CP控制网测量方案.docx

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1、目 录一、工程概况1二、测量依据1三、测量范围及内容21、测量范围22、测量内容2四、测量总体部署21、测量工期安排22、测量人员组织33、测量设备配置3五、测量控制系统31、平面坐标系统32、高程系统4六、CP控制网加密测量41、技术要求42、GPS测量加密CP网43、线路水准基点加密64、建网时机9七、CP点埋标与布设91、CP标志92、CP点和自由测站编号113、CP点布设12八、CP网测量与数据处理131、CP网网形132、联测方案143、CP网平面测量164、CP网高程测量20九、数据整理24十、质量保证措施25十一、平安生产考前须知26十二、提交成果资料26京津城际延伸线天津至于家

2、堡工程JYSG-I标段CP控制网测量技术方案一、 工程概况二、 测量依据1、?高速铁路工程测量标准?TB10601-2021；2、?客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南?铁建立2006158号；3、?精细工程测量标准?GB/T15314-94；4、?时速200公里及以上铁路工程基桩控制网CP测量管理方法?铁建立202180号；5、?关于进一步标准铁路工程测量控制网管理工作通知?铁建立202120号；6、?关于进一步加强客运专线建立质量管理指导意见?铁建立2021246号；7、?高速铁路轨道工程施工技术指南?铁建立2021241号；8、?国家一、二等水准测量标准?GB12897-2006；9

3、、?全球定位系统GPS铁路测量规程?TB10054-97；10、铁道部其他相关规定。三、 测量范围及内容1、 测量范围本测量技术方案适用于。2、 测量内容2.1 CP平面、高程控制网加密测量，预计加密CP点70个；2.2 CP点布设及平面、高程控制网建网测量，预计布设CP点1140个；2.3 CP控制网测量成果整理。四、 测量总体部署1、 测量工期安排本标段无砟轨道施工方案工期为 ，为满足无砟轨道施工，CP点布设及平面、高程控制网建网测量到测量成果评估通过需提前15 30天完成，所以CP测设方案工期为 。2、 测量人员组织CP控制网观测人员根据现场施工进度进展具体安排。测量前，对每个测量小组测

4、量人员进展相关知识培训、明确分工，其每个测量小组共8人，详细分工见下表：每组测量人员配置表序号工 种人数分 工1测量主管1现场测量协调2测量员3测量数据采集和分析3辅助工4CP点埋设、仪器搬运等3、 测量设备配置为了确保CP控制网观测数据准确无误，CP轨道控制网测量前，所有测量仪器及设备均经测绘仪器计量定点单位进展检定，仪器数量根据现场施工进度随时增补，其每组测量设备配置详见下表：每组测量设备配置表序号设备名称规格型号单位数量备注1GPS徕卡1230台42全站仪徕卡1201台13水准仪徕卡DNA03台1 4仪器配套设备假设干棱镜组件、水准尺、温度计等五、 测量控制系统1、 平面坐标系统为保证三

5、网合一，平面坐标系统采用WGS-84椭球高斯投影工程独立坐标系统，并满足投影变形值不大于10mm/km要求。坐标系取用段落与京津城际延伸线天津至于家堡工程精测网一致。2、 高程系统高程系统采用1985国家高程基准。六、 CP控制网加密测量1、 技术要求加密测量采用方法、使用仪器和精度符合相应等级规定。所采用仪器应经过检定，并在有效检定期内。1.2 加密测量前检查联测标石完好性，对丧失和破损标石按原测标准用同精度扩展方法恢复或增补包括CPI、CP和二等水准点。CP加密测量时独立观测2个时段，每个时段不少于60分钟，加密1个CP点时，进展联测前后各1个CPI点和前后各1个CP点，且构网观测。CP加

6、密点在距线路300m以内可视范围内。1.3 CP、CP控制网GPS测量精度指标符合下表规定。CPI、CP控制网GPS测量精度指标表控制网级别基线边方向中误差最弱边相对中误差CP1.31/180 000CP1.71/100 0002、 GPS测量加密CP网考虑到既有CPI和CP测量情况，需采用GPS进展CP加密工作。2.1 选点埋石CP加密点采用强制对中标，在桥梁局部加密CP点需上桥，不与CP点共用，并且沿线路前进方向左右交替埋设于桥梁固定端；路基段在路肩处埋设加密桩，加密桩高出轨面50cm(保证GPS观测条件)，埋深比临近剖面管深50cm，横截面要求3030cm，埋设在两个接触网杆之间，沿线路

7、前进方向左右交替埋设。2.2 观测CP加密测量要求同精测网原网要求，观测、数据处理均与原测CP一样。观测前对网形进展设计，保证CP加密点间基线长度在600米左右，并且尽量多联测原精测网中CPI或CP点，以保证梁上与梁下平面坐标基准相统一，并执行以下指标：GPS观测技术要求 级 别项 目三等静态测量卫星高度角15有效卫星总数4时段中任一卫星有效观测时间min20时段长度min60观测时段数2数据采样间隔S15PDOP或GDOP8重复设站22.3 数据处理在对加密CP点进展整体平差前先对网中原CPI和CP点稳定性进展分析。对不满足精度要求原CPI和CP进展剔除，满足要求点全部作为起算点。（1） 基

8、线质量检验：基线质量检验限差表 检验工程限 差 要 求X坐标分量闭合差mmY坐标分量闭合差mmZ坐标分量闭合差mm环线全长闭合差mm独立环附合路线重复观测基线较差 ，本工程a=5mm,b=1ppm。2在基线质量检验符合要求后，以所有独立基线构成控制网，以三维基线向量及其相应方差协方差阵作为观测信息，以一个点WGS84三维坐标为起算数据，进展无约束平差。无约束平差基线向量改正数绝对值满足下式要求：Vx3，Vy3，Vz33GPS网无约束平差合格后，引入网中联测CPI和CP点坐标进展三维约束平差，引入数据进展稳定性评定。约束平差后基线向量改正数与同名基线无约束平差相应改正数较差满足下式要求：dVx2

9、，dVy2，dVz2平差后加密CP点点位精度小于10mm，基线边方向中误差1.7，最弱边相对中误差限差为1/100000。3、 线路水准基点加密3.1 测量方法加密线路水准基点埋设在线路附近稳定且不易被破坏地方，桥梁局部上桥埋设，尽量保证在梁上下关联时不用再进展水准测量。加密线路水准基点埋设要求同精测网中水准点埋点要求。水准点加密测量采用经过有效检定、不低于DS1水准仪。高程控制网加密时，对于沉降区水准线路联测到线路两端各两个以上线路水准基点上或两个深埋水准点，以检验联测水准点是否发生显著沉降；对于非沉降区水准路线联测两个以上线路水准基点或深埋水准点。高程控制网加密按二等水准测量技术要求执行，

10、作业前及作业过程中检查i角均不超过15；水准尺采用辅助支撑进展安置，测量转点安置尺垫，尺垫选择坚实地方并踩实以防尺垫下沉。水准线路采用往返观测，并沿同一路线进展。每一测段均采用偶数站完毕，往返观测在一日不同时间段进展。水准测量仪器及水准尺类型按测量等级要求选择，先采用相应等级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。3.2 技术要求二等水准测量精度要求mm水准测量等级每千米水准测量偶然中误差每千米水准测量全中误差限 差检测已测段高差之差往返测不符值附合路线或环线闭合差左右路线高差不符值平原山区二等644二等水准测量主要技术要求等级水准仪最低型号水准尺

11、类型视距m前后视距差m测段前后视距累积差m视线高度m数字水准仪重复测量次数光学数字光学数字光学数字光学下丝读数数字二等DSZ1、 DS1因瓦503且502次水准测量主要技术标准等级路线长度km水准仪型号水准尺观测次数二等水准400DSZ1、DS1因瓦往返二等水准线路跨越特大河流时，按现行?国家一、二等水准测量标准?中关于跨河水准测量有关规定执行。3.3 数据处理1加密线路水准基点以联测稳定线路水准基点、深埋水准点或基岩水准点为起算点，进展整体严密平差计算，采用专业平差软件平差。高程成果保存到。2水准测量作业完毕后，每条水准路线按测段往返测高差不符值计算每千米水准测量偶然中误差M；当水准网环数超

12、过20个时，按环线闭合差计算Mw。M和Mw符合二等水准测量精度要求，否那么需对较大闭合差路线进展重测。M和Mw按以下公式计算： 4、 建网时机无砟轨道对线下工程工后沉降要求非常严格，CP加密测量在线下工程沉降评估通过之后进展，保证测设点位稳定。七、 CP点埋标与布设1、 CP标志1.1 CP标志及安装CP点设置强制对中标志，其几何尺寸加工误差不大于，平面X，Y和高程H三个方向上重复性安装误差和互换性安装误差不大于0.3 mm 。 CP棱镜组件由预埋件、连接杆、棱镜、水准测量适配器等四局部组成，预埋件加装保护盖。标志图如下：标志预埋件由预埋件含标志牌、保护盖、保护盖扳手组成上述标志安装及位置按设

13、计进展预留及单独安装，并保证预埋件水平或垂直。桥梁、路基地段平面观测标志由预埋件、连接杆、棱镜组成水准测量适配器竖式连接杆和水平式连接杆安装整平器1.2 CP标志日常管理和养护1搬运、运输过程中用纸包裹棱镜水准测量杆，防止相互碰撞、磨损。2安装完成后，每次测量完及时将塞子盖上。3每三个月检查一次套筒和塞子是否损坏，用小毛刷刷除套筒内灰尘 。竖立套管如果灰尘积太厚，那么用水冲洗。1.3 检验方法采用内径和外径千分尺检测，到达加工尺寸范围为合格。 2、 CP点和自由测站编号CP控制点编号定义如下：CP点按照公里数递增进展编号，其编号反映里程数。所有处于里程增大方向左侧标记点，编号为奇数，处于里程增

14、大方向右侧标记点编号为偶数，在有断链地段编号不重复。CP控制点编号表举例如下：CP控制点编号表点编号含 义数字代码在里程内点位置036301表示线路里程DK36至DK37范围内线路前进方向左侧CP第1号点，“3代表“CP036301轨道左侧奇数1、3、5、7、9、11等136302表示线路里程DK136至DK137范围内线路前进方向右侧CP第1号点，“3代表“CP136302轨道右侧偶数2、4、6、8、10、12等观测时，自由测站点编号按照“Z03601,Z03602沿线路里程增加方向编号。3、 CP点布设CP点成对布设，沿线路纵向距离布置一般约为60 m，埋设于接触网杆或其根底、桥梁防撞墙等

15、位置。CP点布设高度大致等高，同一对控制点纵向里程差不大于1m，并布设在设计轨道高程面以上。CP点埋设采用预埋方式进展布设。当遇到后埋时，采用快干砂浆进展固定，确保CP标志预埋件稳固。3.1 桥梁段CP点布设CP点布设在简支梁固定端距梁端位置。桥梁局部CP点布置图1简支梁对于24或32m简支梁每2孔布设一对CP点，相邻两对CP点相距可以设置为64m、56m、48m；对于连续24m简支梁，根据实际情况也可每三孔布设一对CP点。2连续梁连续梁上CP点优先布设于固定端上方。当跨度超过80m时，在跨中布设一对CP点，该对CP点尽可能在同等条件下使用，使用前应复核。如以下梁式：40+64+40m，64+

16、100+64m +128+m。 3.2 路基段CP点布设路基段CP点根底直径为25cm，顶面高于设计轨道面至少30cm，使用钢筋混凝土成对浇筑，待根底稳定后，使用快干砂浆埋设CP标志预埋局部，详见以下图。路基上CP点布置图八、 CP网测量与数据处理CP控制网采用自由测站边角交会法施测。CP平面网附合于CP、CP控制点上，每600m左右联测一个CP或CP 控制点，当CP点位密度和位置不满足CP联测要求时，按同精度扩展方式加密CP控制点。1、 CP网网形测量网形式见以下图。 测站自由站点 CP控制点向CP点进展测量方向、角度和距离测站间距为120mCP平面网构网形式图上图中间点表示自由置镜位置，由

17、中间点引出兰色方向线为由此测站须观测CP点。因遇施工干扰或观测条件稍差时， CP平面控制网采用以下图所示构网形式，平面观测测站间距为60m左右，每个CP控制点设四个方向交会。测站间距为60mCP平面网构网形式图2、 联测方案2.1 CP控制点测量方法及与上一级控制网关系在自由站上测量CP同时，将靠近线路全部CP点进展联测，并纳入网中，确保线路两侧200m范围内可视CP控制点密度到达400m800m，否那么按同精度加密CP控制点。按同精度加密CP点可设置在桥梁固定端或路基上。CP点与CP点联测置镜于CP点后视与其通视CP点，CP点采用与CP点一致棱镜，CP点联测时至少与一对CP点进展联测，有可能

18、时尽可能多联测CP点，联测长度控制在150-200米之内。也可在自由测站上直接联测CP点，联测不少于两个自由站。每个CP测量组使用同一种棱镜包含联测CP等控制点，并做好棱镜常数等参数设置工作。2.2 联测CPI、CP采用网形1当自由测站置镜观测CP、CP控制点时，在2个或以上连续自由测站上观测CP、CP 控制点，如以下图。2当CP、CP控制点置镜观测CP点时，在CP、CP控制点置镜观测三个以上CP控制点，如以下图。3当梁上梁下不能直接通视时，采用加临时站方法，如以下图。3、 CP网平面测量3.1 观测要求CP网采用自由测站边角交会法测量。自由测站测量，从每个自由测站，前后各3对 CP点为测量目

19、标，每个CP点至少从3个测站上分别联测。尽量选择无风阴天进展或夜间进展观测。CP控制网观测自由测站间距一般约为120m，自由测站到CP 点最远观测距离不大于180m；每个CP点至少保证有三个自由测站方向和距离观测量。CP控制网水平方向采用全圆方向观测法进展观测。全圆方向观测满足下表规定。CP平面网水平方向观测技术要求仪器等级测回数半测回归零差测回间同一方向2C互差同一方向归零前方向值较差0.5269613696CP平面网距离测量满足下表规定。CP平面网距离观测技术要求测回数盘左和盘右半测回距离较差测回间距离较差31 mm1mm注：距离测量一测回是全站仪盘左、盘右各测量一次过程。当CP平面网外业

20、观测水平方向和距离技术要求不满足以上技术要求时，该测站外业观测值重测。3.2 主要技术指标CP平面控制网主要技术指标应符合下表规定。CP平面网主要技术指标方向观测中误差距离观测中误差相邻点相对点位中误差同精度复测坐标较差1.81mm3mmCP平面网平差后主要技术要求控制网名称与CP、CP联测与CP联测距离中误差点位中误差方向改正数距离改正数方向改正数距离改正数CP平面网44mm32mm2mm2mm单位权中误差宜为1.3；可靠性指标最小为0.15，平均为0.25。CP平面网平差计算取位，应按下表规定执行。CP平面网平差计算取位控制网名称水平方向观测值水平距离观测值mm方向改正数距离改正数mm点位

21、中误差mm点位坐标mmCP平面网3.3 CP网分段与测段衔接CP根据施工需要分段测量，分段测量测段长度不宜小于4km。测段间重复观测不少于6对CP点，作为分段重叠观测区域以便进展测段衔接。施工时，CP网两端宜分别预留6对CP点，作为后续CP控制网连接区域，并且在这六对点中间位置埋设一个CP点，以加强CP网强度。测段之间衔接时，前后测段独立平差重迭点坐标差值3mm。满足该条件后，后一测段CP网平差，采用本测段联测CP、CP控制点及重叠段前测段CP点坐标进展约束平差。再次平差后，其他未约束公共点在两个区段分别平差后坐标差值不大于1mm。完成全部平差后，公共点坐标采用前一区段CP网平差结果。坐标换带

22、处CP平面网计算时，分别采用相邻两个投影带CP、CP坐标进展约束平差，并分别提交相邻投影带两套CP平面网坐标成果。在满足精度同时，两套坐标CP测段长度不应小于800m。3.4 外业记录外业记录为现场测量时记录各测站实际情况，它是CP测量重要原始数据，每段CP测量认真填写“记录表，完毕后装订存档。自由测站记录表如下表：自由测站记录表 线 段 第 页共 页测量单位： 天气：自由测站编号仪器高温度气压测量点编号棱镜高备注测量点编号棱镜高备注CP点标记示意图：天津 线路里程方向 于家堡说明：将自由测站编号、CP点编号应在该示意图上标记出来司镜： 记录： 年 月 日3.5 内业数据处理CP点平面数据处理

23、软件采用铁道部评审通过TSDI_HRSADJ软件，该软件系统主要由嵌入式全站仪机载测量软件、全站仪测量数据预处理软件、精细工程测量平差软件三局部组成。该软件能够兼容目前主流各型全站仪和各类CP标志，能够对外业观测数据对标准要求各项精度指标进展检核，并提供合格数据处理成果。观测数据存储之前，必须对观测数据质量进展检核。包括如下内容：1仪器高、棱镜高；2观测者、记录者、复核者签名；3观测日期、天气等气象要素记录。 检核方法采用手工或程序检核。观测数据经检核不满足要求时，及时提出重测，经检核无误并满足要求时，进展数据存储，提交数据进展平差计算处理。 数据计算、平差处理采用TSDI_HRSADJ平差软

24、件进展自由测站点、CP点进展整体平差。平差计算时，要对各项精度作出评定。4、 CP网高程测量CP高程控制网观测采用环形观测法，如以下图所示。环形高程观测示意图CP控制点水准测量按精细水准测量要求施测。CP控制点高程测量工作在CP平面测量完成后进展，确保线路两侧500m范围内水准点密度到达2000m左右，否那么用同精度水准测量方法加密水准点，并起闭于线路水准基点，且一个测段联测不少于三个线路水准基点。4.1 主要技术要求CP高程控制网精细水准测量主要技术要求，须符合下表规定。精细水准测量主要技术标准附合路线长度km水准仪最低型号水准尺观测次数与点联测环线2DS1因瓦往返往返精细水准测量精度要求符

25、合下表规定。精细水准测量精度要求mm每千米水准测量偶然中误差每千米水准测量全中误差限 差检测已测段高差之差往返测不符值附合路线或环线闭合差左右路线高差不符值12884注：1、K为测段水准路线长度，L附合或环线水准路线长度， Ri为检测测段长度，K、L、Ri单位为km，n为测段水准测量站数；2、结点之间或结点与高级点之间，其路线长度，不应大于表中规定0.7 倍。CP高程网精细水准测量测站主要技术要求，符合下表规定。CP高程网精细水准测量测站主要技术标准前后视距差m视线高度m两次读数之差mm两次读数所测高差之差mm20.45在以下情况下，CP高程网外业观测值应该进展重测：1当CP高程网水准测量测站

26、数据质量超过CP高程网精细水准测量测站主要技术标准时，该测站数据重测。2当CP高程网水准路线限差超过精细水准测量精度要求时，该水准路线数据重测。3当根据闭合环闭合差计算每千米水准测量高差全中误差超限时，首先对闭合差较大闭合路线进展重测，重测后MW仍超限，那么整个CP高程网水准测量数据重测。4CP高程网复测时，假设建网测量和复测联测上一级水准点方法和数量一样，那么约束平差后两次测量CP点高程较差，不大于2mm，否那么复测CP高程网数据重测。4.2 桥面高程传递当桥面与地面间高差大于3m，线路水准基点高程直接传递到桥面CP控制点上困难时，采用不量仪器高和棱镜高中间设站三角高程测量法传递，观测两遍，

27、且仪器变换仪器高，每次手工观测四个测回，其测量原理见以下图所示。测量中，前后视必须是同一个棱镜。观测时，棱镜高不变，仪器与棱镜距离不大于100m，最大不超过150m。前、后视距应尽量相等，一般距离差值不超过5m。观测时，要准确测量温度、气压值，以便进展边长改正。三角高程测量主要技术要求，满足下表要求。三角高程测量垂直角测量技术要求测回数测回间指标差互差测回差45.0三角高程测量距离测量技术要求测回数每测回读数次数四次读数差 mm测回差mm444.3 内业数据处理CP高程网外业观测成果质量评定与检核内容包括：测站数据检核、水准路线数据检核，当CP水准网环数超过20个时还要进展每千米水准测量高差全

28、中误差计算。CP高程网内业平差计算和根底控制资料选用，须满足以下原那么：1CP高程网水准测量外业观测数据全部合格后，方可进展内业平差计算。2CP高程网采用联测稳定线路水准基点高程作为起算数据进展固定数据平差计算。精细水准测量计算取位往返测距离总和km往返测距离中数km各测站高差mm往返测高差总和mm往返测高差中数mm高程mm4.4 CP高程区段接边处理CP高程测量分段方式与CP平面测量分段方式一致，每段长度不少于4km，前后段接边时应联测另外一段2对CP点。区段之间衔接时，前后区段独立平差重叠点高程差值3mm。满足该条件后，后一区段CP网平差采用本区段联测线路水准基点及重叠段前一区段连续12对

29、CP点高程成果进展约束平差。4.5 CP高程成果取用CP点两次独立测量，高程较差2mm，且相邻点复测成果高差与原测成果高差较差1mm时，取两次独立测量成果平均值为最终成果。C高程点复测时与原测成果高程较差2mm，且相邻点复测成果高差与原测成果高差较差1mm时，采用原测成果。较差超限时应分析判断超限原因，确认复测成果无误后，应对超限CP点采用同级扩展方式更新成果。九、 数据整理CP数据整理包括平面和水准两大局部，数据量非常庞大，所以做好根底原始数据管理工作很重要，各工区可按照一下方式进展管理：一级文件夹以标段+工区号命名例如“JYSG-I标一工区；二级文件夹以测量各段落里程数命名注意各段衔接处，

30、此处里程为本段落所提数据有效里程不包括衔接段未提交数据里程；三级文件夹包括“平面观测和“水准观测两个文件夹；四级文件夹中平面观测局部包括“原始数据、“整理数据、和“计算数据三个文件夹，“原始数据文件夹下四级文件夹以测量日期命名，“整理数据文件夹下直接放整理好测站文件，“计算数据文件夹下五级文件夹包括“CALC文件夹和“REPORT两个文件夹，以及计算生成“prj工程文件和提交数据；水准观测局部包括 “原始数据和“计算过程和成果两个文件夹；其中“原始数据文件夹下包括“水准数据和“三角高程两个文件夹。在成果文件夹里除了本次需提交成果外还要包括接头数据比拟表。各级文件夹构造如以下图表示：标段+工区号

31、.水准观测平面观测原始数据整理数据计算过程和成果计算过程和成果原始数据水准数据三角高程CJDK9+000CJDK19+500一工区CJDK19+500CJDK28+438二工区CJDK28+438CJDK34+670三工区CJDK34+670177+000四工区文件夹构造图十、 质量保证措施1、为了确保CP控制网测设质量，该工作需要建立、勘察设计、监理、施工单位共同协调、努力，统一安排和管理。各方职责与分工严格执行铁建立202120号“关于进一步标准铁路工程测量控制网管理工作通知和铁建立202180号“关于印发?时速200公里及以上铁路工程基桩控制网CP测量管理方法?通知要求。2、由于CP网布

32、设于桥梁防撞墙和路肩接触网根底上，线下工程稳定性等原因影响，为确保CP点准确、可靠，在使用CP点进展后续轨道安装测量时，每次都要与周围其它点进展校核，特别是与地面上稳定CP、CP点进展校核，以便及时发现和处理问题；同时加强对永久CP点维护，为客运专线建成后养护维修提供控制基准。十一、 平安生产考前须知在进展外业数据观测时，注意操作人员人身平安及测量仪器防护，特别是在进展桥梁作业时防止人员及仪器掉落。十二、 提交成果资料1、技术方案设计书；2、CP平面网测量示意图、CP高程网水准路线示意图；3、全站仪和水准仪外业观测原始数据电子文件；4、测段往返测高差统计表及其M计算结果；5、水准路线闭合差统计表及其Mw计算结果；6、CP控制网约束平差原始资料；7、CP控制网坐标和高程平差成果表；8、全站仪、水准仪和水准尺检定资料；9、技术总结报告。