淺談SCP控制網在地鐵鋪軌測量中的運用

劉 根

（中鐵四局集團有限公司第八工程分公司 安徽合肥）

淺談SCP控制網在地鐵鋪軌測量中的運用

劉 根

（中鐵四局集團有限公司第八工程分公司 安徽合肥）

本文介紹了 SCP網的布設原則、施測方法和數據處理過程以及各個階段的精度指標要求，并闡述了該技術的優越性及實施中應注意事項。

SCP控制網；地鐵；測量

一、SCP網的意義

高鐵的軌道控制網保證了軌道的絕對定位和相對定位，保證了軌道的高平順性，在幾何線形控制方面達到旅客的高舒適度要求；也充分降低軌道施工、運營維護成本；SCP網就是采用高鐵軌道控制模式，并考慮到城市地鐵軌道施工的特性，建立地鐵精密測量軌道控制網（SCP網）。把先進的測量設備引進入地鐵軌道施工，減少繁雜的施工測量，并為運營維護、沉降監測提供了永久基準，提高經濟效益。

二、工藝原理及流程

2.1 工藝原理：根據軌道施工精度，建立SCP網的測量模式，對SCP網進行實地數據采集，通過數據平差后精度分析，得出滿足地鐵精度要求的SCP網測量數據。本工程SCP網平面測量采用自由測站邊角交會法施測；高程采用三角高程方法測設。

2.2 工藝流程：城市軌道精密控制網SCP網施工工藝流程：

施工準備→建立測量模式→ 預埋件加工→SCP網點位布設 →平面高程測量→數據處理→ 精度評定→軌道施工應用

三、SCP控制網測量

3.1 測量儀器設備要求

SCP控制網平面測量使用的全站儀標稱精度必須滿足一下要求：角度測量精度：≤1″、距離測量精度：≤1mm+2ppm；全站儀應使用具有自動目標搜索、自動照準（ATR）、自動觀測、自動記錄功能的智能型全站儀。觀測前需按要求對全站儀及其棱鏡進行檢校，作業期間儀器須在有效檢定期內。每臺全站儀應配 9個棱鏡，使用前應對棱鏡進行必要的重復性和互換性檢核。

3.2 SCP控制網平面測量

SCP控制網平面測量水平方向應采用全圓方向觀測法進行觀測，利用自由測站邊角交會的方法測量，每個自由測站觀測4對控制點，測站間重復觀測2對控制點，每個控制點有四個自由測站的方向和距離觀測量，具體測量方法如圖 1所示。平面測量距離觀測采用多測回距離觀測法，應滿規定：測回數：≥2、半測回間距離較差：±1mm、測回間距離較差：±1mm；平面測量可根據施工需要分段測量，分段測量的區段長度不宜小于2km，區段間重復觀測不應少于6對控制點。區段接頭不應位于車站段。

圖1 SCP控制網平面測量示意圖

3.3 SCP控制網高程測量

SCP控制網高程測量利用平面測量的邊角觀測值，采用自由測站三角高程測量方法與平面測量合并進行。相鄰點需有三個高差值，且互差應小于 1.5mm。高程測量應附合與既有的線路水準控制點上，宜每1km左右聯測一個線路水準控制點，水準路線閉合長度不宜大于 2km。測量時應聯測每個車站布設的地下高程起算點。高程測量可根據需要分段測量，分段測量的區段長度不宜小于 2km，區段間重復觀測不應少于2對控制點。

圖2 SCP控制網高程測量示意圖

3.4 內業數據處理

外業觀測前，應將各項技術指標輸入數據采集程序，并檢查全站儀中氣象參數、棱鏡常數等設置是否正確，然后方可進行數據采集，若測站觀測數據超限，則應立即現場重測。搬站前，檢查記錄表已正確填寫。

3.4.1 平面計算平差

平面測量后先采用獨立自由網平差，再采用合格的平面起算點進行固定約束平差。平面測量自由網平差時，應按方向改正數為±3″之內，距離改正數為±2mm之內的要求對各項技術指標進行統計分析，檢核控制網自由網平差的精度。自由網平差滿足要求后，應進行平面約束平差，并按表 1的規定對各項技術指標進行統計分析，檢核控制網約束平差的精度。為保證控制網成果質量，約束平差前應對采用的平面起算點進行精度檢核，采用檢核合格的起算點進行約束平差計算。

表1 平面測量約束網平差后的主要技術要求

3.4.2 高程計算平差

SCP控制網高程測量時，因進行環閉合差和附合路線閉合差統計，并對每公里高差偶然中誤差和每千米高差全中誤差進行統計分析。相鄰控制點的水準環閉合差不得大于 1mm。高程測量應以聯測的既有的調線調坡高程控制點為起算數據進行嚴密平差，且相鄰SCP控制點間高差中誤差不應大于±0.5mm。

四、結束語

SCP軌道控制網能夠充分保證三網合一，即設計控制網、施工控制網、運營維護控制網坐標高程系統的統一、起算基準的統一、測量精度的協調統一；SCP軌道控制網的布設無需參考鋪軌綜合設計圖，可在調線調坡前全線一次性布網。在整體道床施時采用全站儀自由設站配合軌道幾何狀態測量儀進行軌道精調，顯著提高了軌道的絕對精度和相對精度，經在國內多個城市軌通交通工程中的應用，較控制基標鋪軌法節省了工期，提高軌道平順性，減少二次精調工作量，技術經濟效益顯著。

[1]《城市軌道工程測量規范》（GB 50308-2008）

[2]《地下鐵道工程施工及驗收規范》（GB 50299-1999）

[3]《城市測量規范》（CJJ/T8-2011）

[4]《全球定位系統（GPS）測量規范》（GB/T 18314-2009）

[5]《國家一、二等水準測量規范》（GB/T 12897-2006

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1007-6344（2017）02-0065-01