精密工程控制測量在高速鐵路建設中的應用

【摘要】眾所周知，高速鐵路在其運行過程中速度極快，一般時速可達每小時250千米以上，因此要求其鋪軌必須具有極高的平順性，這就需要在鋪軌過程中精確控制幾何參數，也就需要精密控制測量系統。高速鐵路精密工程測量技術體系已經在我國鐵路建設中占有重要地位，對我國鐵路建設及鐵路施工的發展也起到了關鍵作用。

【關鍵詞】高速鐵路;精密工程測量技術

由于采用鐵路運輸不僅速度快，而且安全，所以高鐵項目建設迅猛。但高速就要通過較高的軌道平順質量保證，而達到這樣的平順性，就需要采用無砟軌道。從過去的經驗分析看，鋪設無砟軌道對軌道質量有嚴格的要求，為達到所要求的高質量，需要較高的精密工程測量技術。基于此，本文就高速鐵路精密工程測量技術的標準進行了研究，并就其應用進行了探討。

1、高速鐵路精密測量技術簡介

1.1精密測量的主要內容

高鐵精密工程測量技術在高鐵建設過程中占有重要地位，其研究內容涉及到項目的全過程。從勘測設計到施工再到鐵路竣工后的驗收、監測等工作，都需要高質量的精密工程測量技術，運用好這一技術可以極大地提高我國鐵路工程質量。為使這項技術運行好，首先必須了解高速鐵路精密工程測量技術的主要內容，主要包括高速鐵路平面高程控制測量、在施工過程中測軌及施工結束后維護軌道所需的測量等方面。鑒于其技術要求極高，在鐵路運輸中占有舉足輕重的地位，因此，施工人員應根據有關法規和規范的要求，開展精密工程測量工作。

1.2運行精密測量技術的意義

建設高速鐵路需要多方面的工作，我們要保證所有相關工作的質量，因為一旦某個環節出了問題，就會影響整個鐵路的安全。在這些措施中，有必要特別注意高速鐵路精密工程的測量工作。我們可以根據所建精密工程測量的實際情況，設計出各種合理的平面高程控制網，并根據這些高精度控制網的交互作用，保證整個鐵路工程各環節的正常實施，從而提高高速鐵路建設的質量。由于對高速鐵路施工提出了很高的要求，因此在進行高速鐵路精密工程測量時，必須根據工程的實際情況，設計出合理的線路，并嚴格地按照設計方案施工，不僅可以保證高速鐵路軌道的平順性，而且可以保證車輛的安全運行和乘客的舒適。

2、確保精密測量精度的要求

由于高速鐵路精密工程測量技術占據了整個工程質量的重要位置，所以在施工過程中，尤其要注意鋪設高速鐵路軌道的準確性，保證與設計線型的一致性。因為高速鐵路在施工過程中會受到多方面的影響，因此在施工中需要考慮多方面因素。由于鐵路軌道內部尺寸對軌道的實際形狀和平順性具有重要影響，因此在進行軌道測量時，應準確地測量其內部尺寸，若有數值偏差，則應嚴格按照國家標準的數值偏差合理地控制精度偏差;此外，還應充分掌握軌道外部尺寸。由于鐵軌的外部尺寸將直接影響其鋪設定位，因此在測量外部尺寸時，需要特別考慮到鐵軌定位、路基以及在鋪設過程中可能出現的隧道、橋梁和中間站的位置。唯有使這些位置相互協調，并對測量過程中的誤差進行嚴格的控制，才能更好地保證鐵路鋪軌的準確度和運行過程的平穩。

3、精密測量技術的應用

3.1高鐵控制網的布設方案

因為投影變形會帶來誤差，所以在選擇高速鐵路測量平面控制網時，需要根據實際施工的地理條件來確定補償帶坐標系統、任意中心子午線系統和UTM投影平面。我國高速鐵路工程建設的平面控制網絡分為CPⅠ、CPⅡ和CPⅢ。CPⅠ是基礎平面控制網，主要利用GNSS靜態B級測量技術處理，CPⅠ在施工過程中主要提供首級控制參數。CPⅡ主要是為了對工程勘察和施工進行標定，在設置其網點時，應特別考慮所設的網點是否為符合整個工程的最佳位置。

建立CPⅢ是為了保證鋪設高速鐵路的軌道，并在運行過程中提供良好的控制基準，而建立良好的CPⅢ則需要在CPⅡ建設良好的條件下進行，此外還要保證相鄰網點的通視性。實際測量值也應與設計方案的誤差相一致，盡量減小誤差。在此基礎上完成了三方面的布置方案，才能為整個高速鐵路的工程質量打下良好基礎。

3.2在軌道施工中的應用

目前國內高速鐵路在軌道建設過程中普遍采用無砟軌道，這對軌道的精密工程測量技術提出了更高的要求，有必要對此進行深入的研究。從已有的研究成果來看，精密工程測量技術在進行無定軌測量時，需要特別注意以下幾個方面。一是對加密基柱的檢測，在進行無砟軌道加密基礎柱的安裝及檢測時，必須嚴格按照CPⅢ要求施工。第二，在無砟軌道的安裝過程中，要特別注意對其安裝的幾個方面進行測量，分別是軌道底座的安裝，軌道板與支撐層的安裝測量。在連接過程中，還要注意無砟軌道所需的測量，最后要注意線路的整體性測量，在CPⅢ測量前，要保證線路中心線和基準點的測量都達到了CPⅢ要求的范圍，然后再對CPⅢ進行線路中線和基準的測量。

3.3測量的精確度得到嚴格控制

開展高速鐵路精密工程測量時，必須嚴格控制精密測量精度，在測量過程中產生的誤差要嚴密平差。在作業前應合理劃分作業區段，優化配置測量儀器。選擇測量儀器時，一定要選擇測量精度高的能自動搜索、照準、跟蹤目標的全站儀或測量機器人進行測量，棱鏡也應使用CPⅢ專業棱鏡。采集的數據要進行約束三維平差， 通過平差獲得相應的精度的坐標及高程值。為保證精密工程測量技術的準確性應加強控制點復測和聯測，保證控制點精度。CPⅢ控制點在現場施工過程中，應不時進行校驗，以進一步保證精確測量的準確性。

結語：

通過上述內容的分析，可以看出高速鐵路精密工程測量技術在高速鐵路建設中占有重要地位，它能確保高速鐵路工程設計合理與否，施工能否正常順利。所以在進行精密工程時，必須全面地掌握高速鐵路的實際工程施工情況，測量結果也必須滿足工程設計方案的要求。同時，對高速鐵路精密工程測量技術也應做進一步的研究，使之能適應我國經濟發展的需要，從而進一步推動我國鐵路事業的發展。

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作者簡介：

葉志剛（1980-），男，實驗師，研究方向：攝影測量與工程測量。