CPⅢ精密測量技術在現代有軌電車軌道施工及運營中的應用

王穩

（中鐵重工有限公司，湖北 武漢430063）

1 工程概況

大漢陽地區現代有軌電車試驗線（運營之后改名為“武漢車都現代有軌電車T1 線”）為華中地區首條現代有軌電車，位于武漢經濟技術開發區，西起黃陵官蓮湖路站，沿鳳凰大道、硃薛路、全力三路、后官湖大道、車城西路、沌陽大道、東風大道行走，東至東風大道，線路全長約16.8 公里。采用60R2 槽型鋼軌無縫線路整體道床結構，道岔采用60R2-6#槽型鋼軌及混凝土岔枕，設鋼結構車站23 座，均為地面站，平均站間距0.8km。全線設官蓮湖車輛段一處，車輛基地內軌道線路8.78Km。如圖1 所示為線路走向。

圖1 線路走向圖

官蓮湖車輛基地除試車線外采用50kg/m 鋼軌，道岔為50kg/m 鋼軌3 號/6#道岔及混凝土岔枕，最小曲線半徑25m。車輛基地庫外為碎石道床，軌道結構高度617mm，最大高度795mm,邊坡為1:1.75，庫內為整體道床，軌道結構高度500mm。正線鋼軌采用柔性包裹材料，在道口處包裹材料及扣件罩進行加強。正線道口采用瀝青澆筑，與既有公路標高平齊，與鋼軌相鄰兩側設置過渡縫，采用聚氨酯材料填充。橋梁承軌臺線路采用WG 型小阻力扣件，地面線路采用WG 型普通彈條扣件；車輛基地庫內鋼軌采用橡膠嵌條，庫外道口采用橡膠道口板。正線與車輛基地之間設置出入場線，60R2-6#槽型鋼軌與50kg/m工字鋼軌采用異形接頭鋁熱焊接。

現代有軌電車多布局于城市或市郊，施工條件受路面交通環境影響，本文主要探討通過應用CPⅢ精密測量技術，提高現代有軌電車軌道在施工及運營中的幾何尺寸精度。

2 軌道施工方法

2.1 軌道施工

結合大漢陽地區現代有軌電車試驗線現場施工條件，由于線路大多設置于既有公路中間，沿線平交道口較多，途徑學校、社區、工廠、軍事單位，上跨京珠高速、下穿四環線、東風高架等，不適宜大型機械化作業，而是采用鋼廠軋制25 米長度標準軌，運輸到施工現場進行人工鋪設，然后用專用可調撐桿進行固定，通過測量設備進行精密調整，澆筑混凝土之后進行焊接。其中測量貫穿于整個軌道施工過程中，對軌道的施工質量起關鍵性作用。主要施工步驟如圖2 所示。

圖2 軌道主要施工流程

2.2 測量施工

線路沿線根據地形設置不同的縱坡，全線小半徑曲線（R≤200m）多達15 處，其中R≤50m 有7 處，小半徑曲線總長度約3.2km，施工難度極大。經過綜合考慮，最終選擇CPⅢ精密測量技術作為本線路的軌道施工及運營維保的測量方法。CPⅢ測量技術從國外引進，在國內發展日趨完善，特別在高鐵和地鐵中應用廣泛，并逐漸被推廣到有軌電車。圖3 為測量施工。

圖4 擬合軟件處理測量數據

2.2.1 控制網

平面控制網測量數據處理→二等水準外業測量→二等水準數據處理→CPⅢ平面控制網觀測及數據處理→CPⅢ高程控制網觀測及數據處理。

2.2.2 長軌測量

數據輸入→儀器檢校→全站儀設站→精調軌檢小車安裝→數據采集→調整量計算→調整→檢查→測量報告。

通過測量報告指導軌道調整施工或運營維修施工。

圖3 軌道精調測量施工

3 CPⅢ測量應用創新點

3.1 CPⅢ樁點布設

大漢陽地區現代有軌電車試驗線設置有很多小半徑曲線平交道口段，軌道兩側全部是瀝青路面，傳統的混凝土樁點無法進行成品保護，無法實現連續采集數據測量；另外線路轉彎道口兩側建筑物密集，測量受視線遮擋，針對以上問題，采用水鉆布孔，同時增加保護蓋的方式進行，這樣對于比較長的道口可以進行樁點加密，實現CPⅢ樁點在小半徑線路中的布設與保護，最終為施工長軌精調測量以及后期運營維保測量提供比較牢靠的樁點。

3.2 非連續線路搭接

城市有軌電車軌道鋪設不同于高鐵和地鐵，受現場環境干擾較多。由于各種地面環境影響會造成軌道鋪設工作面經常中斷，這樣往往會導致很多樁點采集的數據無法使用。在可能影響的區域通過提前增設CPⅡ樁點，采用通過整網布置的方式，由CPⅡ約束整個網型，從而實現在非連續施工線路中CPⅢ樁點的搭接。

3.3 使用CPⅢ非標桿件

城市現代有軌電車線路設計的縱坡是不斷變化的，由于CPⅢ樁點布設的位置和高度都有相應要求，只能設置在軌行區內，同時不能超過軌道侵限要求，這樣導致很多線路軌道無法采集數據測量。通過對CPⅢ桿件進行特制加長（非標件），在配合全站儀采集數據時對相應尺寸進行調整，實現受影響軌道線路施工中保證CPⅢ測量精度。

3.4 擬合軟件的應用

CPⅢ精密測量技術通過CPⅢ和全站儀配合軌檢小車，采集軌道幾何尺寸數據，通過儀器數據轉換成所需要的測量數據，然后通過專業軟件進行分析比較，數據處理、匯總，是一個比較繁瑣的過程。特別對于長軌精調及后期運營過程中，擬合軟件的使用，不僅可以提高數據分析效率，還可以減少軌道維護調整量，提高長軌精調和運營期間軌道維保效率，如圖4 所示。

4 結論

大漢陽地區現代有軌電車試驗線開通運營3 年多來，整個軌道線路的運營維保測量一直采用CPⅢ精密測量技術，目前CPⅢ樁點成品保護完好，軌道測量效率高，軌道運營維保精度準確。為有軌電車的平順安全運營行駛增加了保障，也為國內有軌電車軌道施工測量和運營測量提供借鑒。