深圳轨道交通11号线BT项目11310标轨道基础控制网测量技术方案-1025（详细）

1、深圳地铁11号线BT项目11310标轨道基础控制网测量施工方案 编 制： 复 核： 审 批: 中铁上海工程局集团有限公司深圳地铁11号线BT项目11310标项目经理部二一四年十一月二十三日目 录一、编制依据1二、工程概况1三、主要工作内容2四、平面坐标系与高程系统24.1 平面坐标系24.2 高程系统2五、轨道基础控制网测量25.1 轨道基础控制网测量准备工作25.1.1 人员配置25.1.2 仪器配置35.1.3 线下工程沉降和变形要求35.1.4 外业测量条件的 要求35.2 控制点的 布设45.2.1 主要技术要求45.2.2 地下隧道区间段控制点布设55.2.3 高架段控制点布设75.

2、2.4 车站控制点布设75.2.5 出入场线控制点布设85.3 控制点的 埋设95.3.1 测量组件95.3.2 控制点的 埋设115.3.3 控制点编号规则115.3.4 控制点点号标注125.3.5 控制点测量组件使用注意事项125.4 测量仪器设备及软件135.4.1 测量使用的 全站仪及棱镜135.4.2 测量使用的 水准仪135.4.3 外业测量使用的 软件145.5 轨道基础控制网平面测量145.5.1 主要技术要求145.5.2 外业测量方法145.5.3 与平面起算点的 联测155.5.4 外业记录165.5.5 内业数据处理165.6 轨道基础控制网高程测量185.6.1 主

3、要技术要求185.6.2 外业测量方法195.6.3 内业数据处理19六、轨道基础控制网的 复测与维护206.1 轨道基础控制网的 复测206.2 轨道基础控制网的 维护21深圳地铁11号线轨道基础控制网测量技术方案22一、编制依据(1)城市轨道交通工程测量规范(GB 50308-2008);(2)地下铁道工程施工及验收规范(GB 50299-1999);(3)城市测量规范(CJJ8-2011);(4)全球定位系统(GPS)测量规范(GB/T 18314-2009);(5)国家一、二等水准测量规范(GB/T 12897-2006);(6)高速铁路工程测量规范(TB10601-2009);(7)

4、国内高速铁路及客运专线无砟轨道的 轨道控制网(CP)测量相关经验;(8)铁道部有关规程规范、规则和标准以及相关验收规范等.二、工程概况深圳轨道交通11号线线路起于深南大 道北侧福田枢纽,终于莞深交界以南(深圳侧)碧头站.线路起点预留了 向东延伸的 条件,终点预留了 向北延伸至东莞,与东莞轨道交通接驳换乘的 条件.在松岗站接轨设松岗车辆段1座,在福永站接轨设机场北停车场1座.本标段为深圳市城市轨道交通11号线11310标,起至机场站道岔岔前小 里程YK31+422,终于碧头站大 里程YK51+532,共有10站9区间,其中YK38+550YK45+630段为高架段,正线铺轨总长度 共计20.09

5、5双线公里.道床型式有：双块式轨枕整体道床、短轨枕整体道床、现浇隔振垫式整体道床和预制隔振垫道床.沿线共设有机场北和沙后明挖段两个铺轨基地.工期目标： 2014年12月开始铺轨,2015年6月底 全线“短轨通” 2015年9月底全线“长轨通”, 2016年6月30日开通运营.三、主要工作内容本标段轨道基础控制网测量主要包括如下几项内容：(1)轨道基础控制网布点与埋设;(2)轨道基础控制网平面测量;(3)轨道基础控制网高程测量;(4)轨道基础控制网成果解算.四、平面坐标系与高程系统4.1 平面坐标系为保证控制网坐标系统的 一致性,轨道基础控制网平面坐标系应采用与既有平面控制网相同的 坐标系统.4

6、.2 高程系统轨道基础控制网高程系统采用与既有高程控制网相同的 高程系统.五、轨道基础控制网测量5.1 轨道基础控制网测量准备工作5.1.1 人员配置现场派遣项目负责人、技术负责人1名、现场安全负责人1名、现场作业测量技术人员6名,并根据工作需要适时增派技术人员.轨道基础控制网测量由专业测量队伍实施.施测单位及作业人员具有测绘资质证书,作业人员通过专业的 轨道基础控制网数据采集及数据处理培训或具备无砟轨道CP控制网测量经验.所有人员均熟练掌握轨道基础控制网测量流程及要点.5.1.2 仪器配置每个测量组需配备的 设备及其精度 要求如表5.1.2-1所示.所使用的 仪器设备具有相应的 检定证书,并

7、且在检定有效期内.数据采集和数据处理软件为中铁咨询研发的 高速铁路轨道控制网数据处理与平差软件,已通过相关部门评审与鉴定.表5.1.2-1 轨道基础控制网测量每测量组人员及仪器设备配置要求设备名称精度 指标数量全站仪(包括内存卡、内置电池等)测角精度 11台测距精度 1米米+2pp米电子水准仪0.3米米/千米1台水准标尺整体铟瓦条码水准标尺及适配器1副测量目标组件X、Y、Z三个方向的 重复性与互换性分别为0.4米米、0.4米米、0.2米米8个温度 计读取精度 0.51个气压计读取精度 0.5hpa1个测量棱镜高精度 、原装精密棱镜(Leica GPR 121)8个木脚架与全站仪相配的 、要求稳

8、定性好1个外挂电源与全站仪相配的 1个三角座测量棱镜精度 同测量目标组件1只外挂电源与全站仪相配的 1个5.1.3 线下工程沉降和变形要求轨道基础控制网测量应在桥梁线下工程施工完成后,且沉降和变形稳定后开展.5.1.4 外业测量条件的 要求由于轨道基础控制网对控制点间的 相对精度 有相当高的 要求,因此采用全站仪进行轨道基础控制网外业数据采集时必须高度 重视外部观测条件对测量精度 的 影响.(1)仪器设备的 检查：仪器及配套棱镜要定期检校,状态良好方可进行外业测量,仪器的 测量模式、单位、取位、限差,温度 、气压改正,加乘常数改正等均要正确设置.每个自由测站测量前,均应量测温度 和气压,并实时

9、输入全站仪对距离进行气象改正.温度 和气压量测误差应分别不大 于0.5和50Pa.(2)测量环境：观测时尽量避免施工干扰,注意视线方向不能有强光直射,视线不要贴近建筑物,以减弱视线的 折射,棱镜内不能有任何遮挡,观测期间视场空气介质均匀,自由测站附近不能有震动干扰.大 雾大 风天气不适宜观测,有阳光的 天气应该撑伞作业,夜间观测应避免强热光源对观测的 影响.测量时保证仪器及观测标志稳定,特别注意棱镜已知点基座的 安置.5.2 控制点的 布设5.2.1 主要技术要求轨道基础控制点应沿线路成对布设,点位布设应满足表5.2.1-1的 要求.表5.2.1-1 轨道基础控制点布设的 技术要求名 称纵向间

10、距高 度 备 注轨道基础控制点3060米高于轨面0.71.5米左右成对布设在隧道侧墙、中隔墙或站台廊檐上5.2.2 地下隧道区间段控制点布设在地下隧道区间段,轨道基础控制点应埋设在隧道侧墙上.控制点布设时应根据限界图中线路设备的 设计位置进行综合比选,选择结构稳定、高度 合适、便于控制网测量的 位置进行布点.本项目联络通道地段轨道基础控制点布设位置如图5.2.2-1所示.图5.2.2-1 联络通道地段轨道基础控制点布置图直线段单圆隧道轨道基础控制点布设位置如图5.2.2-2所示.图5.2.2-2 直线段单圆隧道轨道基础控制点布置图曲线段单圆隧道轨道基础控制点布设位置如图5.2.2-3、图5.2

11、.2-4所示.图5.2.2-3 曲线段单圆隧道轨道基础控制点布置图(一)图5.2.2-4 曲线段单圆隧道轨道基础控制点布置图(二)区间直线段双线矩形隧道限界图(有中隔墙)轨道基础控制点布设位置如图5.2.2-5所示.图5.2.2-5 区间直线段双线矩形隧道限界图(有中隔墙)轨道基础控制点布置图5.2.3 高架段控制点布设区间直线段双线高架桥轨道基础控制点布设位置如图5.2.3-1所示.图5.2.3-1 区间直线段双线高架桥轨道基础控制点布置图5.2.4 车站控制点布设直线段岛式站台车站矩形隧道区间轨道基础控制点布设位置如图5.2.4-1所示.图5.2.4-1直线段岛式站台车站矩形隧道区间轨道基

12、础控制点布置图直线段岛式站台车站高架桥轨道基础控制点布设位置如图5.2.4-2所示.图6.2-8 直线段岛式站台车站高架桥轨道基础控制点布置图5.2.5 出入场线控制点布设区间直线段双线敞开段轨道基础控制点布设位置如图5.2.5-1所示.图6.2.5-1 区间直线段双线敞开段轨道基础控制点布置图5.3 控制点的 埋设5.3.1 测量组件轨道基础控制点测量组件采用精加工元器件,由1Cr18Ni9不锈钢材料制作.轨道基础控制点标志重复安置精度 和互换安装精度 X、Y、Z三方向分别小 于0.4米米、0.4米米、0.2米米.控制点测量组件由预埋件、专用平面测量棱镜、高程测量杆三部分组成.(1)预埋件预

13、埋件在轨道基础控制网测量前进行埋设,用于连接专用平面测量棱镜或高程测量杆,进行后续平面或高程测量工作,如图5.3.1-1所示.图5.3.1-1 预埋件(2)平面测量采用精密棱镜1)采用与地下段轨道基础控制网平面测量时相同的 测量杆,反射面大 、精度 高的 Leica GPR121 原装精密棱镜(棱镜常数为0),该测量杆可以方便插入预埋件中,确保预埋件埋设不侵入界限,如图5.3.1-2、5.3.1-3所示.图5.3.1-2 平面测量棱镜图5.3.1-3 平面测量杆(3)高程测量杆高程测量时采用高程测量杆安装在预埋件中,如图5.3.1-4所示.图5.3.1-4 高程测量杆5.3.2 控制点的 埋设

14、轨道基础控制点应设置在稳固、可靠、不易破坏和便于测量的 地方,并应防冻、防沉降、防震动和抗移动.桥梁段轨道基础控制点成对布设在桥梁固定支座端,对于大 跨或多跨连续梁部分点可布设在活动端.预埋件埋设时,首先在选定位置大 致水平钻孔,采用25米米左右直径钻头,钻深55米米.埋设时应注意清孔干净、保证预埋件应尽量水平,采用速凝水泥或锚固剂填充孔位,然后安放预埋件,使速凝水泥或锚固剂沿预埋件外壁四周被挤出.速凝水泥或锚固剂凝固后进行检查,预埋件须稳固,标志内及标志顶面须无任何异物,并检查保护盖是否正常.在高架车站段埋设预埋件时,其外边缘应与车站廊檐侧面齐平,以免影响限界,严禁侵入限界.使用锚固剂应满足

15、建筑结构加固工程施工质量验收规范(GB 50550-2010)要求,锚固措施必须使得预埋件牢固,以确保长期稳固.预埋件埋设完成及不使用时,应加设保护盖,以防止异物进入预埋件内影响预埋件正常使用及安装精度 .5.3.3 控制点编号规则轨道基础控制点按照公里数递增进行编号,其编号反映里程数.位于线路里程增大 方向左侧的 控制点编号为奇数,位于线路里程增大 方向右侧的 控制点编号为偶数(在有长短链地段应注意编号不能重复).控制点编号统一为六位数,具体规则为：(上下行标识S或X)+(里程整公里数)+G(表示轨道基础控制点)+(该公里段序号).例如X26G01,其中 “X”代表下行,“26”代表里程数,

16、“G”代表轨道基础控制点,“01”代表1号点.5.3.4 控制点点号标注轨道基础控制点编号应明显、清晰地标在桥梁上冀缘内侧或车站廊檐上,同一路段点号标志高度 应统一.点号标志字号应采用统一规格字模,字高6厘米正楷字体刻绘,并用白色油漆抹底,红色油漆喷写点号.点号铭牌白色抹底规格为40厘米30厘米,红色油漆应注明工程线名简称、控制点编号、“严禁破坏”,每行居中排列,如图6.3-5所示.严禁采用手写标识.图5.3.4-1 轨道基础控制点编号标注示意图(单位米米)5.3.5 控制点测量组件使用注意事项(1)平面测量时,在将棱镜安装在预埋件上后,应旋转棱镜头正对全站仪.(2)测量完成后,应及时用保护盖

17、将预埋件盖上.(3)测量组件在搬运、运输过程中应用纸包裹,防止相互碰撞、磨损.(4)每三个月检查一次预埋件和塞子是否损坏,用小 毛刷刷除预埋件内灰尘.竖立的 预埋件如果灰尘积太厚,则用高压气枪吹净.5.4 测量仪器设备及软件5.4.1 测量使用的 全站仪及棱镜(1)轨道基础控制网平面测量使用的 全站仪标称精度 必须满足以下要求：角度 测量精度 ： 1距离测量精度 ： 1米米 +2pp米(2)全站仪应使用具有自动目标搜索、自动照准(ATR)、自动观测、自动记录功能的 智能型全站仪.如Leica TCA2003、Leica TCRP1201+、Leica TS30等.(3)观测前需按要求对全站仪及

18、其棱镜进行检校,作业期间仪器须在有效检定期内.(4)每台全站仪应配9个棱镜,使用前应对棱镜进行必要的 重复性和互换性检核.5.4.2 测量使用的 水准仪轨道基础控制网高程测量使用的 水准仪不低于DS1级,一般使用天宝DINI03和徕卡DNA03系列电子水准仪及其配套铟瓦尺.5.4.3 外业测量使用的 软件为保证轨道基础控制网的 测量精度 和成果质量,数据采集和数据处理软件全线统一,采用的 软件为通过相关部门评审和鉴定的 高速铁路轨道控制网数据处理与平差软件.5.5 轨道基础控制网平面测量5.5.1 主要技术要求轨道基础控制网平面测量主要技术要求如表5.5.1-1所示.表5.5.1-1 轨道基础

19、控制网平面测量的 主要技术要求控制网测量方法方向观测中误差距离观测中误差相邻点的 相对中误差轨道基础控制网平面测量自由测站边角交会测量1.81.0 米米1.0 米米5.5.2 外业测量方法(1)轨道基础控制网采用自由测站边角交会的 方法测量,每个自由测站观测4对控制点,测站间重复观测3对控制点.每个控制点有四个自由测站的 方向和距离观测量,具体测量方法如图5.5.2-1所示.图5.5.2-1 轨道基础控制网平面测量示意图(2)自由测站编号统一为六位,沿线路里程增加方向编号.具体规则为：Z+(上下行标识S或X)+(里程整公里数)+(该公里段序号).(3)平面测量水平方向应采用全圆方向观测法进行观

20、测,水平方向观测应满足表5.5.2-1的 规定.表5.5.2-1 平面测量水平方向观测技术要求控制网仪器等级测回数半测回归零差不同测回同一方向2C互差同一方向归零后方向值较差2C值 轨道基础控制网0.52696151369615(4)平面测量距离观测采用多测回距离观测法,应满足表5.5.2-2的 规定.边长观测应实时地在全站仪中输入温度 和气压进行气象元素改正,温度 读数精确至0.2,气压读数精确至0.5hPa.表5.5.2-2 平面测量距离观测技术要求控制网测回数半测回间距离较差测回间距离较差轨道基础控制网21米米1米米(5)平面测量应在气象条件相对比较稳定的 天气(温差变化较小 ,湿度 较

21、小 )下进行,尽量选择无风的 阴天或夜晚无风的 时段施测.应完全避开日出、日落、日中天的 前后1个小 时的 时段观测.夜间观测应注意避开强光源对观测的 影响.(6)平面测量可根据施工需要分段测量,分段测量的 区段长度 不宜小 于一个区间,区段间重复观测不应少于3对控制点.5.5.3 与平面起算点的 联测轨道基础控制网平面测量时应在两端至少各联测1个导线控制点,与导线控制点或调线调坡点联测时,应至少通过三个或三个以上自由测站进行联测.若区间距离太长时,平面控制网中间段需增加导线点的 联测.如图5.5.3-1所示.图5.5.3-1 与平面起算点联测示意图当以既有导线控制点(调线调坡导线)等高等级的

22、 线路控制点为已知点时,须对联测的 平面及高程起算点进行稳定性分析和精度 检核,剔除带有粗差的 起算点,当稳定的 平面及高程皆起算点不少于2个时,以稳定的 起算点进行约束平差计算.若上一级控制点的 稳定性欠佳或原测量精度 未能满足轨道基础控制网的 精度 要求,则该控制点不能作为轨道基础控制网约束平差的 起算点.当确认上一级控制点的 稳定性欠佳、或精度 不符合规定要求时,应与设计单位协商,由设计单位对上一级控制点的 成果进行改正.5.5.4 外业记录每次测量开始应填写自由测站记录表,记录每个测站的 温度 、气压以及测量点等.自由测站记录格式如表5.5.4-1所示.表5.5.4-1 轨道基础控制网

23、平面测量自由测站测量记录表 线 段 第 页 共 页测量单位： 天气： 测量日期： 年 月 日自由测站编号温 度 气 压控制点编号备注控制点编号备注自由测站、控制点编号示意图说明：将自由测站编号、控制点编号在以上示意图上标记出来仪器编号： 司镜： 记录： 测量时间： 时 分5.5.5 内业数据处理(1)数据检查外业观测前,应将表5.5.2-1、表5.5.2-2各项技术指标输入数据采集程序,并检查全站仪中气象参数、棱镜常数等设置是否正确,然后方可进行数据采集,若测站观测数据超限,则应立即现场重测.搬站前,检查表5.5.4-1是否已正确填写.(2)数据计算与平差1)平面测量后先采用独立自由网平差,再

24、采用合格的 高架上调线调坡导线点进行固定约束平差.2)平面测量自由网平差时,应按下表5.5.5-1的 要求对各项技术指标进行统计分析,检核控制网自由网平差的 精度 .表5.5.5-1 平面测量自由网平差后的 主要技术要求控制网名称方向改正数距离改正数轨道基础控制网平面测量32 米米3)自由网平差满足要求后,应进行平面约束平差,并按表5.5.5-2的 规定对各项技术指标进行统计分析,检核控制网约束平差的 精度 .为保证控制网成果质量,约束平差前应对采用的 平面起算点进行精度 检核,采用检核合格的 起算点进行约束平差计算.4)内业人员需有相关测量内业和外业经验,并能熟练掌握计算平差软件,内业计算必

25、须由第二人进行复核,确保数据精确、无误.表5.5.5-2 平面测量约束网平差后的 主要技术要求控制网与起算点联测轨道基础控制点联测方向观测中误差距离观测中误差点位中误差相邻点相对点位中误差方向改正数距离改正数方向改正数距离改正数轨道基础控制网平面测量4.04米米3.02米米1.81米米3米米1米米5)控制网平面测量的 平差计算取位,应按表5.5.5-3中的 规定执行.表5.5.5-3 平面测量平差计算取位控制网水平方向观测值()水平距离观测值(米米)方向改正数()距离改正数(米米)点位中误差(米米)点位坐标(米米)轨道基础控制网平面测量0.10.10.010.010.010.1(3)区段间衔接

26、处理区段之间衔接时,前后区段独立平差重叠点坐标差值应3米米.满足该条件后,采用余弦平滑方法进行区段接边处理.5.6 轨道基础控制网高程测量5.6.1 主要技术要求(1)轨道基础控制网高程测量的 观测方法：表5.6.1-1 高程测量的 观测方法测量方法路线长度 (千米)水准仪等级水准尺观 测 次 数水准测量3DS1因瓦单程(轨道基础控制点间)往返(联测既有水准网点)(2)高程测量水准路线的 精度 要求：表5.6.1-:2 高程测量水准路线的 精度 要求(米米)水准测量等 级每千米水准测量偶然中误差米每千米水准测量全中误差米W限 差检测已测段高差之差往返测不符值附合路线或环线闭合差左右路线高差不符

27、值精密水准2.04.08886注：1、表中L 为往返测段、附合或环线的 水准路线长度 ,单位千米(3)高程测量水准观测测站的 技术要求：表5.6.1-3 高程测量水准观测测站的 技术要求等级水准尺类型水准仪等级视距(米)前后视距差(米)测段的 前后视距累积差(米)视线高度 (米)精密水准因瓦DS1电子水准仪3且602.06.00.3(4)高程测量水准观测测站的 限差要求：表5.6.1-4 高程测量水准观测测站限差(单位：米米) 项 目等 级两次读数之差两次读数所测高差之差检测间歇点高差之差上下丝读数平均值与中丝读数之差精密水准0.50.71.0-5.6.2 外业测量方法(1)轨道基础控制网高程

28、测量采用水准测量的 方法施测,附合于既有的 调线调坡高程控制点上,水准路线闭合长度 不得大 于3千米.(2)高程测量采用如图5.6.2-1所示的 矩形法水准路线形式进行,每相邻的 两对控制点之间都构成一个闭合环,如图5.6.2-2所示.图5.6.2-1 矩形法高程测量原理示意图图5.6.2-2 闭合水准测量路线示意图(3)与调线调坡高程控制点的 联测采用独立往返水准测量的 方法进行,每1公里左右联测一个既有高程控制点.(4)高程测量可根据需要分段测量,分段测量的 区段长度 不宜小 于1个区间,区段间重复观测不应少于2对控制点.(5)高程测量时应注意扶铟瓦尺人员安全,不允许爬上应急平台和吸音板上面立尺.5.6.3 内业数据处理(1)数据检查观测数据存储之前,应对观测数据作各项限差检验.检验合格时,进行数据整理,计算与检核者签名后存储.检验不合格时,对不合格测段进行重测.(2)数据计算与网平差高程测量应对相邻4个控制点所构成的 水准闭合环进行环闭合差检核,相邻控制点的 水准环闭合差不得大 于1米米.高程测量应以联测的 既有的 调线调坡高程控制点为起算数据进行严密平差,且相邻轨道基础控制点间高差中误差不应大 于0.5米米.平差计算取位应满足表5.6.3-1的 要求.表5.6.3-1 高程测量计算取位等级往(返)测距离总和(千米)往(返)测距