客运专线无砟轨道铺设 CPⅢ控制网测量技术
中铁十五局集团 张 麒 杜万强
摘 要：无砟轨道施工控制测量技术是无碴轨道建设的关键技术之一,其内部与外部尺寸等平顺性指标是制定测量技术标准的主要因素。本文介绍了无砟轨道CPⅢ控制网测量的各工序，为其它类似工程提供借鉴。
关键词：无砟轨道 CPⅢ控制网 控制测量 1.概述
客运专线无砟轨道对轨道的平顺性要求高，线路中线必须具备准确的几何线性参数，无砟轨道铺设工艺复杂、精度要求高，误差必须保持在毫米级的范围内。无碴轨道施工控制测量技术已成为无碴轨道建设关键技术之一。无碴轨道的施工质量控制是无碴轨道能否成功的关键，施工控制测量精度更为重要，一旦出现问题，将为整个使用寿命期留下隐患，不仅改善轨道几何形位参数十分困难，更需要花费高昂的代价进行弥补。因此建立高精度的无砟轨道铺CPⅢ控制网显得尤其重要，本文结合武广客运专线实际施工情况对无砟轨道CPⅢ控制网的布设及测量技术进行总结。 2.CPI、CPII网及二等水准高程网的复测
根据铁道部《关于时速200公里及以上铁路工程测量标准有关事项的通知》（铁建设函[2008]42号）的相关要求，无砟轨道铺设CPⅢ控制网建立时，CPⅠ、CPⅡ和高程网应复测一次。 2.1. 技术要求
(1) 对于丢失破坏的CPⅠ、CPⅡ和二等水准点按《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》的要求进行恢复。
(2) 对于点位的位置和密度不能满足CPⅢ控制网测量要求的CPⅡ控制点和二等水准点按插点或插网的方法进行同精度加密。
(3) 将复测成果与此前上报公司的交桩成果进行对比，对异常情况进行分析，提交复测成果报告。 2.2. 桥梁及路基段复测
采用瑞士Leica 1230型GPS接收机4台套（仪器标称精度3+0.5ppm）按静态GPS相对定位测量方法进行复测。GPS网布网形式采用边连接式布网。GPS测量等级按铁路C级GPS测量要求施测。数据处理软件：基线解算、三维无约束整体平差、基准和投影转换软件为瑞士Leica公司原厂LEICA Geo Office1.0版软件；二维约束平差软件为武汉大学研制的Cosa系列GPS数据处理软件3.0版。 2.3. 隧道内CPⅡ控制网测量
(1) 在隧道贯通后进行CPII控制桩测量时， CPⅡ控制网测量采用导线测量，导线附合于隧道两端的CPⅠ或CPⅡ控制点上，边长以600～800m为宜，导线测量的主要技术要求见表1：
表1 CPⅡ导线测量主要技术要求 测距 测角 相邻点位导线全长 附合长度边长 控制网级别 中误差中误差 坐标中误相对闭合差（km） （m） （mm） （″） 差（mm） 限差 600～CPⅡ ≤4 5 2.5 10 1/40 000 800 600～CPⅡ 4≤L≤7 3 1.8 5 1/60 000 800 600～CPⅡ 7≤L 3 0.7 5 1/100 000 800 (2) CPⅡ导线控制点的定位精度要求见表2
表2 CPⅡ导线控制点的定位精度要求（mm）
控制点 CPⅡ (3) CPⅡ控制网导线测量技术要求
可重复性测量精度 15 方位角闭对应导合差限差 线等级 （″） ±5n 四等 ±3.6n 三等 ±1.4n 二等 相对点位精度 10 ①导线测量应起闭于隧道洞口两端或斜井（或横洞）的CPI控制点上，采用标称精度不低于2″、2mm+2ppm的全站仪施测。大于7公里的隧道应采用标称精度不低于1″、1mm+1ppm的全站仪施测。
② 导线测量水平角观测应符合表3的规定。
表3 导线测量水平角观测技术要求
附合长度 L≤4 4≤L≤7 7≤L 仪器等级 DJ1 DJ2 DJ1 DJ2 DJ1 DJ2 测回数 4 6 6 10 9 15 半测回归临差 6″ 8″ 6″ 8″ 6″ 8″ 2C较差 9″ 13″ 9″ 13″ 9″ 13″ 同一方向 各测回间较差 6″ 9″ 6″ 9″ 6″ 9″ ③ 导线边长测量，读数至0.1毫米。距离和竖直角往返各观测3测回。各项限差应满足表4的要求。
仪器精度 等 级 Ⅰ Ⅱ 测距中误差（mm） <5 5～10 表4 距离和竖直角观测限差 同一测回各次读数测回间读 互差（mm） 数较差（mm） 5 10 7 15 往返测平距 较 差 2mD 注：mD =(a+b×D) ，为仪器标称精度。 式中：a——仪器标称精度中的固定误差(mm) b——比例误差系数（mm/km） D——测距边长度（km）
电磁波测距仪的测距精度划分标准为：测距长度为1km时 Ⅰ级：|mD|≤5 mm Ⅱ级：5 mm <|mD|≤10 mm
④ CPⅡ导线应在方位角闭合差及导线全长相对闭合差满足要求后，采用严密平差计算。 ⑤ 隧道内高程测量采用水准测量方法，按二等水准测量精度要求施测，洞内水准点与CP Ⅱ共点，附合到洞口二等水准点上，闭合差须满足±4L限差要求（如独立平差，洞内外共点处就存在断高）。
3. CPIII控制网测量实施方案 3.1. CPⅢ平面控制网测量 3.1.1.CPⅢ控制点的元器件
CPIII控制点的元器件按照武广客运专线CPⅢ测量标志联接件实施方案的要求，采用工厂精加工部件(要求数控机床)，用1Cr18Ni9不锈钢的合金材料制作。CPⅢ测量标志联接件采用固定套筒，直杆轴螺旋式旋入的形式。CPⅢ测量标志联接件满足《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》的点位相对精度1mm和可重复性测量精度5mm的要求。CPⅢ控制点标志重复安置精度应不大于0.3mm，并应经检测合格后方可使用。
测量预埋固定套筒（一套） 用于平面测量的短轴芯
用于高程测量的长轴芯
3.1.2. CPIII控制点的布设
CPIII控制点距离布置一般为60 m左右，且不应大于80 m。CPIII控制点布设高度应与轨道面高度保持一致的高度间距。
(1) 一般路基地段宜布置在接触网杆上，见下面示意图：
注：CPIII控制点距离设计轨面高差一般为300mm左右。
(2) 当路基地段没有施工接触网杆时可以在路基上布置临时控制点桩或布置在已施工的接触网杆的基础上。临时立柱采用直径20cm的钢筋混凝土圆柱，高度在直线及曲线内侧地段1.2m，曲线外侧地段R＝8000m时高1.345m、R＝9000m时高1.325m、R＝10000m时高1.31m、R＝12000m时高1.285m，测量标志点距离杆顶0.1m，见下图，测量标志点应高出超高一侧轨面0.2～0.3m的上方相应位置，面向轨道的内侧。
柱临时立位置注：临时控制点桩在施工时应加4根直径为10mm的钢筋 (3) 桥梁上一般布置在防撞墙上，要求设在桥梁固定支座端，两侧相对的两点之间允许的里程差应小于3米。示意图见下图。
注： CPIII控制点距防撞墙表面50mm左右。
(4) 隧道里一般布置在二衬边墙上，离电缆槽顶面30～50cm。见下面示意图