關(guān)于高精度測(cè)量控制網(wǎng)在高鐵施工的應(yīng)用技術(shù)論文
一、工程概況
1.任務(wù)來(lái)源
根據(jù)石武高速鐵路有限責(zé)任公司的任務(wù)安排，為保證無(wú)碴軌道的順利鋪軌，中鐵十六局集團(tuán)石武項(xiàng)目部特對(duì)石武高速鐵路連續(xù)里程(DK1020+175～DK1041+550)段，全長(zhǎng)21.3公里的線路范圍，進(jìn)行軌道控制網(wǎng)測(cè)量。
2.測(cè)區(qū)概況
石武高速鐵路DK1020+175～DK1041+550段位于河南省信陽(yáng)市，全長(zhǎng)約21.3公里，該測(cè)段為路基、橋梁和隧道，線下工程已經(jīng)全部完成，具備建網(wǎng)條件，可進(jìn)行后續(xù)作業(yè)。
二、CPI、CPⅡ精測(cè)網(wǎng)測(cè)量
1.控制網(wǎng)外業(yè)觀測(cè)
在觀測(cè)前，將GPS接收機(jī)統(tǒng)一進(jìn)行如下設(shè)置：接收機(jī)衛(wèi)星高度角為15度;采樣時(shí)間間隔為15秒;所有的觀測(cè)時(shí)段均按照GPS C級(jí)網(wǎng)進(jìn)行觀測(cè)。每時(shí)段觀測(cè)均認(rèn)真量取天線高兩次，其互差不超過(guò)2mm，取其平均值作為最后天線高，天線對(duì)中誤差≤1mm。
觀測(cè)時(shí)在測(cè)量手簿中認(rèn)真做好記錄，記錄內(nèi)容為：觀測(cè)人員姓名、觀測(cè)日期、天氣、點(diǎn)名、地段、天線高、開關(guān)機(jī)時(shí)間、同步觀測(cè)時(shí)間、同步觀測(cè)點(diǎn)號(hào)等，并記錄其他特殊問(wèn)題。
觀測(cè)過(guò)程中，在隧道口的控制點(diǎn)按照90分鐘一個(gè)時(shí)段觀測(cè)，觀測(cè)兩個(gè)時(shí)段，其余地段按照60分鐘一個(gè)時(shí)段，每一測(cè)站觀測(cè)2個(gè)時(shí)段，外業(yè)GPS觀測(cè)基線的計(jì)算采用廣播星歷進(jìn)行。
( 1 ) 同步環(huán)閉合差檢驗(yàn)應(yīng)符合下式規(guī)定：WX≤n1/2σ/5 WY≤n1/2σ/5 WZ≤n1/2σ/5其坐標(biāo)閉合差滿足W≤(3n)1/2σ/5。
(2)由若干個(gè)獨(dú)立觀測(cè)邊組成的非同步環(huán)，各坐標(biāo)分量閉合差符合下式規(guī)定：WX≤3n1/2σ WY ≤3n1/2σWZ≤3n1/2σ其坐標(biāo)閉合差滿足W≤3(3n)1/2σ。
式中n是閉合環(huán)中的邊數(shù)，σ是儀器的標(biāo)稱精度。
2.CPI、CPII內(nèi)業(yè)解算及平差
GPS基線向量解算采用徠卡LGO軟件。基線處理時(shí)，刪除觀測(cè)條件差的時(shí)段和觀測(cè)條件差的衛(wèi)星不參與平差。非同步環(huán)閉合差的檢核仍按外業(yè)基線檢核時(shí)的要求進(jìn)行。將坐標(biāo)系統(tǒng)設(shè)置成WGS84，中央子午線為114度15分、投影面大地高為80m，然后進(jìn)行二維網(wǎng)約束平差。二維網(wǎng)約束平差結(jié)果：基線邊方向中誤差為1.44"，最弱邊相對(duì)精度為1/15.3萬(wàn)，均符合規(guī)范規(guī)定。
三、長(zhǎng)鋼軌精調(diào)測(cè)量整體情況
1.該區(qū)段軌距
該段軌距整體略偏大， 整體< ± 1 m m 的軌距占98.94%的比例，因測(cè)量時(shí)間在夜間，受軌溫等因素影響，建議：使用道尺對(duì)軌距>±1mm 的進(jìn)行復(fù)核，確認(rèn)軌距。
該段軌距變化率較好， < 1 / 3 0 0 0 的比例達(dá)到了97.66%，滿足規(guī)定<1/1500的要求。
2.該區(qū)段水平數(shù)據(jù)
該段水平數(shù)據(jù)稍差，有(8.02%)超過(guò)<±1mm的要求，考慮到軌溫等因素的影響，建議：使用道尺對(duì)此類地方進(jìn)行復(fù)核，以確認(rèn)鋼軌狀態(tài)。
3.該區(qū)段絕對(duì)偏差
該區(qū)段的絕對(duì)偏差均<10mm，其中橫向偏差左軌和右軌分別有2.95%和3.67%超過(guò)±5mm，高程偏差較差(高程偏高)，左軌和右軌分別有69.32%和76.51%超過(guò)-6～4mm。
四、長(zhǎng)鋼軌精調(diào)測(cè)量
對(duì)軌道線型(軌向和軌面高程)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，合理控制鋼軌平面絕對(duì)位置、高程絕對(duì)位置以及軌距變化率和水平變化率，使軌道精度滿足350㎞/h及以上高速行車條件，明確軌道精調(diào)程序要點(diǎn)，指導(dǎo)、規(guī)范軌道精調(diào)施工。測(cè)量前，全站儀設(shè)站精度應(yīng)滿足要求，應(yīng)對(duì)儀器軌檢小車等送往檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行重新鑒定，每次進(jìn)行外業(yè)觀測(cè)前對(duì)全站儀、軌檢小車及軌距尺校核。
采用軌檢小車對(duì)軌道進(jìn)行逐根軌枕連續(xù)測(cè)量，測(cè)站范圍不大于70m。
區(qū)間軌道應(yīng)連續(xù)測(cè)量，分次測(cè)量時(shí)，兩次測(cè)量搭接長(zhǎng)度不少于10根軌枕。
五、結(jié)語(yǔ)
為了提高CPIII的控制網(wǎng)精度，方便CPIII控制網(wǎng)進(jìn)行觀測(cè)操作，同時(shí)對(duì)建網(wǎng)以及施工后方交會(huì)時(shí)能夠保證相同的條件，CPIII控制網(wǎng)的測(cè)量系統(tǒng)需要采用跟原設(shè)計(jì)保持一致的坐標(biāo)系統(tǒng)。并且采用自由設(shè)站邊角交會(huì)法建立的無(wú)砟軌道控制網(wǎng)，在成果精度以及網(wǎng)型穩(wěn)定性等方面上，較之常規(guī)布網(wǎng)方式具有明顯優(yōu)勢(shì)，適合于高速鐵路的無(wú)砟軌道施工精度的高要求特點(diǎn)。
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