高鐵CPⅢ技術(shù)在地鐵鋪軌工程中的應(yīng)用研究

裴存才

摘要：地鐵工程是目前緩解城市交通擁堵現(xiàn)狀并且對(duì)城市有限的土地面積進(jìn)行充分利用的最佳的交通形式，而對(duì)于我國(guó)的道路交通工程來(lái)說(shuō)，高鐵是在我國(guó)現(xiàn)代化進(jìn)程不斷推進(jìn)以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展下的高效交通方式。將高鐵工程施工中的CPⅢ技術(shù)應(yīng)用于地鐵鋪軌工程中可以實(shí)現(xiàn)測(cè)量精度和施工質(zhì)量的提高。本文就針對(duì)高鐵CPⅢ技術(shù)在地鐵鋪軌工程中的實(shí)踐應(yīng)用進(jìn)行深入研究。

關(guān)鍵詞：高鐵CPⅢ技術(shù)；地鐵鋪軌工程；應(yīng)用

1引言

由于傳統(tǒng)的軌道鋪軌測(cè)量主要采取人工作業(yè)，其誤差難以有效降低。而目前在高鐵及全國(guó)各大城市地鐵均有廣泛應(yīng)用的CPⅢ精密測(cè)量技術(shù)，該技術(shù)采用專業(yè)檢測(cè)裝備，自動(dòng)測(cè)量，保證施工精度，能有效提高軌道的平順性。除應(yīng)用于鋪軌測(cè)量外，該技術(shù)還可利用于線路調(diào)線調(diào)坡測(cè)量與設(shè)計(jì)工作和軌道驗(yàn)收、運(yùn)營(yíng)期間隧道及軌道變形測(cè)量等工作。因此建議在地鐵鋪軌工程中全面采用CPⅢ精密測(cè)量技術(shù)，以提高測(cè)量精度和軌道施工質(zhì)量。

2高鐵CPⅢ技術(shù)概述

目前在高鐵工程施工中所應(yīng)用的CPⅢ技術(shù)主要就是在CPⅡ的基礎(chǔ)上在施工現(xiàn)場(chǎng)的固定位置擺放且需要在應(yīng)用過(guò)程中進(jìn)行嚴(yán)格測(cè)量和對(duì)要點(diǎn)把關(guān)，并且在CPⅢ點(diǎn)上進(jìn)行組建的信息系統(tǒng)。在高鐵工程施工以及管理工作開(kāi)展中，CPⅢ技術(shù)的主要作用就是實(shí)現(xiàn)對(duì)鐵路位移情況的有效控制，防止鐵路在外力作用下而出現(xiàn)變形的問(wèn)題。在近年來(lái)我國(guó)的高鐵工程建設(shè)力度在不斷加大且逐漸走出國(guó)門(mén)，在世界諸多國(guó)家中開(kāi)展高鐵工程建設(shè)和發(fā)展的過(guò)程中，我國(guó)的高鐵工程施工技術(shù)尤其是其中的CPⅢ技術(shù)也在經(jīng)過(guò)不斷實(shí)踐而不斷成熟，而且也逐漸被應(yīng)用于城市軌道交通工程施工中。尤其是針對(duì)城市軌道交通工程中的控制網(wǎng)建設(shè)中，CPⅢ網(wǎng)的起算數(shù)據(jù)主要就是現(xiàn)場(chǎng)的坡度以及車(chē)站的控制點(diǎn)等，而且需要通過(guò)聯(lián)合高等控制要點(diǎn)的方法在正式運(yùn)用之前再次進(jìn)行復(fù)測(cè)。此種運(yùn)算方式比傳統(tǒng)的按照原有導(dǎo)線點(diǎn)作為起點(diǎn)進(jìn)行運(yùn)算的方式具有更高的精準(zhǔn)度。因此，在地鐵工程中的鋪軌工程施工中對(duì)高鐵CPⅢ技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，則可以保證運(yùn)算精確度，并且在此基礎(chǔ)上確保軌道的安全穩(wěn)定性。在目前高鐵CPⅢ技術(shù)的基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)不斷發(fā)展以及其他先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，也實(shí)現(xiàn)其自動(dòng)化水平的提升，表現(xiàn)出較高集成度的特點(diǎn)，在地鐵鋪軌工程中的應(yīng)用也表現(xiàn)出便于調(diào)試和檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)。

3高鐵CPⅢ技術(shù)在地鐵鋪軌工程中的應(yīng)用分析

正是由于在地鐵鋪軌工程中對(duì)高鐵CPⅢ技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行鋪軌規(guī)模和所運(yùn)用數(shù)據(jù)條件的科學(xué)準(zhǔn)確的分析，實(shí)現(xiàn)了地鐵鋪軌參數(shù)準(zhǔn)確性的大幅度提高。此技術(shù)在地鐵鋪軌工程中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

3.1地鐵鋪軌工藝要點(diǎn)

在地鐵鋪軌工程中對(duì)高鐵CPⅢ技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)從源頭上對(duì)其中的主要控制點(diǎn)和相應(yīng)的模塊起到?jīng)Q定性的作用。這主要是由于在具體應(yīng)用中可以通過(guò)對(duì)此技術(shù)要點(diǎn)中的棱鏡平面技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用來(lái)開(kāi)展測(cè)量工作，而且在對(duì)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量桿進(jìn)行合理選擇的同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)量運(yùn)作軌跡的把控，確保在鐵路網(wǎng)排列工作開(kāi)展中符合實(shí)際情況要求。此外，在地鐵鋪軌工程施工中通過(guò)對(duì)高鐵CPⅢ技術(shù)的應(yīng)用，可以對(duì)縱向軌道的調(diào)節(jié)起到重要作用，而且可以通過(guò)在軌道兩邊進(jìn)行電纜的架設(shè)來(lái)確保整個(gè)軌道工程安全穩(wěn)定性的提升。在此技術(shù)應(yīng)用中需要對(duì)測(cè)量點(diǎn)的一側(cè)進(jìn)行重點(diǎn)把控來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)整體的控制。而且還在鋪軌位置進(jìn)行確定時(shí)可以對(duì)此技術(shù)中的鉆孔技術(shù)和散射技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用。總的來(lái)說(shuō)，就是在地鐵鋪軌工程施工中進(jìn)行高鐵CPⅢ技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)鋪軌工程中密度不足問(wèn)題的改進(jìn)和提升，并且還會(huì)對(duì)加距水平進(jìn)行優(yōu)化來(lái)滿足對(duì)測(cè)量目標(biāo)的控制要求。

3.2 CPⅢ軌道控制網(wǎng)的測(cè)設(shè)

首先是在對(duì)CPⅢ控制網(wǎng)進(jìn)行測(cè)量之前，一是要評(píng)估線下工程施工中可能會(huì)發(fā)生的變形以及沉降問(wèn)題。而在高鐵工程施工中，針對(duì)線下的沉降控制的要求非常高，而且還通過(guò)專門(mén)的指示性文件對(duì)嚴(yán)格的硬性指標(biāo)進(jìn)行了規(guī)定。而且由于通常來(lái)說(shuō)針對(duì)高鐵工程中沉降段的觀測(cè)時(shí)間比較長(zhǎng)，即便是地質(zhì)條件比較好的沉降段也需要至少進(jìn)行2個(gè)月的觀察，因此做好上述評(píng)估工作對(duì)于確保整個(gè)工程的施工質(zhì)量具有重要作用。二是 CPⅢ控制網(wǎng)加密。在高鐵 CPⅢ技術(shù)應(yīng)用中通常會(huì)通過(guò)加密的方法來(lái)固定 CPⅢ基樁網(wǎng)來(lái)確保其準(zhǔn)確性，而且采用此種方式得當(dāng)主要原因就是可以對(duì)軌道控制網(wǎng)進(jìn)行方便的觀測(cè)，而且可以對(duì)廢棄的 CPⅡ進(jìn)行充分利用。而且在路基以及前梁段在對(duì)CPⅡ加密技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用之前還需要測(cè)量原有機(jī)密度，并且所采用的技術(shù)為GPS技術(shù)，在此基礎(chǔ)上根據(jù)不同的精度要求來(lái)開(kāi)展不同程度的加密。但是針對(duì)隧道的加密則是按照隧道程度作為依據(jù)。三是全面復(fù)制。在地鐵鋪軌工程施工中按照相應(yīng)的測(cè)量規(guī)范要求需要在正式測(cè)量之前復(fù)測(cè)CPⅠ、CPⅡ以及線路水準(zhǔn)基點(diǎn)網(wǎng)，在復(fù)測(cè)合格之后在此基礎(chǔ)上來(lái)測(cè)設(shè)CPⅢ控制網(wǎng)。四是CPⅢ控制點(diǎn)標(biāo)志的預(yù)埋。由于缺少相應(yīng)的標(biāo)志的標(biāo)準(zhǔn)化圖，因此可以按照相應(yīng)的規(guī)范來(lái)開(kāi)展。五是對(duì)線下平面進(jìn)行復(fù)測(cè)。就是對(duì)已經(jīng)竣工的線下軌道平面線進(jìn)行復(fù)測(cè)，在此基礎(chǔ)上來(lái)對(duì)放樣階段導(dǎo)致的誤差進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)鋪軌作業(yè)的順利開(kāi)展。

然后就是進(jìn)行CPⅢ控制網(wǎng)的布網(wǎng)。不僅需要通過(guò)自由測(cè)站邊角交會(huì)測(cè)量，結(jié)合CPⅠ、CPⅡ并且對(duì)固定平差進(jìn)行，在發(fā)現(xiàn)有一側(cè)的位置無(wú)法到達(dá)規(guī)定要求時(shí)就需要按照相同的精度向另一側(cè)位置進(jìn)行轉(zhuǎn)移。而且還要保證CPⅢ平面網(wǎng)與自由站觀測(cè)距離之間確保在120m～180m的距離范圍之內(nèi)，還要控制自由測(cè)站距CPⅠ、CPⅡ控制點(diǎn)之間的距離在300m以下。

4鐵CPⅢ技術(shù)在地鐵鋪軌工程中的實(shí)踐分析

以某地鐵工程為例，其鋪軌工程中的CPⅢ網(wǎng)點(diǎn)間距為30～60m，測(cè)段的導(dǎo)線點(diǎn)有8個(gè)，而且總共有12個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)位，對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用之前也對(duì)每個(gè)高級(jí)點(diǎn)開(kāi)展了聯(lián)測(cè)工作。

4.1平面測(cè)量

在外業(yè)測(cè)量工作開(kāi)展中主要是對(duì)全站儀進(jìn)行應(yīng)用，而且還要進(jìn)行9個(gè)專用棱鏡的配置，在對(duì)這些棱鏡進(jìn)行應(yīng)用之前需要對(duì)其性能進(jìn)行檢測(cè)，并且保證其安裝誤差在2mm及以下。在開(kāi)展平差作業(yè)時(shí)，需要在CPⅢ控制網(wǎng)中將已知導(dǎo)線點(diǎn)作為平差起算點(diǎn)，將曲線段相鄰控制基標(biāo)60m橫向相對(duì)偏差保持在2mm以內(nèi)，而且在CPⅢ網(wǎng)相對(duì)點(diǎn)位中誤差在1mm以內(nèi)來(lái)進(jìn)行地鐵軌道控制網(wǎng)的建立，滿足地鐵建設(shè)對(duì)于精度等要求。

4.2高程測(cè)量

在本文中所介紹的地鐵工程中所采用的高程測(cè)量的工具為電子水準(zhǔn)儀以及因瓦條碼尺，在檢查工作開(kāi)展完成且合格之后確保其安裝誤差在0.1mm以內(nèi)，然后進(jìn)行軌道控制網(wǎng)高程測(cè)量平差精度，相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)數(shù)值如表4.1所示。

4.3平順性對(duì)比

在地鐵鋪軌工程施工中按照傳統(tǒng)方法來(lái)對(duì)左線軌排進(jìn)行調(diào)整，采用的是控制基標(biāo)測(cè)設(shè)加密基標(biāo)的方式，而針對(duì)其右線則采用的是CPⅢ精調(diào)軌排。在對(duì)上述兩線每根軌枕的幾何狀態(tài)、調(diào)整的相對(duì)精度等進(jìn)行測(cè)量之后，比較二者的平順性。得出前者的平順性較差，主要表現(xiàn)出存在較大的高程起伏、較差的收斂性以及較大的平面方向變化和線性不穩(wěn)定的情況，而且平面偏差的數(shù)值也達(dá)到了10mm。而后者則表現(xiàn)出均勻的高程和平面方向，平面偏差也控制在2mm以內(nèi)，滿足了工程施工對(duì)于穩(wěn)定可靠性的要求。

4.4注意事項(xiàng)

在目前我國(guó)的高鐵CPⅢ技術(shù)在不斷應(yīng)用實(shí)踐中逐漸成熟的過(guò)程中，在地鐵工程施工中軌道網(wǎng)精度控制工程成為其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。而且在具體施工中需要重點(diǎn)做好對(duì)控制點(diǎn)的準(zhǔn)確查找，這就需要在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況的基礎(chǔ)上按照建設(shè)幕布奧要求來(lái)開(kāi)展高鐵CPⅢ技術(shù)的靈活運(yùn)用，確保此技術(shù)為施工目標(biāo)服務(wù)。還有就是通過(guò)對(duì)高鐵CPⅢ技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)對(duì)地鐵軌道控制網(wǎng)的建設(shè)，然后對(duì)此技術(shù)所具有的較高的容錯(cuò)能力和精準(zhǔn)度的優(yōu)點(diǎn)來(lái)對(duì)軌道的穩(wěn)定性進(jìn)行有效確保。不僅如此，在控制建設(shè)網(wǎng)的過(guò)程中還要通過(guò)高鐵CPⅢ技術(shù)來(lái)對(duì)可能存在的突發(fā)情況進(jìn)行應(yīng)對(duì)，尤其是針對(duì)其中比較容易出現(xiàn)的控制點(diǎn)的橫向距離容易形成盲區(qū)而增加外業(yè)觀測(cè)難度的情況，還可以解決控制網(wǎng)維護(hù)和更新過(guò)程中遇到的各種問(wèn)題。通過(guò)高鐵CPⅢ技術(shù)的應(yīng)用可以在不斷實(shí)踐中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)此技術(shù)水平的提高，而且對(duì)其所具有的精度高、集成化和自動(dòng)化程度高以及便于調(diào)軌測(cè)設(shè)等優(yōu)勢(shì)進(jìn)行利用，推動(dòng)我國(guó)地鐵鋪軌工程的順利開(kāi)展和發(fā)展。

5結(jié)語(yǔ)

在目前我國(guó)大力開(kāi)展高鐵工程來(lái)促進(jìn)不同區(qū)域之間經(jīng)濟(jì)的交流和發(fā)展以及為人們的出行帶來(lái)極大便利的同時(shí)，也促進(jìn)了高鐵CPⅢ技術(shù)的發(fā)展和成熟。在目前城市化過(guò)程中大力發(fā)展地鐵工程的過(guò)程中，可以對(duì)高鐵CPⅢ技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用來(lái)開(kāi)展地鐵鋪軌工程施工。在地鐵鋪軌工程施工中對(duì)高鐵CPⅢ技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)量工作中數(shù)據(jù)把控精度的不斷提高，而且對(duì)于提高地鐵工程施工質(zhì)量和效率也起到重要作用，尤其是表現(xiàn)在實(shí)現(xiàn)地鐵使用性能提升的同時(shí)，對(duì)地鐵鋪軌工程施工中的平面測(cè)量和高程測(cè)量階段起到重要的輔助作用。

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（作者單位：中交二公局鐵路工程有限公司）