城市軌道工程CPIII測量方案(改)

城市軌道工程

CPⅢ軌道控制網實施方案中鐵十一局第三工程一、前言軌道控制網CPⅢ的優(yōu)點精度高：每個控制點與相鄰5個控制點的相對點位中誤差均要求小于1mm；三維控制網：平面高程共點；數量多：沿線路方向按每50m-70m成對布設；永久性好：控制點通常采用永久性的預埋件設置在接觸網立柱上〔路基局部〕、防撞墻上〔橋梁局部〕和圍巖上〔隧道局部〕不易破壞。二、根本概念根底框架平面控制網CP0：根底平面控制網CPⅠ：線路平面控制網CPⅡ：軌道控制網CPⅢ1、根底框架平面控制網CP0根底框架平面控制網CP0：為滿足線路平面控制測量起閉聯測的要求，沿線路每50km左右建立的衛(wèi)星定位測量控制網，作為全線勘測設計、施工、運營維護的坐標基準。2、根底平面控制網CPⅠ根底平面控制網CPⅠ：在根底框架平面控制網〔CP0〕或國家高等級平面控制網的根底上，沿線路走向布設，按GPS靜態(tài)相對定位原理建立，為線路平面控制網起閉的基準。在勘測階段按靜態(tài)GPS相對定位原理建立。點間距為4km左右，測量精度為GPSB級網。3、線路平面控制網CPⅡ線路平面控制網CPⅡ：在根底平面控制網〔CPⅠ〕上沿線路附近布設，為勘測、施工階段的線路平面控制和軌道控制網起閉的基準?？捎肎PS靜態(tài)相對定位原理測量或常規(guī)導線網測量，在勘測階段建立，點間距為600~800m左右。4、軌道控制網CPⅢ軌道控制網CPⅢ：沿線路布設的永久性帶狀三維控制網，起閉于根底平面控制網〔CPⅠ〕或線路控制網〔CPⅡ〕，一般在線下工程施工完成后進行施測，為軌道施工和運營維護的基準。三、軌道控制網CPⅢ建網?高速鐵路工程測量標準?〔TB10601-2021〕；?工程測量標準?〔GB50026-2007〕；?國家一、二等水準測量標準?〔GB12897-2006〕；?全球定位系統(tǒng)〔GPS〕鐵路測量規(guī)程?〔TB10054-97〕；鐵道部其他相關規(guī)定；2、建網的原那么根據?高速鐵路工程測量標準?，無砟軌道精密控制測量體系按照三級布網原那么逐級控制，即：根底框架平面控制網CP0,根底平面控制網CPI、線路控制網CPⅡ、基樁控制網CPⅢ。其中CP0、CPI、CPⅡ已由設計布網施測，施工單位完成復測?；鶚犊刂凭W〔CPⅢ〕是在CP0、CPⅠ、CPⅡ根底上建立沿線路兩側布設的間隔50~60m的三維控制網，在線下工程施工完成后建立，為無砟軌道施工和運營維護提供控制基準3、建網時機4、CPⅢ建網前的準備工作線下工程平面線位復測；精測網全面復測；CPⅡ線路平面控制網加密；CPIII軌道控制網埋設；CPIII測量儀器設備及軟件4.1、線下工程平面線位復測建網前應該對竣工的線下工程在鋪設無砟軌道前應進行平面線位的復測，以提前處理施工放樣引起的誤差超限，為后續(xù)軌道工程施工奠定良好的根底。即鋪設無砟軌道前對線下工程進行平縱面貫穿測量。4.2、精測網全面復測CPⅠ控制網應附合到CP0上，并采用固定數據平差；CPⅡ控制網應附合到CPⅠ上，并采用固定數據平差；水準點間的復測高差與原測高差之較差±6*SQRT(L)mm；4.3、CPⅡ線路平面控制網加密為了高效、準確地建立CPIII基樁網，一般情況下都需要加密CPII網。CPII的加密的主要目地是為了方便軌道控制網CPIII的觀測，以及彌補被損毀的和無法利用的CPII點。在路基、橋梁地段CPII加密可采用GPS測量在原精密平面控制網根底上按同精度內插方式加密；隧道地段應根據隧道長度布設相應精度要求的洞內CPII控制網。、一般規(guī)定加密測量采用的方法、使用的儀器和精度應符合相應等級的規(guī)定。所采用儀器應經過檢定，并在有效檢定期內；加密測量前應檢查聯測標石的完好性，對喪失和破損的標石應按原測標準用同精度內插方法恢復或增補，CPII加密測量時觀測2個時段，每個時段不少于60分鐘，加密1個CPII點時應聯測2個CPI和2個CPII，且加密點位于點中間；CPⅡ控制網應附合到CPⅠ上，并采用固定數據平差；、CPII選點埋石CPII加密點應采用強制對中標，在橋梁局部CPII加密點需上橋，應單獨埋設CPII預埋件，并且沿線路前進方向埋設于橋梁的固定支座頂端的防撞墻頂〔縱橫向均固定〕；路基段應在路肩處埋設加密樁，加密樁應高出軌面(保證CPIII網聯測條件)，埋設應滿足?高速鐵路工程測量標準?中CPII控制樁要求，需埋設在兩個接觸網桿之間穩(wěn)固可靠，不影響行車平安，并方便CPIII網聯測的地方。強制對中標組成、觀測CPII加密要求同精測網原網要求，觀測、數據處理均與原測CPII相同。觀測前要對網形進行設計，保證CPII加密點間的基線長度〔不應太短〕在600米左右，并不短于4km聯測一個原精測網中的CPI或CPII點，以保證梁上與梁下的平面坐標系統(tǒng)統(tǒng)一，并執(zhí)行以下指標：、數據處理加密CPII控制網原始觀測數據應轉換為標準RINEX數據格式，并應采用TGO或LGO進行基線向量解算，在對CPII加密點進行整體平差前應先對網中的原CPI和CPII點的穩(wěn)定性進行分析。對不滿足精度要求的原CPI和CPII進行剔除，滿足要求的全部作為起算點?；€質量檢驗在基線的質量檢驗符合要求后，應以所有獨立基線構成控制網，以三維基線向量及其相應的方差—協(xié)方差陣作為觀測信息，以一個點的WGS—84的三維坐標為起算數據，進行無約束平差。加密CPII控制網平差應采用中鐵二院與西南交大開發(fā)的CREECGPS(工程版)或COSAGPS數據處理軟件進行網平差計算。無約束平差基線向量改正數的絕對值應滿足下式要求：

V△x≤3σ，V△y≤3σ，V△z≤3σGPS網無約束平差合格后，應引入網中聯測的CPI和CPII點坐標進行三維約束平差，引入的數據應進行穩(wěn)定性評定。約束平差后基線向量的改正數與同名基線無約束平差相應改正數的較差應滿足下式要求：dV△x≤2σ，dV△y≤2σ，dV△z≤2σ平差后加密點CPII的點位精度應小于10mm，基線邊方向中誤差≤1.7″，最弱邊相對中誤差限差為1/100000。、導線加密CPII網〔一〕、導線加密CPII網〔二〕導線測量數據使用電子手簿記錄，導線邊應離開障礙物1m以上，數據微機傳輸整理。距離經高程和高斯投影改化后進行平差計算。起算數據為CPI或CPII點，平差采用通過鐵道部鑒定的中鐵二院與西南交大聯合開發(fā)的高速鐵路通用平差軟件SurveyAdjust或COSA地面數據處理軟件。計算測角中誤差≤±1.8″，導線全長相對閉合差≤1/55000，方位角閉合差≤±3.6。CPII控制點的絕對精度應滿足點位誤差mx、my≤±10mm，相對點位精度≤±10mm。、線路水準基點的加密

測量方案加密線路水準基點埋設在線路附近穩(wěn)定且不易被破壞的地方，橋梁局部應上橋埋設，盡量保證在梁上下聯關系時不用再進行水準測量。線路水準基點的埋設可與加密CPII共樁〔采用加密CPII相同預埋件〕，也可按線路水準基點埋石要求單獨埋設。水準點加密應采用不低于DS1的水準儀，須經過檢定，并處于檢定有效期內。、線路水準基點的加密

、數據處理

1線路水準基點的加密應按照國家二等水準測量標準施測，以穩(wěn)定的線路水準基點、深埋水準點或基巖水準點為起算點，進行整體嚴密平差計算，采用專業(yè)平差軟件平差。高程成果保存到0.1mm。加密二等水準平差計算應采用中鐵二院與西南交大聯合開發(fā)的高速鐵路通用平差軟件SurveyAdjust或COSA地面數據處理軟件。2水準測量作業(yè)結束后，每條水準路線應按測段往返測高差不符值計算每千米水準測量偶然中誤差MΔ；當水準網的環(huán)數超過20個時，還應按環(huán)線閉合差計算Mw。MΔ和Mw應符合表5.3的規(guī)定，否那么應對較大閉合差的路線進行重測。MΔ和Mw應按以下公式計算：4.4、CPⅢ點的埋標與布設

CPIII點位標志CPIII點位標志、CPⅢ點的測量標志部件構成CPⅢ點的測量標志應由四局部的部件構成，包括預埋件、棱鏡桿或連接器、水準測量桿和預埋件保護蓋。水準測量桿的標高，應能準確地傳遞到棱鏡的中心；CPⅢ點的測量標志應采用不銹鋼的合金材料，使其具有抗銹蝕和抗腐蝕的性能。CPⅢ點測量標志各部件幾何尺寸的加工誤差，應控制在±0.01mm～±0.05mm之間。CPⅢ測量標志的加工和安裝精度的規(guī)定。CPⅢ測量標志的加工和安裝精度要求〔單位mm〕、CPIII點位的布設

1、CPⅢ點應沿線路布置在路基兩側的接觸網桿或根底、橋梁防撞墻、隧道側壁上，當CPⅢ點布置在橋梁防撞墻上時，點位應設置在橋墩固定端上方的防撞墻上。在大跨度連續(xù)梁上等特殊地段，也可設置在活動端，但在使用時要加強CPⅢ點位精度的復核，以確認點的穩(wěn)定性。2、CPⅢ點沿線路布置時縱向間距宜為60m左右、橫向間距不超過結構寬度，點位縱向里程差不宜大于1m。各CPⅢ點應大致等高，其高度應在設計軌道頂面以上30cm的地方。3、CPⅢ點的預埋件在埋設時，首先要保證其穩(wěn)固；假設預埋件埋設在接觸網根底頂面時，還要求其鉛垂；當預埋件橫向埋設時，要使預埋件水平埋設。CPIII的布設路基上CPIII點橋上CPIII點隧道內CPIII點、CPⅢ點編號

采用7位編號形式〔0000300〕，具體要求如下：為防止長短鏈地段編號重復的問題，前4位采用連續(xù)里程〔貫穿里程〕的公里數，第5位正線局部為“3〞，第6，7位為流水號，01～99號數循環(huán)。由小里程向大里程方向順次編號，里程增大方向軌道左側的標記點，末位編號為奇數，里程增大方向軌道右側的標記點，末位編號為偶數。CPⅢ布點時要對點位進行詳細描述，主要描述的內容包括位于線路里程〔里程要準確，精確至米〕、具體設置位置和其它需要說明的情況等。喪失或破壞后補埋點，新點號在原點號末位加“0〞〔不可加字母，因為布板軟件中點號不能識別字母〕以示區(qū)別。CPⅢ點編號路基地段宜標繪于CPIII標志柱內側，標志正下方0.2m；橋梁地段宜標繪于擋砟墻內側，側面及頂面與防撞墻邊緣齊；隧道地段宜標繪于標志正上方0.2m處。點號標志字號應采用統(tǒng)一規(guī)格字模，字高為6cm的正楷字體刻繪。點號銘牌白色抹底規(guī)格為40cm×30cm，紅色油漆應注明工程線名簡稱，CPⅢ編號，嚴禁破壞，每行居中排列，如以下圖所示。嚴禁采用手寫標識。CPⅢ點編號、CPⅢ自由測站編號CPⅢ測量過程中的自由測站點編號根據連續(xù)里程〔貫穿里程〕和測站號等相關信息來進行編制，如0613C01。前4位為里程，第5位C代表初次建網測量，B代表補測，F代表復測，J代表竣工測量，第6位和第7位代表測站編號〔各標段自行分配，標段連接處相鄰標段的CPⅢ測站編號不應相同〕，01～99號數循環(huán)。4.5、CPIII測量儀器設備及軟件

、CPIII高程測量使用的水準儀、CPIII數據采集及處理軟件

在自由設站CPIII測量中，測量時必須使用與全站儀能自動記錄及計算的專用數據處理軟件，采用軟件必須通過鐵道部相關部門正式鑒定，如中鐵二院與西南交大開發(fā)的CPIIIDMS,假設采用其他采集軟件CPIII數據處理軟件可采用中鐵二院與西南交通大學開發(fā)的高速鐵路通用平差軟件SurveyAdjust數據處理系統(tǒng)。為保證平面坐標系不同投影帶間坐標轉換與原高等級平面控制網一致，平面坐標轉換應采用同濟大學開發(fā)的Geotranse軟件。高速鐵路通用平差軟件SurveyAdjust數據處理及數據采集詳見說明書。5、軌道控制網CPIII測設5.1、軌道控制網CPⅢ平面網測設CPⅢ平面測設CPⅢ平面網觀測CPⅢ平面網數據處理、CPIII平面測設自由測站距CPIII控制點距離為一般應小于120m左右，最大不超過180m；自由測站距CPⅠ或CPⅡ控制點的距離不宜大于300m。每個CPⅢ點至少應保證有三個自由測站的方向和距離觀測量。CPⅢ平面測設網型〔一〕因遇施工干擾或觀測條件稍差時，CPⅢ平面控制網可采用圖8.1-2所示的構網形式，平面觀測測站間距應為60m左右，每個CPⅢ控制點應有4個方向交會。CPⅢ平面測設網型〔二〕CPⅢ平面測設聯測CPI、CPII、網型〔三〕聯測高等級控制點CPI、CPII應采用以下聯測網型：在自由站上測量CPⅢ的同時，將靠近線路的全部CPII點進行聯測，納入網中。應確保線路兩側200m范圍內可視的CPⅡ控制點密度到達400m～800m，否那么應按同精度加密CPⅡ控制點。每個CPⅢ測量組中需使用同一批棱鏡〔包含聯測CPII等控制點〕，并做好棱鏡常數等參數的設置工作。、CPIII平面網觀測

CPⅢ平面網可根據施工需要分段測量，分段測量的區(qū)段長度不宜小于4km，區(qū)段間重復觀測不應少于6對CPⅢ點，每一獨立測段首尾必須封閉。區(qū)段接頭不應位于車站范圍內。CPⅢ平面網測段及測段銜接網型如圖。首尾封閉示意圖CPIII平面網重疊測段銜接網型示意圖在CPIII自由測站邊角交會法測量中，必須與平差軟件兼容的數據采集軟件進行自動記錄，采集軟件必須通過鐵道部相關部門正式鑒定。觀測數據存儲之前，必須對觀測數據的質量進行檢核。外業(yè)記錄須在現場測量時記錄各測站的實際情況，它是CPⅢ測量的重要原始數據，應按表8.2-3格式填寫，在每段CPⅢ測量結束后裝訂存檔。、CPIII平面網數據處理

CPIII平面控制網平差應采用中鐵二院與西南交大聯合開發(fā)的高速鐵路通用平差軟件SurveyAdjust〔此軟件為CPIIIDAS的升級軟件，包含了CPIIIDAS軟件的全部功能，并依據新標準增添了局部功能〕，并進行CPIII網的外業(yè)觀測數據與網平差計算的精度檢核。CPIII控制網精度指標如下：CPIII平面網內業(yè)處理指標數據處理CPⅢ可以根據施工需要分段測量，分段測量的測段長度不宜小于4km。測段間應重復觀測不少于6對CPⅢ點，作為分段重疊觀測區(qū)域以便進行測段銜接。施工時，CPⅢ網兩端宜分別預留6對CPⅢ點，作為后續(xù)CPⅢ控制網連接區(qū)域。測段之間銜接時，前后測段獨立平差重迭點坐標差值應滿足≤±3mm。滿足該條件后，后一測段CPⅢ網平差，應采用本測段聯測的CPⅠ、CPⅡ控制點及重疊段前一區(qū)段連續(xù)的1～3對CPⅢ點〔一般采用6對重疊點〕坐標進行約束平差。再次平差后，其他未約束的重疊點在兩個區(qū)段分別平差后的坐標差值不宜大于1mm，假設坐標差值大于1mm時，應查明原因，確認無誤后，未約束的重疊點坐標應采用后一區(qū)段CPⅢ網的平差結果，并在新提交成果中備注欄注明為“更新成果〞。坐標換帶處CPⅢ平面網計算時，應分別采用相鄰兩個投影帶的CPⅠ、CPⅡ坐標進行約束平差，并分別提交相鄰投影帶兩套CPⅢ平面網的坐標成果。分帶投影測段之間銜接時，前后測段獨立平差重迭點，通過坐標轉換成相同坐標系的坐標差值應滿足≤±3mm。滿足該條件后，后一測段CPⅢ網平差，應采用本測段聯測的CPⅠ、CPⅡ控制點及前測段所有CPⅢ點轉換坐標成果進行固定約束平差。兩套坐標成果都應滿足表8.1-1、表8.3-1及第8.3-2條的要求。提供兩套坐標的CPIII區(qū)段長度不應小于800m。數據處理詳細流程CPIII平面數據計算、平差處理采用中鐵二院與西南交大聯合開發(fā)的高速鐵路通用平差軟件SurveyAdjust，在計算報告中要說明軟件名稱。自由設站點、CPⅢ點進行自由網及約束網整體平差。平差計算時，要對各項精度作出評定。平差處理流程及相關要求數據傳輸及預處理將外業(yè)觀測記錄的數據傳入計算機，進行數據整理、檢查半測回歸零差、不同測回同一方向2C互差、同一方向歸零前方向值較差等標準指標是否滿足要求；編輯平面和高程數據在平面數據處理前需要編輯好本測段的平面及高程點數據，以及本測段的投影面高程、高程異常等數據；生成平差文件生成平差文件時軟件會提示是否進行兩化改正，為了保證三網合一的原那么，本線全線均采用兩化改正，故在計算過程中會自動生成兩個平差文件，一個為未進行任何改正、一個為進行兩化改正后的數據，后續(xù)平差計算均采用兩化改正后的平差文件進行。閉合差檢驗；此為CPⅢ網專用的閉合差檢測功能，檢測每一對CPⅢ點由不同測站測量后的兼容性，檢測后CPⅢ點對環(huán)閉合環(huán)精度不應低于1/3500，此精度值僅作參考，不做作標準指標；5.2、軌道控制網CPⅢ高程網測設CPⅢ高程網測設CPⅢ高程網觀測橋面高程傳遞CPⅢ高程網內業(yè)數據處理、CPIII高程測設

CPIII控制點水準測量應對相鄰4個CPⅢ點如圖9.1所示構成的水準閉合環(huán)進行環(huán)閉合差檢核，相鄰CPⅢ點的水準環(huán)閉合差不得大于1mm。、CPIII高程網觀測在以下情況下，CPⅢ高程網的外業(yè)觀測值應該局部或全部重測：當CPⅢ高程網水準測量的測站數據質量超過表9.1-4的要求時，該測站的數據應該重測；當獨立閉合環(huán)閉合差超限時重新觀測該閉合環(huán)；當CPⅢ高程網水準路線的限差超過表9.1-2的要求時，該水準路線的數據應該重測。當根據閉合環(huán)閉合差計算的每千米水準測量的高差全中誤差超限時，首先應對閉合差較大的閉合路線進行重測，重測后MW仍超限，那么整個CPⅢ高程網水準測量的數據都應重測。水準測量所使用的儀器及水準尺，應符合以下規(guī)定：水準儀視準軸與水準管軸的夾角，DS1級不應超過15″；DS3級不應超過20″；水準尺上的米間隔平均長與名義長之差，對于因瓦水準尺，不應超過0.15mm，對于雙面水準尺，不應超過0.5mm；二等水準測量采用補償式自動安平水準儀時，其補償誤差△a不應超過0.2″。觀測讀數和記錄的數字取位：使用DS05或DS1級儀器應讀記至0.05mm或0.1mm，使用數字水準儀應讀記至0.01mm。當橋面與地面間高差大于3m，線路水準基點高程直接傳遞到橋面CPⅢ控制點上困難時，可采用不量儀器高和棱鏡高的中間設站三角高程測量法傳遞。中間設站光電測距三角高程傳遞應進行兩組獨立觀測，兩組高差較差不應大于2mm，滿足限差要求后，取兩組高差平均值作為傳遞高差。中間設站三角高程測量方法，就是在