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1、CPCP轨道控制网的测量方法与测量要点轨道控制网的测量方法与测量要点摘要：本文结合西大客运专线 CPIII 建网的实际施工经验和数据，对 CPIII 建网平 面和高程数据的采集与处理进行技术总结，以及在建网过程中需要注意的问题进行说明。关键词：轨道施工测量、CPIII 测量、高速铁路精密工程测量Abstract: Based on the CPIII PDL haerbin-dalian arrangement of actual construction experience and data, CPIII arrangement and elevation of planar data a
2、cquisition and processing technology, and in the process of arrangement problems needing attention.Keywords: Orbital construction measure, CPIII measurement, high speed railway engineering measurement1 1基本概念基本概念CPIII 网又名轨道控制网，是沿线路布设的三维控制网，起闭于 CPI 或 CPII，约 60M 左右布设一对，无砟轨道 CPIII 网一般采用自由设站边角交会法测量，一般在线
3、下工程施工完成后施测，为无砟轨道铺设和运营维护的基准。2 2执行标准执行标准高速铁路工程测量规范 （TB10601-2009） ；国家一、二等水准测量规范 （GB/T 12897-2006） ；工程测量规范 （GB50026-2007） ；精密工程测量规范 （GB/T 15314-1994） ；全球定位系统 GPS 测量规范 （GB/T08314-2001） 。3 3CPIIICPIII 控制网测量实施方案控制网测量实施方案3.13.1 CPIIICPIII 测量应具备的测量应具备的条件条件3.1.1 CPIII 精密工程测量需具备的工况条件：（1）桥梁防护墙已完工；（2）隧道衬砌已经完成，电
4、缆槽完工；（3）路基上接触网杆基础沉降稳定；（4）线下工程沉降和变形满足要求，沉降评估已通过；（5）CPI、CPII 高程控制点已复测；3.1.2.CPIII 精密工程测量需具备的软硬件条件：（1）具有自动目标照准和程序控制自动测量功能的全站仪；（2）CPIII 测量标志；（3）数字水准仪与配套的因瓦尺水准标尺；（4）CPIII 外业数据采集软件与 CPIII 内业平差计算软件；3.23.2 控制点的编号控制点的编号CP控制点的编号定义如下：CP的点号由七位数组成，从左到右前四位数表示 CP点所在里程的整公里数， 第五位是“3”表示是 CP网点，后两位数字表示点的顺序号，点的顺序号为单数表 示
5、该点在里程增加方向的左侧，点的顺序号为双数表示该点在里程增加方向的右侧， 当里程不足千、百、拾公里时，加“0”填充以保证 CP的点号都是七位数齐全； CP网测量的自由设站点号也由七位数组成，从左到右第一位为大写英文字母“Z” 表示测站，第二、三、四、五位数为 CP点所在里程的整公里数，第六、七位数字 表示测站的序号。当里程不足千、百、拾公里时，加“0”填充以保证 CP的自由设 站号都是七位数齐全。举例如下：表表 1 1点编号含义数字代码在里程内点的位置0356301表示线路里程 DK356 范围内线路前进方向左侧的 CP第1 号点， “3”代表“CP”0356301（轨道左侧）奇数1、3、5、
6、7、9、11 等0356302表示线路里程 DK1356 范围内线路前进方向右侧的 CP第1 号点， “3”代表“CP”0356302（轨道右侧）偶数2、4、6、8、10、12 等自由设站点编号按“Z035601，Z035602”沿线路里程增加方向编号。 “Z”表示 设站点， “0356”表示里程， “01” 、 “02”表示该里程的设站号。3.33.3 CPCP控制网区段的划分和区段之间的连接控制网区段的划分和区段之间的连接CP控制网的区段定义为在上一级控制网点约束下进行本次平差计算的 CP网的 范围。CP控制网（包括平面网和高程网）可分区段分别进行观测和平差计算，区段的 长度不宜低于 4k
7、m。CP平面网区段的两端必须起止在上一级控制网点（CP或 CP）上，而且应保 证有连续的两个自由设站与上一级控制网点联测。CP高程网要满足区段中联测的上一级水准点的数量不得少于 3 个，而且 CP高 程网区段的两端必须起止在上一级水准点上。CP网区段与区段之间，至少应该有六对（12 个）CP点作为公共点在相邻的两 区段中都要测量；这些点在各自区段中的观测和平差计算，应该满足 CP网的精度 要求；除此之外，还要满足各自区段平差后的公共点 X、Y、H 坐标较差应小于2mm 的要求；在达到上述要求后，前一区段 CP网的平差结果不变，后一区段的 CP网 要再次平差，再次平差时除要约束本区段的上一级控制
8、网点外，还要约束前一区段公 共点中至少一个公共点的坐标，以确保 CP网的整体精度。最后公共点的坐标，应 该采用前一区段 CP网的平差结果。3.43.4 CPCP平面控制网测量平面控制网测量3.4.1. CP平面控制网的主要技术指标表表 2 2 CPCP控制点的定位精度要求控制点的定位精度要求 (mm)(mm)控制点测量方法相对点位精度同精度复测较差限差CP边角交会网133.4.2. CP平面控制网的测量设备与方法测量设备CP平面控制网测量的全站仪，应具有自动目标照准和程序控制自动测量的功能， 其标称精度应满足：方向测量中误差不大于1，距离测量中误差不大于 （1mm+2ppm） 。每台仪器应至少
9、配 14 个棱镜，其重复性安装误差和各标志点之间的互换性安装误 差，在 X、Y、H 三方向的误差应均小于0.4mm。用于进行气象改正的温度计，其测 量精度应不低于0.2。用于进行气象改正的气压计，其测量精度应不低于 0.5pa。测量方法CP控制网采用自由设站边角交会网（客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规 定称为“后方交会网” ）的方法测量。自由设站的设站距离为 120m 时，每个自由设站应观测 12 个 CP点，全站仪前方 和后方各 6 个（3 对）CP点，每次测量应保证每个 CP点被测量 3 次以上。测量方 法见下图 1 所示。测站（自由站点）CP控制点向 CP点进行的测量（方向、角度和距离
10、）图 1 CP控制网自由设站边角交会网示意图对于自由设站测量较为困难的地区（如曲线隧道） ，自由设站的设站距离可以为 60m，每个自由设站应观测 8 个 CP点，全站仪前方和后方各 4 个（2 对）CP点， 每次测量应保证每个 CP点被测量 4 次以上。CP控制点距离为 60 m 左右，且不应大于 70 m，观测 CP点允许的最远的目标 距离为 150 m 左右，最大不超过 180m。测量前应记录每个测站的温度、气压，并将温度、气压输入仪器进行改正。对于线路有长短链时，应注意区分重复里程及标记的编号。水平方向观测CP平面控制网的水平方向观测，应满足下表 3 的规定。表 2 水平方向观测的技术要
11、求控制网等 级仪器 等级测回 数半测回 归零差同一测回各 方向 2C 互 差同一方向归 零后方向值 较差2C 误差05369615 CP 1469615距离观测CP平面控制网的距离测量，应采用以下的多测回距离观测法：盘左和盘右分别 对同一个 CP点进行距离测量，把盘左和盘右距离测量的平均值作为一测回的距离 测量值；每个 CP点距离测量的测回数应与水平方向相同，各测回测量的距离较差 应1.0mm。在全圆方向观测的同时，对 CP点进行距离测量。3.4.3 与 CP、CP控制点联测CP平面控制网测量前，应确保线路两侧 50m 范围内 CP控制点的密度达到 500m800m，否则应同精度用 GPS 测
12、量的方法加密 CP控制点；与 CP、CP控制点联测，一般情况下应通过 2 个或以上线路上的自由设站进行 联测，见下图 2 所示。联测高等级控制点时，应最少观测 3 个完整测回数据。60mCPCPCPCPCP测站（自由站点）CP控制点向 CP点进行的测量（方向、角度和距离）图 2 与 CP、CP控制点联测示意图与 CP、CP控制点联测较为困难时，应至少通过 2 个线路上的自由设站进行联 测，见下图 3 所示。测站（自由站点）CP控制点向 CP点进行的测量（方向、角度和距离）图 3 与 CP、CP控制点联测示意图不能直接观测的 CP点建议用 GPS 测量按 CP等级精度加密。3.4.4. 现场记录
13、采用全站仪自动观测数据采集软件进行外业数据的采集、记录和保存，所有观测 数据应进行备份存储。现场测量时，必须按“附件 1 自由测站记录表” 记录各测站的实际情况，它是 测量中的重要数据。3.4.5.CP平面控制网数据处理CP平面控制网数据处理可采用专业软件进行处理，采用的软件必须通过铁道部 相关部门正式鉴定。对于测量数据的整理和保存，必须保证数据信息能够从测量一直到评估验收和存 档都完整一致，手工校验的修正参数，必须记录在案。CP平面控制网数据处理结果不能满足“表 3 CP控制点的定位精度要求” 的 指标时，应进行返工测量。CPI、CP II 控制点表表 4 4 CPIIICPIII 平面自由
14、网平差后方向和距离改正数限差平面自由网平差后方向和距离改正数限差控制网名称方向改正数距离改正数CPIII 平面网3”2mm表表 5 5 CPIIICPIII 平面网约束平差后的主要精度指标平面网约束平差后的主要精度指标与与 CPICPI、CPIICPII 联测联测与与 CPIIICPIII 联测联测 控制网名称控制网名称 方向改正数方向改正数距离改正数距离改正数方向改正数方向改正数距离改正数距离改正数点位中误差点位中误差CPIIICPIII 平面网平面网4.0”4.0”4mm4mm3.0”3.0”2mm2mm2mm2mm表表 6 6 CPCP平面控制网平差计算取位平面控制网平差计算取位等级等级
15、水平方向观测值水平方向观测值（）水平距离观测值水平距离观测值（mmmm）方向改正数方向改正数（）距离改正数（距离改正数（mmmm）点位中误差点位中误差（mmmm）点位坐标（点位坐标（mmmm）CPCP平面网平面网0.10.10.10.10.010.010.010.010.010.010.10.13.5.3.5. CPCP高程控制网测量高程控制网测量3.5.1 CP高程控制网主要技术要求精密水准测量的精度要求表表 7 7 精密水准测量的精度要求（精密水准测量的精度要求（mmmm）限 差 水准测量等 级每千米水准测量偶然中误差 M每千米水准测量全中误差 MW检测已测段高差之差往返测不符值附合路线或环线闭合差左右路线高差不符值精密水准2.04.012L8L8L4L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要求表表 8 8 精密水准测量的主要技术标准精密水准测量的主要技术标准观 测 次 数等级每千米高差全中误差（mm）路线长度（km）水准仪等级水准尺与已知点联测附合或环线往返较差或闭合差（mm）精密水准42DS1因瓦往返往返8L注：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。L 为往返测段、附合或环线的水准路线长度，单位 km。精密水准观测应符合以下要求表表 9 9 精密水准观测主要技术要求精密水准观
