高速鐵路測量控制體系建設與常見問題

高速鐵路測量控制體系建設與常見問題分析【摘要】筆者在京滬高速鐵路經(jīng)歷了從征地、打樁、架梁、軌道板鋪設到軌道精調(diào)等各測量工序，測量工作自始至終在高速鐵路建設中發(fā)揮著重要的作用，其主要特點是精度要求高、工作強度大、整體銜接性強。我重點從測量控制體系、測量常見問題方面來談下高速鐵路工程測量的工作特色，希望對從事高速鐵路工程測量行業(yè)的同事們能有所借鑒。【作者單位】【電子郵箱】【關鍵詞】高速鐵路測量控制體系測量常見問題京滬高速鐵路概況京滬高速鐵路線路自北京南站西端南側(cè)引出，經(jīng)過天津、濟南、徐州、蚌埠、南京、鎮(zhèn)江、蘇州、終到上海虹橋高速站。北京南站站中心至虹橋站站中心正線運營長度1308.598km。京滬高鐵設計時速為350公里/小時，即將于2011年6月建成通車。全線路基段長235.5Km，占正線長度的17.9%；橋梁共268座（不含公路及框構橋），長1117.5折合雙延米，占正線長度的80.9%；隧道20座，長度15.7km，占正線長度的1.2%。首期三級測量控制網(wǎng)概況京滬高速鐵路首期建立了三級控制網(wǎng)，其一是框架控制網(wǎng)（CP0），對整個工程提供首級控制。其二基礎平面控制網(wǎng)（CPⅠ），主要為勘測和施工時段提供控制基準；其三是線路平面控制網(wǎng)（CPⅡ），同樣是為勘測和施工時段提供控制基準。控制點精度及間距如下：CP0：相鄰點相對中誤差20mm；點間距50KM；CPⅠ：相鄰點相對中誤差10mm；點間距800M；CPⅡ:相鄰點相對中誤差8mm；點間距800M。施工工序介紹（僅以橋梁、路基、站場為例）施工進場、征地施工進場、征地車站施工路基施工橋梁施工車站施工路基施工橋梁施工站場涵洞、通道、擋土墻、站臺墻等施工樁基、承臺施工站場涵洞、通道、擋土墻、站臺墻等施工樁基、承臺施工路基開挖、基礎處理路基基床填筑墩身、墊石施工路基基床填筑墩身、墊石施工預制梁架設、現(xiàn)澆梁澆筑堆載預壓、卸載預制梁架設、現(xiàn)澆梁澆筑堆載預壓、卸載梁面打磨、防水層、防護墻、風及聲屏障、兩布一膜等路基表層填筑、接觸網(wǎng)基礎、風及聲屏障、兩布一膜等梁面打磨、防水層、防護墻、風及聲屏障、兩布一膜等路基表層填筑、接觸網(wǎng)基礎、風及聲屏障、兩布一膜等底座板或支承層澆筑底座板或支承層澆筑軌道板或道岔板鋪設軌道板或道岔板鋪設軌道鋪設軌道鋪設軌道調(diào)整軌道調(diào)整動檢動檢駕濟波陽對份云銀剛不合格驗收驗收錫測量鬼控制鎮(zhèn)體系芳建設前期準備階段張此灰階段測量主要更是服務于征地缸、孝橋梁基礎欣打樁隔工作臨。瓜利用已有菜的櫻CP0~立C細P執(zhí)Ⅱ苗等明級敢控制網(wǎng)點，羽采極用箱GPS病方法臟進行表測量達。瓣若奴以絞現(xiàn)有的洞三奉級控制網(wǎng)點免是權遠不能滿足豎施工齡工作需要膜的孤，研所以杏提前填開展盒加密匹控制點工作妨。棋加密控制網(wǎng)，衣主要為雷線下逆各項伐施工提供控制龍基準途。尊控制點一般沿度著誓施工便道磚埋設逼，魄點間頭距薪100~談15扭0壺米笨，相互訪之間保持終通視信，圓埋膀深還>刃60cm鬧，基地夯實，謎澆筑城上砼伏并加以圍護，組測量鵲方法平面虜一般要求浴用四等導線測賓量宣,彼鋼每埋5KM童左右進行分段敢測量，每相鄰熟段導線有一條篩公共邊相互聯(lián)跟系，引中間聯(lián)測蛇到微C擇P衣級控制點加以灘約束忽，間有約束整體性惡強，爸若黎與不約束時的擋結(jié)果停比較足有之3cm館左右的差異。濱高程用二命等水準高程測量量茂（部分點確要姿做沉降監(jiān)測網(wǎng)重點用，所以傲一起織用二等水準回聯(lián)捏測比較筆好蒙）社，同樣聯(lián)測挽到飾C熊P攔級控制點色并帳加以約束悼。線下施工階段級進入唐樁基、茄承臺表、橋墩、路基心處理沖及祖路基填筑等形施工階段，鞭考慮到欲便道鞭施工車輛擾動伙多，芒采取您對沿線的加密孤點勸每半年圈進行蓬一次全線招復測機的措施乘，剖平時疤則夜針對擾動多的頑地臉段單獨進行復怠測起或增補一些控崖制點身。轎進行隙墊石功的嬸施工凡前蚊，識因為墊石澆筑攝及下道架梁工原序?qū)⑹褂脡|石直上的放樣點為抬測量基準砍，蓮所以聲對加密控制點造進行乓了身復測血后箭才刊用于譯放樣。肚線上施工階段考之放一泄（施工測量）景在菠橋梁徒梁體架設完鋤畢散后，團梁面盟施工置進柿入襲打磨、防護墻藍的冬工序牙，偽此時使用線下紙施工便道旁的表各等級控制點兩已不便于桿梁面施工恰測量，丟在梁面建立梁蕩面控制點余成為必然扯，墻主要是謙為核梁面打磨、流防護墻鞭施工意提供富測量襪基準解。乘防護墻施工驗晴收時徹嚴格柔檢查墻體的間兇距是否滿足規(guī)撿范要求，避免員后期吊軌道板昌的運行吊車通育過時卡住。備控制案點雪布置在梁誦體固定端處竿且不傲打磨的部位，?？刂茰y量時揮符合到線下梅的圖C打P奉級控制網(wǎng)點中型，中間同樣錫也雙用吹C剝P金級控制網(wǎng)點扎加以約束俊。刪未在箱橋梁部分忙防護墻施工飾開始到壩進入胸底座板興施工前輛、路基釀的都接觸網(wǎng)基礎澆鼻筑完畢后摩，腎就透開始該建立獸軌道控制網(wǎng)或（棕CP嚇Ⅲ奏），朋此網(wǎng)責主要垃是檢為軌道拼板痰鋪設和運營維鴉護隆時段抬提供控制基準脆。慢埋設于書防護墻頂，路找基處埋設于接拋觸網(wǎng)立柱旁、按隧道埋設在洞喉壁處。暮CP攜Ⅲ將的精度為嶄相鄰點相對中道誤差糾1mm披，點間距釣為豎5音0沙～牛80稍M胞，母由已我金方觀測。整個顏工程日施工前后狠進行綿了立三足次館CP喪Ⅲ飛的儲復測，主要提圍供給底座板（寨支承層）施工底、軌道板及軌骨道疲的精調(diào)涉使用，克同時聽起到相將全線喂的測量基準相類互鄭間肅統(tǒng)一銜接痛的作用嘆。逃橋梁的底座板聰、路基的支承材層莫都尸使用蛾CP峽Ⅲ玉控制點為測量掌基準薯，辟底座板及支承洞層網(wǎng)砼腿對稻高程僅的牧控制絕要求瑞為略0就～排-15mm捉，吹若是凱澆筑膽超為高就驗會影響灌板的慨厚度，需載耗翁費嶄大量的人工進購行奪打磨男處理碌，所以在工藝溫上命可旬采用彎降低館1cm素來夜進行餡控制么。仆驗收時對期線路內(nèi)側(cè)模板平進行變體捎態(tài)文控制，外側(cè)用次固定撐桿拜或鋼卷尺業(yè)來擔控制密體態(tài)箏寬度?？染€上施工階段除之落二（鏟精密測量闖）勺此階段術時爆橋梁的底座板閱、路基的支承壯層陸續(xù)在完成艙，對完工的部飛分進行體態(tài)測棚量，檢查是否香存在莊超高訪現(xiàn)象欺，惹若悄是銷合格的工作面溫即戴可暢進入到靜GRN暫網(wǎng)義建設乘階段，不合格襪的就要等打磨元處理完后蓋再梨進伏行綢GR驗N坐網(wǎng)鄉(xiāng)的符建設癢。螞GR過N晌網(wǎng)（軌道基準轎網(wǎng)），主要為區(qū)軌道板用精調(diào)恒提供測量基準派?；炀纫螅毫噜徿壍阑鶞势埸c間的高程相謝對精度不大于閥0.1mm墨，躍相鄰點平面相意對精度不大于贈0.2mm罩，如點間距帆6.5m長。挺GRN素網(wǎng)沫經(jīng)過放樣、打擾孔、埋設后威，垃利用旦CP等Ⅲ劣的二次復測搖新簡成果進行睛GR縣N紛網(wǎng)的籌觀測。勝軌道板久精調(diào)作業(yè)氏，測量人員使紡用帶自動馬達滾的儀器及內(nèi)置主精調(diào)軟件讀的儀器，僑利艘用幫GRP鑄(倘軌道基準駐點克)突作為基準點進床行測量作業(yè)。放精度要求：篇相鄰軌道板間永橫向偏差區(qū)0.4mm偏，相鄰軌道板腎間豎向偏差莊0.4mm對。匆軌道板調(diào)整到臺位后進行灌板指作業(yè)，在拆除廳壓板摳件后，格對軌道板灌板挽后進行復測均，失并提交熟驗收。麻方法是帶正倒鏡式救自由測疏站宰+凝標架，采集承處軌臺坐標貼數(shù)據(jù)襪。轟軌道板層驗收墳完舌畢之后，進入撈軌道鋪設工序伴階段，衛(wèi)就糟對查C撕P共Ⅲ霉控制網(wǎng)點罰進行修第三次復測，境再次浙將狡全線蔬軌道精調(diào)合的測量基準娘相互統(tǒng)一據(jù)銜接嗓起來輩。裹這里強列舉舟我們扒第二次與第三棕次復壩測廁C羅P扶Ⅲ積的棵部分高程數(shù)據(jù)灶對比如下：榆C更P回Ⅲ涉復測高程成果滴比較表管二次搬成果子三次哄成果班較歡差袋/mm涼相鄰點高差較此差省/mm壞點號參閑高饒程侮/m意牢點號鐮舊高枯程瓣/m焦531319描82.005洽1妙531319篇82.004脖8支-0.25于稠531320鷹81.999積8桃531320棉81.999帽7脹-0.13以0.12焰531321僻82.001躍5著531321盒82.001奸1鮮-0.35悔-0.22淺531322輕81.999矮5掏531322僅82.000淋3燙0.85梅1.2乒531323午82.000睛2備531323圈82.000賞5覆0.31盯-0.54恨531324兵81.998豎7歷531324蔑81.998孝9圈0.19侮-0.12仍531325玉82.018杠3沒531325或82.017種9掌-0.4叢-0.59圓531326溪82.008夫9謙531326雨82.008段7體-0.2窩0.2踏531327姑82.001君5豪531327顫82.001婆5妥0扛0.2第531328奸81.997銜9貓531328殘81.998滾0.1垮0.1怎531329懂82.006朵2剖531329糕82.006獄2刮0羽-0.1焦531330縮82.005帥5廈531330稅82.005揪4吃-0.1深-0.1陽532301技82.353襯532301右82.353顆0鋼0.1辜532302倉82.342宿1德532302埋82.341縮8援-0.3至-0.3玉532303眼82.364脂7桐532303陵82.364泳8逆0.1輔0.4梁532304蒸82.336哥532304犧82.336句1鼓0.1賠0進532305紗82.341保5捕532305士82.341贊5庭0倉-0.1闊532308才82.369瘡9狗532308顧82.369貢8墾-0.1見0.1景532309絹82.352組8尸532309田82.352責5池-0.3卷-0.2昨532310順82.379均8耐532310柔82.38骨0.2猾0.5蜂532311蔬82.368鼻2竄532311高82.367牽6寸-0.6喇-0.8軌532312獲82.335襖3遣532312淚82.334末9辛-0.4紋0.2寫532315魯82.346防9雅532315瘦82.346袍8割-0.1鉤0.3場532316疊82.326紙9瓜532316敘82.326隨5火-0.4牲-0.3棗532317場82.035梢5耐532317謀82.035希6田0.1卷0.5暑532318恰82.023席7豎532318馳82.023鹿7執(zhí)0瓣-0.1那532323兔82.315纏3役532323康82.314桶-1.3伏-0.7撒532324威82.325失8笨532324夠82.325舌4嘉-0.4氣0.9戀532325仗82.310選4濟532325棄82.309季3堡-1.1反-0.7賢532326臺82.297隸532326車82.295躁9店-1.1稈0密532327宇82.343弊8摘532327騙82.343濫5發(fā)-0.3雁0.8蛋532328洋82.330拳1決532328鋤82.330迫4升0.3膊0.6娛532329桌82.405愁6殿532329粉82.405凝2懇-0.4窯-0.7梨532330樓82.317欣3牛532330紡82.317帆1雪-0.2樸0.2費532331偷82.369蛇532331毅82.369噴5傅0.5凡0.7宅532332晨82.354瘋9直532332灣82.355腥6饑0.7挎0.2還532333忙82.329環(huán)6惜532333經(jīng)82.329奴8看0.2狐-0.5訓532334幫82.309聽6防532334施82.31蹈0.4業(yè)0.2屯可以看出其點位的沉降蘇變化泛量刷比較小，比較歲穩(wěn)定。稠軌唇道精調(diào)娘是府采用豐正倒鏡式倡自由測站后垮視柔4紛對樣C竟P蘋Ⅲ桿進行設置，利偉用專業(yè)精調(diào)軟朝件欺及尿軌道幾何狀態(tài)顏測量儀劫對每個承軌臺敬所對應的軌道涼部位逐枕采集鞏數(shù)據(jù)，還經(jīng)數(shù)據(jù)瓦分析貓?zhí)幚硭睾箅u，義再棄在現(xiàn)場對逼側(cè)向擋塊衫及墊塊銀根據(jù)分析的數(shù)桶據(jù)忍進行吸針對性粘地盈調(diào)整更換腿。炒這是個反復的灑過程，調(diào)整、牲采集、再調(diào)整溝、再采集塘。咱直氏至軌道精調(diào)籌驗收合格奴，弄主體練工作惰就咳基本坦上吉結(jié)束帝了荷。沿測量然問題刪及相應措施內(nèi)業(yè)計算方面廉高鐵銷測量數(shù)據(jù)計算株量大，環(huán)各個環(huán)節(jié)都容臉易出現(xiàn)計算上截或這或那的問耽題。因此，礦校核工作十分售重要壯，必須進授行私200%羅的數(shù)據(jù)校核。拋內(nèi)業(yè)恩計算主要末有儲：題全線牧加密步控制網(wǎng)燒、固橋梁基礎、墩莖身、墊石、防祖護墻基、底座板（路逝基上稱鴿支承層）數(shù)據(jù)昨、湖C衡P圖Ⅲ東控制網(wǎng)鐮、黎GP棋N破控制網(wǎng)、毒軌道板妙（站場設置道銀岔板）兼布板、軌道鋪癢設參助數(shù)已(竹線路平面、縱說斷面設計參數(shù)濫和曲線超高值房)賀等票計算濱。質(zhì)量意識方面孕從線下到線上愧，蝕給富每個工序留的燃容許春誤甩差空間不多殃。蹤如：乒墊石形：渴0~領-常1閥0mm熊、危梁面睡：勸平整剖度違≤送3mm刮/訂4m寶,擾塊相鄰梁端橋面販高訪差霞≤頁10銀mm慣、底座板（或墾支承層）錯：妄0筐～斷-2那0mm渡、軌道板（含崖道岔萌板）占：名0缺～欣-0.4MM主、軌道（含道徹岔）訊：光軌道中線和軌熱頂高程允許偏許差均應不大于良2mm什等等慌。瓣一個習工序攔環(huán)節(jié)超高，獲其余多工序環(huán)節(jié)肚的鎖調(diào)整空間喬就減瓦小苗，牌修復壇工作就難度潮就逢加大叫，這就要求全慚線幻上下果的控制體系能掉良好地從銜接姿、股吻合，不得出舍現(xiàn)瓣較大的突變，脹嚴格將每道重工序的體態(tài)控傘制在容許范圍到之內(nèi)刃。殘例炸如，底座板澆篇筑超高，打磨憑處理沒到位，登則在軌道板精篩調(diào)時出現(xiàn)跳板煌現(xiàn)象，只能停拜下來私待宅吊備車盜開慮來將軌道絕板糠調(diào)開并打磨版處理完后鋼，將軌道板重頸新就位療，才能香再較次悟進行精調(diào)，大釋大影響工作進士度。壇這裙就湖要求護我們每位世測量人員及相細關部門的管理欄人員收都腿加強膠質(zhì)量觀念。外業(yè)工作方面破C心P晉Ⅲ懷測量沈方面須腳架釀沒使脾用原裝匹配腳莊架害，輸儀器與腳架栽就會抵出現(xiàn)握共震去情況咽，孩導致鋤2C姥或豎盤指標差僻超限遙。仆方法：使用原混裝匹配腳架槽。法測站經(jīng)常齒出現(xiàn)超限流。鑒方法：憤一窄是蔥儀器使用翻前真檢校筋；罵二腎是顆排除腳架、儀泥器原因外，可灑以前后左右移憲動一下，換個換位置杜；裂或者換個時間岔段，推后幾個象小時再歷進行磨觀測。不底座板測量瞧方面芒C吳P添Ⅲ徐的愛數(shù)據(jù)魂成果乏沒螺經(jīng)過認真哀核對鑼，遣沒有穗注意胖所用災C第P繞Ⅲ貞成果飯有夕沒有扣除股10mm悄的水準桿與棱帳鏡桿差值星的情況，護就會統(tǒng)出現(xiàn)旦高程東問題供。殘方法：認真核滴對齊紙質(zhì)文件與儀羞器內(nèi)存免數(shù)據(jù)悄的一致性容。村現(xiàn)場作業(yè)時咽儀器寨沒進行茫檢校卻，抱不能雖確保隸儀器靈是否處于良好超的燦狀態(tài)嶼。方法：在測稈站進行儀器校紛核，對最遠的降CP身Ⅲ卡控制點進行正旁倒鏡檢查豎直咳角的指標差，齊控制坐注標陳z揪值的較差在習2mm盜之淺內(nèi)，超過激則標對儀器進行現(xiàn)眨場校正，忽視腎這點將影響我煌們對高程控制陳的精度。都邊GR只N央測量耳方面贊儀器內(nèi)部設置丹不正確：為記錄格式臣的叉設置，測量模承式隆的膏設置表、棱鏡常數(shù)設呼置、溫度氣壓眉設置等設置進不泰正確短，禮都恐會讓導致做無用功懂。握方法：躲作業(yè)前盜檢查儀器內(nèi)部漢設置談正確與否蠅。頓全站儀、棱鏡先小標架、數(shù)字煉水準儀、數(shù)碼刻尺及水準測量令桿未經(jīng)間檢校就投入可使用憂。旦方法：對儀器閑、工具全面檢次校后方可使用涌。依軌道板咱精調(diào)挽測量者方面測站超限豎這個是匙GR月P系被破壞造成點國號不對應顫而堪引起廢的堵。向方法：梨主要通過外業(yè)猴數(shù)據(jù)檢查來找敘出被破壞點傍，愈若怎僅蛇有帥個別點機位俱被破壞霧時，藏可未以家忽略乖跳過遲；自若莫連粱續(xù)也3緒個點被破壞弱時青，就要重新埋銜設并觀測后方宵可使用規(guī)；冠儀器因路途顛枝簸造成奏2C蔑及豎直煮角揚指標差俘等誤差超限命。華方法：煌作業(yè)前陳對儀器、檢校竟后方可使用范。成果超限筋長期使用而沒很有對杰測量頓標架進行檢校鎮(zhèn)。怎方法：采赤用塞尺對標架謝在線路的直線姐段進行標架校毀正，調(diào)至寬度揉較差保在諷0.2mmm邀內(nèi)即可弟。彎測量標架擺放帖不正確秤。斥方法：嚴格按撒要求正確擺放眾。出現(xiàn)跳板追主要是底座板墓（支承層）成帽型超高，使板裂腔厚度超過要奶求奪的曾2床～撇4cm庸。萍方法：脅在澆筑時嚴格訊控制好神砼體態(tài)充，一般采用降然低辭1cm渾控制。復測超限禽對復測部位（蠻承軌臺）上的踏水泥、浮碴沒培清理干凈蛾。猴方法：際隨身攜歐帶小鏟等工具呀，圣認真清除愛軌道板上的雜飯物仿。餐軌道數(shù)據(jù)采集魯方面梯測站限差超幟限讓>墓0.7MM藥情況失出現(xiàn)較多碧時商，一方面睜會材是得控制點位移沉置降雖問題癥。建方法：可以微換四2某個控制點作為夏后視點嘆；牧另五一方面?zhèn)鋾鹗莾x器沒替有檢校的問題描，晉再哈一方面就豈會氣是測量標沒有惹完全插入蒼C抹P牧Ⅲ瓜控制點孔內(nèi)悼，針對性一一尤查找并解決。抬軌道幾何狀態(tài)此測量儀毀沒貨進行杜標定粘及栗測量儀家數(shù)據(jù)采集方法貼操作不當躬，還有恰測量儀袖軌輪粘襪上戀過多的污垢沒胃有兩在測前朋及時清理，都島會憲造成采集的數(shù)貫據(jù)不準確。都結(jié)語怪：柜測量工作扁必須盆確保封成果的微穩(wěn)定、精確與柄及時嘴采用旦正確攤的企測量因方法，斤按照規(guī)范及作婆業(yè)指導工作，冬并臥