線路控制與整修測量

1、呼鐵局工務處中鐵九局集團有限公司額哈鐵路項目，施工里程段DK315+830DK632+402(軌道工程設計313.66km)，目前全標段鋪軌即將完成，下一步將全面進入線路線位鎖定、整修、焊軌和應力放散等工作。通過現(xiàn)場調(diào)研，對反應出的問題作如下相關(guān)知識講解和提出解決問題建議。線路控制網(wǎng)的布設CP控制網(wǎng)在線路養(yǎng)護維修中的應用控制網(wǎng)在線路養(yǎng)護維修中的應用線路搗固的重點和難點線路搗固的重點和難點通過現(xiàn)場調(diào)研目前存在的問題 1. 2007年年4月月18日日0時，中國鐵路實施了第六次大面積提速時，中國鐵路實施了第六次大面積提速為了緩解鐵路運輸為了緩解鐵路運輸“瓶頸瓶頸”的制約，大規(guī)模客運專線建設全的制約，

2、大規(guī)?？瓦\專線建設全面展開，揭開中國鐵路發(fā)展的新篇章。隨著列車面展開，揭開中國鐵路發(fā)展的新篇章。隨著列車重載和重載和運運行速度的提高，要求鐵路線路具有高穩(wěn)行速度的提高，要求鐵路線路具有高穩(wěn)定定性性和平順性和平順性，為，為此過去傳統(tǒng)的鐵路測量技術(shù)和控制技術(shù)不能滿足此過去傳統(tǒng)的鐵路測量技術(shù)和控制技術(shù)不能滿足新建新建高速高速、重載重載鐵路測量精度的要求，鐵路測量精度的要求，引進引進使用高精度測量儀器和精使用高精度測量儀器和精密控制網(wǎng)密控制網(wǎng)技術(shù)技術(shù)，對，對鐵路鐵路線路從線路從設計、設計、建設到運營后的養(yǎng)護建設到運營后的養(yǎng)護維修，都在精密控制網(wǎng)下進行，因此在工程設計初期，維修，都在精密控制網(wǎng)下進行，因

3、此在工程設計初期，采采用新的測量用新的測量標準和標準和技術(shù)工藝技術(shù)工藝,使用使用GPS定位技術(shù)對線路的定位技術(shù)對線路的總體走向進行控制，并引入精總體走向進行控制，并引入精確確測測量控制量控制網(wǎng)概念。網(wǎng)概念。 3.依據(jù)高速鐵路軌道平順性要求，提出了平面和高程控制網(wǎng)精度依據(jù)高速鐵路軌道平順性要求，提出了平面和高程控制網(wǎng)精度標準。時速標準。時速200250公里有碴軌道鐵路工程測量指南（試行）公里有碴軌道鐵路工程測量指南（試行）（鐵建設函（鐵建設函200776號），提出了號），提出了 “三網(wǎng)合一三網(wǎng)合一”的要求，即：平面的要求，即：平面控制網(wǎng)控制網(wǎng)CPI（勘測控制網(wǎng)）、線路控制網(wǎng)（勘測控制網(wǎng)）、線路控

4、制網(wǎng)CP（施工控制網(wǎng)）、（施工控制網(wǎng)）、基樁控制網(wǎng)基樁控制網(wǎng)CP（運營維護控制網(wǎng)）三級測量控制網(wǎng)，對控制（運營維護控制網(wǎng)）三級測量控制網(wǎng)，對控制網(wǎng)網(wǎng)型和測量精度做出了明確要求。高程控制網(wǎng)按無碴和有碴分網(wǎng)網(wǎng)型和測量精度做出了明確要求。高程控制網(wǎng)按無碴和有碴分別提高為二等和三等水準測量施測。別提高為二等和三等水準測量施測。 高程控制網(wǎng)：沿線路外側(cè)每高程控制網(wǎng)：沿線路外側(cè)每2公里布設一個水準基點；線上布設公里布設一個水準基點；線上布設控制基點（即控制基點（即CP）。）。(1)CP控制網(wǎng)，一般采用控制網(wǎng)，一般采用GPS測量，測量等級為測量，測量等級為C級。級。當當CP用用GPS測量時，測量時，CP按照

5、按照4-5公里布設一個點。公里布設一個點。CP采用導線測量時，采用導線測量時，CP按照按照4-5公里布設一對相互通公里布設一對相互通視點。視點。CP沿線路走向布設，采用邊聯(lián)結(jié)方式構(gòu)網(wǎng)，形成由三沿線路走向布設，采用邊聯(lián)結(jié)方式構(gòu)網(wǎng)，形成由三角形或大地四邊形組成的帶狀網(wǎng)，在線路勘測設計起點、角形或大地四邊形組成的帶狀網(wǎng)，在線路勘測設計起點、終點或與其他鐵路平面控制網(wǎng)銜接地段，必須有終點或與其他鐵路平面控制網(wǎng)銜接地段，必須有2個以上個以上的的CP控制點相重合，并在測量成果中反映出相互關(guān)系?？刂泣c相重合，并在測量成果中反映出相互關(guān)系。 CP控制點的設置，宜選擇離線路中線不大于控制點的設置，宜選擇離線路中

6、線不大于400米、不米、不易被破壞的范圍內(nèi)，并按照規(guī)定埋石且作點之記。全線一易被破壞的范圍內(nèi)，并按照規(guī)定埋石且作點之記。全線一次布網(wǎng)，統(tǒng)一測量，整體平差。次布網(wǎng)，統(tǒng)一測量，整體平差。CP測量應在測量應在CP的基礎上采用的基礎上采用GPS測量或?qū)Ь€測量方法測量或?qū)Ь€測量方法施測，各點設置邊長施測，各點設置邊長400-800米為宜，一般選在離線路中線米為宜，一般選在離線路中線不大于不大于200米，且不易破壞的范圍內(nèi)，埋石且作點之記。米，且不易破壞的范圍內(nèi)，埋石且作點之記。(3)CPIII控制點應在控制點應在CP的基礎上采用導線測量方法施測，的基礎上采用導線測量方法施測，一般時速一般時速200公里公

7、里/小時的高等級鐵路，按照單導線布設小時的高等級鐵路，按照單導線布設CPIII點邊長以點邊長以150-200米為宜，應根據(jù)施工控制的需要進米為宜，應根據(jù)施工控制的需要進行選點埋石或設置在電氣化支柱網(wǎng)桿上。通常采用行選點埋石或設置在電氣化支柱網(wǎng)桿上。通常采用1級全級全站儀進行導線測量。必須符合以下技術(shù)標準。站儀進行導線測量。必須符合以下技術(shù)標準。1.高速鐵路大機養(yǎng)護維修前，必須對施工地段進行精確測高速鐵路大機養(yǎng)護維修前，必須對施工地段進行精確測量，通過計算提供準確的起道、撥道量數(shù)據(jù)。大機作業(yè)時量，通過計算提供準確的起道、撥道量數(shù)據(jù)。大機作業(yè)時嚴格按照數(shù)據(jù)作業(yè)，恢復線路中線、縱斷面的原設計狀態(tài)。嚴

8、格按照數(shù)據(jù)作業(yè)，恢復線路中線、縱斷面的原設計狀態(tài)。測量作業(yè)步驟如下：測量作業(yè)步驟如下：(1)使用高精度全站儀測量線路使用高精度全站儀測量線路平面平面首先，首先，外業(yè)測量工作，外業(yè)測量工作，使用通過檢定后的使用通過檢定后的30m-50m鋼尺，鋼尺，沿線路中心位置，沿線路中心位置，測量出線路每測量出線路每5米米(或或10米米)測點位置測點位置(一一般順里程方向丈量般順里程方向丈量)，測量時鋼尺的拉力達到，測量時鋼尺的拉力達到2.5公斤，精公斤，精度要求必須滿足度要求必須滿足1/4000。里程引出起點，從橋中、涵中、。里程引出起點，從橋中、涵中、道岔等固定設備或從道岔等固定設備或從CP控制點引出。在

9、鋼軌內(nèi)側(cè)軌腰控制點引出。在鋼軌內(nèi)側(cè)軌腰處處，用用紅色紅色鉛油鉛油作作標記。內(nèi)業(yè)準備工作，根據(jù)線路設計標記。內(nèi)業(yè)準備工作，根據(jù)線路設計平平面面坐坐標和縱斷面資料標和縱斷面資料，計算出，計算出相應的相應的每個每個5米或米或10米測點米測點的設計中線坐標及設計軌面標高。的設計中線坐標及設計軌面標高。（在豎曲線范圍內(nèi)考慮（在豎曲線范圍內(nèi)考慮切曲差）切曲差） 采用公式： T=R2000i（i 為相鄰坡度差） E=T22R（豎曲線變坡點外矢距計算） y=X22R（豎曲線任意點外矢距計算）測量高等級鐵路，使用的全站儀精度不能低于測量高等級鐵路，使用的全站儀精度不能低于2級。先將級。先將需要測量地段的需要測量

10、地段的CP坐標導入全站儀中，測量時將儀器坐標導入全站儀中，測量時將儀器直接架設在測量起點附近的直接架設在測量起點附近的CP點上，后視下一個點上，后視下一個CP點，在儀器上選擇已知后視點作業(yè)，根據(jù)測量中使用的棱點，在儀器上選擇已知后視點作業(yè)，根據(jù)測量中使用的棱鏡的不同，注意同時修改儀器中的棱鏡系數(shù)，輸入測量時鏡的不同，注意同時修改儀器中的棱鏡系數(shù)，輸入測量時的氣溫及大氣壓值（或輸入測量投影面高程）。在置鏡點的氣溫及大氣壓值（或輸入測量投影面高程）。在置鏡點相鄰的前后相鄰的前后CP點上分別架設棱鏡站牌，設站完成后，點上分別架設棱鏡站牌，設站完成后，后視已知后視已知CP點定向測量，然后測量前視點定向

11、測量，然后測量前視CP點坐標，點坐標，與已知本與已知本CP點坐標對比數(shù)值誤差滿足小于點坐標對比數(shù)值誤差滿足小于5mm時，完時，完成設站工作，可以開始對線路進行測量。成設站工作，可以開始對線路進行測量。 線路既有中線的采集：為了直觀的測出既有線中線，采用線路既有中線的采集：為了直觀的測出既有線中線，采用軌距尺軌距尺或支距尺或支距尺和測桿、小棱鏡等工具。從軌距尺的固定和測桿、小棱鏡等工具。從軌距尺的固定端外側(cè)，向端外側(cè)，向軌距尺的軌距尺的中心位置量取中心位置量取0.717mm，并在軌距尺，并在軌距尺上端作中心點標記，以便測量時將小棱鏡放在中心點上。上端作中心點標記，以便測量時將小棱鏡放在中心點上。

12、測量時將軌距尺固定端與線路基準股靠嚴，把小棱鏡固定測量時將軌距尺固定端與線路基準股靠嚴，把小棱鏡固定在測桿上，放在軌距尺中心點標記處，當水準泡居中后，在測桿上，放在軌距尺中心點標記處，當水準泡居中后，全站儀讀數(shù)按測存鍵保存。當日全部測量完成后，將測得全站儀讀數(shù)按測存鍵保存。當日全部測量完成后，將測得的既有中線坐標導入電腦中，與設計中線坐標對比，的既有中線坐標導入電腦中，與設計中線坐標對比，計算計算出出大機大機作業(yè)作業(yè)平面撥道量表。平面撥道量表。平面測量每次轉(zhuǎn)站后，都要搭接測量平面測量每次轉(zhuǎn)站后，都要搭接測量25-30米，兩次測量米，兩次測量數(shù)據(jù)平均后采用。數(shù)據(jù)平均后采用?？v斷面測量：使用電子水

13、準儀，從縱斷面測量：使用電子水準儀，從CP或水準或水準點引出絕點引出絕對高程聯(lián)測線路每一個對高程聯(lián)測線路每一個5米或米或10米米測點的軌面標高測點的軌面標高，平差，平差后后與設計提供的軌面標高對比，與設計提供的軌面標高對比，計算出計算出線路抬、落道量。線路抬、落道量。提供給大機作業(yè)使用。提供給大機作業(yè)使用。一般新線整道預留一般新線整道預留40-50mm的預留的預留量。量?？v斷面測量時，將每一個測段進行搭接測量不小于縱斷面測量時，將每一個測段進行搭接測量不小于25-30米，兩次測量的數(shù)據(jù)平均后采用。米，兩次測量的數(shù)據(jù)平均后采用。大機現(xiàn)場撥道作業(yè)前，大機現(xiàn)場撥道作業(yè)前，雙線地段配合雙線地段配合人員

14、分別在每個測點人員分別在每個測點處量取既有線間距，用較粗的記號筆在枕木頭處標注既有處量取既有線間距，用較粗的記號筆在枕木頭處標注既有線間距線間距L0=*，并在，并在軌枕軌枕中心標注起、撥道量中心標注起、撥道量；起道標注起道標注為（為（+數(shù)字）；落道（數(shù)字）；落道（+數(shù)字）。順里程方向撥道右撥數(shù)字）。順里程方向撥道右撥（+數(shù)字）；順里程方向左撥（數(shù)字）；順里程方向左撥（+數(shù)字）。大機作業(yè)數(shù)字）。大機作業(yè)第一遍后，在測點處測量線間距第一遍后，在測點處測量線間距L1=*,標注在枕木頭上，標注在枕木頭上，完全撥到位后標注線間距完全撥到位后標注線間距L=*。完成搗固作業(yè)。見照片。完成搗固作業(yè)。見照片單線

15、地段：大機作業(yè)前配合人員，按照測量后提供的單線地段：大機作業(yè)前配合人員，按照測量后提供的搗固數(shù)據(jù)，作外移臨時控制點，監(jiān)控大機作業(yè)量。大搗固數(shù)據(jù)，作外移臨時控制點，監(jiān)控大機作業(yè)量。大機作業(yè)后及時量取臨時控制點到線路的橫距和縱距，機作業(yè)后及時量取臨時控制點到線路的橫距和縱距，計算出大機二次作業(yè)需要的起撥道量并標注在軌枕中計算出大機二次作業(yè)需要的起撥道量并標注在軌枕中心。心。臨時控制點：一般直線地段每臨時控制點：一般直線地段每20米、緩和曲線地段米、緩和曲線地段10米、圓曲線地段米、圓曲線地段20米、道岔區(qū)每米、道岔區(qū)每5米布設一個控制點。米布設一個控制點。曲線地段作業(yè)：大機在曲線地段作業(yè)，一般采用

16、把大曲線地段作業(yè)：大機在曲線地段作業(yè)，一般采用把大機放在曲線頭，輸入曲線要素打開自動撥道進行作業(yè)。機放在曲線頭，輸入曲線要素打開自動撥道進行作業(yè)。優(yōu)點：如果曲線頭位置準確，并且沒有撥道量的前提優(yōu)點：如果曲線頭位置準確，并且沒有撥道量的前提下，作業(yè)后曲線回歸到設計線位上。下，作業(yè)后曲線回歸到設計線位上。缺點：曲線頭位置不準或曲線頭有播量時曲線將變形缺點：曲線頭位置不準或曲線頭有播量時曲線將變形較大。較大。道岔區(qū)地段作業(yè)：由于正線道岔關(guān)聯(lián)著相鄰股道的平道岔區(qū)地段作業(yè)：由于正線道岔關(guān)聯(lián)著相鄰股道的平面位置和縱斷面順接，因此在道岔搗固時，按照設計面位置和縱斷面順接，因此在道岔搗固時，按照設計軌面標高嚴格控制起道量和撥道量。軌面標高嚴格控制起道量和撥道量。線路平面控制密度不夠，提供大機搗固的數(shù)據(jù)是每線路平面控制密度不夠，提供大機搗固的數(shù)據(jù)是每10米點的數(shù)據(jù)，現(xiàn)場只有米點的數(shù)據(jù)，現(xiàn)場只有50米點。米點。線路曲線頭尾與直線地段連接不圓順，有出現(xiàn)額頭的線路曲線頭尾與直線地段連接不圓順，有出現(xiàn)額頭的現(xiàn)象。現(xiàn)象。線路縱斷面，現(xiàn)場沒有控制，大機搗固后沒有及時反線路縱斷面，現(xiàn)場沒有控制，大機搗固后沒有及時反映出大機實際抬道量。是造成個別地段超出設計軌面映出大機