有砟铁路CPIII控制网施工测量作业指导书

有砟轨道CP控制网测量作业指南有砟铁路CP控制网施工测量作业指导书XX集团有限公司2014年3月8日16目录1、编制依据12、CP、CP控制网的交接复测22。1 CP、CP控制网的交接要求22.2 CPI、CPII控制网复测要求33、CPIII点的选点及埋设43.1 CP控制网的构网形式43.2 CPIII点位布设43。3 CPIII点埋设标志53。4 CP点编号设置74、CP控制网测量技术要求及方法74.1 技术要求74.1.6水准测量的观测方法94。2 CPIII控制网的测量方法94.3 测量成果整理125 测量管理制度126、人员、仪器机械设备136.1 测量人员配置136。2 主要测量仪器设备136。3 机械物资设备147、仪器的调校与鉴定147。1莱卡系列全站仪电子气泡不居中的校正157.2基座光学对点器及水准气泡的检查与调校157.3水准仪i角的检查调校168、注意事项18有砟铁路CP控制网施工测量作业指导书目前，公司积极推广使用自行研发的测量控制系统与大型养路机械联合作业技术,该技术主要分为测量部分和大型养路机械部分。测量部分利用断面仪和轨道小车结合全站仪，进行轨道状态数据的采集，再利用专业的数据处理软件进行数据处理,直接生成大养资料。它的优点是，采集数据的速度和相对精度及连续性大大提升，数据采集可以达到1km/h，点的密度也可以根据大养精度需要无限加密；在数据处理上也很快捷，基本不需要内业计算，直接生成大型养路机械所需的资料。大型养路机械的数据系统能直接读取和输入输出采集并保存在移动存储设备上的数据，执行作业命令。 该系统是建立在高精度的CP控制网的基础上来完成各项轨道状态数据的采集,由此，在铺轨施工前应按规范要求测设所需的轨道CP控制网.CP控制网测设的精度也直接影响轨道状态数据的采集和大型养路机械作业的效果，因此，编制有砟铁路CP控制网施工测量作业指导书，供广大测量技术人员学习借鉴，有不足之处，希望给予指正。1、编制依据 为了更好的进行线路上砟整道，提高线路养护质量,保证线路线型的高平顺性以及为以后的线路运营维护提供控制基准，在新建旅客列车设计行车速度200km/h及以下有砟铁路轨道工程和新建旅客列车设计行车速度250km/h有砟高速铁路均需布设线路轨道CP、CP、CPIII控制网,以满足有砟轨道静态验收标准及铁路运营维护的需要。本文简要介绍新建旅客列车设计行车速度200km/h及以下有砟铁路轨道工程CPIII控制网的测设方法，设计行车速度250km/h有砟高速铁路CPIII控制网按高速铁路工程测量规范中无砟轨道CPIII的技术要求进行测设。铁路工程测量规范(TB10101-2009)；改建铁路工程测量规范(TB10105-2009）；工程测量规范（GB 50026-2007)；国家三、四等水准测量规范（GB/T12898-2009）；2、CP、CP控制网的交接复测2。1 CP、CP控制网的交接要求为满足CP测量联测的需要和尽量保持原有的线形不变，要利用设计院或土建单位交付的既有CP基础平面控制网、CP线路平面控制网进行CPIII控制网的测设和联合平差；这就要求铺轨单位在进行线路交接时要一并接收铁路沿线的CP、CP控制网及土建单位加密的施工控制网，并要求土建单位提供近期的复测评估报告，所有点位复测精度必须在规范允许范围。但线下工程施工完毕后，部分CP、CP控制点遭破坏，或不通视，仅存的控制点不能对线路起到任务控制作用，因此对因施工造成CP、CP控制点破坏的,要求设计院或土建单位进行恢复，并按同精度内插方式更新成果。当点位的位置和密度不能满足联测需要时，应对CP点和二等水准点进行同精度加密，确保沿线可用的CPI 或CP点间距在400600 米左右。在线下工程竣工后、轨道铺设前,设计院都会对贯通后的沿线的CP、CP控制点及高程控制点进行贯通测量，消除断高,根据全线贯通测量的情况对原有轨道线型进行优化拟合，避免因在土建施工阶段控制点发生变化造成对线路线型及成型结构物的影响。轨道施工必须使用最新的测量成果和拟合后的线路线型进行轨道施工。铺轨单位交接桩后,应对沿线的CP、CP控制点及土建单位加密的施工控制网进行平面及高程复测，复测成果满足铁路工程测量规范的相关要求方可使用原测成果。2.2 CPI、CPII控制网复测要求2.2.1 CP控制网采用GPS测量时,应符合下列要求：1 CP、CP控制点相邻点之间应通视，特别困难地方至少有一对通视点，以满足CPIII联测的需要。2 CP网采用边联结方式构网,形成由三角形或四边形组成的带状网,并与CPI联测构成附合网3 CP控制网宜与附近的已知水准点联测，一般10km左右联测一个水准点，以求得CPII控制点的正常高。4 CP控制网应在线路起点、终点或与其他铁路平面控制网衔接地段，与其控制网联测，联测控制点数不应少于2个.2.2.2 CP控制网采用导线测量时,应符合下列要求：1 导线测量应起闭于CPI控制点，附合长度不应大于5km,平均边长400600m之间。当附合导线长度超过规定时，应布设成节点网.2. CP导线应在在线路起点、终点或与其他铁路平面控制网衔接地段，与其2个以上控制点联测。CP控制网导线测量的主要技术要求附合长度（km)边长（m）测距中误差（mm）测角中误差(）相邻点位坐标中误差（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5400600m52.5101/55 0003。6 n四等 CP导线测量水平角观测技术要求控制网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（）CP0。5级34841级4696CP导线复测较差的限差控制网等级水平角较差限差（)边长较差限差(mm)平面点位较差限差(mm)CPII四等722mD2m2原+m2复一级1122mD3、CPIII点的选点及埋设3.1 CP控制网的构网形式CP平面测量应附合到CPI或CPII控制点，采用固定数据进行平差。CP平面测量宜采用附合导线方式构网施测，每400800m联测一次高等级CP或CP点，每4km左右进行一次方向闭合.可根据施工需要分段测量,分段测量长度不宜小于8km,重叠区段不应少于2个CP控制点。高程测量应采用附合水准路线，起终点应附合于相邻的CPI或CPII高程控制点或沿线的高程控制点。3。2 CPIII点位布设CPIII控制点宜布置在路基左右路肩上,从接触网立柱或水沟往内侧30cm50cm左右，距线路中线为2.5-4m左右，直线点间距为150200m,曲线一般设置120150m，按导线网原则布设；双线铁路地段，为便于导线点的观测和左右线共同使用,减少左右线线型误差，可沿线路纵向方向左右线交替布设，即第一个点在线路左侧，第二个点在线路右侧，第三个点又回归线路左侧。路基段埋设混凝土基桩，基桩材料采用预制10cm20cm50cm的混凝土桩；桩心采用1420mm的不锈钢，每根桩心长度不小于100mm；桩心面刻画一个明显0。5mm深十字凹槽，用8mm的圆钢扎成四组钢箍，用四根45cm长的12mm的钢筋做成主筋绑扎其中，其混凝土强度不低于C20的强度,埋设的不锈钢桩芯顶面应高出混凝土面1525mm，便于查找及架设仪器对点。结构物上布点,桥上宜选择在桥梁的墩台固定支座处（考虑桥梁的伸缩变形）,在桥面或挡砟墙上直接打眼,使用植筋胶埋入不锈钢桩芯；隧道地段可直接布设在挡砟墙上。在桥面或挡砟墙顶面可使用切割机或磨光机适当将桥面或挡砟墙顶面向下打磨1020mm,在植筋前将孔内灰尘清理干净，灌入植筋胶，插入不锈钢桩芯，桩芯顶面露出打磨的桥面或挡砟墙顶面1020mm，便于保护和使用。3.3 CPIII点埋设标志3。3.1 CPIII控制点不锈钢标志可采用直径为1420mm,长度为2030mm不锈钢材料，下部采用普通弯钩钢筋焊接而成,在预置混凝土基桩时绑扎在钢筋笼上.桥面或挡砟墙构筑物上可直接使用长度为80100mm不锈钢材料制作。3。2.1 不锈钢标志（单位：mm)设置在T梁挡砟墙上的CP控制点3。3。2 CP控制点标石的埋设首先在小型预制厂预制混凝土基桩并搬运至路基上，在硬化路基相应位置上挖开50cm20cm70cm的基坑，将混凝土基桩埋入基坑内，桩顶低于路基面20cm，用素混凝土回填加固基桩，并夯实基坑周边，在素混凝土面用砖块砌筑30cm30cm的方格挡土墙,在上面加盖30cm30cm的混凝土盖板。也路基地段可根据施工现场条件，现场自拌C20以上的混凝土现浇埋桩。注：1路基面；2素土；3混凝土图3.2。2 CP控制点标石埋设图（单位：mm）3。4 CP点编号设置CP点点号编排应按由小里程向大里程方向顺次累积进行编号，如：CP001, CP002、CP003；CP控制点编号应清晰、明显地标在线路内侧；路基地段宜标绘在接触网立柱上;桥梁、隧道地段宜标绘在挡碴墙内侧CP标志正下方0。1m处,挡碴墙较低的标绘在CP标志旁的墙顶面或护栏上；点号可刻制统一规格字模用红油漆进行喷涂，也可制作标牌安装在相应的位置或印刷标贴.XXXX铁路CPXXX中铁四局集团第八工程分公司CP标识牌4、CP控制网测量技术要求及方法4.1 技术要求4。1。1各级平面控制网布网技术要求等级旅客列车设计行车速度（km/h）测量方法测量等级点间距备注CP200GPS三等4km点间距800m160三等CP200GPS四等400600m附（闭)合导线长度不超过5km导线四等160GPS五等导线一级CP200导线一级150200m160导线二级150200m4。1。2线路高程控制网布设技术要求旅客列车设计行车速度（km/h）测量等级测量方法点间距200三等水准/光电测距仪三角高程2km160四等水准/光电测距仪三角高程2km 4。1.3导线测量的主要技术要求等 级测 角中误差（）测距相对中误差测回数方位角闭合差（” ）导线全长相对闭合差DJ1DJ2DJ6三等1.81/1500006103。6n1/55000四等2.51/100000465n1/40000一级41/5000022-8n1/20000二级7.51/250001316n1/100004.1。4水准观测的测站限差等级基辅分划读数之差（mm)基辅分划所测高差之差（mm）检测间歇点高差之差（mm）上下丝读数平均值与中丝读数之差（mm）二等0。50。713三等光学测微器11。53-中丝读数法23四等355五等474.1.5水准观测的主要技术要求等级水准仪型号水准尺类型视距（m）前后视距离差（m)测段前后视距离累积差(m）视线离地面最低高度（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数字二等DS1因瓦503且501。01.5360.32。8且0.552次三等DS1因瓦1001002。03。056三丝能读数0.351次DS3双面木尺单面条码7575四等DS1双面木尺单面条码1501003.05.01010三丝能读数0.351次DS3双面木尺单面条码100100五等DS3双面木尺单面条码100100近似相等-中丝能读数0.351次4.1.6水准测量的观测方法等级观测方式观测顺序与已知点联测附合或环线二等往返往返奇数站:后前-前-后偶数站:前-后后-前三等往返/左右路线往返/左右路线后-前前-后四等往返/左右路线往返/左右路线后-后-前前或后-前-前-后五等单程单程后前4.2 CPIII控制网的测量方法4.2。1平面测量1 平面测量使用测回法观测水平角,此时一个测回中不同方向需考虑2C较差.全站仪等级半测回归零差(）一测回内2C较差（）同一方向各测回较差（)DJ1696DJ28139DJ318测回法观测水平角一测回的顺序是：2级全站仪盘左盘右各测两测回,第一测回：盘左位置（正镜)照准后视A点，水平角配盘02418，测量并记录盘左实测水平角读数和距离，将仪器顺时针旋转照准前视B点，测量并记录盘左实测水平角读数和距离，两次所测角度差即为上半测回盘左水平角值；将仪器望远镜旋转180至盘右位置（倒镜）再次照准前视B点,测量并记录盘右实测水平角读数和距离，将仪器逆时针旋转再次照准后视A点,测量并记录盘右实测水平角读数和距离,两次所测角度差即为下半测回盘右水平角值；两个半测回角度值的较差称为一测回内2C值较差,如一测回内2C值较差超限应重测，两个半测回角度值平均值构成该测站的一测回角值。测站竖盘位置目标水平度盘读数半测回角值一测回角值各测回平均值 第一测回 O左A 0 24 1873 28 1873 28 2473 28 28B 73 52 36右A180 23 5473 28 30B253 52 24第二测回 0左A 90 20 0073 28 4273 28 33B163 48 42右A270 19 4873 28 24B343 48 12第二测回：盘左位置(正镜)照准后视点，水平角配盘902000重复第一测回的测量顺序，测得第二测回的一测回角值。第一测回与第二测回的水平角值较差称为同一方向各测回较差，如超限也应重测。第一测回与第二测回的平均角值即为该测站的左角角值，用于进行平差计算。理论上,各测回的水平角值较差均等于0，但实际施测中，由于人为照准误差、仪器误差及大气折光等的影响，造成实测角度的偏差，因此当测角精度要求较高时,观测的测回数越多。为减少度盘刻度误差的影响，各测回间利用全站仪的复测装置来变换度盘位置180/n,如观测3个测回，则各个测回的起始方向读数应按60递增，即分别设置成略大于0、60、120.CP控制网平面测量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（）相邻点位坐标中误差（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CP41502003451/200008n一级2 相邻CP控制点复测与原测连接角较差限差为8,边长较差限差为8mm，高差较差限差为8mm.当较差满足限差要求时，应采用原测成果;较差超限时，需进行二次复测，查明原因，确认无误时应采用同精度内插方式更新成果。4。2.2高程测量CP高程测量每一测段应至少与2个高等水准点进行联测，形成检核。往测时以CP水准点为主线贯通附合水准测量。高差测量应在桩点埋设稳定后施测. 高程测量采用变动仪器高度观测单面水准尺时，所测两次高差较差，应满足4.1.4的中基辅分划较差的要求.两次观测高差较差超限时应重测。重测结果与原测结果分别比较，较差均不超过限差时，取三次结果的平均数。 CPIII控制网高程测量技术要求旅客列车设计行车速度（km/h）测量等级相邻点高差限差200四等20l160五等30l4.3 测量成果整理内业计算与外业测量同时进行，每天外业结束后首先将测量数据导入电脑中进行备份，然后利用专业平差软件将数据初步处理。水准数据首先要进行数据复核,然后把各点之间的高差进行复核。当一个测段的外业测量完成后,开始全面的内业计算、平差，编写测量成果。CP网的平面及高程数据处理采用专业软件进行处理，处理结果不能满足所要求的精度指标时，进行返工测量。在数据成果计算时,注意换带或根据需要不同高程面的换算.测量成果编写标题为XXX铁路轨道工程DKXXX+XXXDKXXX+XXX段CP控制网测量成果书，内容包括：技术设计书、CP控制网平面及高程成果表，CP、CP、CP网联测图，CP、CP、CP网原始观测数据、手簿， CP控制网平面及高程平差计算资料,CP控制网点之记录,技术总结，人员资质及仪器设备检定证书等。5 测量管理制度5.1 实行测量复核制度，所有测量工作的计算均须由两人独立完成，一人计算,一人复核。5.2 外业测量的原始数据，均应使用铅笔记录在专门的测量记录本上，所有的测量数据均应现场采集,严禁转抄或凭印象、记忆等记录数据。5.3 测量原始数据严禁涂改,对由于读错、听错、看错、仪器碰动或测量误差超限等项记录，使用“/”进行处理，在附注栏中注明“读错、听错、看错、超限”等项说明,并重新进行观测，直至合格为止。5。4 所有测量的外业记录格式应符合行业测量规定要求，原始记录应清晰、整洁，不应涂改,原始记录、计算及成果书都应妥善保存。记录手簿禁止有缺页撕页现象.5。5 测量及复核人员均要在测量原始测量记录本上签认,并负同等技术责任；测量原始记录要有闭合差检算及评定.每项工程的测量记录本应按类别予以编号，并设专人保管，随时备查，直至工程竣工交付正式使用后，再按有关规定进行处理。 5.6 全站仪搬迁时,不论距离远近，必须将其卸下后装箱搬迁。在施测过程中，必须有人看护仪器，绝对禁止旁人接触,以免仪器受到意外损坏，保证仪器安全.5。7操作仪器时,操作要轻柔，旋转各螺旋,要用力均衡,切不可用力过猛.不准两人同时操作一台仪器。仪器箱不允许踩踏，坐人。打开仪器箱，取出仪器后,应及时合上箱盖，防止灰尘侵入.5。8 高程测量转点必须设置在土质坚硬的构筑物上或使用尺垫。5.9 每次搬站时应检查随身所带的资料、仪器配件、对讲机等是否齐全.5.10 在跨越沟河时应注意随身携带的物品如手机、对讲机、计算器等坠入河中.6、人员、仪器机械设备6。1 测量人员配置CP控制网测量按3个平行作业班组同时进行，1个选点埋桩组，1个平面测量组，1个水准高程测量组.在施工测量前期或人员较少时可由高程测量组进行选点埋桩。人员安排如下：负责人：1人测量人员：选点埋桩组5人(含外协3人)，平面测量组4人，水准高程测量组4人，共计14人。6。2 主要测量仪器设备序号设备名称仪器型号仪器精度数量备注1手持GPS(静态)5m2个快速查找CPI、CPII点2全站仪TS02/TCR120121台3对中基座2套4水准仪DSZ20.5mm15尺垫2个6塔尺5米2把7木脚架4副6.3 机械物资设备序号设备名称设备型号数量1小型汽油发电机2KW1台2冲击钻1部3磨光机1部4切割机1部5交通车面包车至少2台6植筋胶7混凝土C208油漆红色9埋设标志不锈钢桩芯7、仪器的调校与鉴定CP控制网的测量对仪器设备的精度要求较高，所有使用的仪器设备必须进过鉴定合格并在有效期内，对中基座因使用较频繁,很容易造成对点器或水准气泡的偏差，故要经常检查调校对中基座的对点器和水准气泡，使其偏差在允许范围内；水准仪的i角偏差也直接影响水准测量的精度.仪器经过长途运输、长期作业、操作环境的不断变化等均可能使仪器的测量精度、常数及指标等发生变化，所以，经常性地、自觉地、定期地检查与调校仪器,不仅是确保测量精度的需要，也是我们测量人员所要具备的基本技能.在这里简要介绍几种常用的调校方法。7。1莱卡系列全站仪电子气泡不居中的校正第一步：开机、仪器精平菜单 轴系误差第二步：视准差校正第三步:仪器正镜照准水平方向500m左右一清晰目标第四步:按测量键第五步：倒镜重新照准同一目标第六步：按测量键第七步：指标差校正，重复3、4、5、6的顺序,第八步:以上各项校正程序完成后，将仪器重新精平，盘左盘右不同方向旋转，检查是否达到所要校正的效果.7.2基座光学对点器及水准气泡的检查与调校7.2.1基座光学对点器的检查调校第一步：首先在地面上画一个“十”字(划线不要太粗）,立好脚架,使地面上的十字大致在基座的正下方;第二步： 利用角螺旋在一个方向上精确对中后，对点器旋转180，检查对中是否有偏差,如偏差小于1mm，在一般测量中仍可使用，但精密测量则需要调校。第三步:调校时先将对点器螺旋护盖旋下,用调校针进行调校，只需调节偏差的一半，另一半用角螺旋调节。第四步:重复上述第二、第三步骤，直至对点器完全对中为止。7.2.1基座水准气泡的调校第一步:对点器调校完毕后，通过圆水准气泡粗整平，再用管水准气泡精确整平,再将对点器任意旋转一个角度，若管气泡不居中则进行调校。第二步：将管水准气泡在一个方向上调居中后，将仪器旋转180，看管水准气泡偏移多少,用调校针调回偏移量的一半，另一半用角螺旋调节。第三步:在将仪器旋转180，检查气泡是否居中,若不居中，再用调校针调回偏移量的一半，另一半用角螺旋调节。第四步：重复上述步骤，直到仪器旋转180后,气泡仍居中，第五步：将仪器旋转90，重复第二、第三步骤，直到仪器旋转180后，气泡仍居中.第六步：将仪器用管水准气泡精平后，用调校针直接调居中即可.7。3水准仪i角的检查调校7.3.1水准仪i角的概念水准仪的视准轴在垂直方向与水准轴的夹角称为水准仪的i角。水准仪i角的允许误差的概念应该说有三方面的涵义,也是三种情况下的不同要求；出厂时工厂调校的允许误差、用户调校时的允许误差、测量等级或规定所要求的允许误差。铁路工程测量规范要求，用于一、二等水准测量的DS05、DS1级水准仪的i角不应超过15，用于三、四等水准测量的DS3级仪器的i角不应超过20”. 7。3.2水准仪i角的检查将水准仪置平在二把水准标尺的中间,仪器距标尺约30米或40米，前后大约等距离，读取标尺上的读数得到二点的高差值。搬迁仪器至二支标尺的一内侧或外侧均可，此时，仪器至标尺的距离分别为近距离的标尺只是几米,而远距离的标尺已是几十米。同样,测量这二点的高差值,如果二次测得的高差相等，说明仪器i角为零。高差不等就说明仪器存在着i角的误差。仪器在中间位置:读取A尺的读数a1=0.962，B尺的读数b1=1062，由于距离相等，i角误差可忽略不计。两尺读数高差h1106209620100仪器在A侧位置:读取A尺的读数a2=0。835，B尺的读数b2=0935h20933-08350098两次高差之差hh1- h2 =0100-09982mm按公式计算i=h/DAB=2mm206265/60000mm=41/6=7”7。3。3水准仪i角调校1、将仪器置平在靠近一侧A标尺5米左右,读取A标尺中丝读数a2（此时,仪器离A标尺很近,i角误差可忽略不计），然后根据a2和h1的正确高差计算出B标尺的读数，b2= a2 h1；2、将仪器后盖的螺旋护盖旋下,用调节针转动V形槽上面螺丝钉的位置,旋进或旋出，使B标尺中丝读数调至b2的正确读数；3、再次读取A、B标尺中丝读数，计算A、B标尺高差h2是否与h1相同，如相同，再将仪器置于A、B 标尺中间及靠近B标尺一侧，检核调校后的高差是否相同，如相同即满足i角偏差要求；4、这项检验要反复进行，直至i角误差小于规定允许值。8、注意事项8。1.1高温天气作业，特别注意预防中暑,测量作业尽量避免在高温时段进行.作业时身体有异常情况应尽快通知其他组员，避免高温中暑。8.1。2在横穿公路、既有铁路时,应注意来往车辆和火车，严禁在既有线铁路道心中行走。要做到一站二看三通过。8.1.3水准测量时，塔尺应避免在高压电线下立尺，搬站时应将塔尺收起.8.1.4在暴雨雷电等恶劣天气下,应及时停止作业，进入安全区域。测量仪器装箱并使用防雨布进行覆盖。