高速铁路桥梁无砟轨道CPⅢ测量技术
摘要高速铁路铁路无砟轨道对线路稳定性和平顺性的极高。
在本文主要介绍桥梁无砟轨道(cpⅲ)施工期间的测量技术和注意事项。
关键词无砟轨道;cpⅲ;平面;高程;测量
中图分类号u44 文献标识码a 文章编号
1674-6708(2010)30-0213-02
0 引言
为解决无砟轨道高平顺和稳定性要求,目前,我国已在高速铁路线路勘察、施工、运行维护期间建立统一的平面、高程控制网和计算基准。
主要包含框架平面控制网(cp0)基础平面控制网(cpⅰ)、线路平面控制网(cpⅱ)、轨道控制网(cpⅲ)。
在施工期间需对桥梁按设计要求进行沉降观测,保证线路的稳定性。
桥梁架设完成后,利用已有的cp0、cpⅰ、cpⅱ测量网,建立无砟轨道施工测量网cpⅲ,由cpⅲ控制轨道的平顺性。
1 cpⅲ测量时间
桥梁架设完毕、沉降稳定评估通过,在线路防撞墙上设置cpⅲ网,并进行第一次测量平差。
利用cpⅲ网采用后方交汇模式放样轨道基础及轨道板精调控制点(grp);进行cpⅲ第二次测量平差,利用平差后数据测量平差轨道板精调控制点(grp点);轨道板铺设完毕钢轨铺设之前进行cpⅲ第三次测量平差,用于长钢轨的精调施工。
2 cpⅲ测量点的埋设及命名
cpⅲ标志一般埋设于梁固定支座上方、防撞墙顶部中间,线路方向与左右方向偏差均不大于±10mm,预埋件的中心线与竖直方向的夹角不大于5°,然后隔一孔梁(约65m处)埋设于相同的位置;非标梁和连续梁每50m~80m处埋设一对cpⅲ标志,不要设置在梁的中间部位。
防撞前施工完毕后在相应的防撞墙顶部采用冲击钻打孔直径为10cm,深10cm的孔,使用支座灌浆砂浆将cpⅲ预埋件买入防撞墙,预埋件顶部高于防撞墙顶部1mm~2mm。
注意加盖cpⅲ保护套。
cpⅲ点按照公里数递增进行编号,其编号反映里程数;cpⅲ点以
数字cpⅲ为数字代码,所有处于线路上行线轨道左侧的标记点,编
号为奇数,处于上行线轨道右侧的标记点编号为偶数,在有长短链
地段应注意编号不能重复。
3 cpⅲ平面测量
3.1 cpⅲ条件
cpⅲ观测应在气象条件相对比较稳定的天气下进行(温差变化较小,湿度较小,如阴天),夜间观测应避免强热光源对观测的影响,观测时段的选择应遵循如下的原则:1)应尽量选择无风的阴天进行;2)应完全避开日出,日落、日中天的前后1h的时段进行观测;3)如果允许,首先应选择夜晚无风的时段观测。
测量仪器选择高精度全站仪,测角精度 1″测距精度 1mm+1ppm的莱卡2003或天宝s6等测量机器人,并定期对仪器检校;3)棱镜一般选用德国sinning棱镜,根据预埋件选择合适的棱镜底座;4)测量时在仪器尽可能的与棱镜在同一平面,以检查仪器竖直角和水平角的误差,增加建站的稳定
性;5)每一测站应记录温度、气压,一边输入全站仪自动改正,对于线路有长短链时,应注意区分重复里程及标记的编号。
3.2 cpⅲ自由设站交汇
cpⅲ控制网采用自由测站方式测量,每个自由测站,将以前后2×6个 cpiii点为测量目标,每次测量应保证每个点测量3次,测量方法见下图。
cpiii自由设站交会
cpⅲ控制点距离为60m左右,且不应大于80 m,观测cpⅲ点允许的最远的目标距离为150m左右,最大不超过180m。
每一站测量4组完整的测回。
精度指标控制:距离观测与水平角观测同步进行,并由全站仪自
动进行,距离测量一测回是全站仪盘左、盘右各测量一次。
cpⅲ平面测量可以根据测量需要分段测量,其测量范围内的cpi及cpⅱ点应联测。
3.3 与cpi、cpii控制点联测
与上一级cpi、cpii控制点联测时应保证800m～1000m的间隔联测一个。
与上一级cpi、cpⅱ控制点联测,一般情况下应通过2个或2个以上线路上的自由测站,见图所示。
联测高等级控制点时,应最少观测3个完整测回数据(其精确度应在5毫米误差以下)。
与上一级cpi、cpⅱ控制点联测时,为保证棱镜常数的统一,便于自动观测,地面cpi、cpⅱ点也采用cpⅲ专用棱镜。
为解决专用棱镜与地面cpi、cpⅱ点的对中问题,须采用专用棱镜转换套筒,套筒可以与普通安
装徕卡棱镜的基座、支架配套,安装两种不同棱镜后,保证两种棱镜的中心重合。
基座可安放在三脚架上并精确整平对中,用于架设在原cpⅰ或cpⅱ上安放棱镜。
联测高等级控制点时,应最少观测3个完整测回数据。
cpiii与cpi、cpii控制点联测示意图
4 cpⅲ高程控制网测量
cpⅲ高程控制点与平面控制点共点。
仪器选用中误差小于
0.3mm/km ,如莱卡dna03或天宝dini03等。
cpⅲ控制点高程测量采用单程精密水准测量方法进行,cpⅲ控制点间的水准路线图如图所示,保证每相邻的4个cpⅲ点之间都构成一个闭合环。
外业观测时,左边第一个闭合环的4个高差应该由两个测站完成,其他闭合环的3个高差可由一个测站按后-前-前-后或前-后-后-前的顺序测量。
cpⅲ点与上一级水准点的高程联测时,应采用独立往返精密水准测量的方法进行,观测路线如图:
cpⅲ点与上一级水准点联测图
cpⅲ高程控制点的精度要求:cpⅲ控制点水准测量应按《客运专线无碴轨道铁路工程测量技术暂行规定》中的“精密水准”测量的要求施测。
cpⅲ控制点高程测量工作应在cpⅲ平面测量完成后进行,并起闭于二等水准基点,且一个测段联测不应少于3个水准点。
精密水准测量采用满足精度要求的电子水准仪,配套铟瓦尺。
使用仪器设备应在鉴定期内,有效期最多为1年,每年必须对测量仪器精确
度进行一次校准,每天使用该仪器之前,根据自带的软件对仪器进行检验和校准。
精密水准测量精度要求表(mm)
注:表中l为往返测段、附合或环线的水准路线长度,单位km。
精密水准测量的主要技术标准
注:1)结点之间或结点与高级点之间,其路线的长度,不应大于表中规定的0.7倍;
2)l为往返测段、附合或环线的水准路线长度,单位km。
精密水准观测主要技术要求
注:1)l为往返测段、附合或环线的水准路线长度,单位km;
2) ds05表示每千米水准测量高差中误差为±0.5mm。
数据平差计算:水准测量野外作业结束后,对所有的观测数据进行平差前的检查,对于观测遗漏或观测错误的数据应该及时补测或者重测。
严格计算以下精度指标:首先按精密水准测量要求计算往返较差或闭合差;每条水准路线按测段往返测高差不符值计算偶然中误差mδ;当水准网的环数超过20个时,按环线闭合差计算mw。
m δ和mw。
当往返测高差不附值和每公里偶然中误差满足要求后,采用严密平差方式计算,平差计算取位依精密水准测量的规定执行。
5 高程测量注意事项
1)对于数字水准仪,同一标尺两次读数差不设限差,两次读数所测高差的差执行基辅分划所测高差的差;
2)视距长≤60m;前后视距差≤2.0m;前后视距累计差≤6.0m,观测限差超限时,重新观测;
3)严格按照精密水准测量观测方法进行观测,在气象条件变化稳定时进行观测,太阳过大时注意对仪器遮阳;
4)扶尺时借助尺撑,使标尺上的气泡居中,标尺垂直。
若与高压输电线或地下电缆平行,则使水准路线在输电线或电缆50m以外进行测量,以避免电磁场对水准测量的影响,施测时均装遮光罩;
5)自动安平水准仪的圆水准器,严格置平。
在连续各测站上安置水准仪时,使其中两脚螺旋与水准路线方向平行,第三脚螺旋轮换置于路线方向的左侧与右侧;
6)每天观测完都应该检查当天的测量数据是否中存在问题,如果确有问题的必须对不合格的数据进行现场补测。
6 结论
cpⅲ测量精度高,对测量环境要求高,是保证轨道几何参数的重要措施,在测量过程中不但要进行严格控制,内业还需要精密平差软件进行平差。
在使用过程中要对cpⅲ预埋件加强保护,制定严格是使用保护措施,保证无砟轨道的测量工作顺利进行。
参考文献
[1]铁路工程测量规范.tb10101-2009/j961-2009.
[2]国家一、二等水准测量规范.gb/t12897-2006.
[3]朱颖主编.客运专线无砟轨道铁路工程测量技术.。