CRTSⅠ型板式无砟轨道工程测量方案(含CPⅢ)-优秀工程案例

1、新建铁路广州到珠海城际轨道交通工程ZH-2标CRTS型板式无砟轨道工程测量方案 编制： 审核： 审批： 中铁二局新运公司广珠项目部二00八 年五月一、 编制依据1、客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定(铁建设2006189号);2、工程测量规范;(GB50026-2007)3、精密工程测量规范(GB/T 15314-1994);4、客运专线无碴轨道铁路工程施工技术指南(TZ2162007);5、新建铁路广州到珠海城际轨道交通工程施工图;6、客运专线无碴轨道铁路工程施工质量验收暂行标准(铁建设200785号)二、 编制原则1、遵循设计文件、规范和验收标准,测量作业严格执行现行规范、标准,严密组织

2、,确保测绘质量优良.2、坚持推广应用新技术、新成果的 原则,在测量作业中对于能够提高测绘质量、加快作业进度 、降低成本的 新技术、新设备、新工艺积极进行推广、应用.三、 工程概况1、新建铁路广州到珠海城际轨道交通工程ZH-2标板式无砟轨道工程测量起讫里程为主线DK43+934.47DK62+822.49、小 榄至江门支线JDK45+233.09JDK71+232.83,正线长44.92千米.2、铁路等级：客运专线;正线数目：双线;设计最高行车速度 ：200千米/h;线间距：4.4米.四、 测量作业内容CRTS型板式无砟轨道施工测量应在路基、桥涵、隧道和过渡段等不同结构物的 基础沉降变形预测评估

3、合格后进行,其主要作业内容包括：1、基桩控制网(CP)测量CRTS型板式无砟轨道工程测量中,基桩控制网点CP不仅是轨道板铺设与精调基准器的 控制点,也是无砟轨道精调的 控制点,它的 精确测设是保证轨道高平顺性的 关键.1、混凝土底座施工测量板式无砟轨道系统中,混凝土底座是现浇混凝土结构,它是板式轨道的 支撑结构,其主要功能是修正在无砟轨道施工前下部基础的 变形与施工偏差以及实现曲线地段板式轨道的 超高设置.混凝土底座施工测量重点是保证底座混凝土模板安装的 平顺性及高程控制的 准确性,保证整个板式无砟轨道系统中砂浆的 厚度 满足设计要求.2、凸形挡台施工测量凸形挡台作为板式轨道的 重要组成部分,

4、其主要功能是限制轨道板的 纵、横向位移.CRTS型板式无砟轨道安装测量中,凸形挡台亦作为轨道板精调所需基准器的 安装平台.3、基准器测设与精调测量CRTS型板式无砟轨道工程测量中,轨道板的 精调基准采用微调式基准器.基准器应沿线路设置于轨道板板缝处的 凸形挡台上,它是轨道板铺设与精调的 重要测量依据.基准器精调测量重点是保证基准器点位连线与轨道板中心线重合且基准器点位与钢轨顶面高差一致,为轨道板精调提供精确数据.4、轨道板精调测量CRTS型板式无砟轨道工程测量中,轨道板精调应以基准器为基准,并使用三角规控制轨道板扣件安装中心线,同时实现轨道板纵、横向及竖向的 调整.5、轨道精调测量轨道板精确定

5、位后,完成砂浆灌注,铺设无缝线路,采用高精度 全站仪配合轨道检测小 车对已施工完成的 轨道线路几何尺寸进行检测,确定轨道线路几何状态与设计值偏差,并通过调整扣件、安装轨下充填式垫板将线路精调到位.五、 测量作业流程图CRTS型板式无砟轨道施工测量流程图无碴轨道铺设条件的评估基桩控制网CP的建立混凝土底座施工测量凸形挡台施工测量基准器测设与精调测量轨道板精调测量轨道精调测量六、 CRTS型板式无砟轨道工程测量方案 1、基桩控制网(CP)的 建立CRTS型板式无砟轨道工程测量中,基桩控制网点CP不仅是轨道板铺设与精调基准器的 控制点,也是无砟轨道精调的 控制点,它的 精确测设是保证轨道高平顺性的

6、关键.根据客运专线无碴轨道铁路工程测量技术暂行规定规定：基桩控制网CP平面测量应按导线测量或后方交会法施测,高程测量应按精密水准测量的 要求施测.特编写两种基桩控制网(CP)测量方案 ：1.1、平面控制网(导线测量法)1.1.1技术要求客运专线无碴轨道铁路工程测量技术暂行规定规定：CP平面控制网布网要求控制网级别测量方法测量等级点间距备注CP导线五等150-200米CP平面控制网主要技术要求控制网级别附合长度 (千米)边长(米)测距中误差(米米)测角中误差()相邻点位坐标中误差(米米)导线全长相对闭合差限差方位角闭合差限差()对应导线等级CP1150-2003451/200008n五等CP平面

7、控制点的 定位精度 (米米)控制点可重复性测量精度 相对点位精度 CP导线测量651.1.2测量方案 (1)网型布设基桩控制网CP按导线测量时,控制点沿线路两侧布设,并构成导线环.导线环边数以68条为宜,导线边长150200米.CPIII导线施测10002000米时附合到线路控制网CP或基础平面控制网CP上.如下图所示：(2)测量方法与限差导线水平角观测采用方向观测法.测回数及观测限差应符合下表的 规定.导线测量水平角观测技术要求控制网等级仪器等级测回数半测回归零差的 限差()2C较差限差()同一方向各测回间较差的 限差()CPDJ12696DJ248139导线边长测量读数至毫米.距离和竖直角

8、往返各观测2测回.距离和竖直角观测的 各项限差应符合下表的 规定.距离和竖直角观测限差仪器精度 等级同一测回各次读数互差(米米)测回间读数较差(米米)往返测平距较差(米米)572米D1015(3)平差计算CP导线网采用严密平差计算.平差计算前检查观测数据的 质量并进行距离归算和投影改化.当导线环角度 闭合差、导线全长相对闭合差满足要求后,将CPIII导线网附合到线路控制网CP或基础平面控制网CP控制点上,采用固定数据平差.1.1.3人员与设备配置测量人员配置序号名称数量备注1测量工程师1工作安排与协调2测量工4外业测量3内业人员1内业计算、资料整理合计6(一个作业面)测量仪器配置序号设备名称主

9、要技术参数数量1全站仪测角精度 不低于2秒,测距精度 不低于2米米+2pp米 12水准仪每公里往返测高差中数的 中误差小 于1米米11.2 平面控制网(后方交会法)1.2.1 技术要求客运专线无碴轨道铁路工程测量技术暂行规定规定：CP平面控制网布网要求控制网级别测量方法测量等级点间距备注CP后方交会五等5060米1020米一对CP平面控制网主要技术要求(后方交会法)控制网级别精度 要求CP每5060米一对点,水平位置1米米,高程0.5米米CP平面控制点的 定位精度 (米米)控制点可重复性测量精度 相对点位精度 CP后方交会511.2.2 测量方案 (1)网型布设CP平面控制测量采用后方交会方法

10、施测,其测量布网形式见下图：当受观测条件限制,只能有一个自由站点和CPI/CPII通视时,应设置辅助点,其测量布网形式见下图：(2)测量方法与限差在相距5060米的 防撞墙上建立一对测量永久标记点(CP控制点).对CP控制点的 测量在局部系统内按组进行,采用自由设站后方交会法.最大 的 测量范围的 距离约为150米,每组应至少两次测量取平均.每组两个方向各测量32个CP控制点(共计6对12个),其中3对6个CP控制点为重合测量点,从而使得每个CP控制点被测量三次(每组一次).每组测量中,如遇测站与CP或CP控制点通视,须与CP控制点进行连接测量.测量后,其观测结果在CP或CP控制网中置平,使C

11、P控制点在组内无变形.测回数及观测限差应符合下表的 规定：方向测量法水平角测量精度 表经纬仪类 型光学测微器两次重合读数差电子经纬仪两次读数差半测回归零差一测回内2C互差同一方向值各测回互差DJ050.5484DJ0711595DJ 111696(3)平差计算在自由设站CP测量中,测量时必须使用与全站仪能自动记录及计算的 专用数据处理软件.对于测量数据的 整理和保存,必须保证数据信息能够从测量一直到评估验收和存档都完整一致,手工校验的 修正参数,必须记录在案.CP网的 平面数据处理采用专业软件进行处理,处理结果不能满足所要求的 精度 指标时,应进行返工测量.1.2.3人员与设备配置测量人员配置

12、序号名称数量备注1测量工程师1工作安排与协调2测量工4外业测量3内业人员1内业计算、资料整理合计6(一个作业面)测量仪器配置序号设备名称主要技术参数数量1全站仪具有自动目标识别工程的 全站仪,测角精度 不低于1秒,测距精度 不低于1米米+2pp米 12水准仪每公里往返测高差中数的 中误差小 于1米米11.3 高程控制网(1)测量方法首先由地面高程控制点(CP、CP)将高程引测到桥梁上,桥梁上水准线路两端点的 高程采用不量仪器高、棱镜高的 三角高程测量方法, CP控制点采用精密水准测量方法.每条水准线路两端点(即三角高程引测的 点位)高程在不同水准线路中应加以校核.a、高程引测(不量仪器高、棱镜

13、高的 三角高程测量)：如下图 ,为了 测量点A 到点B 的 高差,在I 处安置全站仪、A 处安置棱镜,测得IA 的 距离S1 和垂直角1,从而计算I 点处全站仪中心的 高程HI：HI = HA + v - h1 (1)然后把A 点处的 棱镜丝毫不改变其长度 安置于B 点处,测得IB 的 距离S2 和垂直角2 ,从而计算B 点的 高程HB：HB = HI +h2 - v (2)点A 和点B 高差HAB为：HAB = HB - HA = v - h1 +h2 - v =h2 - h1 (3)从式(3) 看出, 欲求的 点A 和点B 的 高差已自行消除了 仪器高和棱镜高, 也就不存在量取仪器高和棱镜

14、高的 误差.观测要求：每个测站要采用不同的 仪器高进行2 次测量,根据精度 要求,距离和垂直角最大 允许值参照下表：前后视所使用的 花杆及棱镜必须是同一套,不必量取仪器高.每次测量的 技术要求如下表：垂直角测量视线长测回数两次读数差测回间指标差互差测回差100米41.0 3.02.0距离测量测回数每测回读数次数四次读数差测回差242.0米米 2.0米米读数要求：1. 垂直角读、记至0.1,计算至0.1.2. 距离读、记至0.1 米米 ,计算至0.1 米米.3. 气温读、记至0.2 .4. 气压读、记至1Pa .高差较差要求：1. 两次仪器高测得的 高差较差应1.0米米.2. 不同测站测得的 相

15、同两点的 高差的 较差应1.0米米.仪器设备配备：采用徕卡TCA1800 及配套棱镜、定长标杆棱镜.TCA1800型全站仪测角为精度 1,测距精度 为(1 米米 + 2 10 - 6 D) .b、CP精密水准测量：CP控制点水准测量应按精密水准测量的 要求施测.CP控制点高程测量工作应在CP平面测量完成后进行,并起闭于三角高程引测的 水准基点,每一测段应至少与3个水准基点进行联测,形成检核.联测时,往测时以轨道一侧的 CP水准点为主线贯通水准测量,另一侧的 CP水准点在进行贯通水准测量摆站时就近观测.返测时以另一侧的 CP水准点为主线贯通水准测量,对侧的 水准点在摆站时就近联测.往测水准路线如

16、下图所示： 三角高程引测的 水准基点 后视 仪器摆站点 前视 CP水准点 联测线返测水准路线如下图所示： 三角高程引测的 水准基点 后视 仪器摆站点 前视 CP水准点 联测线(2)CP高程控制点精度 要求精密水准测量采用满足精度 要求的 水准仪(水准仪每千米水准测量高差中误差小 于1米米),配套因瓦尺.使用仪器设备应在鉴定期内,有效期最多为一年,每年必须对测量仪器精确度 进行一次校准,每天使用该仪器之前,根据自带的 软件对仪器进行检验和校准.精密水准测量精度 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

17、右路线高差不符值精密水准2.04.012884注：表中L为往返测段、附合或环线的 水准路线长度 ,单位千米.精密水准测量的 主要技术标准等级每千米高差全中误差(米米)路线长度 (千米)水准尺观 测 次 数往返较差或闭合差(米米)与已知点联测附合或环线精密水准42因瓦往返往返8注：结点之间或结点与高级点之间,其路线的 长度 ,不应大 于表中规定的 0.7倍. L为往返测段、附合或环线的 水准路线长度 ,单位千米.精密水准观测主要技术要求等级水准尺类型视距(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602.04.0下丝读数0.3注：L为往返测段、附合或环线的 水准

18、路线长度 ,单位千米. DS05表示每千米水准测量高差中误差为0.5米米.(2)CP控制点高程测量数据处理CP控制点高程测量应严密平差,平差时计算取位按下表中精密水准测量的 规定执行.精密水准测量计算取位等级往(返)测距离总和(千米)往(返)测距离中数(千米)各测站高差(米米)往(返)测高差总和(米米)往(返)测高差中数(米米)高程(米米)精密水准0.010.10.010.010.10.12、混凝土底座施工测量(1)测量方案 混凝土底座施工利用CP控制点进行模板安装定位.指导模板安装的 参考点平面定位利用CP控制点采用极坐标法放样,在清扫干净在基面(桥梁、路基、隧道)上,以每510米一个断面分

19、别放样标注底座左边线点和右边线点,同时将两边线点向底座外侧偏移15标记护桩点,以作恢复左、右边线点之用;根据已放样标注的 底座左、右边线点用墨线弹出模板安装边线.模板安装参考点高程定位采用精密水准测量方法测设,实测底座左边线点和右边线点处参考点高程,根据底座混凝土顶面设计高程计算每个参考点处模板调高值,作为模板安装高程定位的 依据.模板参考点（右边线点）模板参考点（左边线点）混凝土底座桥梁、路基、隧道基面模板模板模板参考点定位允许偏差：高程3米米,中线5米米.(2)人员与设备配置测量人员配置序号名称数量备注1测量工程师1工作安排与协调2测量工4外业测量3内业人员1内业计算、资料整理合计6(一个

20、作业面)测量仪器配置序号设备名称主要技术参数数量1全站仪测角精度 不低于2秒,测距精度 不低于2米米+2pp米 12水准仪每公里往返测高差中数的 中误差小 于1米米13、凸形挡台施工测量(一)测量方案 凸形挡台作为板式轨道的 重要组成部分,其主要功能是限制轨道板的 纵、横向位移.凸形挡台采用二次浇筑施工工艺,设置在混凝土底座顶面的 线路轴线上,通过在混凝土底座上预留钢筋、浇筑C40混凝土而与其连成一体.在曲线地段,由于混凝土底座设置超高,故挡台混凝土的 浇筑应与超高斜面呈垂直状态.凸形挡台的 位置应以线路轴线为基准计算,然后垂直于轨道上表面投影到混凝土底座表面上.在直线地段,凸形挡台位于线路中

21、线上;在设有超高的 曲线地段,凸形挡台与线路中线有一定偏移量,如下图所示：凸形挡台与线路中线偏移量E(D1+D2+D3)HS(式中,S为1500,H为超高).凸型挡台立模平面定位应利用CP控制点、采用全站仪极坐标法放样.凸型挡台立模高程定位采用精密水准测量方法测设,实测凸形挡台中心点处混凝土底座基面高程,根据凸形挡台顶面设计高程与基面实测高程的 差值求得每个凸形挡台模板调高值,作为其模板安装高程定位的 依据.凸形挡台模板平面位置定位限差：相邻挡台中心间距为2米米,横向应为2米米;模板顶面高程定位限差为米米.(2)人员与设备配置测量人员配置序号名称数量备注1测量工程师1工作安排与协调2测量工4外

22、业测量3内业人员1内业计算、资料整理合计6(一个作业面)测量仪器配置序号设备名称主要技术参数数量1全站仪测角精度 不低于2秒,测距精度 不低于2米米+2pp米 12水准仪每公里往返测高差中数的 中误差小 于1米米14、基准器测设与精调测量(1)基准器设计基准器为微调式：采用固定装置定位螺栓固定在混凝土底座或支承层上,根据测量数据,由横向及竖向两个方向调整基准器芯棒,达到基准器点位连线与轨道板中心线重合且点位与钢轨顶面高差一致的 要求.基准器设计如下图： 基准器应沿线路设置于轨道板板缝处的 凸形挡台顶面,它是轨道板精调的 重要测量依据.基准器的 位置应以线路轴线为基准计算,然后垂直于轨道上表面投

23、影到凸形挡台顶面上.在直线地段,基准器位于线路中线上;在曲线地段,基准器与线路中线有一定偏移量,如下图所示：基准器与线路中线偏移量ED1HS(式中,S为1500,H为超高).(2)基准器粗测基准器粗测采用全站仪极坐标放样,并标注点位于凸形挡台顶面上.最后依据基准器粗测点位钻孔、注胶、埋设基准器固定装置定位螺栓.(3)基准器精调基准器精调采用全站仪极坐标放样法,实测已埋设固定装置定位螺栓的 基准器,并根据放样改正数据,由横向精确调整基准器芯棒的 平面位置;然后采用水准仪按精密水准测量要求实测其高程,并根据高差改正数据,由竖向调整基准器芯棒的 高程位置.在曲线地段,精调改正时要兼顾平面位置与高程的

24、 相互影响.基准器精调应符合如下限差要求：a)基准器垂直于线路中线方向的 限差为1米米;b)相邻基准器间距离的 限差为2米米;c)相邻基准器间高差的 限差为1米米.(4)基准器检测基准器精调后,应对其平面位置和高程进行检测.高程检测应按精密水准测量要求往返观测,起闭于相邻CP控制点;平面检测方法与精调方法相同.对检测超限的 基准器重新精调,直至满足精调限差为止;基准器精确定位后用高标号砂浆固定.(5)人员与设备配置测量人员配置序号名称数量备注1测量工程师1工作安排与协调2测量工8外业测量3内业人员1内业计算、资料整理合计10(一个作业面)测量仪器配置序号设备名称主要技术参数数量1全站仪测角精度

25、 不低于2秒,测距精度 不低于2米米+2pp米 22水准仪每公里往返测高差中数的 中误差小 于1米米25、轨道板精调测量(1)测量方案 在轨道板铺设前,应对轨行区的 混凝土底座或支承层表面进行认真清扫,不能存有砂土、积水等,然后利用基准器点位在凸形挡台上用墨线标出轨道板铺设中线和轨道板间隔线(与轨道方向垂直),以便于把轨道板大 致安放在所规定的 位置上,同时方便轨道板的 精调作业.轨道板精调应以基准器精调数据为基准,并使用三角规控制轨道板扣件安装中心线,采用专用油压千斤顶、支撑螺栓、螺纹丝杆顶托等,调整轨道板的 高低、方向,实现轨道板纵、横向及竖向的 调整.精调示意图如下：精调方法：(a)在轨

26、道板侧面预埋件上插入的 螺栓上安置作为调整用具的 托架;在托架与轨道板接触的 部位上,最好粘贴橡胶垫板.并且在安置时,应充分拧紧螺栓,如果螺栓未拧紧,会引起轨道板损伤.(b)安置托架完毕后,安置调整用千斤顶.轨道板的 设计高程,以基准器为准,用三角规上的 游标尺边测量高差,边缓慢调整千斤顶使轨道板前后达到设计标高.轨道板前后、左右方向的 调整,是用方木等沿轨道纵横方向推挤轨道板,并依靠安置在千斤顶底部的 冲程轴承的 旋转,使托架面移动,调整轨道板中心线使其与基准器连线重合(利用轨道板两端的 三角规控制轨道板扣件安装中心线).曲线地段用三角规的 倾斜传感器同时进行轨道板超高设置.(c)轨道板前后

27、、左右和高低经反复测量调整,满足设计要求后,应精确测定轨道板的 安装精度 及砂浆灌注厚度 .(d)当线路位于曲线且非平坡地段时,轨道板的 高程调整应兼顾四点进行,最高点按负偏差控制,最低点按正偏差控制.轨道板平面位置定位限差：纵向3米米,横向2米米;高程定位限差1米米.(2) 人员与设备配置测量人员配置序号名称数量备注1测量工程师1内业工作、外业协调2测量工2左、右线3配合工人8左、右线合计11一个作业面测量仪器配置序号设备名称主要技术参数数量1三角规高程游标精度 0.1米米、水准管精度 0.2米米46、轨道精调测量在CRTS型板式无砟轨道施工中,为补正各构件、各部件的 制作误差和施工误差而引

28、起的 不平整,使其能按设计所规定的 精度 铺设轨道,同时也能获得均衡的 支承钢轨,必须在钢轨扣件节点处使用能在施工现场就形成所需厚度 的 钢轨调整衬垫(充填式垫板).轨道板精确定位后,完成CA砂浆灌注,铺设无缝线路,并精确整正轨道的 方向和水平(轨道精调)后,方可进行充填式垫板精调轨面施工.(1)设备配置序号设备名称主要技术特征数量1轨检小 车组装了 用于轨道轨距测量、轨道超高测量和相对里程测量的 传感器12全站仪TCA2003、TCA1100或TCA1200全站仪13无线电调制解调器用于计算机与全站仪之间的 数据通讯14静态轨道测量软件模块控制计算机上的 GRPwin 5.0系统软件15便携

29、式电脑安装WindowsXP操作系统、触摸屏1(2)硬件安装1将轨检小 车安置到轨道上;2安装棱镜承载装置;3连接/检查内部无线电通讯调制解调器;4将无线电通讯调制解调器天线连接到轨检小 车单轮部分的 相应位置;5连接电池和轨检小 车;6安装便携式电脑;7 用USB电缆连接轨检小 车和便携式电脑,将电缆插入便携式电脑开关旁边的 接口中;8安装全站仪并定向(参见附录A);9将全站仪设置为GeoCO米模式;10启动便携式电脑;(3)测量步骤1. 自由设站安置全站仪;2. 为了 避免控制点棱镜影响轨检小 车棱镜,建议拆下控制点上的 棱镜;3. 旋转全站仪,使它照准轨检小 车;4. 在GRPwin5.0中开启绝对测量模式;5. 打开测量“采集”对话框;6. 通过按“锁定”按钮使全站仪锁定棱镜.如果状态栏的 背景显示绿色,说明系统准备就绪;7. 按钮“采集点”在当前位置执行测量.坐标显示在屏幕上.从每二个测量数据开始计算出方向,如果参考轴线已设定,关于轴线偏差的 信息也显示出来;8. 将轨检小 车推到下一测量位置;9. 在每个测量位置重复步骤6到步骤8.(4)精调要求1. 精调测量应分段进行,每测站最大 测量距离不应大 于80米;2. 轨道精调测量时,平面和高程允许偏差均