武广客运专线高速铁路测量技术总结

1 / 48 武广客运专线高速铁路测量技术总结 客运专线测量控制网概述 1、客运专线铁路精密工程测量 客运专线铁路精密工程测量是相对于传统的铁路工程测量而言，为了保 证客运专线铁路非常高的平顺性，轨道测量精度要达到毫米级。其测量方法、测量精度与传统的铁路工程测量完全不同。我们把适合于客运专线铁路工程测量的技术体系称为客运专线铁路精密工程测量。 由于客运专线铁路速度高，为了达到在高速行驶条件下，旅客列车的安全性和舒适性，要求客运专线铁路必须具有非常高的平顺性和精确的几何线性参数，精度要保持在毫米级的范围以内。 从表中对比可知，为了适应客运专线铁路高速行车对平顺性、舒适性的要求，客运专线铁路轨道必须具有较高的平顺度标准，对于时速 200km/h以上无碴和 有碴铁路轨道平顺度均制定了较高的精度标准。对于无碴轨道，轨道施工完成后2 / 48 基本不再具备调整的可能性，由于施工误差、线路运营以及线下基础沉 (转 载于 : 海达 范文 网 :武广客运专线高速铁路测量技术总结 )降所引起的轨道变形只能依靠扣件进行微量的调整。客运专线扣件技术条件中规定扣件的轨距调整量为 10mm ，高低调整量 4、 26mm，因此用于施工误差的调整量非常小，这就要求对施工精度有着较有碴轨道更严格的要求。 要实现客运专线铁路的轨道的高平顺性，除了对线下工程和轨道工程的设计施工等有特殊的要求外，必须建立一套与之相适应的精密工程测量体系。纵观世界各国铁路客运专线铁路建设，都建立有一个满足施工、运营维护的需要的精密测量控制网。精密工程测量体系应包括勘测、施工、运营维护测量控制网。 二、传统的铁路工程测量方法及其不足之处 由于过去我国铁路建设的速度目标值较低，对轨道平顺性的要求不高，在勘测、施工中没有要求建立一套适应于勘测、施工、运营维护的完整的控制测量系统。各级控制网测量的精度指标主要是根据满足线下工程的施工控制要求而制定，没有考虑轨道施工和运营对测量控制网的精度要求，其测量3 / 48 作业模式和流程如下： 1）初测： 平面控制测量 -初测导线：坐标系统： 1954 北京坐标系；测角中误差 ，导线全长相对闭合差：光电测距 1/6000，钢尺丈量 1/2000。 高程控制测量 -初测水准：高程系统： 1956年黄海高程 /1985 国家高程基准，测量精度：五等水准定测： 以初测导线和初测水准点为基准，按初测导线的精度要求放出交点、直线控制桩、曲线控制桩。 3）线下工程施工测量 以定测放出交点、直线控制桩、曲线控制桩。作为线下工程施工测量的基准。 4）铺轨测量 直线用经纬仪穿线法测量；曲线用弦线矢距法或偏角法进行铺轨控制。 平面坐标系投影差大，采用 1954 年北京坐标系3 带投影，投影带边缘边长投影变形值最大可达 340 /km，4 / 48 不利于采用采用 GPS 、全站仪等新技术采用坐标法定位发法进行勘测和施工放线。 没有采用逐级控 制的方法建立完整的平面高程控制网，线路施工控制仅靠定测放出交点、直线控制桩、曲线控制桩进行控制，线路测量可重复性较差，当出现中线控制桩连续丢失后，就很难进行恢复。 ）。 测量精度低，由于导线方位角测量精度要求较低，施工单位复测时，经常出现曲线偏角超限问题，施工单位只有以改变曲线要素的方法来进行施工。在普通速度条件下，不会影响行车安全和舒适度，但在高速行车条件下，就有可能影响行车安全和舒适度。 轨道的铺设不是以控制网为基准按照设计的坐标定位，而是按照线下工程的施工现状采用相对定位进行铺设，这种铺轨方法由于测量误差的积累，往往造成轨道的几何参数与设计参数相差甚远。根据有关报道在浙赣线提速改造中已出现类似问题。 综上所述，过去的铁路测量规范及体系已不能适应中国铁路现代化建设的 要求，必须建立一套适合中国铁路客运专线建5 / 48 设的工程测量体系。 下面举例说明 “ 三网合一 ” 的重要性 在武广客专建设中，由于原勘测控制网的精度和边长投影变形值不能满足无碴轨道施工测量的要求，后来按客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定的要求建立了 CP 、 CP平面控制网和二等水准高程应急网。采用了利用新旧网相结合使用的办法，即对满足精度的旧控制网仍用其施工；对不满足精度要求的旧控制网则采用 CP 、 CP 平面施工控制网与施工切线联测，分别更改每个曲线的设计进行施工，待线下工程竣工后再统一贯通测 量进行铺轨设计的方法。由于工程已开工，新旧两套坐标在精度和尺度上都存在较大的差异，只能通过单个曲线的坐标转换来启用新网，给设计施工都造成了极大的困难。 在京津城际铁路建设中，由于线下工程施工高程精度与轨道施工高程控制网精度不一致，造成了部分墩台顶部施工报废重新施工的情况。 遂渝线无碴 轨道试验段线路长，最小曲线半径为 1600m，勘测设计阶段采用新建铁路工程测量规范要求的测量精度6 / 48 施测，即平面坐标系采用 1954年北京坐标系 3 带投影，边长投影变形值满足达 210mm/km，导线测量按新建铁路工程测量规范初测导线要求 1/6000的测量精度施测，施工时，除全长 5km的龙凤隧道按 C级 GPS 测量建立施工控制网外，其余地段采用勘测阶段施测的导线及水准点进行施工测量。铁道部决定在该段进行铺设无碴轨道试验时，线下工 程已基本完成，为了保证无碴轨道的铺设安装，在该段线路上采用 B 级 GPS和二等水准进行平面高程控制测量，平面坐标采用工程独立坐标，边长投影变形值满足 3mm/km ，施工单位在无碴轨道施工时，采用新建的 B 级 GPS和二等水准点进行施工。由于勘测阶段平面控制网精度与无碴轨道平面控制网精度和投影尺度不一致，致使按无碴轨道高精度平面控制网测量的线路中线与线下工程中线横向平面位置相差达到 50cm。为了不废弃既有工程，施工单位不得不反复调整线路平面设计，最终将曲线偏角变更了 17 秒，将线路横向平面位置误差调到路基段进行消化，使路基段的线路横向平面位置误差消化量最大达到 70 80cm，这样才满足了无碴轨道试验段的铺设条件。由此可见，线下工程施工平面控制网精度与无碴轨道施工平面控制网精度相差太大，会给无碴轨道施工增加很多困难，遂渝线无碴轨道试验段的速度目标值为200km/h，而且线路只有，有大量的路基段可以消化误差，7 / 48 调整起来比较容易。当速度目标值为 250km/h 350km/h 时，线路均为桥隧相连 ，没有路基段消化误差，误差调整工作更困难。当误差调整消化不了时，就会造成局部工程报废。 客运专线铁路轨道必须具有非常精确的几何线性参数，精度要保持在毫米级的范围以内，测量控制网的精度在满足线下工程施工控制测量要求的同时必须满足轨道铺设的精度要求，使轨道的几何参数与设计的目标位置之间的偏差保持在最小。轨道的外部几何尺寸体现出轨道在空间中的位置和标高，根据轨道的功能和与周围相邻建筑物的关系来确定，由其空间坐标进行定位。轨道的外部几何尺寸的测量也可称之为轨道的绝对定位。轨道的绝对定位通过由各级平面高程控制网组成的测量系统来实现，从而保证轨道与线下工程路基、桥梁、隧道、站台的空间位置坐标、高程相匹配协调。由此可见，必须按分级控制的原则建立铁路测量控制网。 客运专线铁路工程测量平面控制网第一级为基础平面控制网，第二级为线路控制网，第三级为基桩控制网。各级平面控制网的作用和精度要求为： CP 主要为勘测、施工、运营维护提供坐标基准，采用 GPS B级 / GPS C 级网精度要求施测； 8 / 48 CP 主要为勘测和施工提供控制基准，采用 GPS C 级 / GPS D级级网精度要求施测或采用四等导线精度要求施测； 3） CP 主要为铺设无碴轨道和运营维护提供控制基准，采用五等导线精度要求施测或后方交会网的方法施测； 客运专线铁路工程测量精度要求高，施工中要求由坐标反算的边长值与现场实测值应一致，即所谓的尺度统一。由于地球面是个椭球曲面，地面上的测量数据需投影到施工平面上，曲面上的几何图形在投影到平面时，不可避免会产生变形。采用国家 3 带投影的坐标系统，在投影带边缘的边长投影变形 值达到 340mm/km，这对无碴轨道的施工是很不利的，它远远大于目前普遍使用的全站仪的测距精度，对工程施工的影响呈系统性。从理论上来说，边长投影变形值越小越有利。因此规定客运专线无碴轨道铁路工程测量控制网采用工 程独立坐标系，把边长投影变形值控制在 10mm/km，以满足无碴轨道施工测量的要求。 9 / 48 现行的新建铁路工程测量规范、既有铁路工程测量规范有碴轨道铁路测量规范各级控制网测量的精度指标主要是根据满足线下工程的施工控制的要求而制定，没有考虑轨道施工对测量控制网的精度要求，轨道的铺设是按照线下工程的施工现状，采用相对定位的方法进行铺设。即轨道的铺设是按照 20m弦 长的外矢距来控制轨道的平顺性，没有采用坐标对轨道进行绝对定位，相对定位的方法能很好的解决轨道的短波不平顺性，而对于轨道的长波不平顺性无法解决。对于客运专线铁路，曲线的半径大，弯道长，如果仅采相对定位的方法进行铺轨控制，而不采用坐标进行绝对控制，轨道的线型根本不能满足设计要求。现用一个弯道为例作一简要说明： 我们知道，曲线外矢距 F=C2/8R 式中 C 为弦长， R为半径。现有一半径为 2800m 的弯 道，铺轨时若按 10m弦长 3mm的轨向偏差的轨向偏差来控制曲线，则：当轨向偏差为 0 时，R=2800m；当轨向偏差为 +3mm时， R=2397m；当轨向偏差为 -3mm时， R=3365m。这一问题在浙赣线提速改造建设中已暴露出来，即一个大弯道由几个不同半径的曲线组成，且半径相差几百米。 由此可见，只采用 10m弦长 3mm/10m 弦长 2mm的轨向偏差来10 / 48 控制轨道的平顺性是不严密的，因此必须采用相对控制与坐标绝 对控制相结合的方法来进行轨道铺轨控制。 客运专线无碴轨道铁路首级高程控制网应按二等水准测量精度要求施测。铺轨高程控制测量按精密水准测量要求施测。 四、客运专线无碴轨道铁路工程测量技术要求 高程控制测量精度 1、勘测高程控制网应优先采用二等水准测量，困难时可采用四等水准测量。 2、分两阶段实施水准测量时，线下工程施工完成后，全线按二等水准测量要求建立水准基点控制网，应允许对线路纵断面进行调整，即利用贯通的二等水准对线下工程高程进行测量，然后重新设计纵断 面。 3、当线下工程为桥隧相连时，线路纵断面调整余地较小，此时应在工程施工前按二等水准测量要求建立水准基点控制网。 11 / 48 五、武广客运专线桥梁控制测量 1、简介 客运专线高速铁路测量技术总结 作者：龚喜雄，联系方式 1、传统铁路测量方法 其测量作业模式和流程如下： 1）初测： 平面控制测量 -初测导线：坐标系统： 1954 北京坐标系；测角中误差 ，导线全长相对闭合差：光电测距 1/6000，钢尺丈量 1/2000。 高程控制测量 -初测水准：高程系统： 1956 年 黄海高程/1985国家高程基准，测量精度：五等水准。 12 / 48 2）定测： 以初测导线和初测水准点为基准，按初测导线的精度要求放出交点、直线控制桩、曲线控制桩。 3）线下工程施工测 量 以定测放出交点、直线控制桩、曲线控制桩。作为线下工程施工测量的基准。 4）铺轨测量 直线用经纬仪穿线法测量；曲线用弦线矢距法或偏角法进行铺轨控制。 平面坐标系投影差大，采用 1954年北京坐标系 3 带投影，投影带边缘边长投影变形值最大可达 340 /km，不利于采用采用 GPS 、全站仪等新技术采用坐标法定位发法进行勘测和施工放线。 没有采用逐级 控制的方法建立完整的平面高程控制网，线路施工控制仅靠定测放出交点、直线控制桩、曲线控制桩进行13 / 48 控制，线路测量可重复性较差，当出现中线控制桩连续丢失后，就很难进行恢复。 客运专线铁路精密工程测量 1、高铁工程测量满足要求 为了保证客运专线铁路速度高的平顺性，旅客列车的安全性和舒适性，具有非常高的平顺性和精确的几何线性参数，轨道测量精度要达到毫米级。 2、客运专线精密工程测量的内容： 1、精测网： CPI 、 CPII、 CPIII，二等水准，精密水准 1、 1平面控制网第一级为基础平面控制网 CP 主要为勘测、施工、运营维护提供坐标基准，采用 GPS B级 / GPS C 级网精度要求施测 1、 2第二级为线路控制网 14 / 48 CP 主要为勘测和施工提供控制基准，采用 GPS C 级 / GPS D 1、 3第三级为基桩控制网 CP 主要为铺设无碴轨道和运营维护提供控制基准，采用五等导线精度要求施测或后方交会网的方法施测，最后就讲CPIII测量过程。 2、 “ 三网合一 ” 解释 轨道铁路工程测量的平面、高程控制网按施测阶段、施测目的及功能不同分为了勘测、施工、运营维护控制网。下面简称 “ 三网 ” 三网合一 1、勘测控制网、施工控制网、运营维护控制网坐标高程系统的统一。 勘测、施工、运营维护各个阶段均采用坐标定位控制，所以要采用坐标高程统一系统。 2、勘测控制网、施工控制网、运 营维护控制网应以基础平15 / 48 面控制网为平面控制基准，高程测量应以二等水准基点为高程控制测量基准。 测量方法总结： 桥 CPII控制点有 4 个，间距在 800m1000m 范围，水准点有3 个，间距在 1公里左右范围，符合二等水准布点要求。 平面控制网测量：角度测量采用全圆法六个测回测量，边长采用对向 4个测回测量。观测中认真做好测量记录。 高程控制测量：采用二等水准测量的方法测量，按照 “ 后 前 前 后 ” 和 “ 前 后 后 前 ” 的顺序进行往返测量。观测中认真做好测量记录。 高铁工程常使用测量仪器 武广客运专线共投入测量仪器 拓普康 602全站仪 16 / 48 拓普康 311全站仪 蔡司 DINI12电子水准仪 宾得自 动安平水准仪 客运专线无砟轨道施工全自动照准的高精度测量机器人秒级精度应用，对我们测量人员的能力要求必然也将更高 3、无碴轨道施工误差允许多少 由于施工误差、线路运营以及 线下基础沉降所引起的轨道变形只能依靠扣件进行微量的调整。客运专线扣件技术条件中规定扣件的轨距调整量为 10mm ，高低调整量 4、 26mm，因此用于施工误差的调整量非常小，这就要求对施工精度有着较有碴轨道更严格的要求。 4、高铁工程高程控制测量精度 1、勘测高程控制网应优先采用二等水 准测量，困难时可采用四等水准测量。 17 / 48 2、分两阶段实施水准测量时，线下工程施工完成后，全线按二等水准测量要求建立水准基点控制网，应允许对线路纵断面进行调整，即利用贯通的二等水准对线下工程高程进行测量，然后重新设计纵断面。 3、当线下工程为桥隧相连时，线路纵断面调整余地较小，此时应在工程 施工前按二等水准测量要求建立水准基点控制网。 5、绝对定位概念： 使轨道的几何参数与设计的目标位置之间的偏差保持在最小。轨道的外部几何尺寸体现出轨道在空间中的位置和标高，根据轨道的功能和与周围相邻建筑物的关系来确定，由其空间坐标进行定位。轨道的外部几何尺寸的测量也可称之为轨道的绝对定 位。轨道的绝对定位通过由各级平面高程控制网组成的测量系统来实现，从而保证轨道与线下工程路基、桥梁、隧道、站台的空间位置坐标、高程相匹配协调。由此可见，必须按分级控制的原则建立铁路测量控制网。 6、尺度统一： 18 / 48 客运专线铁路工程测量精度要求高，施工中要求由坐标反算的边长值与现场实测值应一 致，即所谓的尺度统一。由于地球面是个椭球曲面，地面上的测量数据需投影到施工平面上，曲面上的几何图形在投影到平面时，不可避免会产生变形。采用国家 3 带投影的坐标系统，在投影带边缘的边长投影变形值达到 340mm/km，这对无碴轨道的施工是很不利的，它远远大于目前普遍使用的全站仪 的测距精度，对工程施工的影响呈系统性。从理论上来说，边长投影变形值越小越有利。因此规定客运专线无碴轨道铁路工程测量控制网采用工程独立坐标系，把边长投影变形值控制在 10mm/km，以满足无碴轨道施工测量的要求。 7、短波效应 没有考虑轨道施工对测量控制网的精度要求，轨道的铺设是按照线下工程的施工现状，采用相对定位的方法进行铺设。即轨道的铺设是按照 20m 弦长的外矢距来控制轨道的平顺性，没有采用坐标对轨道进行绝对定位，相对定位的方法能很好的解决轨道的短波不平顺性，而对于轨道的长波不平顺19 / 48 性无法解决。对于客运专线铁路，曲线的半径大，弯道长，如果仅采相对定位的方法进行铺轨控制，而不采用坐标进行绝对控制，轨道的线型根本不能满足设计要求。现用一个弯道为例作一简要说明： 我们知道，曲线外矢距 F=C2/8R 式中 C 为弦长， R为半径。现有一半径为 2800m 的弯道，铺轨时若按 10m弦长 3mm的轨向偏差的轨向偏差来控制曲线，则：当轨向偏差为 0 时，R=2800m；当轨向偏差为 +3mm时， R=2397m；当轨向偏差为 -3mm时， R=3365m。这一问题在浙赣线提速改造建设中已暴露出来，即一个大弯道由几个不同半径的曲线组成，且半径相差几百米。 由此可见，只采用 10m弦长 3mm/10m 弦长 2mm的轨向偏差来控制轨道的平顺性是不严密的，因此必须采用相对控制与坐标绝对控制相结合的方法来进行轨道铺轨控制。 客运专线无碴轨道铁路首级高程控制网应按二等水准测量精度要求施测。铺轨高程控制测量按精密水准测量要求施测。 高铁测量误差分析理论 20 / 48 根据误差理论分析得 沪汉蓉通道合武铁路引入武汉枢纽 DK330-DK365 段 CP 控制网 测量技术总结 一、任务来源及测区概况 任务来源及工作内容 为了合武铁路剩余铺轨工程顺利进行，根据沪汉蓉通道合武铁路湖北段引入武汉枢纽 CP 控制网测量方案以及相关技术标准， XXX 项目部承担了合武铁路湖北段引入武汉枢纽有碴轨道段落的 CP 控制点的埋设以及平面和高程观测工作，并委托 XXX大学测绘学院进行数据处理技术工作。 测区基本概况 新建铁路沪汉蓉通道合肥至武汉段引入武汉枢纽区 段，东接开通段，西至武汉枢纽汉口车站，正线全长，均为有碴轨道，且大部分属于单线地段。 21 / 48 二、作业技术依据 时速 200 250 公里有碴轨道铁路工程测量指南铁建设函【 XX】 76号； 沪汉蓉通道合武铁路湖北段引入武汉枢纽 CP 控制网测量方案； 工程测量规范 GB50026 93； 国家一、二等水准测量规范 GB/T 12897-XX； 国家三、四等水准测量规范 GB 12898-2016； 新建铁路合肥至武汉客运专线施工设计图； 精密工程测量规范 GB/T 15314-94。 三、仪器设备及检校情况 平面控制测量 平面控制测量采用徕卡 TC1201 全站仪 1 台，仪器测角精度1 ，测距精度 2mm+2ppm；索佳 SET1 130R 全站仪 1 台，仪器测角精度 1 ，测距精度 2mm+2ppm。 (检定证书附后 ) 高程控制测量 22 / 48 高程控制测量采用徕卡 DNA 03 电子水准仪 1 台，以及与电子水准仪配套的 3 米铟瓦条码水准尺，仪器标称精度为每公里往返测高差中误差 。 (检定证书附后 ) 上述仪器均按要求在国家有关 部门作了检定，检定测结果表明仪器自身精度完全满足要求。 另外，施测前对仪器设备作了常规检查。并重点对全站仪以及配套仪器的基座进行了检校，对点器对中误差最大值为。对电子水平仪的 i 角进行了常规检校。并且在作业工程中，对所有使用的仪器设备定期进行常规检查，保证仪器设备的精度。 四、平面及高 程系统 平面坐标系 采用北京 54 坐标系：与铁四院提交的 CP 、 CP 控制网成果一致。 高程基准 高程采用 1985 国家高程基准，与铁四院提交的高程控制成23 / 48 果一致。 五、既 有资料情况 由铁四院提供的沪汉蓉通道合武铁路湖北段有碴轨道全线CPI、 CP 控制点平面坐标、高程成果以及点之记、以及合武客专横店 -汉口段 CPI、 CP 补测成果表。 六、勘测作业 过程及精度情况 选点及埋石 CP 控制点点位选埋 CP 标石在路基地段埋设在接触网杆基座上；在桥梁上选在固定支座端桥梁电缆槽上。其预埋件及标示如图 : 说明： 24 / 48 1、本图尺寸以毫米计； 2、请严格按照尺寸加工； 3、图中 “NO ： XXX-XXX” 为点编号。 图 有碴轨道预埋件及标示 路基地段埋设在电气化支柱基础上面。如图 : 正视图俯视图 图 有碴轨道路基段点位布置图 桥梁地段埋设在梁固定支座端的挡碴墙上。如下图 : 图 有碴轨道桥梁段点位布置图 CP 控制点点号编制原则： 25 / 48 按公里数递增编号，如 331302， 331 表示里程为 DK331， 3表示 CP ， 02表示为 CP 点序号，即该公里处的第二个 CP点。 观测及数据处理 CP 控制网平面控制测量 (1)CP 控制网平面观测方法及精度要求 导线网测角采用徕卡 TC1201 及索佳 SET1 130R 全站仪，采用方向法观测，在附合导线两端与 CP 点联测时增加 2测回。方向观测时，遵循 “ 后 -前 -前 -后 ” 为一测回，观测前进方向的左角。仪器及后视镜基座的对中误差均小于 1mm ，白天作业时打伞遮阳。 导线边长测量，读数至毫米。距离和竖直角往返各观测 2 测回。每个测回间重新照准目标，一测回读数 2次，测距长度应考虑气象、常数改正，气象数据取测站上的观测值，气象观测时待气压计、温度计与周围环境一致后测记气象数据，气压计、温度计避免受日光暴晒和辐射。气象数据、常数直接输入全站仪自动改正。采用观测垂直角直接计算平距。 角度与距离观测的各项限差如下 表所示。 26 / 48 水平方向观测限差 边长观测限差 CP 控制点的定位精度 对于高速铁路建设中各测量环节的体会与心得 第一章 时代背景 高速铁路是现代世界铁路的一项重大技术成就，它集中反映了一个国家铁路 牵引动力、线路结 构、车辆技术、制造工艺、列车运行控制、运输组织和经营管 理水平等方面的发展和进步，也集中体现了一个国家科技和工业化发展的水平以 及铁路运输组织管理的水平。其定义是指列车在主要区间能以 200KM/H以上速 27 / 48 度运行的干线铁道称为高速铁路，其按动力划分为集中型与分散性，转向划分为 独立式与铰接式。世界铁路在速度区间上的划分规定为：时速 100-120KM/H称 为常速， 120-160KM/H 称为中速， 160-200KM/H 称为准高速或快速，时速 200-400KM/H 称为高速，时速 400KM/H 以上称为特高速。我国第一条高速铁路 是京津城际铁路，于 XX 年 8 月 1 日开通运营。之后开建及在建昌九 城际、石太客运专线、长吉城际铁路、 胶济 客运专线、沪宁高铁、武广客运专线、郑 西高速铁路、温福线、汉宜线、京沪线、福厦铁路，成灌高 28 / 48 铁、沪杭高铁、沪宁城际铁路、广珠城际铁路、海南东环铁路、京沪高速铁路。 本人所参与修建的是沪昆线杭长段及沪昆线贵昆段。 第二章 主要技术要求 一、线路特征 1、高平顺性：是设计、建设高速铁路的控制性条件，也是高速铁路有别于中、 低速铁路的最主要特点之一。因此，必须从线形、路基、道床、钢轨、桥梁等各 方面采取保证措施，才能实现高平顺性要求。 2、高稳定性：稳定、沉降小且沉降均匀的平顺路基是高平顺性轨道的基础。路 基的稳定性主要靠控制路基工后沉降、不均匀沉降以及路基顶面的初始不平顺来 29 / 48 保证。 3、高精度、小残变、少维修：严格控制轨道铺设精度是实现轨道初始高平顺的 保证。 4、宽大、独行的线路空间。 5、高标准的环境保护。 6、开通运营之日，列车即以设计速度运行。 7、运营中，实行科学的轨道管及严密的防灾安全监控。 二、线路平面的要求 线路平面是由直线和曲线组成。曲线一般能较好的适应地形变化，减少施工工作 量。 30 / 48 轨道的高平顺性，要求其空间线路曲线尽可能平滑，即线路平纵断面的变化尽可 能平缓。 正线线路的平面圆曲线半径应因地制宜，合理选用。优先选用常用曲线半径，慎 用最小和最大曲线半径。必要时刻采用最大与最小曲线半径间 100m整倍数 的曲 线半径。 三、线路纵断面要求 1、坡度的设计应适应地形，合理选用。 2、区间正线的最大坡度应根据地形条件和动车组功率，经牵引计算验算并经技 术经济比选分析后确定。 31 / 48 3、竖向离心力和竖向离心加速度对列车运行的安全性和旅客舒适性有影响，因 而，竖曲线半径决定于列车运行的安全性和旅客乘坐的安全性和旅客乘坐的舒适 性要求。 四、高速铁路对轨道的要求 1、稳定的轨道结构：高速铁路对轨道结构的设备和 材质都有比较大的加强，轨 道各部件的静力强度已不是对轨道整体结构承载能力起控制作用的因素。 2、平顺的运行表面：为保证列车高速运行的需要，要求轨道必须提供平顺的运 行表面 。 32 / 48 3、良好的轨道弹性：高速铁路轨道结构能否具有良好的弹性十分重要，轨道具 有良好的弹性，不仅可以使轨道具有较强的抗振动与抗冲击能力，而且有利于减 少噪声干扰，因此，轨道 结构具有良好的弹性是各国高速铁路追求的目标。 4、可靠的轨道部件。 5、便利的养护维修。 第三章 施工流程及流程中涉及的测量工作 一、路基线下部分 1、根据设计院的钉桩资料进行施工复测，恢复线路中间桩位，加密水准点，测 量路基横断 面，放出征地红线桩，限差 100mm。 33 / 48 2、开挖排水沟 沿着地界线挖出排水沟，排出原地面积水，沟深 80cm，并每隔 100m 在路基两 侧对称的开挖集水井，用水泵抽出积水。此 环节需测量放样出排水沟及结构物平 面位置及高程。 3、基底处理 根据地质资料和基底轻型动力原位测试结果，可能需要进行路基 CFG 桩加固或 换填。此环节需要测量放线出 CFG 桩位及标高测量，换填范围及换填深度。 4、填料选择和室内试验 经过详细调查， 本标段内的利用方主要为碎石沙砾，属 AB组填料。之后进行 34 / 48 弃土及路基碾压及压实度试验，这些环节与测量关系较小，不详细描述。 5、断面复测 填前碾压完成并经验收达规定的压实度后，对原地面进行断面测量，以确定填方 工程数量并作为以后计量支付的依据。断面经监理工程师复核签字认可后即可测 设路基坡脚线及中线。 6、相关测量详述 路基因其位置相对于桥梁来说施工工艺相对繁琐，同时其可调性也较好，在做线 下时测量人员及施工方亦有较多选择，这里就个人所遇到的路基结构物及相关接 35 / 48 触过的测量工作叙述一二。 征地 征地需要采集路基的红线位置及所征地范围，其交叉区域为线路占用面积，可使 用 CAD计算出征地面积。建议使用 GPS-RTK进行，相关技术指标， 限差 50mm。 边桩及水 沟测量 边桩及水沟在红线范围内，其依据高程计算偏距 D?(H实测 ?H设计） *i?d主线偏距 ?X结构物位置 D?(H设计 ?H实测） *i?d主线偏距 ?X结构物位置 结构物放样可 以利用计算器事先编写的程序计算出里程偏距，也可以使用线路的 切线方位角计算。 36 / 48 XB?XA?dcosa YB?YA?dsina aAB?a线路中线切线方位角 ?a线变角其中 d为 A至 B的距离，a 为 A 至 B 的工程独立坐标 北方向。 、断面测 量 在施工进行在一定阶段的时候，有必要对当前断面进行测量，为下一步施工提供 基础数据，建议使用 GPS-RTK方法测量，全站仪亦可。处理软件可以使用南方 CASS，也可以使 用 CAD画出断面图。 、路基沉降观测 当路基填土及压实度到达一定程度时，要求埋路基沉降观测37 / 48 点，对 路基的稳定性进行测量。 桥梁线下部分 桥梁施工控制网的建立 平面控制网的建立 平面控制网的建立宜布设成自由网，沿线路方向前进。可以采用 GPS 静态观 测，也可以采用导线测量或三角网测量。第一级控制网的边长宜为桥梁轴线 倍，并应符合相关规范。施工控制网由一级控制网 CPI加密成线路平面 控制网 CPII。处理采用 GPS相关处理软件与导线处理软件，精度满足要求则可 以使用。 38 / 48 高程控制网的建立 高程控制网采用国家二等水准测量，符合相关测量规范及限差要求。 桥梁施工工序及各部分相关测量工作 桥梁支撑部分 -孔桩 放样采用极坐标法、坐标法、多点交会法。灌注桩及摩擦桩放样限差 40mm，群 桩中间桩 D/5最大 100mm， 外缘 D/10。 承台、墩身、墩台帽 承台轴线限差 6mm，顶面高程 ?8mm，墩身轴线 4mm，顶面高程 ?4mm，台帽 轴线 4mm，支座位置 2mm，支座顶面高程限差简支梁 4mm，连续梁 2mm。 39 / 48 桥梁安装测量 预制梁支座中心测量允许误差 2mm，高程限差 2mm。悬臂梁及钢梁参照相关技 术标准 . 隧道线下部分 平面控制网的建立 隧道洞外采用 GPS 联测三角网或大地四边形，洞内采用导线测量。 测量设备：测角 1 及以上，测距 1+2ppm及以上可自动搜索棱镜全站仪，一套已验证好棱镜常数的棱镜，稳定性上佳的脚架，温度计，气压表，手电。 测量方法：可以采用附合导线，亦可以采用结点法，隧道长度较大时使用陀螺经纬仪进行真北方位角校正。 处理数据：智能仪器带多测回测角的情况下可以直接导出数40 / 48 据交与软件生成 in2文件平差，半自动或是手动的情况下手动编写 in2文件交与软件平差，建议平差之前手动计算一遍。 附：陀螺经纬仪测量真北方向转向为坐标北方向方法 a坐标北 ?a真北 ?r当地子午收敛角 当地的子午收敛角可以去当地测绘部门询问。 小提示：一定要设置正确的大地高，温度和气压。建议在晚上测量进洞段。定期复核。 高程控制网的建立 采用国 家二等测量闭合。需符合相关技术指标。 隧道竖井联系测量 作业前，应对联系测量的平面和高程起算点进行检核。竖井联系测量的平面控制，宜采用光学投点法、激光准直投点法、陀螺经纬仪定向法或是联系三角形法；对于开口较大、分层支护开挖的较浅竖井也可以采用导线法。竖井联系高程测量宜采用悬挂钢尺或 钢丝导入的水准测量方法。 41 / 48 隧道洞内施工测量 隧道中线使用坐标法或极坐标法测设，大型机械施工采用激光导向，方向应定期校核。隧道衬砌前应复核中线之后应复核断面超欠挖状态。 四 线上部分 线上部分开建前，应先建立 CPIII 网， CPII 点 400-600m 布设一个，桥梁布设于桥梁固定端，路基布设于路基主线外侧，隧道可布设于电缆槽上面与水准共用， 中铁十七局武广客运专线轨道调整 及联调联试工作总结 中铁十七局武广客运专线项目经理部 曹宁宇 武广客专 XXTJ 标 9 单元位于广东省韶关、清远、广州市花都区境内，起讫施工里程为： DK1989+500-DK2056+400，去除短链影响和隧道标 10km 以外实际施 工长度公里。主要工42 / 48 程有路基、桥梁、涵洞、隧道及明洞、无砟轨道、公路跨线桥、人行天桥、环保、水保工程、临时工程等。管段内黄秋山隧道列为全线重点工程。 第三阶段联调联试于 9 月 13 日开始， 9 月 20 日测试动车在大瑶山 3 号隧道试验速度已达 350 公里 /小时；第四阶段联调联试于 10 月 14 日开始， 12 月 1 日结束。 12 月 9 日国产CRH3 型 “ 和谐号 ” 重联动车组在武广铁路客运专线的试运行中，以公里的时速刷新世界高速铁 路运行速度的最高纪录。 12月 26日正式开通运营。通过第三、 第四阶段联调联试，深感如履薄冰，责任重大，总结几条，抛砖引玉，希望能够引起各级领导对施工质量的足够重视： 一、良好的线下工程质量是确保轨道质量的基础和前提 1、隧道工程。应精心组织和施工，严控开挖断面、抓好初期支护、和防排水，认真做好二衬施工，保证隧道品质。确保隧道工程无漏水、无翻浆冒泥现象、底板稳定，某局的某隧道就是因为底板排水没做好，导致底板上拱，严重影响了第三阶段联调联试。我管段某些隧道也有渗漏水现象。 43 / 48 2、路基工程。客运专线的每一段路基工程都是重要的土工构筑 物，每一个工点都是科研项目，每一个试验检测数据都事关建设成败，这个观念必须树立。必须从路基填料选择、填筑工艺、沉降监测三方面进行重点控制，认真抓好填料选择的源头，通过加强过程控制、注重细节管理，确保路基施工质量。现在看来我管段大部分路基都或多或少存在沉降，有些甚至还比较严重，静态和动态调整时为调顺线形，有些轨枕上已加垫了 3块 调高垫板。这些都是盲目施工赶进度造成的。 3、桥梁工程。必须对桥梁施工工艺、原材料、施工过程、成品检验等过程逐级分层把关，墩台实测沉降值不得大于5mm，沉降趋于稳定。必须保证制梁碎石母材强度达到两倍梁部混凝土制梁强度 100MPa，确保梁部混凝土弹性模量达标，保证梁体弹性变形与设计挠度相符。联调联试期间桥梁的质量稳定，桥梁挠度变化对无砟轨道精度的影响很小。 二、无砟轨道施工的高精度是保证轨道质量达标的根本 1、武广客运专线无砟轨道设计时速 350 公里，施工的高标准不言而喻。我们充分利用种种有效手段，如参加武广公司44 / 48 组织的各种培训，请外方专家和国内专家讲课，去铁八局试验段和其它局学习参观等方式，教育各级领导干部、管理人员、作业人员提高认识，改变观念、重视质量，把无砟轨道施工质量当 作工作的重中之重来抓，而且是常抓不懈，时刻坚持。抓主要环节，抓关键工序，抓过程控制。反复强调过程决定结果，细节决定成败。 2、先进的生产力是优质高效完成施工任务的前提。必须选择高素质的管理人员和专业化的施工队伍参与施工。必须购臵大批先进实 用的施工设备，备足经验丰富的各级管理人员、各专业技术人员和现场作业人员，尤其是现场质检人员、测量人员和试验检测人员。事实上，由于管理体制、局处利益等方面的原因，购臵设备存在延期付款的情况，导致设备迟迟不能上场，现场各类管理和技术人员严重短缺。 3、精心组织、令行禁止，科学施工是无砟轨道施工的根本 在XX年 5 月份，我们就开始着手无砟轨 道试验段施工，对路、桥、隧及过渡段施工等各种工况进行了模拟试验，希望能够初步掌握了各种工况下的施工工艺和施工技术，对设备进行调试，发现设备问题能够在正式施工前予以解决，而且达到4