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轨道控制网(CPⅢ) 测量与评估,主要内容,一、概述 二、一般规定 三、布网埋标 四、外业测量 五、数据处理 六、CPⅢ评估 七、资料整理,一、概述,（一）平面控制网： 无砟轨道铁路工程测量平面控制网按分级布网的原则分三级布设，第一级为基础平面控制网（CPⅠ），第二级为线路控制网（CPⅡ），第三级为轨道控制网（CPⅢ）各级平面控制网的作用为： 1 CPⅠ主要为勘测、施工、运营维护提供坐标基准； 2 CPⅡ主要为勘测和施工提供控制基准； 3 CPⅢ主要为无砟轨道铺设和运营维护提供控制基准 （二）高程控制网： 无砟轨道铁路工程测量高程控制网为两级布设，第一级为线路水准基点控制网，第二级为轨道控制网（CPⅢ）高程精密水准一、概述,轨道控制网CPⅢ是沿线路布设的三维控制网，起闭于基础平面控制网（CPⅠ）或线路控制网（CPⅡ）及线路水准基点，应下工程竣工，通过沉降变形评估后施测，为无砟轨道铺设和运营维护提供三维基准 CPⅢ建网测量前应对CPI、CPⅡ和二等水准网进行全线全面复测 CPⅢ建网测量前应制定实施方案，经建设单位审批后执行，CPⅢ成果应进行评估，合格后用于无砟轨道铺设 CPⅢ控制网外业测量精度要求高，施测难度大，特别是采用自由设站边角交会测量，是一种全新的测量方式，技术要求高，工作量十分庞大，应做好技术、人员、仪器设备等各方面的准备。

二、一般规定,（一）CPⅢ平面测量,CPⅢ平面网的主要技术指标,CPⅢ平面网自由网平差后方向和距离改正数限差,CPⅢ平面网约束平差后的主要精度指标,二、一般规定,（二）CPⅢ高程测量,精密水准测量的主要技术标准,精密水准测量限差要求,注：K为测段水准路线长度，L附合或环线的水准路线长度， Ri为检测测段长度，K、L、Ri 单位为km，n为测段水准测量站数；,三、布网埋标,（一）CPⅢ点的布设 CPⅢ点应成对布设，距离布置一般约为50～70 m，个别特殊情况下相邻点间距最短不小于40 m，最长不大于80mCPⅢ控制点埋设于接触网杆旁加设CPⅢ桩柱顶、桥梁防撞墙顶、电缆槽靠线路侧顶等位置同一点对里程差不大于3m，CPⅢ点布设高度应大致等高，并应与设计轨道高程面0.3m以上 CPⅢ点的埋设一般宜采用预埋方式进行布设；对于后埋的，应采用水泥砂浆进行固定，确保CPⅢ标志预埋件的稳固三、布网埋标,三、布网埋标,1、桥梁段CPⅢ点的布设 CPⅢ点宜布设在简支梁固定端距梁端0.5m的位置桥梁地段CPⅢ安装位置,三、布网埋标,（1） 简支梁部分 对于24或32m简支梁每2孔布设一对CPⅢ点，相邻两对CPⅢ点相距约为64m，56m或48m。

对于连续24m简支梁，根据实际情况也可每三孔布设一对CPⅢ点 （2） 普通连续梁、大跨度连续梁和特殊结构 结合梁跨结构形式、跨度、材料的不同，布点前应进行整体规划，并进行布点设计， CPⅢ应优先布设于固定端上方，按CPⅢ点对布设要求和间距进行布点，可适当增大相邻点对间距，但最长不超过80m整个段落要在较短的同一段时间、同一温度、环境下进行测量测量CPⅢ的时间和铺板的时间尽量相隔时间要短，且荷载没有大的变化如果相隔时间较长或温度、环境、荷载有较大的变化，要进行重新复测后使用铺板的时间段要和测量CPⅢ的时间、温度、环境要一致如尽量在夜间或阴天温度变化较小的时间段内进行三、布网埋标,2、路基段CPⅢ点的布设 路基段CPⅢ一般布设于接触网杆基础大里程端侧线路方向，控制点纵向间距约50～70m左右布设一对，其基础须与接触网杆基础形成整体；埋设应特别注意不能与接触网补偿下锚坠砣及电力开关操作箱冲突当冲突时，其基础应设置路小里程端； 路基段CPⅢ点位高度宜满足高于轨顶30cm为宜，不可过高，否则将导致电子水准仪视线高度很难满足要求三、布网埋标,路基部分CPⅢ点布置图,三、布网埋标,3、隧道段CPⅢ点的布设 隧道里一般布置在设计轨道顶面以上30~50cm的边墙内衬上，相邻CPⅢ点对相距60m左右，布置形式见下面示意图：,隧道内部分CPⅢ点布置图,三、布网埋标,（二）CPⅢ标志 1、CPⅢ标志及安装 CPⅢ点应设置强制对中标志，CPⅢ点的测量标志必须采用工厂精加工元器件（要求采用数控机床），用不易生锈及腐蚀的金属材料制作，标志几何尺寸的加工误差应不大于0.05mm，预埋件和CPⅢ标志需要达到严格的公差配合、互换误差和重复安装误差，以保证棱镜中心的精密强制位置固定，CPⅢ标志棱镜组件安装精度应符合下表的要求：,三、布网埋标,CPⅢ点设置有强制对中标志（京沪高铁）（如图1-1），用于强制对中。

单轴CPⅢ标志组中棱镜测量杆 （京沪高铁）（如图1-2)三、布网埋标,单轴CPⅢ标志组中水准测量杆 （京沪高铁）（如图1-3）. 对中标志安装的注意事项 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三、布网埋标,（三）CPⅢ点的编号原则 在一条线路上，CPⅢ控制点号和自由测站的编号应唯一、便于查找，CPⅢ编号采用7位编号形式（0000300） 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，01～99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三、布网埋标,现场CPⅢ点名应统一标识 ，在CPⅢ控制点设置处附近，应清晰、明显地设置点号标志，如右图所示自由设站编号，CPⅢ测量过程中的自由设站点编号根据连续里程和测站号等相关信息来进行编制，如0613C101前4位为里程，第5位C代表初次建网测量，B代表补测，F代表复测，J代表竣工测量，第6位1代表第一次测量，第7位和第8位代表测站编号（各标段自行分配，标段连接处相邻标段应进行协调，保证CPⅢ测站编号不重复），01～99号数循环。

四、外业测量,一、加密网外业测量 1 、CPⅡ加密测量 2 、二等水准加密测量 二、CPⅢ外业测量 1 、CPⅢ平面测量 2 、CPⅢ高程测量,四、外业测量,（一） CPⅡ加密测量 意义：CPⅢ平面应附和于CPI、CPⅡ控制点上，每400-800米应联测一个CPI或CPⅡ控制点，自由设站至CPI、CPⅡ控制点的距离不宜大于300米当CPⅡ点位密度和位置不满足CPⅢ联测要求时，采用同精度内插法进行加密 CPⅡ加密的方法和精度指标：CPⅡ加密采用GPS测量方法施测，按照《高速铁路工程测量规范》（TB 10601-2009）规定的三等平面控制网的精度指标执行，具体的精度指标见下表四、外业测量,CPⅡ加密网分段起闭于CPI和CPⅡ控制点，沿线路形成带状网，全网采用边联式构网四、外业测量,观测执行的具体细则如下： 作业前按要求进行仪器检校对中设备采用精密对点器，对中精度小于1mm，在作业前及作业过程中对基座水准器、光学对点器进行检校，确保其状态正常 观测严格执行调度计划，按规定时间进行同步观测作业 采用同步静态观测模式，加密CPⅡ点与CPI和CPⅡ控制点进行联测 同步观测时段数为1-2，每时段观测60-70分钟。

作业过程中，天线安置严格整平、对中，天线标志线指向正北 卫星高度角设定为≥15°；数据采样间隔设定为15秒；同步观测有效卫星总数≥4颗 每时段观测前后分别量取天线高，误差小于2mm，取两次平均值作为最终结果 一个时段观测结束后，重新对中整平仪器，再进行第二时段的观测 观测过程中按规定填写了观测手簿，对观测点名、仪器高、仪器号、时间、日期以及观测者姓名均进行了详细记录四、外业测量,GPS数据处理过程和结果 GPS观测数据分别采用各自接收机自带的数据转换软件，将原始观测数据统一转换为标准的Rinex格式，然后再采用LGO或TBC软件统一进行基线解算，基线解算合格后输出基线向量文件以供平差计算 GPS网平差计算采用CosaGPS V5.2平差处理软件进行四、外业测量,GPS数据精度分析 基线向量异步环闭合差：在解算出每一时段的同步基线向量后，以三角形作为构环图形，在不同时段间组成异步基线环，并计算该异步环闭合差基线向量异步环闭合差应符合下式规定： 其中， GPS网相邻点间弦长中误差σ用下式计算： 其中a≤5mm,b≤1mm/km四、外业测量,按照三等平面控制网重复基线边较差≤ 的限差要求进行重复基线边较差的检验 三维约束平差精度指标 二维约束平差精度指标,四、外业测量,（二） 二等水准加密测量 意义：CPⅢ水准测量应附和于线路的水准基点，水准路线附和长度不能大于3km,所以当密度不满足CPⅢ水准联测要求时，采用同精度内插法对二等水准点进行加密。

二等水准加密测量按照《国家一、二等水准测量规范》（GB/T12897-2006）规定的二等水准的精度指标执行，具体的精度指标见下表四、外业测量,四、外业测量,四、外业测量,遵循的具体作业细则为： 作业前检查与校正i角，保证i角绝对值在作业过程中均不超过15″ 测量时严格要求前后视距差满足规范要求，减少仪器i角误差对高差观测的影响 为了保证水准尺的稳定性，复测时选用5kg尺垫，将尺垫安放在坚实的地方踩实以防止尺垫下沉 避免在光线昏暗或阳光强烈的环境下作业 水准路线采用往返观测，并沿同一条路线进行每一测段均采用偶数站结束，由往测转为返测时，互换前后尺再进行观测 观测顺序如下：奇数站为后—前—前—后 偶数站为前—后—后—前 利用仪器自动记录功能进行水准测量记录，杜绝记录错误四、外业测量,四、外业测量,当桥面与地面间高差大于3m，地面水准点高程无法直接传递到桥面CPⅢ点上时，应采用中间设站三角高程测量采用该方法传递高程时，前后视必须使用同一个棱镜，且观测过程必须确保棱镜高度不变仪器到棱镜的距离宜小于100m仪器到前视棱镜和后视棱镜的距离应尽量相等，一般差值不宜超过5m观测时，应测量温度、气压值，并进行边长改正。

中间设站三角高程测量应进行两组独立观测，两组高差较差不大于2mm，满足限差要求后，取两组高差平均值作为传递高差四、外业测量,（三） CPⅢ平面测量,四、外业测量,CPⅢ控制点测量方法及与上一级控制网的关系： 在自由站上测量CPⅢ的同时，将靠近线路的全部CPI、 CPⅡ点进行联测，纳入网中 CPⅢ点与CPI 、CPⅡ点联测时可以采用在自由设站观测站上直接联测CPI、CPⅡ点，联测时至少应在2个连续的自由测站上对同一个CPI、CPⅡ点进行观测；或采用在CPI、CPⅡ控制点上置镜观测CPⅢ点的方法联测，观测的CPⅢ控制点数量不应少于3个 注意：每个CPⅢ测量组中需使用同一种棱镜（包含联测CPⅡ等控制点），并做好棱镜常数等参数的设置工作四、外业测量,四、外业测量,CPⅢ控制网应采用全圆方向观测法进行观测，按照全圆方向观测法的要求，全站仪按顺时针逐个对12个CPIII点依次测量其方向和距离，正倒镜测量2-3个测回，全圆方向观测应满足下表的规定 仪器及配套棱镜状态良好方可进行外业测量，仪器的测量模式、单位、取位、限差，温度、气压改正，加乘常数改正等均要正确设置四、外业测量,四、外业测量,CPⅢ网分段与测段衔接 CPⅢ平面网可根据施工需要分段测量，分段测量的区段长度不宜小于4km，区段间重复观测不应少于6对CPⅢ点，每一独立测段首尾必须封闭。

区段接头不应位于车站范围内CPⅢ平面网测段及测段衔接网型如下图：,四、外业测量,测段之间衔接时，前后测段独立平差重迭点坐标差值应满足≤±3mm满足该条件后，后一测段CPⅢ网平差，应采用本测段联测的CPⅠ、CPⅡ控制点及重叠段前一区段连续的2～3对CPⅢ点（一般采用6对重叠点）坐标进行约束平差再次平差后，其他未约束的重叠点在两个区段分别平差后的坐标差值不宜大于1mm，若坐标差值大于1mm时，应查明原因，确认无误后，未约束的重叠点坐标应采用后一区段CPⅢ网。