客运专线轨道基准点(GRP)测量技术方案-101109

1、新建铁路合肥至蚌埠客运专线轨道基准点（GRP）测量技 术 方 案中铁工程设计咨询集团有限公司航测遥感研究院工程咨询证书甲级20120070098 测绘资质证书甲级11001015 2010年11月 北京文件编写单位：中铁工程设计咨询集团有限公司航测遥感研究院编 写： 张银虎复 核： 张 江审 核： 张大春院总工程师： 张金龙目 录一、任务依据.1二、工作范围及内容.1（一）工作范围.1（二）工作内容.1三、工程概况.1四、技术要求.2（一）执行的标准及规范.2（二）平面坐标系与高程系统.3五、轨道基准点（GRP）测量.3（一）主要技术要求.3（二）仪器设备、软件及人员配置.3（三）GRP点的埋

2、设.5（四）GRP点的平面测量.7（五）GRP点的高程测量.10六、轨道基准点（GRP）的维护.13七、上交与存档资料.13附件一 轨道基准点（GRP）测量成果表.15附件二 轨道基准点（GRP）自由设站精度记录表.16附件三 轨道基准点（GRP）测量成果评估申请表.17合蚌客运专线轨道基准点（GRP）测量技术方案合蚌客运专线轨道基准点（GRP）测量技术方案一、任务依据根据京福铁路客运专线安徽有限责任公司计划安排，按照高速铁路工程测量规范TB10601-2009（铁建设2009196号）和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200920号）文件，对合蚌客运专线轨道基准点（GR

3、P）测量技术方案进行编制。二、工作范围及内容（一）工作范围工作范围为合蚌客运专线起点DK0+000至终点合肥站DK129+341，以及合肥枢纽联络线16.1km，全长约145.4km。（二）工作内容按照高速铁路工程测量规范TB10601-2009（铁建设2009196号）文件要求，在CP控制网测量评估验收后和轨道板施工前，需要进行轨道基准点（GRP）测量。轨道基准点（GRP）测量的主要内容包括：（1）轨道基准点（GRP）的埋设；（2）轨道基准点（GRP）的平面测量；（3）轨道基准点（GRP）的高程测量。三、工程概况合蚌客运专线位于安徽省中部，北起蚌埠市，南至合肥市，沿途经过合蚌客运专线轨道基准

4、点（GRP）测量技术方案凤阳县、淮南市和长丰县。合蚌客运专线北连正在建设的京沪高速铁路，南接合肥枢纽与合宁、合武铁路相衔接，是京沪高速铁路与沪汉蓉快速客运通道间快速连通线，也是京福高速铁路的重要组成部分。合蚌客运专线基本为南北走向，横跨东经117°06117°27，北纬31°5732°57。全线地处安徽省中部地区，为安徽省经济较为发达地区。地区属于南亚热带季风气候，气候温和，降雨在年内分配不均匀，春夏多雨，多造成洪水。合蚌客运专线正线线路全长129.341km，联络线及绕行线约26.1km。全线设立6个车站，依次为蚌埠、蚌埠南、淮南东、水家湖、合肥北城、

5、合肥。本线铁路全线铺设CRTS型板式无砟轨道，最小曲线半径为7000m，线路设计时速300350km/h。四、技术要求（一）执行的标准及规范（1）高速铁路工程测量规范TB10601-2009（铁建设2009196号）；（2）高速铁路无砟轨道工程施工精调作业指南（铁建设函2009674号）；（3）精密工程测量规范（GB/T15314-1994）；（4）工程测量规范（GB50026-2007）；（5）国家一、二等水准测量规范（GB/T 12897-2006）；（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200920号）（7）新建铁路合肥至蚌埠客运专线CP轨道控制网测量作业指导书。合

6、蚌客运专线轨道基准点（GRP）测量技术方案（二）平面坐标系与高程系统1、平面坐标系平面坐标系全线统一采用既有CP网的工程独立坐标系，参考椭球体为WGS84椭球体参数（长半轴为6378137m，扁率1/298.257223563），中央子午线为117°15，投影面大地高为30m。2、高程系统高程系统采用既有高程控制网的系统，即采用1985国家高程基准。五、轨道基准点（GRP）测量（一）主要技术要求GRP点的测量必须在CP轨道控制网评估通过后方可进行。GRP点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点之间的平面和高程相对精度应满足表5-1的要求。 表5-1 相邻GRP点间

7、相对精度要求平面高程（二）仪器设备、软件及人员配置1、仪器设备配置（1）平面测量仪器设备GRP点平面测量应采用智能型全站仪，如Leica TS30、TCA2003、TCRP1201、Trimble S8等，配合CP精密棱镜和GRP点精密基座及精密小棱镜进行测量。每个测量组需配备的设备及其精度要求如表5-2所示。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。合蚌客运专线轨道基准点（GRP）测量技术方案表5-2 GRP点平面测量设备设备类型 全站仪精度指标 方向标称精度 测距标称精度 精密棱镜CP棱镜组件重复性与互换性安装精度温度计 气压计 对中精密基座 精密小棱镜 木质脚架温度读取精度

8、气压读取精度精度 1 1mm+2ppm 10个/工作面 X和Y H1个/工作面 1个/工作面 1个/工作面（2）高程测量仪器设备GRP点高程测量应采用电子水准仪与配套铟瓦尺进行。每个测量组需配置的设备及其精度如表5-3所示。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。表5-3 GRP点高程测量设备设备类型 电子水准仪 水准标尺 水准尺适配器 CP高程杆 木质脚架精度指标 M整体铟钢条码水准标尺1个/工作面 1个/工作面 1个/工作面2、软件配置GRP点的外业观测，应该采用智能型全站仪在自动观测软件的控制下进行自动观测。GRP点的

9、外业观测、数据计算和平差处理，应采用铁道部合蚌客运专线轨道基准点（GRP）测量技术方案主管部门评审合格的软件，而且全线GRP点数据处理软件应统一，同时数据处理软件应与全站仪数据采集接口兼容。3、人员配置（1）每个平面测量组司镜员：1名，负责全站仪的架设及目标观测。操作员：1名，负责自动观测软件的操作与测量协调。跑镜员：1名，负责GRP点测量时依次挪动GRP点上的基座和棱镜。（2）每个高程测量组司镜员：1名，负责水准仪的架设、读数与测量协调。跑尺员：1名，负责跑尺。（三）GRP点的埋设1、GRP点设计坐标计算GRP点埋设之前，首先需要计算直线段、圆曲线段和缓和曲线段上欲埋GRP点的设计坐标。计算

10、时要考虑圆曲线段和缓和曲线段超高对GRP点设计位置的影响，以保证后续放样工作的顺利开展。2、GRP点的放样混凝土底座板或支承层施工完成并张拉连接锁定后，依据CP控制点，采用全站仪自由设站极坐标法进行GRP点的放样。自由设站观测的CP控制点不宜少于3对，且相邻测站重复观测的CP控制点不宜少于1对。GRP点放样时，自由设站点的精度应满足表5-4所示要求，CP控制点的坐标不符值应满足表5-5所示要求。若CP控制点坐标不符值超限时，应在保证CP控制点不少于2对的前提下，剔除超限CP点后重新设站，直到满足要求为止。合蚌客运专线轨道基准点（GRP）测量技术方案表5-4 GRP点放样时自由设站点精度要求项

11、目中误差 X Y H 方 向 2mm 2mm 2mm 3''表5-5 CP控制点坐标不符值限差要求项 目控制点坐标不符值 X Y H ±2mm ±2mm ±2mm在自由设站点和CP点精度均满足要求后，即可对GRP点进行坐标放样，且放样距离不应大于100m，放样点平面定位允许偏差不应大于5mm。3、GRP点的埋设GRP点应埋设于混凝土底座板或支承层上，其与轨道定位点连线应垂直于轨道中线，并分别向两侧偏离轨道中线0.10m。GRP点在曲线地段应设于轨道中线的内侧；在直线地段应位于线路中线的同一侧，且与轨道板定位点分设于线路中线两侧。当直线段前后的GRP

12、点不在同一侧时，应在直线段予以变换调整，不得在曲线段上进行调整。GRP点标志采用专用的GRP基标钉，埋设时在放样点钻孔并采用粘合剂进行锚固。GRP点的标志和现场埋设如图5-1所示。GRP点标志 GRP点现场埋设图图5-1 GRP点标志与现场埋设图合蚌客运专线轨道基准点（GRP）测量技术方案4、GRP点的编号GRP点按左右线分别进行编号，编号时参考轨道板板号，统一为六位数，具体规则为：8（左线）/9（右线）+×××××（五位数板号）。（四）GRP点的平面测量1、平面测量标志GRP点平面测量标志应采用具有强制对中功能的精密基座以及配套的精密棱镜，如

13、图5-2所示，所有使用的基座和棱镜必须检定合格并在有效使用期内。观测CP控制点时应采用与CP控制网测量时相同的棱镜组件。图5-2 GRP测量精密基座（左）和配套精密棱镜（右）在进行GRP点平面测量时，为保证相邻GRP点间的相对精度，一个测站应只用一个精密基座进行，并在测量前对所使用的精密基座的气泡进行校正。每次安置精密基座时，要精确整平。在基座移动过程中，棱镜应始终正对全站仪。2、外业测量（1）GRP点平面测量应在底座板张拉连接并锁定后，粗铺轨道板之前进行。平面测量可分测段测量，测段长度不应小于300m。（2）左、右线GRP点的测量，应分别设站观测。全站仪设站点应尽量靠近GRP点的连线方向，并

14、保证本站观测的所有GRP点位于全站仪同侧。（3）每一测站观测的CP控制点不应少于4对，每一测站重复观测上一测站的CP控制点不应少于2对。测站离最近的CP控制点的距离不宜小于15m，以保证CP点的测量精度。合蚌客运专线轨道基准点（GRP）测量技术方案（4）每一测站观测的GRP点宜为1114个，且重复观测上一测站的GRP点不应少于5个。GRP点距测站点的距离不应小于10m，以确保GRP点的测量精度。（5）GRP点测量时，首先利用全站仪观测4对CP控制点进行自由设站检核。自由设站点的精度应满足表5-6所示要求，CP控制点的坐标不符值应满足表5-7所示要求。若CP控制点坐标不符值超限时，在保证CP控制

15、点不少于3对的前提下，应剔除超限CP点重新自由设站，直到满足要求为止。每一站的自由设站精度都应留有记录，见附件二，以备查询归档。表5-6 GRP点平面测量时自由设站点精度要求项 目中误差 X Y H 方 向 0.7mm 0.7mm 0.7mm 2'' 注：连续桥、特殊孔跨桥自由设站点中误差可放宽至1.0mm。表5-7 CP控制点坐标不符值限差要求项 目控制点坐标不符值 X Y H ±2mm ±2mm ±2mm（6）GRP点测量时，应采用全站仪正镜位进行多次观测。具体观测顺序为：先观测所有CP控制点，再由远及近依次观测所有GRP点，CP控制点和GRP

16、点分次交替进行观测。为保证搭接精度，测站间采取单向后退模式进行搬站，即搬站的方向和GRP点测量的方向一致。GRP点平面测量方法如图5-3所示。合蚌客运专线轨道基准点（GRP）测量技术方案图5-3 GRP点平面测量方法示意图（左线）（7）GRP点的观测不应少于3次，CP控制点的观测不应少于4次。每次观测值间的坐标较差应满足表5-8所示限差要求，超限时应及时进行补测或重测。 表5-8 GRP点平面测量外业限差要求控制网名称GRP点和X坐标最大值最小值较差 Y坐标最大值最小值较差 备注 每次观测值间（8）GRP点平面测量时，在记录坐标值同时应记录边长、角度观测值。（9）每天测量结束时，应尽量保证最后

17、预留搭接的5个GRP点位于同一片梁上，但不能位于连续梁上。3、数据处理和平差（1）平面数据平差之前，应对每个测站观测的CP控制点和GRP点的各次坐标测量值求均值，比较测量值和均值较差，检核外业观测数据的精度。各次坐标测量值与其均值较差应满足表5-9所示要求。表5-9 GRP点平面测量各次坐标值与其均值较差限差控制网名称（2）通过对每个测站观测的CP点间实测距离与已知坐标反算距离合蚌客运专线轨道基准点（GRP）测量技术方案间的较差进行分析，并分析平差后各CP点的残差值，来判定CP点的稳定性。各项指标限差如表5-10所示。表5-10 CP点稳定性检核指标控制网名称 CP点间实测距离与坐标反算距离较

18、差GRP点 CP点平差后残差值 X Y 最后参与平差的 CP点数量 4且与上一测站共点不少于2个 ±4mm ±2mm ±2mm（3）每个测站观测数据检核完成后，利用专业的GRP点数据处理软件，采用本站联测的稳定的CP点进行单测站GRP点坐标平差计算。（4）测站间重复观测的GRP点采用余弦函数平滑的方法进行处理，重复观测的 GRP点平面搭接精度应满足表5-11所示要求。表5-11 GRP点平面测站间搭接指标控制网名称 搭接点个数 搭接点横向偏差搭接点纵向偏差搭接区超限GRP点个数2且不连续 GRP点（五）GRP点的高程测量1、高程测量标志GRP点高程测量时，测量水准

19、尺需使用满足精度要求并与GRP点测钉匹配的水准尺适配器，如图5-4所示。观测CP控制点时应采用与CP网测量时相同的测量组件。合蚌客运专线轨道基准点（GRP）测量技术方案图5-4 GRP点高程测量水准尺适配器及其安装示意图在同一测段内的所有GRP点高程测量时应采用同一把水准尺及其配套的水准尺适配器。水准尺适配器常数需在每次测量前用千分尺进行测定，精确到0.1mm，并留有记录。该常数在外业不考虑，统一在内业数据处理时进行改正。2、外业测量（1）GRP点高程测量应在轨道板初铺之后进行，以避免二期荷载对GRP点的高程造成影响。高程测量可分测段测量，测段长度不应小于300m。（2）左右线GRP点高程测量

20、应分别进行。（3）GRP点高程测量前，需采用“后-前”模式对测量区段所有同侧CP点进行联测，以便于确定起始的两个稳定CP控制点。CP点间高程闭合差fh满足（式5-1）所示要求。fh=a+b×S （式5-1）式中：a- CP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）。（4）GRP点高程测量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。测量时水准仪设站点应尽量位于相邻两个CP点之间，以两个稳定的CP点为基准进行附合路线测量，其余CP点均作为转点，测段内所有GRP点均作为中视点进行测量。同一测段应进

21、行往返测量。GRP点高程测量如图5-5所示。若同侧部分CP点被破坏，也可采用对侧CP点代替，但往返测需合蚌客运专线轨道基准点（GRP）测量技术方案联测相同CP控制点。在坡度较大处也可以采用GRP点作为转点，但往返测需采用相同的转点。图5-5 GRP点高程测量示意图（左线往测）（5）GRP点高程测量测站的技术要求如表5-12所示。表5-12 GRP点高程测量主要技术要求 前后视距差 前后视距累计差 视线高 测量模式后-中中-前（BF）2m（对CP） 4m（对CP）（6）测段内相邻测站间需重复观测1个GRP点，不同测段间重复观测的GRP点不应少于5个。（7）测段搭接时必须使用上一测段最后一个CP点

22、作为本测段起始站的后视点。3、数据处理和平差（1）GRP点高程测量的数据平差前，应按（式5-1）、表5-12的要求对每个测段的CP点高程闭合差和外业观测数据质量进行检核。（2）每个测段观测数据检核完成后，利用专业的GRP点数据处理软件，采用联测的稳定的CP点进行单测段GRP点高程平差计算。平差后GRP点往返测高程较差应满足表5-13所示要求。合蚌客运专线轨道基准点（GRP）测量技术方案表5-13 GRP点重复观测点及往返测高程较差要求 控制网名称GRP点（3）测段间重复观测的GRP点应采用余弦函数平滑的方法进行处理，重复观测的 GRP点高程搭接精度应满足表5-14所示要求。表5-14 GRP点

23、高程测量测段间搭接精度要求 控制网名称GRP点 搭接点个数 各GRP点搭接区竖向偏差 搭接区超限GRP点个数 5 ±0.3mm 2且不连续六、轨道基准点（GRP）的维护GRP点作为轨道板精调的基准点，其稳定性将直接影响轨道板精调的精度和质量，因此对GRP点要严加保护，确保其稳定性。在安装轨道板的时候要注意不要碰撞GRP点，GRP点所使用的测钉应严格保护，尽量避免其磨损，以免由于测钉磨损造成轨道板精调时的测量误差。七、上交与存档资料1、数据整理GRP点测量完成后，需按照统一的方式进行数据整理，以备存单、检查、评估提交时使用。文件夹命名为“*标*工区（*年*月*日）左线或右线（起始里程）”。文件夹中应包括：CP坐标成果表（excel格式）、控制点文件（txt格式）、平面原始观测数据(包括被搭接站)、高程原始观测数据、工程项目以及GRP点成果表（见附件一）、GRP点里程表（excel格式）、备注说明（txt格式）等文件。合蚌客运专线轨道基准点（GRP）测量技术方案2、资料归档（1）技术总结报告GRP点测量完