五爪觀隧道無砟道床施工測量精度控制技術

【摘 要】本文從五爪觀隧道無砟道床施工測量控制網布設與測量方案，道床施工測量中的階段、精度要求、測量流程與電阻檢測，對澆筑混凝土后的道床復測等角度對精度控制進行了綜述，可供無砟道床施工、規范及標準完善提供借鑒與參考。

【關鍵詞】隧道;無砟道床;施工測量; 精度;控制

1.序

五爪觀隧道為宜萬鐵路一次復線隧道，處于湖北省長陽縣境內，單面上坡，Ⅰ線縱坡分別為15.8‰、16.2‰、15.8‰，Ⅱ線縱坡為15.8‰。Ⅰ線全長3528m，其中SK-1型雙塊式無砟軌道長度3478m。Ⅱ線全長3724m，其中SK-1型雙塊式無砟軌道長度3675m。Ⅰ、Ⅱ線進、出口均位于R=1600m的圓曲線上，施工期時技術標準高，線形精度控制難度大。

2.控制網布設與測量方案

2.1控制網布設

2.1.1平面控制網構成、作用和精度要求

采用三級控制網控制[1]，第一級為基礎控制網（CPⅠ），第二級為線路控制網（CPⅡ），第三級為基樁控制網（CPⅢ）。

各級平面控制網的作用和精度要求為：

（1）CPⅠ主要為勘測、施工、運營維護提供坐標基準，測量成果精度不低于1/17萬。

（2）CPⅡ主要為勘測和施工提供控制基準，測量成果精度不低于1/4萬。

（3）CPⅢ主要為鋪設無砟軌道和運營維護提供控制基準，采用五等導線精度。

平面坐標系統采用的是邊長投影變形值≤10mm/km[2]的工程獨立坐標系。

2.1.2設點要求

CPⅠ點設點要求：每個洞口設置3個CPⅠ點（要求近等邊三角形，點間距不低于500m）；洞口CPⅠ點設于近線路或線路正上方的、通視條件良好[1]的山坡或固定巖石上；土質地段需挖1.4m深的坑，埋設標樁，坑用砼灌注，上設30cm見方的砼蓋板。

CPⅡ點設點要求：設于電纜槽內墻上；曲線間距240m左右，直線間距不小于300m。

CPⅢ點設點要求：間距60m；位于水溝蓋板頂上40～50cm；用沖擊鉆成孔，用錨固劑將套筒安設于孔中，孔深10cm，安設時用水平管使套筒水平。

2.2控制網測量方案

2.2.1 CPⅠ網平面測量方案

設計院負責布設，測量點四周仰角15度以上半徑50m范圍內無大的樹木、構筑物，觀測儀器為GPS接收儀。

確定要測的CPⅠ新建控制點和隧道施工用的GPS控制點。觀測在天氣晴朗、溫度適宜時段進行，用8臺接收儀同點、同時段觀測兩次；施工用的GPS點納入觀測網，為以后的線路擬合提供條件。

2.2.2 CPⅡ、CPⅢ網平面測量方案

網點由設計院首測，施工單位復測的方案進行。測量方法為導線法，CPⅡ網為6測回，CPⅢ網為3測回；為了提高CPⅡ網控制精度，每約2Km形成一個閉合環，最后兩端均連測到洞外的至少兩個CPⅠ點上；CPⅢ網采用后方交匯法，每次帶一個CPⅡ點進網觀測；CPⅢ網在直線上采用12+1法同時觀測，即12個CPⅢ點，1個CPⅡ點，曲線上采用8+1法同時觀測，即8個CPⅢ點，1個CPⅡ點，極困難地段每一測站重疊測量點數最少為2對。

數據處理采用嚴密平差法進行計算。

2.2.3 CPⅡ、CPⅢ高程測量方案

首先是先確定高程起測基準點。

本隧道大小里程端緊鄰的涼風埡和景陽坪隧道均為有砟道床，由于在施工中本隧與兩隧的貫通測量的標高誤差值均在規范允許范圍內，故在進行本隧無砟道床測量時，將進、出口各一個施工中共用的相距約2KM[2]的水準點作為基準，然后起測。

其次是確定測量工作安排順序。

（1）往返測CPⅡ點的標高；（2）進行平差；（3）以CPⅡ點標高為基準，進行CPⅢ點標高測量；（4）CPⅢ標高平差。

最后是確定數據精度控制方案。

采取了單元系列網法進行標高控制，即按一定公里范圍內作為一個數據平差處理單元方法。采用電子精密水準儀觀測。

3.無碴道床施工測量控制

3.1測量階段

第一是布點、隧道沉降觀測與評估階段。原則是每100～300m布設一對點，特殊地段縮短間距加密設置，必須待隧道沉降趨于穩定且實測沉降累計值不大于5mm時，方可進行無碴道床施工，而且在無碴道床完成后，還需繼續觀測3個月。

第二是首測、復測階段。設計院首測，施工方配合；復測由施工方獨立組織進行。待雙方數據及處理均完成并比對合格后，交付數據給現場進行驗證。

第三是線路擬合階段。首先是由現場測量技術人員對全隧及相鄰隧道進行了貫通測量與聯測。其次是采用斷面儀對隧道凈空斷面進行測量，根據斷面的施工情況將調整后的平面線路要素資料及凈空斷面和相應里程處的坐標、高程報給設計院線路專業進行線路擬合。最后是施工單位按照設計院擬合后的線型要素對隧道凈空驗證，并將情況及時反饋給設計方，核對后出最后擬合結果。

第四是依據最終線路擬合曲線要素組織無砟道床的中線點放樣階段。

施工中采用CPⅡ點進行基標（即每塊道床板端點處所對應的線路中心）放樣，據此進行軌排粗調到高程、中線偏差均<10mm[3]，然后利用軌檢小車進行精調，最后用拓普康6001全站儀、電子精密水準儀分別進行中線、標高定點復核。

3.2道床精度要求

中線、標高要求：偏差±1mm。

3.3雙塊式道床施工測量

3.3.1主要工裝、測量設備、人員配備

施工中軌排每套長125m(含倒用)，每次每工作面僅安裝62.5m長。軌排由10節組成，每節長6.23米。規格如下：

排架軌距：1435-0.5mm～1435+1.0mm 一次鋪設數量：≥10節

外形尺寸：6230×2606×720mm 可做曲線：≥50m

高低水平調整量：+270、-70mm 軌向調整量：±50mm

主要測量儀器及人員配置表

3.3.2雙塊定位施工測量流程

粗調→架設全站儀（同時清理軌面）→拼裝軌檢小車→對后視（6～8個CPⅢ控制點）→安裝小車電池并激活小車→給小車與全站儀安裝狗（可互相進行信號傳輸與接收）并調試→上一循環至少1塊軌道板的中線、標高復核→軌排扣塊螺栓緊固檢查→雙塊中線標高調試→全站儀、電子精密水準儀定點復核。

3.4電阻檢測

檢測電阻儀型號：UT513。采用高阻測定儀進行測試。在500V直流電壓下測定其電阻值，共有三根測試接頭，一根是接地的，另外兩根分別夾于縱、橫向的鋼筋上，進行測試即可。電阻值不小于10兆歐。檢測如左圖示。

4.對澆筑混凝土后的道床復測

軌排拆除用于下一循環前，及時用軌檢小車對上一循環10塊軌道板進行軌道檢測，留下今后的軌道的調整道床基本幾何狀態的測量數據。

5.施工體會

5.1設點、控制網測量、沉降觀測與評估、斷面復測、線路擬合、精調、電阻檢測、復測等工作，是保證道床施工精度、減少后期調整工作量和降低費用非常重要的技術工作。

5.2軌排粗調到位程度、加固措施的有效性、絕緣卡安裝的合格率，直接影響到無碴道床精測、電阻檢測時間的長短。 [科]

【參考文獻】

［１］鐵建設[2006]189號，客運專線無碴軌道鐵路工程測量技術暫行規定[S].

［２］王衛紅，劉云東.武廣客運專線滿足無碴軌道控制測量的方案探討[J].鐵道標準設計，2006(S1)：197-200.

［３］秦瑞謙，馬文勇.遂渝線無碴軌道綜合試驗段施工控制測量技術[J].鐵道建筑，2007(03)：94-97.