关于高精度测量控制网在高铁施工的应用技术

一、工程概况

1.任务来源

根据石武高速铁路有限责任公司的任务安排，为保证无碴轨道的顺利铺轨，中铁十六局集团石武项目部特对石武高速铁路连续里程(DK1020+175～DK1041+550)段，全长21.3公里的线路范围，进行轨道控制网测量。

2.测区概况

石武高速铁路DK1020+175～DK1041+550段位于河南省信阳市，全长约21.3公里，该测段为路基、桥梁和隧道，线下工程已经全部完成，具备建网条件，可进行后续作业。

二、CPI、CPⅡ精测网测量

1.控制网外业观测

在观测前，将GPS接收机统一进行如下设置：接收机卫星高度角为15度;采样时间间隔为15秒;所有的观测时段均按照GPS C级网进行观测。每时段观测均认真量取天线高两次，其互差不超过2mm，取其平均值作为最后天线高，天线对中误差1mm。

观测时在测量手簿中认真做好记录，记录内容为：观测人员姓名、观测日期、天气、点名、地段、天线高、开关机时间、同步观测时间、同步观测点号等，并记录其他特殊问题。

观测过程中，在隧道口的控制点按照90分钟一个时段观测，观测两个时段，其余地段按照60分钟一个时段，每一测站观测2个时段，外业GPS观测基线的计算采用广播星历进行。

( 1 ) 同步环闭合差检验应符合下式规定：WXn1/2/5 WYn1/2/5 WZn1/2/5其坐标闭合差满足W(3n)1/2/5。

(2)由若干个独立观测边组成的非同步环，各坐标分量闭合差符合下式规定：WX3n1/2 WY 3n1/2WZ3n1/2其坐标闭合差满足W3(3n)1/2。

式中n是闭合环中的边数，是仪器的标称精度。

2.CPI、CPII内业解算及平差

GPS基线向量解算采用徕卡LGO软件。基线处理时，删除观测条件差的时段和观测条件差的卫星不参与平差。非同步环闭合差的检核仍按外业基线检核时的要求进行。将坐标系统设置成WGS84，中央子午线为114度15分、投影面大地高为80m，然后进行二维网约束平差。二维网约束平差结果：基线边方向中误差为1.44，最弱边相对精度为1/15.3万，均符合规范规定。

三、长钢轨精调测量整体情况

1.该区段轨距

该段轨距整体略偏大， 整体 1 m m 的轨距占98.94%的比例，因测量时间在夜间，受轨温等因素影响，建议：使用道尺对轨距1mm 的进行复核，确认轨距。

该段轨距变化率较好， 1 / 3 0 0 0 的比例达到了97.66%，满足规定1/1500的要求。

2.该区段水平数据

该段水平数据稍差，有(8.02%)超过1mm的要求，考虑到轨温等因素的影响，建议：使用道尺对此类地方进行复核，以确认钢轨状态。

3.该区段绝对偏差

该区段的绝对偏差均10mm，其中横向偏差左轨和右轨分别有2.95%和3.67%超过5mm，高程偏差较差(高程偏高)，左轨和右轨分别有69.32%和76.51%超过-6～4mm。

四、长钢轨精调测量

对轨道线型(轨向和轨面高程)进行优化调整，合理控制钢轨平面绝对位置、高程绝对位置以及轨距变化率和水平变化率，使轨道精度满足350㎞/h及以上高速行车条件，明确轨道精调程序要点，指导、规范轨道精调施工。测量前，全站仪设站精度应满足要求，应对仪器轨检小车等送往检测机构进行重新鉴定，每次进行外业观测前对全站仪、轨检小车及轨距尺校核。

采用轨检小车对轨道进行逐根轨枕连续测量，测站范围不大于70m。

区间轨道应连续测量，分次测量时，两次测量搭接长度不少于10根轨枕。

五、结语

为了提高CPIII的控制网精度，方便CPIII控制网进行观测操作，同时对建网以及施工后方交会时能够保证相同的条件，CPIII控制网的测量系统需要采用跟原设计保持一致的坐标系统。并且采用自由设站边角交会法建立的无砟轨道控制网，在成果精度以及网型稳定性等方面上，较之常规布网方式具有明显优势，适合于高速铁路的无砟轨道施工精度的高要求特点。