鐵路工程測量技術規范范文

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篇1

關鍵詞：高鐵 CPI控制網 復測 GPS

中圖分類號：P258 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）05（b）-0030-01

高速鐵路對軌道平順度提出了更高的要求，也就是對測量工作的精度提出來更高的要求，高速鐵路從勘探設計、施工到運營維護過程中要經過較長時間，收到外界條件的影響，會造成各級控制點移動，進而或不同程度地影響到線下工程施工與運營維修觀測工作，而CPI作為高速鐵路的精密控制網是施工和軌道精調的測量控制網，其精度對后續各項工作的順利開展至關重要。如果控制網點發生變化而未及時發現，若用原來的坐標數據繼續放樣，就會產生明顯的放樣誤差，給工程質量帶來影響。因此，定期開展精美控制網的復測是保證控制網精度的必要工作。控制網經過復測后可以根據其位移量進行穩定性分析。

1 項目概況

該高鐵專線設計時速350 km的雙向電氣化高速鐵路，是我國《中長期鐵路網規劃》中重要組成部分，屬于國家的重大交通工程，線路全長806 km，以VIII標CPI控制點為例，該標段全長54.734 km，表頭位置與中鐵某局承建的高鐵站前VII表銜接，標尾與中鐵某局城建的MGZQ-1標銜接。

2 復測平面坐標和高程系統

鑒于本標段的地形較為復雜，為滿足綜合長度變形小于1/100000的規范要求，設計單位結合工程實際情況，選擇了具有測區高程抵償面的任意帶高斯投影直角坐標洗，工程獨立坐標系的詳細參數見表1。

高程系統為1985國家高程基準，橢球參數為WGS-84橢球參數，均與原設計標準相同。

3 已有測量成果及評價和利用

CPI控制網復測前首先通知各施工工區進行標石的完好性檢查與統計，對于點位的通視情況、外觀以及周圍是否有新建高大建筑物及發射塔進行實地踏勘，其中CPI495、CPI567-2已破壞，其余控制點保存完好，完好CPI控制樁點共20個。其中CPI494為與CP0、二等水準共樁CPI控制網復測的作業方法、精度指標、使用儀器均按《高速鐵路工程測量規范》中二等GPS網精度標準進行。

4 精測網復測方案

4.1 CPI精測網復測原則

我國《高速鐵路工程測量規范》中對CP0、CPI、CPII和線路水準基點各級控制網復測均作了詳細規范，目的為了保證高鐵工程測量的技術規范的統一性，滿足勘測、施工及運營維護所有階段的測量要求，具體原則為：

（1）技術方案的編寫。

（2）復測方法必須與設計單位的原測方法一致。

（3）復測施工前期首要任務是現場檢查所有標石的完好程度，若有丟失或者破壞的控制點，應對其進行同精度擴展補設。

（4）按照復測成果檢查所有控制點間的相對位置的位移、點位精度是否滿足要求，若超限應當及時查明原因，會同監理方進行確認。

4.2 復測網復測方案與精度要求

為使本次復測的控制網成果與原建網的控制網成果在精度上具有可比性，基礎平面控制網CPI復測采用高鐵二等GPS控制網精度要求。為與相鄰標段銜接，需聯測相鄰標段兩個CPI平面控制點。CPI GPS測量控制網的主要技術指標，應當滿足表2的規定。

CPI GPS外業基礎測量應當滿足表2的規定。

4.3 CPI精測網復測實施

研究案例中CPI控制網平面復測采用GPS靜態測量的方法。本次平面控制網復測采用了標稱精度為±（5 mm+1×10-6D）的Trimble公司的雙頻測量型GPS接收機，其中6臺型號均為R8。本次復測CPI控制網形成大地四邊形組成的帶狀網，以CPI點作為聯結邊，采用邊聯式構網。CPI控制網聯測至相鄰標段CPI控制點上，形成大地四邊形。

通過聯測經穩定性分析穩定的CPI作為平差約束點，得到平差后復測成果，便于與原測成果進行分析、比較。復測網觀測執行的具體步驟為以下幾種。

（1）作業前按要求進行儀器檢校。（2）觀測嚴格按照執行調度計劃，按規定時間進行同步觀測作業。（3）使用兩組6臺GPS接收機進行作業，采用同步靜態觀測模式，以CPI對點作為聯結邊，采用邊聯式構網，CPI形成大地四邊形組成的帶狀網。（4）CPI控制網與相鄰標段共用控制CPI樁聯測，按CPI的測量精度進行，組成大地四邊形。（5）CPI同步觀測時段數為2，每時段觀測大于等于90 min。（6）作業過程中，天線安置嚴格整平對中，天線標志線指向正北。（7）衛星高度角設定為≥15°；數據采樣間隔設定為15 s；同步觀測有效衛星總數≥5顆。（8）每時段觀測前后分別量取天線高，誤差小于2 mm，取兩次平均值作為最終結果。（9）作業中使用對講機，離GPS接收機10 m以外。一個時段觀測結束后，重新對中整平儀器，再進行第二時段的觀測。（10）觀測過程中按規定填寫觀測手簿，對觀測點名、儀器高、儀器號、時間、日期以及觀測者姓名均進行了詳細記錄。

5 結語

本次復測CPI控制網形成大地四邊形組成的帶狀網，采用CPI點作為聯結邊，并以邊聯式進行構網。CPI控制網聯測至相鄰標段CPI控制點上，形成大地四邊形。以6臺R8型GPS接收機為工具，嚴格按照二等GPS靜態控制測量的精度要求和外業測量細則，完成野外數據采集工作。由于筆者能力和所研究標段CPI控制網復測數據有限，未能對CPI控制點做穩定性分析，將在下一步研究中進行深入分析研究。

參考文獻

[1] 趙占輝.高爾夫球場建設中的測量方法探討[J].科技資訊，2014，7（12）：39-40.

[2] 張兵，趙瑞.GPS控制網起算點兼容性分析方法研究與實踐[J].測繪科學，2010，35（5）：65-67.

[3] 王惠南.GPS測量原理與應用[M].北京：科學出版社，2003.

篇2

關鍵詞：橋梁施工；平面控制點；布設； 觀測；精度

中圖分類號：K928文獻標識碼： A

一、引言

在橋梁工程施工中，為了讓橋梁施工能夠順利的按照設計要求進行，在施工中需要精確的確定出橋梁墩臺的位置和跨越結構的各個結構部分的設計，同時需要隨時進行施工質量的檢查以防止橋梁施工中出現的一系列問題。在諸多的實踐之后，人們建立了能夠滿足精度要求的橋梁平面控制網，它為橋梁施工測量提供了一個統一的控制標準，用于施工放樣和變形的觀測，在橋梁施工工程中起著重要作用。隨著科技的發展，公路橋梁的施工控制網的設計和觀測由傳統模式進入到數字化技術模式。自上世紀90年代初，GPS逐步被用在橋梁施工平面控制測量上，明顯地提高了控制網建網速度和建網質量。作為公路橋梁施工中最基礎的工作之一，平面控制點的布設和測量極其重要。

二、控制點的布設

在橋梁施工中，建立控制網主要是依據規定的精度求得橋梁軸線的長度，并據此進行墩、臺定位。而由于橋軸線是控制橋梁定位的主要依據，故將軸線作為控制網的一條邊，在以軸線為主的情況下，為了便于橋墩、臺的定位，便將橋墩、臺作為控制網中的控制點。而依據橋的大小、地形條件、設備條件和設計要求的不同，控制點的布設也有所差別，但在總體上來說，控制點的布設需要滿足一下幾個要求：

（1）控制點的布設，包括控制點的位置、數量、密度，這些都必須能控制全橋以及一切相關重要的附屬工程施工，滿足施工放樣的使用需要，并且要便于施工期間加密控制點。

（2）控制點點位應該設置在常規測量觀測作業和便于GPS觀測的地方，方便施工作業，不適合布置在繁華交通擁擠等干擾大的地方。

（3）控制點點位的選擇上盡量選取視眼開闊，地勢較高的位置，便于施工放樣和控制網加密，同時周圍的環境條件需滿足GPS的測量要求。

（4）控制點要求選在土質條件較好，地面基礎較為穩定，利于長期進行觀測的地方，盡量避開能干擾施工的環境。

（5）相鄰施工控制點之間需要盡可能通視，從而方便采用常規測量方法進行施工放樣和加密控制點。

（6）宜于在橋軸線上設立中線控制點，以便于施工定位放樣，同時將橋梁軸線納入到控制網中。

通常情況下，橋梁施工工期較長，施工期間頻繁的用到控制點，在控制點的布設上，施工控制點要求標石穩定可靠，能夠長期使用，所以必須依據施工地點的土質條件、施工工期、地下水位、橋梁施工的情況采取相應的措施埋設施工控制點標石。而對于大型復雜的橋梁工程施工，多采用建造強制觀測墩的方式以提高施工放樣的精度。

三、控制點的觀測

橋梁施工控制網采用GPS觀測，一般情況下需要采用4以上的GPS接收機，按照靜態相對定位模式同步觀測。在觀測設計上主要分為制定觀測技術要求和編制觀測計劃，前者需要依據施工觀測地區地形、網型大小、交通情況、橋梁工程及施工要求、地質條件、精度要求、儀器質量等級等實際情況，根據相關的技術規范規定進行設計，主要包含了同步觀測有效衛星數量，觀測時段的數量、長度，天線高量測精度，數據采樣間隔等等。在觀測前需依據橋位區的地理位置、最新衛星星歷，對衛星進行預報，選取最好的觀測時間段，從而合理的組織觀測，編制觀測計劃。

同時，橋梁GPS控制網的控制點觀測需要符合以下相關的規定:

(1)相鄰的GPS同步圖形之間不能采取點連式連接，應該采用邊連式或者網連式。

(2)橋梁施工平面控制網中，當2Km以內的短邊比較多時，由于天線對中誤差對控制網精度系統有影響，所以這個時候必須采取有效的措施削弱其存在的問題，提高精度。當GPS高程擬合測量要求較高時，可采取延長時段觀測長度的措施提高測量精度。

(3)在檢測GPS網的觀測質量時，基本采用高精度全站儀觀測一定數量的控制網邊長。此外也可使用高精度光電測距邊，作為GPS觀測值和觀測值，然后進行聯合平差。

(4)在控制網中的跨河長邊、短邊、橋軸線邊、施工坐標系起算邊都應該通過同步觀測獲得直接觀測基線向量，同時還需具有足夠多的觀測時長和觀測時段，從而保證整個控制網的高精度和精度的均勻性。

在橋梁工程施工中，還應該根據實際的施工，在規范要求的基礎上進行觀測方案的優化，從而更快捷更有效的提高精度和實用性。

四、總結

多年來，通過諸多的橋梁施工工程的實踐，人們已將GPS建網測量法普遍運用于橋梁施工平面控制網測量中，隨著不斷的改善和發展，將會陸續被用在大型橋梁、隧道等跨江、跨海工程建設中。而作為其中主要的控制點布設和觀測部分也越來越顯得重要，隨著科技的發展，在控制點布設和觀測上必將會有一套完善的體系和設計方案，從而更加有效的提高測量精度。

參考文獻

[1]吳迪軍. 橋梁施工GPS 平面控制網測量的應用實踐[ J] . 鐵路航測,2000,(3)

[2]吳迪軍，熊偉，張建軍．橋梁施工平面控制網必要精度的研究[J]．地理空間信息，2008，6(6)：100―102

[3]TB 10101．99，新建鐵路工程測量規范[S]