高铁GRP测量设计.docx

高铁GRP测量设计时间:2010-02-27 19:45:21 来源:项目施工文件作者:王荣旗我要投稿我要收藏投稿指南沪宁城际铁路 I 型板轨道基准点（ GRP ） 测量技术方案 一、 任务依据 为统一沪宁城际铁路轨道基准点（ GRP ）测量，保证轨道精调高效高质完成，根据沪宁城际铁路有限公司计划安排，按照客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定和高速铁路无砟轨道工程施工精调作业指南文件，对沪宁城际铁路 GRP 测量技术方案进行编制。 二、 任务范围及工作内容 （一） 任务范围 上海站至南京站，沪宁城际铁路正线无砟段，全长289.418km 。 黄渡至虹桥正线，下行线长15.8km ，上行线长14.58km 。 （二） 工作内容 根据沪宁城际铁路有限公司计划安排，按照客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定和高速铁路无砟轨道工程施工精调作业指南文件要求，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 埋设 （2） GRP 编号 （3） GRP 的测量 三、 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 ）； （ 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 ）； （ 10 ）沪宁城际铁路 CPIII 控制网测量技术方案（ 2009 年 7 月）； 四、 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 2、 GRP 放样 GRP 应采用全站仪自由设站坐标法放样的方法进行，自由设站观测的 CPIII 控制点不得少于 3 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 1 对。 GRP 放样时，自由设站点的精度应满足表 4-1 的要求。 表 4-1 GRP 放样自由设站精度 X 2mm Y 2mm H 2mm 定向精度 3 备注： GRP 的放样理论上可不考虑自由设站 H 方向高程的精度，但为了下一步检核 CPIII 控制点的不符值，应保留此精度指标。 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 4-2 CPIII 控制点不符值限差 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 控制点数量不少于 2 对的情况下，应将超限点剔除掉再进行自由设站。 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 设于突型挡台中心，按每 5m （ CRTSI 型轨道板长度）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1cm 。 （二） GRP 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） +XXX （里程整公里数） +XXX( 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 0.2 高程 0.1 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（ 1mm +2ppm ）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，通过与线路两侧 4 对 CPIII 控制点的联测，最终确定 GRP 坐标的目的。 （1） 平面测量标志 CPIII 控制点平面测量标志与沪宁城际铁路 CPIII 控制测量技术方案一致； GRP 平面测量则采用带有强制对中功能的精密基座与相应的精密棱镜。 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；若两同型号基座的可重复性和互换性精度能达到0.1mm ，则可用两基座同时进行，以提高测量效率，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（可视天气情况作相应调整），其中包括与上一个测站搭接的三个 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 4-4 GRP 测量自由设站精度 X 1mm Y 1mm H 1mm 定向精度 2 自由设站测量完成后和精度满足要求后， CPIII 控制点的坐标不符值应满足表 4-5 的要求。 表 4-5 CPIII 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 4-5 的要求，在保证 CPIII 控制点数量不少于 3 对的情况下，应将超限点剔除掉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 采用一个或两个精密基座依次挪动位置进行人工观测。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 的观测不应少于 4 个测回。测回间的坐标较差应满足下表 4-6 的要求。 表 4-6 GRP 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 0.6 0.8 测回间 6 ）同一测站每个测回 GRP 观测都应由远及近依次观测。 7 ）每一测站重复观测上一测站 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 5 个。 （ 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 点坐标和本测站搭接的第一个 GRP 合格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 的坐标测量值取平均值，计算单测回的坐标值与其均值的差值，其 X 、 Y 方向的限差为 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 控制点的已知坐标和本测站搭接的第一个 GRP 合格坐标作为起始值，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 坐标的差值在 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 与上一测站的 GRP 点的 X 、 Y 方向坐标较差均应小于 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 平面位置允许差为：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，以避免二期荷载对 GRP 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 CPIII 控制点的高程测量标志与沪宁城际铁路 CPIII 控制测量技术方案一致； 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；底部对中配件出厂时应精确测量其长度并对测量数据加以修正。 （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 4-7 GRP 高程测量主要技术要求 测站前后视距差（ m ） 测站前后视距累计差（ m ） 视线高度（ m ） 测量模式 2 4 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 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 (4-1) 式中： a-CPIII 点高程控制点的允许偏差，其值为 0.5mm ； b- 每公里水准往返测量的偶然中误差，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。 返测数据处理同往测。 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 5-1 GRP 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 +2ppm 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 5-2 GRP 平面测量设备及其精度要求 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。 3、 高程测量仪器设备 GRP 高程测量应采用电子说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密测定。 高程测量每个测量组需配置的设备如表 5-3 所示。 表 5-3 GRP 高程测量设备及其精度指标 设备类型 精度指标 精度要求 水准仪 M 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