CP点编号，按里程递增方向的顺序号自然递增； （2）所有线路左侧的CP点编号为奇数，处于线路右侧的CP点编号为偶数，在有长短链地段应注意编号不能重复；,“自由测站”法CP网络的点编号体系,（3）CP控制点编号的标注应统一采用大小4cm的正楷字体刻绘，用白色油漆抹底，黑色油漆填写编号字体。 （4）CP的基桩桩应用黑白两色油漆各高20cm（像花杆一样）进行标注，并用大小5cm的正楷字体写上“严禁碰撞”（黄底红字）警示语。 1.1.4 CP网控制点的平面测量 1 观测仪器要求 （1）全站仪必须满足如下精度要求： 角度测量精度1 距离测量精度1mm+2ppm （2）全站仪必须是具有自动搜索目标，自动照准目标，自动跟踪目标的全自动全站仪。 如索佳的NET05、NET01，徕卡TCA1800、TCA2003、TRIMBLES6、S8等。 每台仪器配球棱镜14套，使用前应根据厂家提供的棱镜检定表对每个棱镜进行复测检验，以确保球棱镜的各向异性差别0.3mm和加常数的一致性。,2 观测方法 （1）CP网采用自由设站边角交会网（也称“后方交会网）的方法测量。从每个自由测站，将以26个CP点为测量目标进行观测。应保证每个CP点在不同的测站上至少被观测3次。 （2）CP控制网的观测距离一般应在30 120m，最大不应超过150m。在自由站上测量CP的同时，应将靠近线路可以观测的CPI点及全部CPII点进行联测，纳入网中，CPI/CPII点应至少应在两个自由站上进行联测，有可能时应联测3次，联测长度应控制在200米左右。最长应不超过300m。当受观测条件限制，只能有一个自由站点和CPI/CPII通视时，应设置辅助点，辅助点上既要架站也要安放测量目标点。 （3）测站编号以Z字母打头，后面是两位数字，以里程增加方向从01自然递增。 观测图见下图,（4）为保证棱镜的统一性，CP或CP点也采用球型棱镜。线外联测时采用特制专用球型棱镜转换套筒，套筒可以与普通徕卡棱镜的基座、支架配套，安装两种不同棱镜后，保证两种棱镜的中心重合。基座可安放在三脚架上并精确整平对中。转换套筒如下图所示：,CPMeas的功能： A可以设置CP控制网外业数据采集的各项限差，包括：半测回归零差、2C差、指标差、2C互差、指标互差、水平角互差、竖直角互差、距离互差等； B具有记忆待观测目标点位置的功能； C具有选择和管理已记忆目标点集的功能； D能够按照用户要求选取待观测目标点集； E按照CP控制网采集数据的各项限差的规定，采集符合规范要求的质量合格的CP控制网原始数据； F原始观测数据保存在全站仪CF卡内，按照测站名分别存储在规定格式的数据文件中。 3 CP网观测要点 （1）每次设站均应选择密实稳定的线路中部，最好在在两对CP点的中间，按图示的位置附近架设仪器，并保证可以顺利地观测预计的目标； （2）仔细整平仪器，并作纵向横向安平自动检校；,（3）在仪器的相应菜单中输入测量时的气温、气压、湿度，（也可采用配接了自动数字气象传感器的全站仪，则不必人工输入气象参数）必须认真仔细据实输入。如果测量过程中天气条件有较大变化，必须及时更新所输入的气象元素（如果采用配接了自动数字气象传感器的全站仪，则不必人工输入气象参数）。这些气象参数将实时改正观测的距离。在后续的平差处理软件中是无法对原始观测的边长进行气象改正的，这点必须引起足够的重视！ （4）在使用CP自动数据采集软件CPMeas观测时，在学习目标点的过程中，应根据观测程序提示将CP上球棱镜的加常数输入相应位置，如果有联测CP点时还需要输入CP点上安置的棱镜加常数，只有遵循以上操作才能保证采集到的边、角数据的正确性；如果全部采用球棱镜，也有相应的与CPII点配套的球棱镜安置转换套管，可以在架设普通棱镜的支架上架设球棱镜。而放置在CPII、CPIII上的球棱镜都是统一的加常数，则不必考虑输入不同加常数的麻烦。 （5）观测时段应选择在阴天无风的天气条件下进行，如果是晴天，则最好选择日落二小时后，日出前进行观测，否则CP网的观测数据将无法合格；,（6）水平角和距离测量的精度应按如下要求进行： 1）测量水平方向：3测回 2）测量距离：3测回（3次） 3）方向和距离观测的限差根据精密工程测量规范（GB/T 153141994）的要求应不超过下表的规定，观测最后结果按等权进行测站平差,注： DJ05为一测回水平方向中误差不超过0.5的经纬仪。 对同一测站的同一边长测距互差不大于1mm。 距离的观测应与水平角观测同步进行，并由全站仪自动进行。 同测站同一点距离互差 1mm,（7）观测数据存储之前，必须对观测数据的质量进行校核，其中各种观测限差的检校是在观测程序CPMeas 中自动进行和提示的，如果超差必须重测至合格；有的观测数据的检核是在完成全部测量后进行的，如果有超差提示，应按要求进行重测，直至取得合格数据方可存储； （8）每个测站应真实地填写下表，其中仪器高只是作为参考，其他应按表的要求据实填写。,自由测站记录表 线 段 第 页共 页 测量单位： 天气：,测量点标记示意图,司镜 记录： 年 月 日,4 CP网观测数据内业处理 （1）当取得CP网合格的观测数据后，需要将这些观测数据导入经过铁道部正式评审鉴定的CP网平差处理软件中进行平差计算，如西南交大测量工程系与铁二院合作开发的经过铁道部建设司评审鉴定的无砟轨道CP网数据处理系统软件（CP Data Adjwstment Software）。也可选择其他经铁道部权威机构评审通过的CP网数据处理系统软件。 （2）使用CP DAS CP数据平差软件的注意事项 1） 必须进行测站数据检查：虽然使用CPMeas机载软件，在采集数据时已经对测站观测数据的质量进行了有效的控制，但还是十分有必要在平差之前利用平差软件的测站数据检查功能对观测数据的质量进行初步评定，测定是否存在超限观测值，然后对含有超限观测值的原始数据进行剔除； 2） 应进行闭合环搜索：在生成平差文件之后，就可以利用闭合环搜索功能，对CP外业观测数据进行闭合差计算和检查。此功能的作用，是检查CP控制网中闭合环闭合差的大小和探测所导入的观测值中是否仍然有超限观测值，也可以检查相邻测站对同一目标点观测的观测值之间的吻合程度，故执行本功能就必须要求平差文件中的测站是顺序排列的，如：Z01、Z02、Z03、Z04；,3） 应在平差软件中选择自由网平差校正，以检查观测数据的内符合精度及其与控制点已知坐标的兼容性。自由网平差报告中，验后单位权中误差，反映了观测数据的内符合精度，尺度K和控制点变换后较差，反映了观测数据与控制点已知坐标的兼容性； 4） 应选择设置方差分量估计参数进行方差分量验后估计以保证测边测角两种不同的内型的观测值定权的合理性，这样才有可能获得尽可能小的观测值改正数，平差后的CP点坐标能最大限度地反映其真实空间位置； 5） 最后选择约束网平差置平，可获得最终CP网各控制点的平差后坐标及其精度，方位角和边长及其相对精度，平面控制网的总体信息。 CP控制点的定位精度表（mm）,CP边角交会测量1.511.1.5 CP控制网高程测量 1 CP控制网高程测量 （1）测量方法 1）每一测段应至少与3个二等水准点进行联测，形成检核。联测时，每两对点形成闭合环，每次搭接一对点，水准仪置于两对点对角线交点处，水准路线按顺时针方向进行。 2）CP高程控制点精度要求 CP控制点水准测量按精密水准测量以下图设站方式进行往返测观测,精密水准测量采用满足精度要求的电子水准仪（电子水准仪每千米水准测量高差中误差为0.3mm），配套铟瓦尺。使用仪器设备应在鉴定期内，每年必须对测量仪器精确度进行一次校准，每天使用该仪器之前，根据自带的软件对仪器进行检验和校准。 （2）精密水准测量精度要求 1）精密水准测量精度要求 单位： mm,12,8,8,4,注：表中L为往返测段、附合或环线的水准路线长度，单位km。 2）精密水准测量的主要技术标准 精密水准测量的主要技术标准,8,注：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。 L为往返测段、附合或环线的水准路线长度，单位km,3）精密水准观测应符合以下要求。 精密水准观测主要技术要求 表7-6,注： L为往返测段、附合或环线的水准路线长度，单位km。 DS05表示每千米水准测量高差中误差为0.5mm。,4） 数字水准仪观测方法 奇数测站照准标尺顺序为； A后视标尺； B前视标尺； C中视标尺； D前视标尺； E中视标尺； F后视标尺。 偶数测站照准标尺分划顺序为： G前视标尺； H中视标尺； I后视标尺； J后视标尺； K中视标尺； L前视标尺。,由往测转往返测时，两支标尺应互换位置，并应重新整置仪器。 观测时段应该避开中午前后强烈阳光引起大气剧烈抖动和闪烁的时候进行。 如水准路线较短，可不设间歇点。 使用双摆位自动安平水准仪时，不计算基辅分划读数差。 对于数字水准仪，同一标尺两次读数差不设限差，两次读数所测高差的差执行基辅分划所测高差的差 （3）CP控制点高程测量数据处理 1）在数据处理之前，必须对观测数据作各项限差检验。检验合格时，进行必要顺序整理，计算与检核者签名后进行存储。检验不合格时，对不合格测段整体重测，至合格为止。 2）在平差计算之前应利用平差软件的闭合差计算功能对观测数据进行闭合差计算和检查，以判定高程控制网中闭合环闭合差是否满足规范要求和探测所导入的观测值中是否含有粗差。,3） CP控制点高程测量采用严密平差，平差时计算取位按下表中精密水准测量的规定执行。 精密水准测量计算取位,（4）其它有关事宜 1）高程网平差计算软件的要求 经过铁道部正式评审鉴定的CP网平差处理软件中进行平差计算，如西南交大测量工程系与铁二院合作开发的经过铁道部建设司评审鉴定的无砟轨道CP网数据处理系统软件（CP Data Adjwstment Software）。也可选择其他经铁道部权威机构评审通过的CP网数据处理系统软件。 2）其他未尽事项可以参考有关技术文件及测量手册。 1.1.6 上交资料 平面观测、高程观测网图； 平面观测、高程观测原始观测数据； CPII控制点、高等级水准点检核数据； 平面计算（边长、角度、坐标）表； 平面坐标平差表、各项精度统计表； 高差计算表（含尺长改正）； 高程计算平差计算表； CP点平面和高程成果表； 技术设计书； 技术总结报告。,1.1.7 人员配置 1 平面测量 测量观测员1人，辅助人员3人，共计4人 2 高程测量 测量观测员1人，辅助人员3人，共计4人 1.1.8 特殊水准测量 对于长距离的高架桥施工段，怎样将桥下二等水准高程引测到桥上，是进行CP网精密高程测量的前提。现有的解决方法大致有两种：从桥上合适处搭架钢管架，将已经经过鉴定的带毫米刻画的钢尺吊挂重锤悬挂至地面。待静止不动后分别在地面和桥面架设带测微器的光学水准仪观测钢尺而获得高程差；或者分别从桥上、桥下设站用全站仪实施对向光电三角高程观测来获得高程差。上述方法观测条件苛刻，数据处理繁复，虽然也能解决问题，但无法满足快捷，简便的要求。 现在推荐使用竖向测距高程传递法或旁向三角高程测量法将二等水准测量引测上桥。,1 旁向三角高程测量法 三角高程测量采用不量取仪器高的方式，即在桥上固定端埋设特制钢板(钻3235 mm圆孔)，伸出桥面10cm左右，用于放置球形棱镜做为水准点B（此点亦可用于垂直测距时桥上水准点）；在桥下埋设球型棱镜专用立式基座做为水准点A，将高程按照二等水准引测至球型棱镜顶面，扣除球型棱镜的固定半径（22.5mm）得到球型棱镜中心高程。采用旁向观测，顺桥向在棱镜前后距离34倍左右桥高处设站观测A和B点的距离和垂直角，每站观测2个测回，观测采用自动照准全站仪。 (1)竖直角测量： 表7-8,(2)距离测量： 表7-9,(3)高差较差要求 不同测站测得的相同两点的高差的较差应1. 0 mm。 (4)仪器要求 采用高精度自动照准全站仪及配套球型棱镜。 标称精度不低于为1/1mm+2ppm。 (5)计算方法 每站每测回盘左（或盘右）各观测2次，取平均距离s1、s2和垂直角a1、a2，分别计算高差h1和h2，水准点高差H=h1+h2，然后取两测回平均值即为A、B两点高差。 以上两种方法经试验验证，同二等水准测量比较，测量精度能达到二等水准测量精度，高差控制在1mm以内。,根据上面的图我们可以得出m点的高程Hm Hm=Hp+a+D+r-h 式中：a仪器高（出厂时给出）加三角支架高； r球型棱镜的半径0.0225m； 使用此法高程传递精度可以保证小于等于1 mm。,（2） 所需的设备,其中一部分设备的实物图或效果图如下：,固定高度强制对中三脚架 装上全站仪的对中三脚架,安放球型棱镜的钢板 水准测钉,水准尺适配器 球型棱镜,（3）实施步骤 在需要将高程传递到桥上的地方选择一片梁，在梁的固定端选择一个排水洞或选择两片梁的梁缝也可，通过此排水洞或梁缝要能看到地面上。下面我们以排水洞为例来阐述此方案的具体实施方法。 使用垂球或全站仪的激光对点器将排水洞的有效孔径的中心投射到地面上，在此处修建一个简易的L型观测墩，在观测墩较低表面预埋一个测钉，使测钉的中心与排水洞的有效孔径的中心基本在一条铅垂线上，但其偏差不能超过2cm。假设此点为P。 待L型观测墩和测钉稳固后，就近使用水准仪引测P的高程，计为HP。 使用固定高度强制对中三脚架在P点上架设全站仪（此全站仪在使用前必须按照使用说明书中检校的步骤对各个项目进行检校）。在全站仪目镜上安上弯管目镜，将全站仪的天顶距读数调到零，此后应保证全站仪及其望远镜固定不动；这时全站仪的视准轴指向天顶方向。,桥上排水洞处的工作员使钢板的圆孔位于排水洞中央，在钢板35mm左右大的圆孔上放上球型棱镜，棱镜的玻璃体朝下，球面于圆孔密贴。桥上的操作员听从桥下操作员的指挥移动钢板，最终使球型棱镜中心与全站仪的十字丝中心重合。钢板到位后，检查钢板是否稳固，不能有翘动。 桥下操作员在全站仪里输入当时的气象参数和球型棱镜的加常数，照准桥上的球型棱镜开始测距，共观测6次，各次观测值的互差不能超过0.2mm，最后观测成果取这6次的平均值，计为d。 桥上操作员使用水准仪观测钢板上球型棱镜顶点到梁上固定端处水准点m的高差，计为h。 （4）L型观测墩设计简图及建造 观测墩建造前先将地面的浮土去除，再简单的夯实，最后按照下面的L型观测墩的设计尺寸建造。,观测墩俯视图 观测墩正视图,1.2 线路中桩放样测量实施细则,1.2.1 作业目的 确定凸形档台中心点位置，用于指导钢筋笼绑扎和预留伸缩缝位置。 1.2.2 作业条件 路基平整完成，所有凸形档台中心点位置的里程坐标数据已经通过计算获得。 1.2.3使用设备 三脚微型棱镜座1个，微型棱镜1个；具有自动搜索目标，自动照准目标，自动跟踪目标功能的全站仪，如：Sokkia NET系列或Leica TCA1000系列全站仪1台。 1.2.4作业流程 1将布板软件计算出的凸形档台中心点里程坐标数据文件转换为所使用仪器可以接受的数据格式，并上传至仪器。,2使用后方交会方式设站。 在线路中线附近位置架站，然后使用后方交会程序获取设站坐标和方位，进行后方交会时，需观测距设站位置最近的34对CPIII点，两次设站间距约180M，每次设站放样距离前后70米左右。见下图,3启动全站仪上的坐标放样程序。 4输入放样点，仪器自动旋转指向待放样点，辅助人员根据仪器指向大概安放好带支架微型棱镜，然后仪器启用自动搜索功能进行目标点测量，测量完成后根据调整量信息反复调整带支架微型棱镜，最后使放样点位置在横向和纵向的精度均在5mm内。 5保存放样成果进入下一放样点。 1.2.5 放样精度,1.3底座混凝土钢模放样测量实施细则 底座混凝土钢模测控系统：Base Model Position System，简称BMPS。 1.3.1 施工前准备 底座混凝土放样作业之前，必须完成凸台中心位置粗略放样，并在凸台中心位置捆扎好钢筋，具体操作请参见前述线路中桩放样测量实施细则，才能进行底座混凝土放样作业。 1.3.2设备组成,1底座混凝土钢模适配器 底座混凝土钢模适配器用于将测量目标球棱镜固定在底座混凝土钢模板上，其外形结构和安装位置如下图所示。钢模适配器内部安装了磁钢，可以稳定地吸附在边模的安装板上。,2 无线数据显示器 无线数据显示器用于同步显示机载程序测量计算后获得的调整量信息，并具备双向通讯能力，在放样过程中，放样端可以直接在该无线数据显示器上请求再次测量，用于更新当前位置的调整量信息。 3 底座混凝土钢模放样测量机载软件 在具有自动搜索目标，自动照准目标，自动跟踪目标功能的全站仪如：Sokkia NET系列、Leica TCA1000系列全站仪上运行的底座混凝土钢模放样测量的机载软件BMPS，采用全站仪机载软件进行底座混凝土钢模放样作业，作业过程需配合无线数据显示器，在进行轨道板底座混凝土钢模放样过程中，仪器上的调整量信息将实时显示在无线数据显示器上。,1.3.3 验收标准 根据铁道部颁发的现行的验收标准、施工规范、试验规程，轨道板底座混凝土钢模应达到以下精度：,1.3.4作业要求 1 架站位置要有足够的视野，能够通视本站点规定的线路两侧的34对CPIII控制点，以及本站要进行轨道板底座混凝土放样作业的全部观测位置，并且位于线路中线附近。 2 仪器应架设在稳定性高的地点，避免各种振动带来的影响。 3 为了保证观测精度，全站仪与底座混凝土钢模适配器上棱镜的观测距离应保持在5m40m之间。,1.3.5 作业流程 1 前期准备 （1）检查全站仪、气象传感器、无线数据显示器的工作状态是否正常。 （2）每天测量之前应对全站仪的补偿器进行检校。 2 轨道板底座混凝土钢模放样测量调整作业流程 （1）架设仪器到线路中线附近的位置。 （2）对线路两侧指定的34对CPIII点进行后视观测，完成本站的自由设站操作。 （3）预先在全站仪上的轨道板底座混凝土钢模放样软件中，输入待测线路的线路设计平面参数、纵坡参数以及超高参数等。 （4）将4个适配器及球型棱镜安放到待放样钢模的规定位置。 （5）启动全站仪上的轨道板底座混凝土钢模放样软件，人工将全站仪瞄准待测底座混凝土钢模的1号棱镜，完成1号棱镜坐标的测量。然后全站仪将自动照准底座混凝土钢模上其余3个棱镜的位置，自动完成这3个棱镜坐标的测量。 （6）全站仪上放样软件将根据线路设计参数和线路偏移计算模型，计算得到这4个棱镜位置的理论坐标。再由这4个棱镜位置实测坐标和理论坐标，计算出这4个棱镜位置的轨道横向、高程方向的调整量数据。,（7）全站仪上放样软件通过无线数传电台将调整量数据分别发送到标架对应位置的4个无线数据显示器上，施工人员根据调整量数据进行钢模板调整操作，直到钢模板的横向偏差和高程偏差满足相应规范要求为止。 （8）本轮8对底座混凝土钢模都已经调整到位后，测站点搬到下一站，应该对上一站的最后12对底座混凝土钢模的放样结果进行复测，以作检核。 3 底座混凝土钢模放样成果的抽查复核 轨道板底座混凝土钢模放样工序质量检验记录表： 单位:mm,1.3.6人员配备,1.4凸形档台钢模放样测量实施细则 1.4.1 关键器材 1 仪器要求：具有自动搜索目标，自动照准目标，自动跟踪目标功能的全站仪如：TCA1000系列、或SOKKIA NET系列全站仪 2 三脚微型棱镜座（图1.4.1-1） 3 球型棱镜（图1.4.1-2） 4 凸形挡台钢模标架（图1.4.1-3） 由标架和两棱镜组成，安装至凸形档台钢模上用于引导凸形档台钢模定位至设计状态。二个棱镜之一个位于钢模板圆心上方位置，在钢模板放样到位时棱镜至线路的中线垂线垂直于轨平面，另一个棱镜位于标架旋转臂上。,5 无线数据显示器（图1.4.1-4） 同步显示机载程序测量后获得的调整量信息，并具备双向通讯能力，在放样过程中，放样端可以直接在该无线数据显示器上请求再次测量，用于更新当前位置的调整量信息。,图1.4.1-1 图1.4.1-2,图1.4.1-3 图1.4.1-4,1.4.2 全站仪机载程序 1 简介 凸台放样机载软件（PMPS），运行于具备自动照准目标，自动跟踪目标功能的全站仪上，如：Sokkia NET系列、Leica TCA1000系列全站仪。 能实现凸台中心粗放、凸台边桩放样、凸台钢模精确放样,作业过程需配合无线数据显示器，在进行凸形挡台放样过程中，仪器上的调整量信息将实时显示在无线数据显示器上。 2 软件功能： （1）具有线路中心点理论坐标计算功能。 通过线路设计参数（平面曲线、纵坡曲线、超高设计），可以计算指定里程位置的中线理论坐标。 （2）具有线路边桩理论坐标计算功能。 通过线路设计参数（平面曲线、纵坡曲线、超高设计），以及边桩的平面横向位置的偏移，可以计算指定里程位置的边桩理论坐标。 （3）具有放样测量的放样精度指标设置功能。 可以设置横向、纵向、高程的放样精度指标，作为放样操作是否成功的判断标准，以便结束本次放样操作。,（4）具有放样位置自动指示功能。 根据放样点理论坐标，自动将全站仪旋转并指向待放样点的方位，指示调整人员粗放。 （5）具有测量、计算并显示待放样点的调整量数据功能。 通过放置在待放样点上的球形棱镜，测量和计算待放样点的实际位置，并在全站仪上显示要将放样点调整到位的横向、纵向和高程的调整量数据。 （6）具有将调整量信息发送到无线数据显示器上的功能。 通过全站仪上的无线数传电台，将调整量信息发送到调整人员手中的无线数据显示器上，指导远程放样调整操作。 （7）具有放样成果数据自动保存功能。 本次放样操作结束后，可以自动保存放样成果数据文件。 1.4.3 作业流程 1 凸台两侧边桩粗略放样 目的：粗放凸台钢模和确定凸台钢模穿孔方向（凸形挡台浇注完成后，穿过用于防止轨道板注浆时上浮的钢筋） （1）使用设备： 带支架微型棱镜1个；具有自动搜索目标，自动照准目标，自动跟踪目标功能的全站仪，如：Sokkia NET系列或Leica TCA1000系列全站仪1台；无线数据显示器1个。 （2）作业流程： 1) 使用后方交会方式设站。 架站操作方式操作同1.2.4。 2) 启动全站仪上的PMPS机载软件，输入线路参数、凸台间距，设定好棱镜常数、,放样精度等配置。 3) 选择凸台边桩放样功能模块，设定边桩偏离数值。 4) 输入待放点线路里程并确定边桩左右位置，仪器自动旋转并指向待放样点，施工人员根据仪器指向粗略安放好带支架微型棱镜，然后进行目标点测量，测量完成后发送调整量数据至无线数据显示器上，根据调整量信息反复调整带支架微型棱镜，最后使放样点位置在横向和纵向的精度均在2mm内。然后仪器自动进入另外一侧边桩放样。 5) 将同一凸形档台的两个边桩的位置用红色油漆笔固定到底座上作为临时标记。 6) 将同一凸形档台的两个边桩用墨线连在一起用于确定凸台钢模穿孔方向。线段的1/2处为凸台的中心点，根据该点粗放凸形档台的钢模。 7)保存放样成果进入下一放样点。 （3） 放样精度：,2 凸台钢模板精确放样 目的：精确固定凸台钢模空间位置和姿态 （1）使用设备 凸形挡台钢模标架1只；球型棱镜2个；具有自动搜索目标，自动照准目标，自动跟踪目标功能的全站仪，如：Sokkia NET系列或Leica TCA1000系列全站仪1台；无线数据显示器1个。 （2）作业流程 1）将钢模板测量标架放置于凸台钢模板上，通过微调三个支臂末端调整机构，使钢模板测量标架紧靠在凸台钢模的内壁，调整时，要保证三个支臂末端调整机构外露长度基本等长。 2)使用后方交会方式设站 在线路中线一侧5米左右位置架站，然后使用后方交会程序获取设站坐标和方位，进行后方交会时，需观测距设站位置就近的3-4对CPIII点，在CPII附近设站并且距离CPII不超过90M时，还应同时观测CPII点,每次设站可以前后放样各60米，两次架站位置相距约120米。 3)启动全站仪上的PMPS机载软件，输入线路参数、凸台间距，设定好棱镜常数、放样精度等配置。,4)选择凸台钢模精确放样功能模块，设定凸台钢模标架参数。 5)进行凸台钢模板顶部边缘高程放样。 选择凸台钢模板边缘高程放样，依次旋转旋臂至于线路垂直的左右方向、线路前后方向，测量钢模标架悬臂上球棱镜的坐标并计算出高程调整量信息，将该调整量数据无线发送至无线数据显示器上，根据调整量信息反复调整凸台钢模板，直至凸台钢模边缘的高程调整到位。 6)进行凸台钢模板中心高程和平面的放样调整。 选择凸台钢模板中心位置放样，测量钢模标架中心球棱镜的坐标并计算出调整量信息，将该调整量数据无线发送至无线数据显示器上，根据调整量信息反复调整凸台钢模板，直至凸台钢模中心位置的平面和高程调整到位。 7)保存放样成果，固定钢模。,（3）放样精度：,（4）换站检验 每次换站放样前应先检查上站最后放样的2个凸台。检验如果超限应该重新设站后再次检验，如果依然超限，需对换站前的所有凸台点重新进行放样。直至满足要求后方能浇注混凝土。,1.4.4 作业流程图,1.4.5人员配置,1.5轨道板钢模及成品板平整度及形位公差检测实施细则 1.5.1 轨道板钢模及成品板检测说明 此工作主要是对轨道板钢模和成品板上的螺栓桩（孔）和V型凸块（槽）测量标志进行检测，检测螺栓桩（孔）底（顶）面的共面性、检测螺栓桩（孔）的对称性和直线性，检测6个V型凸块（槽）测量标志的相对几何关系是否正确。 螺栓桩（孔）的共面性：各个螺栓桩（孔）底（顶）部应在一个平面上。代表了轨道板的平整度。 螺栓桩（孔）的对称性：各列螺栓桩（孔）中线相对板中线应对称，它们的距离应与标准轨距匹配。 螺栓桩（孔）的共线性：各行或各列螺栓桩（孔）中线应在一条直线上，且相互平行。 螺栓桩（孔）的等距性：各行螺栓桩（孔）之间的距离应为标准轨枕间距。 V型凸块（槽）相对几何关系：1、2号V型凸块（槽）的中心连线应平行于3、4号V型凸块（槽）的中心连线；5、6号V型凸块（槽）的中线连线应垂直于1、2号及3、4号V型凸块（槽）中心的连线。螺栓桩（孔）的等距性：各行螺栓桩（孔）之间的距离应为标准轨枕间距。 V型凸块（槽）相对几何关系：1、2号V型凸块（槽）的中心连线应平行于3、4号V型凸块（槽）的中心连线；5、6号V型凸块（槽）的中线连线应垂直于1、2号及3、4号V型凸块（槽）中心的连线。,1.5.2 所需硬件及软件,球棱镜 自定心螺栓孔适配器,1.5.3 轨道板检测的具体实施 1 轨道板检测数据的采集 仪器架站位置及轨道板上螺栓孔编号定义如下：,仪器架站位置,操作步骤： （1）检查三脚架各个连接部位的连接是否牢固，按照全站仪的操作说明书对全站仪的各个检校项目进行检校，检查T型支架各个支腿有无损害，轨道板上螺栓孔以及V型槽测量标志表面是否平整完好。 （2）将全站仪架在轨道板中线附近，全站仪的架设高度不宜太高，以减少全站仪观测时的俯仰角度。观测前，输入现场的气象参数和使用的棱镜的加常数，建议照准中间5号或6号V型槽上方标架上的棱镜，将水平角置零。观测时若有强烈阳光直射全站仪，应给全站仪打伞。 （3）启动机载软件SDCS，在“参数设置”菜单设置测量参数，包括轨道板板型及检测点（螺栓孔）排列的行间距，列间距和棱镜高。 （4）进入“基准线定位”菜单，先将两个球型棱镜放置在轨道板左边的A1号（第A行第1列螺栓孔）和H1（第H行第1列螺栓孔）号螺栓孔上，顺序观测A1号和H1号螺栓孔上的棱镜，完成基准线的定位。 （5）进入“螺栓孔坐标数据采集”菜单，首先将球型棱镜放置在A1、A2、A3、A4号检测点（螺栓孔）上，仪器在软件的控制下将自动完成这四个检测点的测量，然后将球型棱镜移动到B1、B2、B3、B4号检测点（螺栓孔），自动完成下四个检测点的测量，依次操作直至轨道板上所有检测点（螺栓孔）的数据采集完成并保存相应的测量数据。 （6）进入“V型槽测量标志数据采集”菜单，将2套T型测量标架分别放入轨道板两端的V型槽测量标志内，一定要确保T型标架的支脚与V型槽面充分接触，仪器在软件的控制下将自动完成顺序观测完放置在标架上的16号棱镜。（用SDCS软件对轨道板数据采集后的成果文件以ASCII文本的格式保存在全站仪CF卡上。文件名为 *.CSV 。文件名中的 “*”号表示为轨道板的编号。）,2 轨道板钢模检测数据的采集 轨道板钢模检测数据的采集方法和过程一样，不同的只是将钢模检测套筒依行套在钢模螺栓桩上并保证检测套筒的下底面与钢模上表面密贴。 3 检测数据的处理 启动后处理软件“轨道板参数检测软件”，导入该轨道板或者钢模的检测数据文件（板号CSV）,选择软件顶部的检测项目页，即可进行该检测项目的数据分析，分析结果数据显示在界面上，点击“保存”按钮可保存界面上显示的结果数据，保存后的文件为（板号CSV）。 分析结果之一，轨道板螺栓孔共面性,见下图,阴影三角形表示所有螺栓孔顶部最佳拟合平面。其余各螺栓孔旁的数字表示其顶部距离上述平面的垂直距离；红色数字表示超限值。 螺栓孔的共线性分析图：,蓝色的两点表示最佳拟合直线所代表的方向点。其余各点旁的数字表示其点偏离该直线的垂距，从仪器放置点方向面对轨道板左负右正。红色数字表示超限值。 轨道板螺栓孔对称性分析图：,图中各绿色数字表示相应螺栓孔中心与轨中线的距离与标准距离的差值。大于标准值为正小于为负。红色数字表示超限值。中间红字说明是四列螺孔形成的直线与轨中线的夹角。 其他分析结果略。 4 轨道板检测各项目指标,1.6单元板式无碴轨道板测量调整实施细则 单元轨道板精调系统：Unit Slab Precise Position System，简称USPPS。 1.6.1 工作内容 1 全站仪自由设站，后视线路两侧3-4对CP点，获得自由设站点的坐标和定向； 2 使用测控终端PDA上的单元轨道板精调软件测量USPPS系统的4个自定心螺孔适配器上的棱镜或者2付T型标架上的4个棱镜的空间三维坐标，计算单元轨道板的空间实际位置以及单元轨道板的横向和高程的调整量，指导现场进行轨道板测量调整作业； 3 对单元轨道板测量调整成果进行复核。,1.6.2 设备组成,1 硬件部分 硬件主要由机械和电器测量两部分组成。 （1）机械结构 图6-1：为USPPS的自定心螺栓孔适配器和T型标架的机械结构图,自定心螺栓孔适配器,T形标架,说明： USPPS的标架为T型结构，上面安装3个棱镜基座。其中横梁上的2个棱镜基座用于插入轨道板测量调整作业时的2个测量棱镜，纵梁上的1个棱镜基座用于插入复核轨道板测量调整成果的检校棱镜。 测量时将T型标架横梁的两定位杆放入轨道板的两条轨底中心线上的V形槽中，纵梁端的定位杆放入轨道板的轨道中线上的V形槽内。 （2）电气结构 图6-3：为USPPS的的电气连接示意图,说明： 全站仪、气象传感器和无线数传电台组成测量机器人，通过PDA的无线数传电台操控，进行全站仪气象参数修正和控制全站仪对USPPS2个标架上的4个棱镜依次测量，读取这4个棱镜的三维坐标，通过线路的偏移计算模型计算出2个标架4个棱镜对应位置的理论坐标，以及4个轨顶点位置的线路横向和高程的调整量数据。 每只标架横梁的两端各配有安装有1只无线数据显示器，用于接收PDA发送的轨道板精调软件计算出的该位置的轨道板横向和高程的调整量数据，方便现场轨道板测量调整操作。 PDA上运行USPPS轨道板精调软件，并外接无线数传电台。通过无线通信信道，操控测量机器人、计算轨道板实际位置和发送调整量数据到无线数据显示器上。 2 软件部分 （1） 运行设备：工业级PDA，支持256色以上240x320显示分辨率。 （2）运行平台：Windows Mobile简体中文版操作系统。 （3）软件功能：,1）系统设置 选择测量所使用的全站仪，目前供选择的全站仪有天宝、索佳和徕卡；设置测量棱镜的加常数；设置棱镜中心与线路中线的偏移量；输入线路的定线参数，包括平面参数、纵面参数和超高；设置串口参数等。 2）数据采集 如果采用T型标架，需要首先对T型标架的对称性和高度差进行检校；精调时，USPPS会控制全站仪自动搜索棱镜位置并精确测量棱镜的空间坐标。 3）调整量计算 线路设计中线理论坐标的计算；放置在轨道板上的棱镜的应有设计坐标的计算；实际测得的放置在轨道板上的棱镜坐标的计算；调整量的计算；调整量坐标的变换等。 4）数据管理 测量数据的保存；调整量的保存；数据的文件格式转换等。,1.6.3 验收标准 根据铁道部颁发的现行的验收标准、施工规范、试验规程，轨道板粗调完成后，轨道板应达到以下精度（表1.6.3）：,1.6.4 人员配备,1.6.5 符号法则 高程调整量为正，轨道板向下调整； 高程调整量为负，轨道板向上调整； 横向调整量为正，轨道板向左调整； 横向调整量为负，轨道板向右调整； 1.6.6 作业要求 1 调整作业操作应避免在气温变化剧烈、阳光直射、大风或能见度低下等恶劣气候条件下进行；如条件许可，宜选择在阴天无风或日落二小时后，日出前，气象条件稳定的时段进行。 2 架站位置要有足够的视野，能够通视本站点规定的线路两侧的34 对CPIII控制点，以及本站要进行轨道板调整作业的全部观测位置，并且位于线路中线附件。 3 仪器应架设在稳定性高的地点，避免各种振动带来的影响。 4 为了保证观测精度，全站仪与轨道板精调作业测量棱镜的观测距离应保持在5m40m之间。