CPⅢ軌道控制網在地鐵隧道施工測量中的應用

張鵬飛

摘? 要：文章簡要介紹高速鐵路軌道控制網CPⅢ與地鐵鋪軌測量控制網的相似與不同之處，對比分析地鐵鋪軌測量與高速鐵路軌道施工測量的精度要求，提出了地鐵鋪軌中應用軌道控制網技術時應著重考慮的要點。

關鍵詞：地鐵隧道;施工測量;CPⅢ軌道控制網

中圖分類號：U231? ? ? ? ?文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）30-0167-03

Abstract： This paper briefly introduces the similarities and differences between CPIII Track Control Network of high-speed railway and metro track laying control network， compares and analyses the accuracy requirements of laying surveying on metro track and construction surveying on track of high-speed railway， and puts forward the key points that should be considered when applying the technology of track control network in metro track laying.

Keywords： subway tunnel; construction survey; CPⅢ Track Control Network

引言

地鐵和高速鐵路同屬于軌道工程，在鋪軌施工測量方面有很多相似或相同的地方。高速鐵路施工階段，通過建立軌道控制網CPⅢ和軌道基準網GRP來控制軌道安裝測量、軌道精調工作。經過多年的探索與實踐，軌道控制網等測量技術體系日漸成熟，其在地鐵施工測量中的應用也被推廣，如何根據地鐵施工的特點，科學合理地應用高速鐵路軌道控制網測量技術，有待進一步地探索和論證。

1 高速鐵路CPⅢ軌道控制網與地鐵鋪軌測量控制網比較

1.1 高速鐵路CPⅢ軌道控制網

在高速鐵路軌道施工階段通常都要布設高精度的軌道控制網，即CPⅢ網。CPⅢ軌道控制網既是平面控制網，同時又是高程控制網。布設CPⅢ網的目的在于準確地測設鋪軌控制基樁，確保高速鐵路軌道施工滿足線路的高平順性和高穩定性的要求。

《高速鐵路工程測量規范》（TB10601-2009）中規定：CPⅢ平面網測量應采用自由測站邊角交會的方法施測。點間距為50m～70m一對點，相鄰點的相對中誤差不應超過1mm。CPⅢ平面網應附合于CPⅠ、CPⅡ控制點上，每600m左右（400m～800m）應聯測一個CPⅠ或CPⅡ控制點，自由測站至CPⅠ、CPⅡ控制點的距離不宜大于300m。當CPⅡ點位密度和位置不滿足CPⅢ聯測的要求時，應按同精度內插方式增設CPⅡ控制點。CPⅢ水準網應附合于線路水準基點，按精密水準測量技術要求施測，水準路線附合長度不得大于3km。當線路水準點位密度和位置不滿足CPⅢ聯測要求時，應按同精度內插方式加密水準點。

目前，CPⅢ平面控制網的網形，通常采用以下兩種方式。一種是自由測站的距離為120m左右，自由測站到CPⅢ點的觀測距離最遠不超過180m，每個自由測站點前后各有3對（共6對，12個）控制點，每個控制點有3個方向交會。如圖1所示。

如果在曲線半徑較小的區段或遇到施工干擾或觀測條件較差時，通常可以采用如圖2所示的網形。即自由測站的距離為60m左右，自由測站到CPⅢ點的觀測距離最遠不超過120m，每個自由測站點前后各有2對（共4對，8個）控制點，每個控制點有4個方向交會。

1.2 地鐵鋪軌測量控制網

與高速鐵路類似，地鐵軌道施工階段同樣要建立高精度鋪軌測量控制網并埋設鋪軌基標作為鋪軌測量控制點。鋪軌控制測量可采用鋪軌基標測量或任意設站控制網測量方法。鋪軌基標分兩級測設，一級為控制基標，二級為加密基標。基標測設時，應首先測設控制基標，然后利用控制基標測設加密基標。鋪軌控制測量包括平面控制測量和高程控制測量。

《城市軌道交通工程測量規范》（GBT 50308-2017）中規定：控制基標在軌道線路的直線段宜每120m設置一個，曲線段宜每60m設置一個，如果曲線較長時，應在曲線要素點即直緩點、緩圓點、曲中點、圓緩點、緩直點上以及豎曲線的變坡點和道岔中心點設置控制基標，如果曲線較短時，可在部分曲線主點上設置控制基標。加密基標在軌道線路的直線段宜每6m設置一個，曲線段宜每5m設置一個。

地鐵鋪軌基標的測設程序與高速鐵路的軌道控制網CPⅢ的測設程序類似。根據施工測量的需要事先設計計算地鐵鋪軌基標的平面位置和高程，在施工現場進行測設并埋設鋪軌基標。然后再進行現場觀測，根據觀測數據利用軟件進行內業平差計算，最后得到符合精度要求的控制網平面坐標和高程數據。

1.3 CPⅢ軌道控制網代替地鐵鋪軌測量控制網的精度分析

對比《城市軌道交通工程測量規范》（GBT 50308-2017）（表1）和《高速鐵路工程測量規范》（TB10601-2009）（表2）中軌距、軌向、高低、水平及與設計的偏差等軌道鋪設的精度指標，可以看出，地鐵軌道的鋪設精度要求和高速鐵路的軌道鋪設精度要求是類似的。也就是說，在地鐵軌道鋪設中，如果采用高速鐵路軌道控制網CPⅢ的精度符合相應的要求，同樣也是可以滿足地鐵軌道控制基標的精度要求。

在理論上，高速鐵路軌道控制網能夠滿足地鐵軌道鋪軌的精度要求。但是，由于地鐵的測量環境、有效的測量長度、起算基準的精度、曲線半徑大小、對形變的要求及控制點網形等諸多條件與高速鐵路有所不同，在實際應中會遇到一系列的問題。而且，很多情況是對測量不利的方面，這就需要采取相應的措施加以解決。例如，對于起算基準，高速鐵路的軌道控制網CPⅢ起算于基礎平面控制網CPⅠ和線路平面控制網CPⅡ，其精度基于GPS測量，在網形設計、觀測及數據處理上都有利于精度的控制。而地鐵鋪軌基標的起算基準為隧道內的控制點，雖然地面控制也是基于GPS測量，但是在地面控制點加密、聯系測量、地下控制測量及貫通測量的過程中，精度損失相對較大。因此，為了提高地鐵軌道鋪軌基標的起算基準，就需要對地面平面控制測量和高程控制測量、地面控制點加密、聯系測量、地下控制測量及貫通測量過程中，對其測量方法、觀測及平差計算等環節的技術指標應有所提高。

2 結束語

盡管地鐵鋪軌測量與高速鐵路軌道施工測量有很多類似的地方，但還是有很多不同之處，CPⅢ軌道控制網技術在高速鐵路施工測量中成功的應用，并不意味著地鐵鋪軌測量中可以完全照搬或套用，研究兩者的不同之處，取長補短，才能更好地服務于地鐵施工。

參考文獻：

[1]GBT 50308-2017.城市軌道交通工程測量規范[S].2017.

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