京沪高速铁路--CPⅢ网测量作业指导书.pdf
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1、京沪高速铁路cpin网测量作业指导书京沪高速铁路股份有限公司 铁道部京沪高速铁路建设总指挥部目录1概述.11.1 工程概述.11.2 线路基本情况.12技术依据.13测量范围及内容.23.1 测量范围.23.2 测量内容.24坐标和高程系统.24.1 平面坐标系.24.2 高程基准.35精测网加密.35.1 一般规定.35.2 GPS 力口密 CPU 网.55.3 导线加密CPH网.75.4 线路水准基点的加密.85.5 线下工程沉降评估.106 CPIIL点的埋标与布设.106.1 CPIII 标志.106.2 CPIII点和自由设站编号.166.3 CPIII点的布设.177 CPIII网
2、测量与数据处理.197.1 CPIII 网网形.207.2 联测CPI和CPU点.207.3 CPIII网平面测量.237.4 CPIII网高程测量.308 CPIII网的复测与维护.358.1 CPIII 网复测.368.2 复测精度指标.368.3 CPIII 网维护.389 CPIII网评估.399.1 建设、评估、施工、监理各方职责.399.2 评估流程.409.3 资料要求.419.4 评估报告要求.4110资料整理.4210.1 数据整理归档.4210.2 成果清单.4411附件.4511.1 京沪高速铁路路基段CPIII控制点布设方案.4511.2 京沪高速铁路加密CPU控制点建
3、议方案.4711.3 CPIII点号铭牌方案.5011.4 大跨连续梁CPIII测设方案.5011.5 京沪高速铁路CPIII控制网测量成果及技术方案报审表.52京沪高速铁路CPIH网测量作业指导书1概述1.1 工程概述京沪高速铁路线路自北京南站西端南侧引出,经过天津、济南、徐州、蚌埠、南京、镇江、苏州、终到上海虹桥高速站。北京南站站中心至虹桥 站站中心正线运营长度1308.598km。京沪高铁设计时速350公里,将建 成一条具有世界先进水平的高速铁路。1.2 线路基本情况全线路基段长235.5Km,占正线长度的17.9%;桥梁共268座(不含 公路及框构桥),长1117.5折合双延米,占正线
4、长度的80.9%;隧道20 座,长度15.7km,占正线长度的1.2%。2技术依据1、高速铁路测量规范(TB10601-2009);2、客运专线铁路无硅轨道铺设条件评估技术指南(铁建设2006 158 号);3、精密工程测量规范(GB/T 15314-94);4、国家一、二等水准测量规范(GB12897-2006);5、全球定位系统(GPS)铁路测量规程(TB10054-97);6、时速200公里及以上铁路工程基桩控制网(CPIII)测量管理办 法(铁建设200880号);7、关于进一步规范铁路工程测量控制网管理工作的通知(铁建 设200920 号);8、关于进一步加强客运专线建设质量管理的指
5、导意见(铁建设-1-京沪高速铁路cpin网测量作业指导书2008246 号);9、关于发布CPIII标志技术要求的通知(京沪高速(工)200981 号);10、铁道部和京沪公司的其他相关规定。3测量范围及内容3.1 测量范围起讫里程DK5+0DKl305+700,京沪高速正线全长1308.598km。3.2 测量内容1、CPII控制网力口密;2、线路水准基点加密;3、CPIII布设;4、cpin平面、高程控制测量。4坐标和高程系统4.1 平面坐标系为保证三网合一,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的要求。全线投影带划分情况如下:表4
6、.1全线投影带划分起点里程终点里程中央子午线备注DK0+000DIK428+30011645F0DIK428+300DK426+600116。4570DK426+600DK667+000117。1870X加常数=1234km-2-京沪高速铁路cpin网测量作业指导书DK665+100DK714+000117。3040DK714+000DK759+000117 00,30DK759+000DK858+500117。30,30DK858+500DK885+710117。3070DK885+710DK940+400118 0070DK940+400DK953+000118 00,40DK953+00
7、0DK1013+435118。3025DK1013+000DK1067+000119 0035DK1067+000DK1122+000119。30,15DK1122+000DK1169+000120 0015DK1169+000DK1238+500120 3010DK1238+500DK1287+999121。00,10DK1287+999DK1305+121121。30204.2 高程基准高程系统采用1985国家高程基准。5精测网加密5.1 一般规定1、为满足cpin测量联测的需要,cpiii测量前,应对cpi、cpii进 行复测,当点位的位置和密度不能满足联测需要时,应对CPU点和二等 水
8、准点进行同精度加密,确保沿线可用的CPI或(加密)CPH点间距在 600米左右。加密测量采用的方法、使用的仪器和精度应符合相应等级的规定。所 采用仪器应经过检定,并在有效检定期内。2、加密测量前应检查联测标石的完好性,对丢失和破损较严重的标 石应按原测标准用同精度扩展方法恢复或增补,CPH加密测量时观测2 个时段,每个时段不少于60分钟,加密1个CPII点时应联测不少于2 个CPI及不少于2个CP II点,且加密点位于所联测CPI/CPII点构成的网 形中部。-3-京沪高速铁路cpin网测量作业指导书3、CPI控制网应附合到CPO上,并采用固定数据平差;CPII控制网应附合到CPI上,并采用固
9、定数据平差;4、各级平面控制网的主要技术要求应符合下列规定:1)CPO、CPI、CPII控制网GPS测量的精度指标应符合下表的规 定;表5.1 CPO、CP I、CPU控制网GPS测量的精度指标控制网级别基线边方向中误差最弱边相对中误差CPOS 071/1 000 000CP IS 1.31/180 000CPU口.71/100 0002)CPII控制网导线测量的主要技术要求应符合下表的规定。表5.2 CPU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4时
10、段中任一卫星有效观测时间(min)20时段长度(min)60观测时段数2数据采样间隔(S)15PDOP或 GDOP8重复设站23、数据处理在对CPU加密点进行整体平差前应先对网中的原CPI和CPII点的稳 定性进行分析。对不满足精度要求的原CPI和CPII进行剔除,满足要求 的全部作为起算点。(1)基线质量检验:表5.7基线质量检验限差表检验项目限 差 要 求X坐标分量闭合差Y坐标分量闭合差Z坐标分量闭合差环线全长闭合差独立环(附合路线)Wx 2ylnaWy 2GoWz 2y/naW2no-重复观测基线较差ds 2V2(t。二亚+自疗,a=5mm,b=lppm。(2)在基线的质量检验符合要求后
11、,应以所有独立基线构成控制网,以三维基线向量及其相应的方差一协方差阵作为观测信息,以一个点的 WGS-84的三维坐标为起算数据,进行无约束平差。无约束平差基线向量改正数的绝对值应满足下式要求:-6-京沪高速铁路cpin网测量作业指导书VAx3(5,VAy3o5 VAz3o(3)GPS网无约束平差合格后,应引入网中联测的CPI和CPII点 坐标进行三维约束平差。平差前应对控制点进行稳定性和兼容性分析。约 束平差后基线向量的改正数与同名基线无约束平差相应改正数的较差应 满足下式要求:dVAx2o,dVAy2o,dVAz2o平差后加密点CPU的点位精度应小于10mm,基线边方向中误差 1.7%最弱边
12、相对中误差限差为1/100000。5.3 导线加密CP II网CPH控制点采用测角精度不低于1,测距精度不低于lmm+2Ppm的 全站仪施测。加密导线点的埋设要求同上。1、点间距宜不大于500m。2、导线测量水平角观测技术要求表5.8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()CPU0.5”级34841级4696导线边长测量,读数至0.1毫米。距离和竖直角往返各观测3或4测 回,竖角指标差口5,外业采用竖直角计算平距。各项限差应满足下表的 要求。表5.9导线边长测量限差仪器精度 等级测距中误差(mm)同一测回各次读数互差(mm)测回
13、间读数较差(mm)往返测平距 较差I5542mD2mD-7-京沪高速铁路cpin网测量作业指导书3、导线测量数据使用电子手簿记录,导线边应离开障碍物1m以上,数据微机传输整理。4、距离经高程和高斯投影改化后进行平差计算。起算数据为CPI或 CPH点,平差采用通过铁道部鉴定的专业平差软件或商业软件。计算测 角中误差31.8,导线全长相对闭合差3/55 000,方位角闭合差33.6册。CPII控制点的绝对精度应满足点位误差mx、my10mm,相对点位精度 8mmo5.4 线路水准基点的加密1、测量方案加密线路水准基点埋设在线路附近稳定可靠且不易被破坏的地方,桥 梁部分宜上桥埋设,埋设于桥梁固定支座
14、正上方防撞墙顶,尽量保证在梁 上下联测时不再进行水准测量。加密线路水准基点的埋设要求同线路水准基点埋点要求。加密线路水 准基点测量应采用不低于DS 1的水准仪,须经过检定,并处于检定有效 期内。高程控制网加密时,水准线路必须联测到线路两端各两个以上线路水 准基点上,以检验联测水准点是否发生显著沉降或被破坏(包括深埋水准 点、基岩水准点、国家一等水准点)。高程控制网加密按二等水准测量的技术要求执行,作业前及作业过程 中检查i角均应不超过15;水准尺须采用辅助支撑进行安置,测量转点 应安置尺垫,尺垫选择坚实的地方并踩实以防尺垫的下沉。水准线路采用往返观测,并沿同一路线进行。每一测段均采用偶数站-8
15、-京沪高速铁路cpin网测量作业指导书结束,往返观测在一日的不同时间段进行。水准测量的仪器及水准尺类型应按测量等级的要求选择,宜优先采用 相应等级的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。2、技术要求表5.3二等水准测量限差要求(mm)等级检测已测段 iWj差之差往返测不符值附合路线或 环线闭合差平原山区二等64Ri44k0.84Vz表5.4二等力:准测量E要技术要求等级水准仪 最低型 号水准尺 类型视距(m)前后视距 差(m)测段的前后视 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
16、二等DS i因瓦50N3且501.01.53.00.32.8且 N0.55N2次表5.5高程控制网的主要技术标准等级附合路线长度(km)每千米高差偶然中误差M、(mm)每千米高差全中误差Mw(mm)观测次数二等400 12往返二等水准线路跨越长江、黄河等特大河流时,应按现行国家一、等水准测量规范中关于跨河水准测量有关规定执行。3、数据处理1)线路水准基点的加密应按照国家二等水准测量标准施测,以稳定 的线路水准基点、深埋水准点或基岩水准点为起算点,进行整体严密平差 计算,采用专业平差软件平差。高程成果保留到0.1mm。2)水准测量作业结束后,每条水准路线应按测段往返测高差不符值 计算每千米水准测
17、量偶然中误差跖;当水准网的环数超过20个时,还应-9-京沪高速铁路cpin网测量作业指导书按环线闭合差计算林。阳和 林应符合表5.3的规定,否则应对较大闭合差的路线进行重测。M和林应按下列公式计算:5.5 线下工程沉降评估无祚轨道对线下工程的工后沉降要求非常严格,CPIII控制网测量应 在线下工程沉降评估通过之后进行。6 CPIII点的埋标与布设6.1 cpin 标志6.1.1 CPIII标志及安装cpin点应设置强制对中标志,标志几何尺寸的加工误差应不大于 0.05mmo单轴CPIII标志为中铁四院的国家专利产品,专利号为:ZI 2008 2 0066038.9o单轴CPIII标志组由预埋件
18、、棱镜测量杆、水准测量杆等三部 分组成。单轴CPIII标志组的主要部件均采用lCrl8Ni9不锈钢的合金材料。单 轴CPIII标志组各个部件的单独加工精度为0.02mm,棱镜(水准)测量杆 插入预埋件后,引起的平面误差最大为0.168mm,高程误差最大为 0.161mmoL各标志的尺寸如下:-10-京沪高速铁路cpin网测量作业指导书a、单轴CPIII标志组中预埋件的标准尺寸为下图:图6.1预埋件尺寸:外径:20mm;长度:100mm;内径:14.010mm 14.025mm。b、单轴CPIII标志组中棱镜测量杆的标准尺寸为下图:图6.2-11-京沪高速铁路CPHI网测量作业指导书棱镜测量杆尺
19、寸:内插杆外径:13.960mm13.975mm;外接杆长度:110.000mm 110.050mm。棱镜套管内径:10.000mm10.025mm。C、单轴cpin标志组中水准测量杆的标准尺寸为下图:图6.3水准测量杆尺寸:内插杆外径:13.960mm 13.975mm;外接杆长度(至球心):149.950mm15。,050mm。外接杆长度(至球顶):159.950mm160.050mm。2.安装要求及方法(1)桥梁部分cpin标志组中预埋件的安装:打孔在桥防撞墙上,每隔60米左右设置一对cpin标预埋件,并且要求每 对CPIII之间的连线应与此处铁轨的延伸方向大致垂直。在桥梁挡祚墙顶 设标
20、,大致竖立钻孔,采用25厘米以上直径钻头,钻深11厘米。-12-京沪高速铁路cpin网测量作业指导书安装A检查平面(水准)测量杆和预埋件间隙,平面(水准)测量杆全 部插入预埋件后预埋件沿口应和平面(水准)测量杆突出横截面密接,有 异常情况的预埋件不能使用。B用塑料后盖(或透明胶带纸)封闭预埋件后端管口,插口端要用 窄透明胶带纸沿预埋件前端管口缠绕一圈,封堵预埋件管口,防止异物进 入预埋件。C将钻孔内碎石渣清理干净,浇水润湿洞孔,将水泥或锚固剂等塞 入洞孔。D竖立安装调整预埋件,让预埋件管口平行于水泥面或略微高一点,锚固剂沿预埋件外壁四周被挤出。E整理干净预埋件内壁,检查埋设是否标准。(2)路基
21、部分CPIII标志组中预埋件的安装:打孔:应在路基标志桩距基础80厘米左右(此处需高于轨顶50cm)处预钻直径2.5厘米的孔,孔深11厘米左右。安装A检查平面(水准)测量杆和预埋件间隙,平面(水准)测量杆全 部插入预埋件后预埋件沿口应和平面(水准)测量杆突出横截面密接,有 异常情况的预埋件不能使用。B用塑料后盖(或透明胶带纸)封闭预埋件后端管口,插口端要用 窄透明胶带纸沿预埋件前端管口缠绕一圈,封堵预埋件管口,防止异物进 入预埋件。-13-京沪高速铁路cpin网测量作业指导书C将钻孔内碎石渣清理干净,浇水润湿洞孔,将水泥或其它锚固剂 等塞入洞孔。D预埋件定位从水平到向上倾斜方向。E整理干净预埋
22、件内壁,检查埋设是否标准注:由于路基段CPIII控制点布设在接触网基础上的临时辅助立柱上,因此需扩大接触网基础承台布设辅助立柱。CPIII点埋设立柱的直径为 250mm,高度为1200mm,基础承台扩大部分高度设为500mm,具体情 况由各接触网基础类型和轨道标高确定。(3)隧道内cpin标联接件预埋件的安装:打孔:应在隧道内边墙上,距离电缆槽约30-80厘米高处预钻直径 2.5厘米的孔,孔深11厘米左右。安装A检查平面(水准)和预埋件间隙,平面(水准)测量杆全部插入 预埋件后预埋件沿口应和平面(水准)突出横截面密接,有异常情况的预 埋件不能使用。B用塑料后盖(或透明胶带纸)封闭预埋件后端管口
23、,插口端要用 窄透明胶带纸沿预埋件前端管口缠绕一圈,封堵预埋件管口,防止异物进 入预埋件。C将钻孔内碎石渣清理干净,浇水润湿洞孔,将水泥或锚固剂等塞 入洞孔。D预埋件定位从水平到向上倾斜方向。E整理干净预埋件内壁,检查埋设是否标准。-14-京沪高速铁路cpin网测量作业指导书6.1.2 CPin标志的使用1.平面测量A和已安装的预埋件配套一致,选择棱镜测量杆12根。B把棱镜测量杆插入预先安置好的预埋件,使棱镜测量杆的突出横截 面和预埋件管口严密连接。禁用扳手、锤子等工具强力安装棱镜测量杆。C将棱镜安装在棱镜测量杆插头上。D旋转棱镜头正对准全站仪。E测量完将预埋件塑料盖盖上。注意cpin平面测量
24、点位随棱镜不同而变化,因此采用的仪器和棱镜 必须配套,而且复测、精调也必须采用和测量时同样的仪器、棱镜。2.高程测量A和已安装的预埋件配套一致,选择4根水准测量杆。B把水准测量杆插入预先安置好的预埋件,使水准测量杆的突出横截 面和预埋件管口严密连接。禁用扳手、锤子等工具强力安装水准测量杆。C将锢钢水准尺安装在水准测量杆球头上。D测量完将预埋件塑料盖盖上。6.1.3 日常管理和养护1.搬运、运输过程中应用纸包裹棱镜(水准)测量杆,防止相互碰 撞、磨损。2.安装完成后,每次测量完应及时将塞子盖上。3.每三个月检查一次预埋件和塞子是否损坏,用小毛刷刷除预埋件 内灰尘。竖立的预埋件如果灰尘积太厚,则用
25、水冲洗。-15-京沪高速铁路cpin网测量作业指导书6.1.4 检验方法采用内径和外径千分尺检测,达到加工尺寸范围为合格,并保留检测 记录。6.2 CPin点和自由设站编号1)CPIII点编号:采用7位编号形式(0000300),具体要求如下:为避免长短链地段编号重复的问题,前4位采用四位连续里程的公里 数,第5位正线部分为“3”,第6,7位为流水号,0199号数循环。由小里程向大里程方向顺次编号,下行线轨道前进方向左侧的标记点编号 为奇数,处于下行线轨道右侧的标记点编号为偶数。CPIII布点时要对点 位进行详细描述,主要描述的内容包括位于线路里程(里程要准确,精确 至米)、线路的左、右侧、外
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