高速鐵路長軌精調測量控制

孟永福

（中鐵十八局集團第五工程有限公司 天津 300454）

1 概述

高速鐵路長軌精調測量包括沉降觀測、CPI和CPII控制網復測、CPⅢ軌道控制網復測、軌道幾何狀態測量控制、現場長軌精調測量控制等方面。高速鐵路長軌精調鋪設完成，長軌精調前需要對線路沉降觀測數據進行評估，合格后報設計單位審批，進行 CPI、CPII復測，測量執行標準與施工期復測相同，此處不再贅述，下面將對其他幾個方面的施工經驗根大家分享。

2 CPⅢ軌道控制網復測

由于 CPⅢ高程測量現場多采用二等水準測量方式進行，操作較簡單，此處不做贅述。下面將對CPⅢ平面測量的經驗和建議進行詳述。

2.1 測量區段劃分

施工測量階段，由于線下單位施工進度影響或現場施工條件制約，一般測量區段長度為 2-4km，搭接處平順性會造成比較大的影響。在長軌精調前CPⅢ復測時，為保證測量平順性，建議8km劃分為一個區段，最大不超過10km，區段過長時測量周期長，平差計算量較大，影響測量進度和平差質量。

2.2 CPⅢ外業測量技術要求，見表1

表1 CPⅢ平面水平方向觀測技術要求

上表為《高速鐵路工程測量規范》TB10601-2009中對CPⅢ平面控制網外業測量限差的規定。CPⅢ平面網距離觀測基本較少出現超限問題，當出現距離超限時，檢查棱鏡是否松動或有遮擋，并進行重測。

表2 CPⅢ平面網距離觀測技術要求

CPⅢ軌道控制網精度要求高，測量條件要求嚴格，經常選擇溫度變化較小的夜間進行外業測量。外業測量精度對整網平差的吻合性影響較大，在采用規范限差測量時，發現即使外業測量合格后，內業出現超限的頻率仍比較高，所以應該在測量時適當提高外業測量的控制標準。

表3 CPⅢ平面水平方向觀測技術要求

2.3 內業測量應與外業測量同步進行

CPⅢ測量應即時對CPⅢ外業測量資料進行平差，完成相鄰CPII間閉合環測量后即進行平差計算，發現不合格的立即補測不合格測站。此時補測一般補測1站即可，如外業測量完成后另選時間補測，一般要測量3站（超限點的3方向），而且容易影響相鄰測站出現平差超限，造成補測量增大。

津秦客運專線CPⅢ復測時，內外業分離操作，一段線路長度4.8 km，共40站。1臺TS30全站儀3天測量完成，平差計算超限點5個，涉及12測站，最終補測測站45站，測量平差合格。后來同樣長度4.8 km線路，采用2臺儀器測量，內業組跟班外業組測量，2天時間測量完成，過程重測5站，計算數據合格未補測。

3 軌道幾何狀態測量現場控制

3.1 測量儀器要求

全站儀標稱精度要求：測角精度1秒，測距精度1+2ppm。常用的全站儀包括徠卡TS30、徠卡TS15、徠卡TCRP1201、天寶S6、天寶S8等，儀器必須在檢定有效期內。

常用的軌道幾何狀態測量儀包括：安伯格 GRP1000、GEDO精調小車型、長沙悅誠精調小車、中鐵二院精調小車、中鐵咨詢精調小車、南方測繪精調小車等，儀器必須在檢定期內，各傳感器工作正常。

3.2 自由設站精度要求

自由設站觀測的 CPⅢ點不應少于 4 對，位于所聯測 CPⅢ點的中間。CPⅢ點應采用與 CPⅢ網測量時一致的 CPⅢ標志。全站儀設在線路中線附近，更換測站后，相鄰測站重疊觀測的 CPⅢ點不應少于 2 對。自由設站點精度一般應符合下表表4要求，連續橋、特殊孔跨橋自由設站點精度可放寬至1.0 mm。

表4 自由設站點精度要求

完成自由設站后，CPⅢ點的坐標不符值應滿足表 2 的要求。當 CPⅢ點坐標不符值 X、Y 大于表 2 的規定時，該 CPⅢ點不應參與平差計算。

表5 CPⅢ點坐標不符值限差要求

每一測站參與平差計算的 CPⅢ點不應少于 6 個。

3.3 日常測量相關規定

3.3.1 全站儀標定

全站儀除必須在檢定有效期內，在精密測量前需要對全站儀的各項指標進行標定，標定一般選擇在清晨或傍晚溫度變化較小，陽光較柔和時進行標定，標定時儀器進行溫度氣壓改正，標定完成后，盤左盤右測量X、Y、Z偏差均不得大于1mm（100m檢測）。

3.3.2 測量日常規定

（1）全站儀每天首次使用必須檢查盤左盤右測量偏差，并做好檢查記錄。

（2）當盤左盤右測量超限，儀器進行校準時，必須記錄校準人員，校準時間，校準過程以及校準前后偏差情況。

4 長軌精調現場測量控制

4.1 軌道幾何狀態測量

4.1.1 測量前的檢查

軌道幾何狀態測量，俗稱“推精調小車”。每日測量前須對組裝后小車軌距、超高進行檢查，軌距以小車專用軌距尺顯示為準，超高采用正反兩方向測量取平均的方法修正，修正后距離超高偏差不大于0.1mm。

4.1.2 測量相關規定

（1）測量方向

一般線路長度較長，采用多臺儀器平行作業的方式進行軌道幾何狀態測量，為保證測量數據可以連續有效搭接，并結合測量習慣，要求的以小車從小里程至大里程方向前進。

（2）基準軌的確定

根據規范要求，超高以內軌為基準，軌距以外軌為基準，反算公稱軌距的一半為線路中線位置，造成高程和平面基準軌不統一。現場軌道精調時，軌距和超高為同時調整量，須統一到同一條鋼軌，軌道幾何狀態測量儀以“雙輪梁”所在軌道為基準軌。為保證測量和調軌現場一致，一般將線路左軌定義為基準軌，避免基準軌反復更換造成的不便。根據測量數據對軌道基準軌進行精調，并根據軌距、超高計算非基準軌的調整量，確定調整件數量。

4.2 軌道現場精調測量控制

4.2.1 軌道調整原則

軌道現場調整以“基準軌嚴格執行方案，軌距尺控制非基準軌”的原則進行精調。軌距尺每日與標準標定臺進行標定，確保軌距尺偏差符合要求。軌道現場測量概括來講就是“一張紙、一把尺”，即方案和軌距尺。

4.2.2 軌道精調現場控制標準

軌道調整方案已經考慮了長波不平順因素的影響，所以現場調整線路平順性以方案為準，僅對現場軌距、超高、相鄰軌距和超高、軌距及超高變化率進行控制，確保現場短波不平順、三角坑、扭曲符合要求。

表6 現場施工控制標準

4.2.3 軌道調整工藝流程

（1）根據基準軌調整方案，標注調整量于鋼軌內側，并測量軌距、超高并標注在基準軌內側道床上，根據標注調整量，散調整扣件。

（2）松開扣件，更換調整件，更換完成檢查無誤后擰緊調整件，擰緊過程中根據軌距尺實際調整量與理論調整量的偏差，確定左右側扣件擰緊順序。

（3）基準軌扣件擰緊后軌距尺測量調整后軌距、超高并標注在第一次測量數據的下方。如測量后軌距、超高不符合要求，重新步驟2，并重新進行軌距、超高測量。

（4）基準軌調整合格后，根據已測量軌距和超高，確定非基準軌調整量，并標注在非基準軌內側。

（5）調整非基準軌，與步驟2相同。

（6）非基準軌扣件擰緊后軌距尺測量調整后軌距、超高并標注在非基準軌內側道床上。如測量后軌距、超高不符合要求，重新步驟5，并重新進行軌距、超高測量。

（7）對軌道調整后的軌距、超高、調整件進行記錄。

4.3 軌道調整應用

在最初京津城際鐵路、武廣高速鐵路、京滬高速鐵路施工時，完全按照規范要求施工，調軌時未明確基準軌和非基準的調整順序，調整遍數一般在4-6遍，調整量大，調整周期長，60 km線路調整時間一般為6個月。根據對現場施工經驗和控制標準進行總結，確定適當提高現場控制標準，能夠有效節省調整總時間，提高工程質量。京津城際延伸線63 km線路，采用上述標準和方法進行調整和測量控制，總調整時間為2個月，調整2遍，調整效果明顯提高。

5 總結

隨著我國高鐵技術的不斷發展，現行規范標準對高速鐵路建設超到了非常關鍵的作用。我們要擺脫“提高標準就會增加投資，增加施工時間”的錯誤意識，我們應在保證要求不降低的情況下，適當提高現場施工限差標準，改進測量作業控制方式，增加過程控制，減少測量總時間，調軌總時間，提高總體調整效率。在以后的工作中，我將繼續就現場測量控制方面進行深入研究。