控制网施工技术方案(共31页).docx
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1、精选优质文档-倾情为你奉上新建铁路合 肥 至 蚌 埠 客 运 专 线(DK0+000DK57+580)CP轨道控制网测量技术方案中铁十九局集团有限公司合蚌客专站前一标项目经理部2010年8月新建铁路合 肥 至 蚌 埠 客 运 专 线(DK0+000DK57+580)CP轨道控制网测量技术方案编制:复核:审核:中铁十九局集团有限公司合蚌客专站前一标项目经理部2010年8月目 录专心-专注-专业新建铁路合肥至蚌埠客运专线CP轨道控制网测量技术方案(DK0+000DK57+580)1概述1.1 任务依据根据京福铁路客运专线安徽有限责任公司的计划安排,按照高速铁路工程测量规范(TB10601-2009
2、)和关于进一步规范铁路工程测量控制网管理工作的通知(铁建设200920号)文件要求,对新建铁路合肥至蚌埠客运专线(DK0+000DK57+580)段CP轨道控制网测量技术方案进行编制。1.2工作内容具体工作内容如下:(1)CPII控制网加密测量;(2)二等水准控制网加密测量;(3)CP控制网测量。1.3工作范围及线路概况合蚌客运专线位于安徽省中部,北起京沪高速蚌埠南站,沿途经过凤阳县、淮南市和长丰县至合肥站,正线线路全长129.340km。本次工作范围为站前一标段,里程为DK0+000DK57+580,其中双线47.58km,单线20km,全线路基13.0km,占全线比例为19.2%。桥梁53
3、.1km,占全线比例为78.7%,含特大桥10座,隧道1座长1371m。2 作业技术依据及坐标高程系统2.1 作业技术依据及规范(1)高速铁路工程测量规范(TB10601-2009);(2)高速铁路无砟轨道工程施工精调作业指南(铁建设函2009674号);(3)客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南(铁建设2006 158号);(4)全球定位系统(GPS)铁路测量规程(TB10054-97);(5)国家一、二等水准测量规范(GB/T12897-2006);(6)关于进一步规范铁路工程测量控制网管理工作的通知(铁建设200920号);(7)新建铁路合肥至蚌埠客运专线CP轨道控制网测量作业指导书
4、。2.2 平面坐标与高程系统2.2.1 平面坐标系统平面坐标系统采用与精测网成果相应的工程独立坐标系统,参考椭球体采用WGS-84坐标系椭球体参数。全线统一采用1171500任意中央子午线,投影面大地高采用30米。2.2.2 高程系统高程系统采用与精测网成果相应的系统,即1985国家高程基准。3 人员及仪器安排3.1 人员安排表3.1-1CPIII测量技术人员一览表序号姓名性别年龄专业技术职称在本项目中担任职务1王文庆男30大地测量与测量工程工程师项目负责人2任文博男28测绘工程助工平面负责人3帅明明男24测绘工程助工水准负责人4黄绪东男35大地测量工程师复核5陈 军男36测绘工程高工审核6徐
5、幸福男49测量工程高工审定7何波男30测量工程工程师参加8王继亮男25测量工程技术员参加9雷军男24工程测量技术员参加10王小峰男25工程测量技术员参加11方震亮男22工程测量技术员参加12周广男23工程测量技术员参加13陈俊鹏男23工程测量技术员参加3.2 仪器及软件一览表表3.2-1使用仪器一览表设备名称仪器标称精度数量(台)检定情况Topcon Hiper双频GPS接收机3mm+0.5ppm5检定Topcon Hiper Ga双频GPS接收机3mm+0.5ppm3检定Leica TCRP1201全站仪1,1mm+1.5ppm3检定Leica DNA03数字水准仪0.3mm/km3检定表3
6、.2-2 使用软件一览表软件名称使用仪器数量厂家CP数据采集软件(DMS)全站仪3成都西南交大科技园管理有限责任公司CP数据处理软件(DAS)全站仪2成都西南交大科技园管理有限责任公司科傻GPS平差软件(COSAGPS V5.1)GPS2武汉大学测绘学院科傻地面数据平差软件(COSCODAPS V6.0)全站仪1武汉大学测绘学院4 CP控制网测量的准备工作4.1线下工程沉降和变形评估无砟轨道对线下基础工程的工后沉降要求非常严格,CP的控制网测量应待线下工程沉降和变形满足要求,且无砟轨道铺设条件评估通过后进行。4.2精测网全面复测按照高速铁路工程测量规范(TB10601-2009)要求,CP建网
7、前,CP0、CP、CP和线路水准基点应全面复测一次。4.3 CP控制网加密测量4.3.1CP加密点的布设(1)根据既有CP平面控制网的现状,按照“线路两侧200m范围内CP点具有500700m 的点间距”要求进行CP点的加密。(2)路基段应在征地范围内,便于保护的部位设置CP加密点;桥梁段CP加密点选择布设在墩台顶部桥梁固定支座端上方,埋设强制对中装置;隧道内CP加密点布设在施工干扰小的电缆沟边上、埋设时注意方便设站、便于保存。(3)加密的CP点应至少有一个方向与相邻的CP点或CP点通视。(4)CP加密点点位的选取应便于与CP控制网的联测。(5)CP加密点位宜选在不易被破坏的范围内;点位应便于
8、安置GPS接收机和全站仪,周围视野开阔,便于GPS卫星信号的接收。(6)CP加密点离大功率无线电发射源(电视台、微波站)的距离不小于200m,离高压输电线距离不得小于50m,附近不应有强烈干扰卫星信号接收的物体,尽量避开大面积水域。4.3.2CP加密点的埋设(1)CP加密点的标志采用强制对中标志。强制对中标志包括预埋件、测量仪器连接盘两部分(如图4.3.2所示)。预埋件图4.3.2CP加密点预埋件及测量仪器连接盘预埋件为埋入现场的部分,为不锈钢材料加工而成。测量仪器连接盘底端螺丝可以直接安装到预埋件上,顶端螺丝用于连接测量仪器基座。通过仪器连接盘,可以直接安装测量仪器、GPS天线或棱镜,对中精
9、度优于0.1mm。(2)路基段CP加密点应左右交替布设在征地界范围内便于CP网联测的地方。一般在两个接触网杆之间稳固可靠且不影响行车安全的地方设置加密桩,然后在加密桩顶面布设CP加密点。加密桩埋设规格应满足高速铁路工程测量规范(TB10601-2009)中CP控制桩的埋设要求,且加密桩应高于轨面以保证CP网联测需要。桥梁上的CP加密点应埋设不锈钢质强制对中标志,该强制对中标志包括不锈钢质预埋件和铜质强制对中螺旋。CP加密点外业测量时,在强制对中螺旋上安装基座,在基座上安装GPS接收机或全站仪棱镜,即可进行测量。(3)CP加密点的点之记CP加密点埋设后,应现场绘制点之记草图。点之记包含点号、概略
10、经纬度(现场采集)、所在地、交通情况、交通略图、点位通视情况及点位略图、选点情况及埋石情况。绘制时要符合要求,要素齐全,标识点位的距离用皮尺现场实测,交通路线图指向要齐全、清楚。点之记在Word下绘制整理,其中点之记中的点位略图、交通路线图用CAD绘制,再剪切镶嵌到表内的相应位置。(3)CP加密点的编号规则加密CPII点编号采用6位编号形式(000P20),具体说明如下:前3位为连续里程的公里数,第4、5位为“P2”代表加密CPII点,第6位为流水号,由小里程向大里程方向顺次编号。4.3.3CP加密点的测量(1)主要技术要求CP加密点的平面定位精度要求如表4.3.3-1所示。表4.3.3-1C
11、P平面网控制点的定位精度要求控制网测量方法可重复性测量精度相邻点的相对点位精度CP三等15mm8mmCP加密点GPS作业基本技术要求如表4.3.3-2所示表4.3.3-2 CP平面网测量作业的基本技术要求等 级CPII观测模式静态观测卫星截止高度角15同时观测有效卫星数4有效时段长度60min观测时段数1观测时段数12数据采样间隔15秒接收机类型双频PDOP值8GPS测量的精度指标如表4.3.3-3所示。表4.3-3GPS测量的精度指标控制网级别基线边方向中误差最弱边相对中误差CP1.71/(2)作业方法 CP加密点采用双频 GPS 接收机观测,仪器的标称精度不低于5mm+1ppm。CP加密点
12、测量采用边联结方式构网,形成由三角形或大地四边形组成的带状网。每一个CP加密点要与前后各2个既有CP 或CP点联测构成附合网。全部仪器、光学对中基座作业前都必须按要求进行检校合格后才能投入使用。观测时天线整平对中误差不得大于1mm,每时段观测前后各量取天线高一次,两次互差小于3mm,并取其平均值作为最后结果。4.3.4CP加密点的数据处理(1)GPS基线解算GPS基线采用静态相对定位模式进行解算,采用广播星历为起算数据。用于解算基线的起算点在WGS-84坐标系中的绝对坐标精度不低于10米。采用GPS的随机软件进行解算,计算同一时段观测值的剔除率应小于10%。解算后按表3.3.4的要求进行基线质
13、量的检核和分析。表4.3.4 基线质量检验限差表检验项目限 差 要 求X 坐标分量闭合差X 坐标分量闭合差X 坐标分量闭合差环线全长闭合差独立环(附合路线)重复观测基线较差(2)GPS网平差及坐标转换GPS网应采用鉴定合格的商业软件进行平差计算。采用GPS基线的双差固定解进行GPS 基线网平差,按规范和相关技术要求检核GPS网的精度。GPS网基线的质量检核符合要求后,以一个点的WGS-84三维坐标为起算数据进行无约束平差,求出各控制点WGS-84坐标系下的地心坐标和大地坐标、各基线的改正数以及其精度信息。无约束平差中基线向量各分量的改正数绝对值应满足下式要求:VX3VY3VZ3无约束平差精度满
14、足要求后,采用所联测的既有CP、CP点作为已知点进行二维约束平差,按技术规范要求进行约束平差精度评定。平差后CP点的点位精度应小于10mm。整体约束平差中基线向量各分量改正数与无约束平差同一基线改正数较差的绝对值应满足下式要求:dVX2dVY2 dVZ2CP加密点网平差分区段进行时,平差时应采用一个区段内所有联测的原精测网CPI、CP点和重复联测的上一区段的CP加密点作为已知点进行二维约束平差。平差前需检核已知点间的兼容性,对兼容性不好的已知点进一步分析原因,必要时进行重新测量。4.3.5隧道内CP控制网测量洞内CP控制点测量应满足表4.3.5-1、表4.3.5-2、表4.3.5-3的要求。表
15、4.3.5-1 洞内CP导线测量的主要技术要求控制网级别附合长度(km)边长(m)测距中误差(mm)测角中误差()相邻点相对点位中误差(mm)导线全长相对闭合差限差方位角闭合差限差()对应导线等级备注CPL230060031.87.51/550003.6三等导线网表4.3.5-2 洞内导线水平角方向观测法技术指标等级仪器等级测回数半测回归零差2C较差同一方向各测回间较差三等0.5级44841级6696表4.3-3.5洞内导线边长测量技术指标等级测距仪精度等级每边测回数一测回读数较差限值(mm)测回间较差限值(mm)往返测平距较差限值(mm)往测返测三等22232mD4457注:测距仪的精度等级
16、如下:级 md2mm;级2mmmd5mm ;其中md为每千米测距标准偏差,即按测距仪出厂标称精度的绝对值。洞内CP观测时应满足下列要求:(1)导线点应布设在施工干扰小、安全稳固、方便设站、便于保存的地方,点间视线应距洞内设施0.2m以上。(2)导线网测量应采用标称精度不低于1、2mm+2ppm的全站仪施测,观测前应先将仪器开箱放置20分钟左右,让仪器与洞内温度基本一致;观测前须按要求对全站仪进行检校,作业期间须在仪器鉴定有效期内。边长观测应进行温度、气压等气象元素改正,温度量测精度不低于0.2,气压量测精度不低于0.5hpa。(3)洞口站测角宜在夜晚或阴天进行。(4)观测时隧道内应充分通风,无
17、施工干扰,避免尘雾。(5)目标棱镜人工观测时应有足够的照明度,受光均匀柔和、目标清晰,避免光线从旁侧照射目标。采用自动观测时应尽量减少光源干扰。(6)测距边的斜距应进行气象改正和仪器常数改正。气象改正应将观测时记录的气压、气温输入仪器,仪器自动进行气象改正。(7)CP导线网应在角度闭合差、方位角闭合差及导线全长相对闭合差满足要求后,采用经过鉴定合格的软件进行严密平差计算。4.4二等水准基点加密测量4.4.1加密原则根据既有的二等水准基点的现状,按照CP水准测量的要求进行二等水准加密。一般要求为:、路基段每 2km一个二等水准基点;、桥梁段二等水准基点应加密到桥上,点间距不超过 2km;、隧道段
18、二等水准基点点间距不应超过 1km; 对不满足以上条件的区段需在既有二等水准基点的基础上进行同精度内插加密测量。4.4.2桩位布设 路基段加密线路水准基点的埋设要求同线路水准基点埋点要求, 桥梁段加密线路水准基点选择布设在墩台顶部桥梁固定支座端上方,埋设预埋件,观测时插入水准测量杆。隧道内加密线路水准基点埋设水准测量标志,布设在电缆沟及边墙交接处。埋设时注意方便立尺、便于保存。4.4.3水准观测 加密线路水准基点测量应采用不低于DS1的水准仪,须经过检定,并处于检定有效期内。 高程控制网加密时,水准线路必须联测到线路两端各两个以上线路水准基点上,以检验联测水准点是否发生显著沉降或被破坏(包括深
19、埋水准点、基岩水准点)。 高程控制网加密按二等水准测量的技术要求执行,作业前及作业过程中检查i角均应不超过15;水准尺须采用辅助支撑进行安置,测量转点应安置尺垫,尺垫选择坚实的地方并踩实以防尺垫的下沉。 水准线路采用往返观测,并沿同一路线进行。每一测段均采用偶数站。 水准测量的仪器及水准尺类型应按测量等级的要求选择,宜优先采用相应等级的数字水准仪及其自动记录功能采集数据,观测数据采用仪器内置储存器记录,并转换成电子手簿。4.4.4编号规则采用6位编号形式(000H20),具体说明如下:前3位为连续里程的公里数,第4、5位为“H2”代表加密水准基点,第6位为流水号,由小里程向大里程方向顺次编号。
20、上桥水准点位于二等水准加密点下的桥墩上,采用编号形式为二等水准加密点点名后加X。4.4.5 桥梁上、下二等水准高程传递当桥面与地面间高差大于3m时,应选择桥面与地面间高差较小的地方进行二等水准高程的传递测量。高程传递测量时,采用不量仪器高和棱镜高的中间法三角高程方法施测,测量原理如图4.4.5所示。图4.4.5 中间法三角高程方法施测示意图具体作业过程为:二等水准高程传递采用不量仪器高、棱镜高的三角高程中视测量方法。在高程传递点附近分别在桥墩底和对应墩桥梁固定支座端挡砟墙分别埋设高程联测的预埋件。观测过程中用电子水准仪按二等水准作业要求,将高差分别联测到挡砟墙和墩底的高程标志杆上,再用全站仪进
21、行挡砟墙和墩底的高程标志杆间的高差传递。光电测距三角高程传递外业观测应符合表4.4.5的规定。仪器与棱镜的距离一般不大于100m,最大不得超过150m,前、后视距差不应超过5m。表4.4.5 不量仪器高和棱镜高的三角高程测量技术要求垂直角测量距离测量测回数两次读数差测回间指标差互差测回差测回数每测回读数次数四次读数差mm测回差mm45.05.05.0442.02.0光电测距三角高程传递应进行两组独立观测,两组高差较差应不大于2mm,满足限差要求后,取两组高差平均值作为传递高差。4.4.6隧道二等水准贯通测量CP高程测量前应进行隧道二等水准贯通测量,二等水准贯通调整测量应满足下列要求:(1)洞内
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