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高铁线下工程施工控制测量 Tel E mail 一高铁控制网介绍 一 高速铁路工程测量特点 1基本特点是行车速度高 250 350km h 舒适性高 轨道的平顺性要求高 轨道的平顺性是限制行车速度和舒适性的基本因素 2高速铁路测量技术含量高 勘测精度要求高 难度大 轨道系统精度达到毫米级 对应的线路轨道设计高程面坐标系统的投影变形值不宜大于10mm km 3高速铁路工程对工后沉降要求极高 沉降变形观测工作贯穿始终 4高速铁路测量仪器的自动化程度高 技术含量及精度指标高 一般施测方法使用GPS作控制 全站仪带有马达和伺服驱动系统 电子水准仪作二等水准及轨道系统无线遥控操作等 我们接下来主要讲高铁线下控制测量 传统铁路控制测量采用的控制方法 测量手段以及高铁线上工程控制测量不讲述 二 高铁工程控制网布设 1布网原则 先整体后局部 分级布网 逐级控制 2平面控制网 高铁工程平面控制网应在框架控制网 CPO 的基础上分三级布设 第一级为基础平面控制网 CPI 主要为勘测 施工 运营维护提供坐标基准 第二级为线路平面控制网 CPII 主要为勘测和施工提供坐标基准 第三级为轨道控制网 CPIII 主要为轨道铺设 运营维护提供控制基准 3高程控制网 高程控制网分二级布设 第一级线路水准点控制网 为高速铁路工程勘察设计 施工提供高程基准 第二级轨道控制网CPIII 为高速铁路轨道施工 维护提供高程基准 三 平面控制网精度要求及网形布设方式1各级平面控制网设计的主要技术指标 2CPO CPI CPII控制网GPS测量的精度指标 3各等级GPS测量控制网的主要技术指标 4各等级GPS测量作业的基本技术要求 5CPI组网形式 6CPII组网形式 二现场实施 一 责任主体划分勘察设计院 负责CPO CPI CPII控制网的布点和测量 并提供成果数据 施工单位 负责CPI CPII控制网的定期复测和维护使用 负责CPII控制网加密点的布测和复测 竣工时移交相关资料 二 现场工作流程 1开工前交接桩由项目经理部 指挥部 总工组织 上级技术主管部门测量工程师和项目经理部相关人员参加 主动联系建设单位 设计单位及时进行交接桩 并通知监理单位参加 交桩书面资料包括 国家三角点 GPS点 导线点的位置 数据图表 中线 基线 桩表 线路资料图表 水准点表水准基点表等 交接时应按书面资料所列桩橛现场逐点交接并查看情况 各类桩点应完好无损 稳定可靠 并在现场作明显标识以利查找 必要时携带仪器找桩或补点 对缺失的点应在交接记录中注明 由设计单位补测或报建设单位解决 交接签认时 书面资料必须真实 齐全 桩点的布置和密度应符合测量规范要求 交接记录应写清存在问题或处理意见 并报上级主管部门和建设单位 对现场未找到的或已被破坏的桩点 应视为废桩 2控制网复测 1 复测目的 核对设计交桩是否正确 根据要求恢复控制点 2 复测准备 在复测前 首先把设计单位移交的有关资料 如线路平面图 线路纵横断面图 控制桩表 设计单位测量成果书等 进行室内检查和现场核对 全面了解线路与附近建筑物之间的关系及地形情况 根据需要布设加密控制点并进行固桩 在认真分析设计单位成果的基础上 编写测量实施方案 方案外业要采用与设计单位相同的作业方法 作业步骤 内业计算要体现解算方法 流程 成果要提供哪些的限差精度要求 根据测量方案进行仪器设备 人员 辅助工具和车辆等调配 并对人员进行业务培训和作业安全培训 为确保高速铁路轨道的线性 相邻施工标段 相邻施工单位之间应共同协商并现场确认交界处附近的同一对CPI平面控制点和同一个水准点作为搭接和公共点进行复测 双方应签订共用控制点协议并使用满足精度要求的相同坐标和高程成果 3 实施流程 不规范 复测方案报监理审批 无论批没批先干 基础平面控制网CP 复测 线路控制网CP GPS复测 线路控制网CP 导线复测 高程控制网复测 最好与平面控制网同步 内业计算提交测量成果报告 4 规范的复测审批流程 复测方案与技术设计 并报监理 业主审批 复测外业测量 监理平行作业或旁站 测量内业资料处理 复测成果报告 报监理 业主审查批复 5 复测方案与技术设计书编制内容 测量项目概况 任务来源 测区地理位置 测量范围 地形地貌概述 测区控制点的数量 保存情况等 作业依据 执行技术规范 设计资料等 测量仪器设备类型 数量等配置 测量人员组织等情况 设计资料与坐标系统参数 测量实施方案 测量精度 控制网组网方式 联测CP0方案 观测作业技术要求 测量操作程序等 测量进度计划 进度 质量 精度保障措施 对影响本期测量作业的因素做好处理预案 数据处理方案 拟使用的数据处理软件 外业数据的检核内容与控制指标 平差处理方案 起算基准数据的采用等 复测结果比较内容 包括坐标 距离 方位比较 测段高差 高程比较等 与限差指标 复测结论 提交成果资料清单 三 GPS外业操作及内业计算要求 1GPS外业作业要求 观测组必须遵守调度命令 按规定的时间同步观测同一组卫星 当不能按计划到达点位时 应及时通知其它各组 并经观测计划编制者同意对时段作必要的调整 观测组不得擅自更改观测计划 观测者到达测站后 应先安置好接收机使其处于静置状态 并应在关机状态下连接接收机 控制器 天线 数据链间的电缆 一般情况下 安装天线应利用脚架直接对中 对中误差应小于1mm 架设天线不宜过低 一般应距地面1m以上 圆盘天线间隔120度三个方向分别量取天线高 三次较差不大于3mm 取平均值 记录取值至0 001m 接收机开始记录数据后 应及时将测站名 测站号 时段号 天线高等信息输入接收设备 观测过程中 应注意观察并记录卫星变化的升落时刻 各通道的信噪比 接收信号的类型和数量 卫星信号质量 存储器余量与电池余量等 对特殊的变化过程 如刮风 下雨等作业中出现的异常情况 仪器显示的警告信息及处理情况等均应作必要的记录 卫星测量手薄中的内容应逐项填写 一个时段观测过程中严禁进行以下操作 关闭接收机重新启动 进行自测试 发现故障除外 改变接收设备预置参数 改变天线位置 按关闭和删除文件功能键等 观测员在作业期间不得擅自离开测站 应防止碰动仪器或仪器受震动 注意防止行人和其它物体靠近天线遮挡卫星信号 观测时 使用对讲机应距天线10m以上 使用车载台应离开天线50m以上 雷雨过境时应关机停测 并卸下天线以防雷击 观测记录应包括如下内容 接收机自动记录的信息包括 相位观测值及其对应的时间 卫星星历参数 测站和接收机初始信息 测站名 测站号 时段号 近似坐标及高程 天线及接收机编号 天线高 等 测量手薄的记录内容应符合规定 记录手薄中的记事项目应现场填写 不得事后补记或追记 经检查 调度命令已执行完毕 所有规定的作业项目已经完成并符合要求 记录和资料完整无误后方可迁站 外业记录的管理应符合下列要求 当天的观测记录数据应及时录入计算机硬盘 并拷贝成一式两份 数据文件备份时 不得进行任何剔除或删改 不得调用任何对数据实施重新加工组合的操作指令 测量手薄应按控制网装订成册 交内业验收 用于基线解算的起算点的WGS 84绝对坐标精度应不低于15m 各时段的基线解算应采用同一起算点推算所得WGS 84坐标 解算的基线向量结果应满足该仪器以及解算软件的质量指标 完成基线向量解算后 应检查同步环和独立环的闭合差以及重复观测基线的较差 并应符合下表的规定 2内业数据处理 表 基线质量检验限差表 当使用的接收机标称精度高于等级规定的a b值时 应采用接收机的标称精度计算 n 闭合环边数 当闭合环由长短悬殊的边组成时 宜按边长和等级规定的精度计算每条边的 并按误差传播定律计算环闭合差的精度 以代替表中的 计算环闭合差的限差 坐标转换时 应使用WGS 84参考椭球参数为基础 采用工程椭球直接投影法将大地坐标系转换为高斯平面坐标系成果 复测后的坐标计算应使用与设计坐标系相同的基准 如中央子午线经度 坐标系投影面高程和高程异常值等 控制点复测成果与设计成果比较可采用点间距离 方位 坐标比较的方法 以判别控制点是否满足精度要求 3视频演示GPS内业数据处理 LGO软件演示COSA软件演示 四 二等水准测量 二等水准基点的复测和加密测量可采用几何水准同时进行 高程控制网复测宜优先使用满足精度要求的电子水准仪 若采用补偿式自动安平水准仪时 其补偿误差 不应超过0 2 并应符合 国家一 二等水准测量规范 GB T12897 2006 高速铁路工程测量规范 的相关规定 水准测量作业的主要技术要求 观测的读数限差应符合下表的规定 水准测量主要技术标准 注 L为往返测段 附合或环线的水准路线长度 单位为km 水准测量作业的主要技术要求 二等水准测量应进行测段往返观测 测站观测宜采用下列观测顺序 往测 奇数站采用 后 前 前 后 偶数站采用 前 后 后 前 返测 奇数站采用 前 后 后 前 偶数站采用 后 前 前 后 由往测转向返测时 两根标尺应互换位置 水准测量观测读数和记录的数字取位 水准测量读数取位 水准测量计算取位水准测量作业结束后 应对外业观测数据进行各项指标检查 各项指标应满足上表要求 各项精度指标和限差满足要求后 采用严密平差计算 水准测量精度要求 每千米偶然中误差按下式估算 每千米全中误差按下式估算 式中 测段往返高差不符值 mm L 测段长或环线周长 km n 测段数 W 水准路线的环线闭合差 mm N 水准环数 当用每条水准路线测段往返测高差较差算得的高差偶然中误差M 和按环闭合差算得的全中误差Mw超限时 应先重测不符值或闭合差较大的测段 使其满足精度要求 与设计较差超限的测段应再次测量确