测量实施方案.docx
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测量实施方案
目录
一、编制依据1
二、工程概况1
三、测量技术方案2
1.控制测量2
1.1.1平面复测3
1.1.2水准复测7
1.2.1平面加密测量9
1.2.2高程加密测量12
2施工放样14
2.1桥梁施工放样16
2.2隧道施工测量17
2.3路基施工测量20
3.施工监测21
4.竣工测量22
5.组织机构及人员设备配置22
6.质量保证体系24
7.测量技术保证措施24
8岗位职责划分26
四、附件28
测量复测实施方案
一、编制依据
1.《高速铁路工程测量规范》(TB10601-2009)
2.《国家一、二等水准测量规范》(GB12879-2006)
3.《铁路工程卫星定位测量规范》(TB10054-2010)
二、工程概况
本标段位于吉林省中东部。
线路所经地区属于长白山中段中低山区,期间分布有相对平缓开阔的河谷盆地。
本标段所经区域为松花江冲积平原区(DK000+000~DK4+550)和老爷岭剥蚀中低山及丘陵区(DK4+550~DK59+400)。
沿线经过地区水系发达,河流众多,分属于松花江水系及图们江水系。
沿线出露的地层主要有晚古生界二迭系、中生界侏罗系及白垩系、新生界第三系和第四系地层,期间发生过多期岩浆侵入,并分布大面积第四纪喷出岩。
沿线所经区域大地构造位于天山-兴安地槽褶皱区的东段,吉黑华力西晚期地槽褶皱带东南,自西向东跨吉林优地槽褶皱带及延边优地槽褶皱带两个二级构造单元。
本区先后经历了华力西期构造运动、燕山期构造运动和喜山期构造运动。
JHSⅠ标段起讫里程:
新建吉林至珲春铁路客运专线DK126+590.38~DK127+792.4517;DK7+000~DK35+778;GDK50+424~GDK59+400。
本标段正线长37.588正线公里,其中桥梁长11290延长米/17座,隧道长12537延长米/8座,路基长13761延长米。
本标段的主要工作内容为:
1)吉图珲铁路DK126+590.38~DK127+792.4517;DK7+000~DK35+778;GDK50+424~GDK59+400的路基、桥涵、隧道工程。
2)吉林梁场的土建工程及该梁场所承担的架梁工程(含JHSK-Ⅱ标中天太特大桥26孔32m简支箱梁预制及架设)。
3)吉林站改造工程(含相关工程铺轨)。
4)吉林枢纽改建长图线(吉林站至龙潭山站南端)(不含松花江特大桥),线路长3.31km(双线);改建电厂线0.902km(含相关工程铺轨)。
5)龙潭山站改造工程(含相关工程铺轨)。
各工区的划分:
一工区:
DK126+590.38~DK127+792.4517;DK7+000--DK15+915.74
二工区:
DK15+915.74~DK24+351.5
三工区:
DK24+351.5~DK32+677.25
四工区:
DK32+677.25~DK35+778
五工区:
GDK50+424--GDK59+400
三、测量技术方案
1.控制测量
1.1接桩与复测
对设计单位所交付的控制桩(或导线桩)、水准基点等由局精测大队负责组织工区测量人员进行核对、复测,本标段正线长37.588正线公里。
测区内共有CPI点35个,CPII点12个(其中CPII7012已损坏,CPII7018未交桩,本次复测未纳入测量范围),共用二等水准点22个,独立二等水准点8个(其中BM7004位于大桥局管段,BM7009已损坏,本次复测未纳入测量范围)。
我经理部分别与中铁大桥局、中铁隧道局和中铁十一局搭界,在网段的起点终点附近与相邻标段各联测。
在起、终点的点与邻网保持一致。
(1)与大桥局搭界:
CPI7009、CPI7010(BM7003)、CPI7011(BM7005)、CPI7012(BM7004)、CPII7014、CPII7015;
(2)与隧道局搭界:
CPI7035(BM7026)、CPI7039(BM7028)、CPI7040(BM7029);
(3)与十一局搭界:
CPI7049(BM7033)、CPI7050。
1.1.1平面复测
本次平面控制网复测采用GPS测量,CPI控制网按照二等GPS控制网施测,CPII控制网按照三等GPS控制网施测。
本次精测网平面控制网施工复测按分级复测的原则,按《高速铁路工程测量规范》要求的精度进行复测,首先复测35个基础平面控制网点CPI,闭合到位于本标段起、终点两侧的CP0GS06和CP0E012两点,然后复测10个线路控制网点CPII,闭合到就近的基础平面控制网点CPI点上。
本次复测与相邻标段搭界点和公用点全部联测,联测时双方共同到场确认。
GPS网采用静态定位技术施测,根据原控制网为带状线形布设的特点,为保证取得高精度的观测成果,GPS网观测采用边连接和网连接相结合的方式,在网形设计时做到:
(1)每个点有3条及以上独立基线相连接;
(2)GPS独立基线传递必须是边连接,组成大地四边形或多边形连接;
(3)在选取独立基线构网时,考虑以邻近点之间的短边传递,每一时段中尽量不选择太长的边。
CPI及CPII控制网基本特点如下表示:
CPIGPS网的结构和特点
平均边长
约4km布设一对CPI,控制网选择的独立基线长一般为3-10km
点数
35个
布测方式
边、网连接相结合
每站同步观测时间
≥90分钟
CPIIGPS网的结构和特点
平均边长
600~800米
点数
12个
布测方式
边、网连接相结合
每站同步观测时间
≥60分钟
由表可知,CPI和CPII复测的图形结构较强,由于复测时每一站都要观测两个时段,并采用边连接和网连接相结合的方式构网,所以满足规范中设站次数≥2的要求,使GPS网具有较强的图形结构和较高的可靠性。
外业观测
(1)作业前,光学(激光)对点器与基座必须严格检查校准,在作业过程中应经常检查保持正常状态。
对中误差小于1mm。
(2)天线安置应严格对中、整平并指北,正确量取至厂商指定的天线参考点高度,并须获得厂商提供的参考点至天线相位中心改正常数,以便于在随后的数据处理中精确计算天线高。
(3)天线高每时段测前(必须在开机之前)和测后(必须在关机之后)各量取一次,每次应在相同的位置,从天线三个不同方向(间隔120°)量取,或用接收机天线专用量高器量取,两次量取误差不大于±2mm时,取平均值记入观测手簿。
(4)测站上所有规定作业项目经认真检查均符合要求,记录资料完整无缺,将点位恢复原状后方可迁站。
(5)在有效观测时段内,如中途断电,则该时段必须重测。
因观测环境及卫星信号等原因造成数据记录中断累计时间超过25分钟,则该时段重测。
同步环内,如同步观测时间小于80分钟,则该时段重则。
(6)每一同步环观测两个时段,前后时段仪器尽量保持一致,严格对中整平,尽量避免因多次安置仪器对重复基线较差带来的影响。
(7)同一时段观测时间不允许跨UTC时间0时,即北京时间早上8时。
(8)以“点号+年积日+时段号”构成数据文件名。
例:
CPI701118012,CPI7011为点号;180为年积日;1为该点同步环流水号;2为时段号。
内业数据处理
(1)基线解算工作于观测当天晚上传输完数据后随即完成,先把原始观测数据用GPS随机软件转换成RINEX标准格式,再采用LGO7.0软件进行基线解算,并在每天及时检算闭合环等相关检验。
(2)每天要对观测数据进行同步环和异步环、重复基线进行计算检核。
及时进行观测数据的处理和质量分析,检查其是否符合规范和技术设计要求。
单基线解算不合格时,要分析原因。
解算出每一时段的基线向量边后,并计算出该观测时段同步环坐标分量闭合差。
当各基线的同步观测时间超过观测时段的80%时,其闭合差应符合下式要求。
Wx(n/5)*
Wy(n/5)*
Wz(n/5)*
W=Wx+Wy+Wz(3n/5)*
由独立观测边组成的异步环的坐标分量闭合差应符合下式:
Vx3n*
Vy3n*
Vz3n*
V33n*
已知点也应按上式计算附合闭合差。
同一边任意两个时段成果互差应小于GPS接收机标准差的22倍。
当检查发现,观测数据不能满足要求时,应对成果进行全面分析,必要时应采取补测或重测。
GPS测量的精度指标
级别
B
C
D
E
a(mm)
≤8
≤10
≤10
≤10
b(mm/km)
≤1
≤5
≤10
≤20
注:
a——固定误差(mm);b——比例误差系数。
各级GPS网相邻点间弦长精度用下式表示:
(3.1.3)
式中σ——中误差(mm);
d——相邻点间距离(km)。
当各项要求符合标准后,应以全网有效观测时间最长网点的WGS-84三维坐标作为起算数据,进行GPS网的无约束平差。
基线向量的改正数(VΔx,VΔy,VΔz)绝对值应在规定限差(3σ)之内。
(3)在无约束平差确定的有效观测基础上,进行三维约束平差。
约束平差中,基线向量的改正数与剔除粗差后无约束平差结果的同名基线相应改正数的较差(dΔx,dΔy,dΔz)应不大于规定限差(2σ)要求。
基线精度以式:
进行计算,式中固定误差a=8mm,b=1mm/km,d为基线长度,以km为单位。
1.1.2水准复测
(1)二等水准网按照国家二等水准测量标准施测,进行整体平差计算,水准高程复测高程基准与原测一致即为1985国家高程基准。
(2)使用LeicaNA3003/TrimbleDini12精密电子水准仪或同精度的其它电子水准仪,2m或3m铟瓦条码水准尺,自动观测记录,采用单路线往返观测,一条路线的往返测必须使用同一类型仪器和转点尺垫,沿同一路线进行。
观测成果的重测和取舍按国家一、二等水准测量规范(GB/T12897-2006)有关要求执行。
(3)观测时,视线长度≤50m,前后视距差≤1.5m,前后视距累积差≤6.0m,视线高度≥0.3m;测站限差:
两次读数差≤0.4mm,两次所测高差之差≤0.6mm,检测间歇点高差之差≤1.0mm;观测时,按后-前-前-后的顺序进行,每一测段应为偶数测站。
(4)一组往返测宜安排在不同的时间段进行;由往测转向返测时,应互换前后尺再进行观测;晴天观测时应给仪器打伞,避免阳光直射;扶尺时应借助尺撑,使标尺上的气泡居中,标尺垂直。
(5)跨越较大河流或水域时,应按国家一、二等水准测量规范(GB/T12897-2006)跨河水准测量有关技术要求执行。
水准测量观测顺序如下:
(1)往测奇数站:
后视基本分划、前视基本分划、前视辅助分划、后视辅助分划。
(2)往测偶数站:
前视基本分划、后视基本分划、后视辅助分划、前视辅助分划。
(3)返测时,奇数站的观测顺序同往测偶数站,偶数站的观测顺序同往测奇数站。
(4)测段间测站数应为偶数。
联测
与相邻标段二等水准点联测,以检查高程测量成果,高差不符值不超出
毫米,本次复测与大桥局联测BM7003、BM7005,与隧道局联测BM7026、BM7028、BM7029,与十一局联测BM7033,联测时双方共同到场确认。
计算
(1)每千米测量偶然中误差计算
单棱镜往返观测按往返测高差计算高差不符值,高低双棱镜观测分别按高棱镜和低棱镜分别计算高差求高差不符值。
每千米测量偶然中误差为:
式中,
高差不符值,单位毫米;
为测段长,单位千米;
为测段数。
(2)正常水准面不平行改正数计算
观测高差归算为正常高高差应加入正常水准面不平行改正数,其计算公式为:
式中,
为第
测段的正常水准面不平行改正数,以毫米为单位;
为常系数,可在正常水准面不平行改正数的系数表中查取;
为测段始末点的近似高程,以米为单位;
为测段始末点的纬度差,以分为单位。
若精度能满足《高速铁路工程测量规范》和《国家一、二等水准测量规范》中的相关的技术要求后,将复核成果报告上交监理单位、设计单位和业主,各工区对各测量桩点进行标识和保护;若经复测,不能满足要求,及时向业主、监理及设计单位反应。
1.2加密平面和高程网
平面加密和高程控制网测量由工区测量队负责,经理部工程部负责复核。
以经复测合格的控制网成果为依据,按施工技术规范的规定和要求布设各自测量加密网。
1.2.1平面加密测量
加密测量采用GPS测量的方法,按照四等GPS控制网施测,根据对设计交桩点的复测结果,就近附合到CPI或CPII控制点,采用固定数据约束平差。
布设时按照现场实际施工需求,结合各工区实地环境,对平面控制网进行加密测量,点位间距一般不小于300m,且点与点之间相互通视。
加密桩埋设按照《高速铁路工程测量规范》(TB10601-2009)中的相关要求进行埋设,埋石要求按照附录A中的相关要求执行,本地区属于冻土地区,标石底部应位于最大冻土深度线以下0.3m,埋石之前并须经监理确认后方可进行埋设。
布点时考虑点位的稳定、使用的方便和便于施工期间保存。
桩点之间通视条件良好,并形成起、止于设计单位交付的精密导线点和精密高程点,形成附合路线。
所得导线点的坐标和高程值作为施工测量与放样的依据,并将测量成果上报监理单位审核。
加密网技术、精度指标
项目
四等
卫星截止高度角
≥15°
同时观测有效卫星数
≥4颗
有效时段长度
≥45min
观测时段数
1~2
数据采样间隔
15秒
几何图形强度因子PDOP
≤10
天线高在观测前、后各量测一次,读数至1mm,互差不大于2mm,最后取均值作为天线高。
外业记录包括:
测量员、点名、点号、时段名、数据文件名、观测日期、观测起止时间、天线高、卫星状况等基本要素。
GPS布网
GPS网采用静态定位技术施测,根据原控制网为带状线形布设的特点,为保证取得高精度的观测成果,GPS网观测采用边连接和网连接相结合的方式,在网形设计时做到:
(1)每个点有3条及以上独立基线相连接;
(2)GPS独立基线传递必须是边连接,组成大地四边形或多边形连接;
(3)在选取独立基线构网时,考虑以邻近点之间的短边传递,每一时段中尽量不选择太长的边。
外业观测
(1)作业前,光学(激光)对点器与基座必须严格检查校准,在作业过程中应经常检查保持正常状态。
对中误差小于1mm。
(2)天线安置应严格对中、整平并指北,正确量取至厂商指定的天线参考点高度,并须获得厂商提供的参考点至天线相位中心改正常数,以便于在随后的数据处理中精确计算天线高。
(3)天线高每时段测前(必须在开机之前)和测后(必须在关机之后)各量取一次,每次应在相同的位置,从天线三个不同方向(间隔120°)量取,或用接收机天线专用量高器量取,两次量取误差不大于±2mm时,取平均值记入观测手簿。
(4)测站上所有规定作业项目经认真检查均符合要求,记录资料完整无缺,将点位恢复原状后方可迁站。
(5)在有效观测时段内,如中途断电,则该时段必须重测。
因观测环境及卫星信号等原因造成数据记录中断累计时间超过25分钟,则该时段重测。
同步环内,如同步观测时间小于80分钟,则该时段重则。
(6)每一同步环观测两个时段,前后时段仪器尽量保持一致,严格对中整平,尽量避免因多次安置仪器对重复基线较差带来的影响。
(7)同一时段观测时间不允许跨UTC时间0时,即北京时间早上8时。
(8)以“点号+年积日+时段号”构成数据文件名。
例:
JM0118012,JM01为点号;180为年积日;1为该点同步环流水号;2为时段号。
内业数据处理
(1)基线解算工作于观测当天晚上传输完数据后随即完成,先把原始观测数据用GPS随机软件转换成RINEX标准格式,再采用LGO7.0软件进行基线解算,并在每天及时检算闭合环等相关检验。
(2)加密网平差前先对基线向量构成的闭合环进行检核和加密网重复基线较差。
(3)为了对GPS网内符合精度进行检验以及检测和剔除粗差观测值,在二维约束平差前先进行WGS84坐标系下的三维无约束自由网平差。
粗差观测值,三维基线向量改正数较小且服从正态分布,边长中误差分布正常,三维向量改正数均符合规范要求,三维基线向量残差(△X△Y△Z)都在限差之内,满足规范要求。
表明该网达到了较高的内符合精度,可供二维约束平差之用。
(4)以本段所有经复测合格的CPI、CPII点为约束点,对所有加密点数据进行二维约束平差。
1.2.2高程加密测量
根据对设计交桩点的复测结果,按照现场实际施工需求,结合当地环境,对水准控制网进行加密测量,点位间距一般为200m。
加密水准网采用同级扩展的方法,按照国家二等水准测量标准施测,线路起闭于既有二等水准点。
加密水准网采用同级扩展的方法,按照国家二等水准测量标准施测,线路起闭于既有二等水准点。
高程加密桩埋设尽量与平面加密桩共用,按照《高速铁路工程测量规范》(TB10601-2009)中的相关要求进行埋设,埋石要求按照附录A中的相关要求执行,本地区属于冻土地区,标石底部应位于最大冻土深度线以下0.3m,埋石之前并须经监理确认后方可进行埋设。
外业观测
使用LeicaDNA03/TrimbleDini03精密电子水准仪或同精度的其它电子水准仪,2m或3m铟瓦条码水准尺,自动观测记录,采用单路线往返观测,一条路线的往返测必须使用同一类型仪器和转点尺垫,沿同一路线进行。
观测成果的重测和取舍按国家一、二等水准测量规范(GB/T12897-2006)有关要求执行。
观测时,视线长度≤50m,前后视距差≤1.5m,前后视距累积差≤6.0m,视线高度≥0.3m;测站限差:
两次读数差≤0.4mm,两次所测高差之差≤0.6mm,检测间歇点高差之差≤1.0mm;观测时,按后-前-前-后的顺序进行,每一测段应为偶数测站。
每组往返测宜安排在不同的时间段进行;由往测转向返测时,应互换前后尺再进行观测;晴天观测时应给仪器打伞,避免阳光直射;扶尺时应借助尺撑,使标尺上的气泡居中,标尺垂直。
跨越较大河流或水域时,应按国家一、二等水准测量规范(GB/T12897-2006)跨河水准测量有关技术要求执行。
水准测量观测顺序如下:
(1)往测奇数站:
后视基本分划、前视基本分划、前视辅助分划、后视辅助分划。
(2)往测偶数站:
前视基本分划、后视基本分划、后视辅助分划、前视辅助分划。
(3)返测时,奇数站的观测顺序同往测偶数站,偶数站的观测顺序同往测奇数站。
(4)测段间测站数应为偶数。
内业数据计算
(1)每千米测量偶然中误差计算
单棱镜往返观测按往返测高差计算高差不符值,高低双棱镜观测分别按高棱镜和低棱镜分别计算高差求高差不符值。
每千米测量偶然中误差为:
式中,
高差不符值,单位毫米;
为测段长,单位千米;
为测段数。
(2)正常水准面不平行改正数计算
观测高差归算为正常高高差应加入正常水准面不平行改正数,其计算公式为:
式中,
为第
测段的正常水准面不平行改正数,以毫米为单位;
为常系数,可在正常水准面不平行改正数的系数表中查取;
为测段始末点的近似高程,以米为单位;
为测段始末点的纬度差,以分为单位。
2施工放样
施工放样流程图
读审设计图纸和技术文件
施工控制资料
检核
有问题
有问题题材
检核
检校仪器
测站点测量
检核
有问题
绘制交样单
资料归档
2.1桥梁施工放样
桥梁测量采用经交桩复测合格的控制网和施工加密网,对全线桥梁进行定位控制,不再单独设计控制网。
2.1.1放样之前,测量人员首先要熟悉结构物的总体布置图和细部结构设计图,根据由整体到局部、由控制到细部的施测原则,以控制网作为放样依据,找出主要轴线和主点的设计位置,以及各部分之间的几何关系。
施工放样内容包括墩台纵横向轴线,基坑开挖线及高程、桩基础的桩位纵横中心线。
承台及墩台结构尺寸及高程、桥梁上部结构中心线及结构尺寸线和高程。
2.1.2采用极坐标法或自由设站法放样墩台中心点,极坐标法是指已知两个导线点的坐标,其中选定一个为置镜点,另一个为后视点,放样点的坐标可根据内业计算资料查找出来,然后分别计算置镜点至后视点,置镜点至放样点的坐标方位角,即可得置镜点和后视点、放样点间的夹角与置镜点与放样点的检核条件,可用另两个已知导线点作起算数据,用同样方法来检测放样点正确与否,也可用另两个已知导线点来检测放样点的坐标。
当放样墩台中心点出来后,用全站仪串线,检查这些中线点的相互关系正确与否,如放样点理论坐标与检测后的实测坐标X、Y值分别相差在±3mm以内,可用这些放样点作为桥梁的细部放样的依据。
2.1.3根据已定位的墩台中心,以桥纵轴线为基准,放出与桥轴纵线重合的墩台纵向控制线和与桥纵轴线垂直的墩台横控制线,在纵横十字线的每端方向上于基坑开挖线外至少1m各设置两个以上的方向桩,作为施工过程中恢复墩台中心位置的依据,并妥善保护。
2.1.4桩基放样是以实地标定的墩台中心位置为基点,依据设计桩位与墩台十字线相对位置设定桩位十字线,并外引护桩。
2.1.5在施工过程中随着墩台身的不断升高,经常进行墩台中心位置及标高的测量。
2.1.6支架体系完成后,以墩柱的中心位置和标高为依据,测定箱梁底模板的位置和标高,进行调整后再进行下道工序。
2.1.7箱梁内、外模板制造和安装的精度要求很高,在施工过程中要经常检查模板。
2.1.8施工水准测量
施工水准测量主要用来掌握开挖和结构物的高程,施工水准测量则在控制水准测量的基础上施测。
水准点密度、测量精度和观测方法:
为便于施工方便,水准点间距一般在200米左右,使其在任何部位置镜时能直接后视水准点传递高程。
水准点用混凝土桩埋设在不易被破坏稳固的地方,并经常联测复核。
建立施工水准点的观测方法是线路水准往返测。
加密临时水准点可往返观测,也可用双转点法一次观测,但必须闭合在已知水准点上。
2.2隧道施工测量
隧道测量采用独立控制网,纳入整网坐标系,不单独设立坐标系。
2.2.1洞内外控制网
⑴洞外控制网沿两洞口连线方向布设成多边形组合图形,构成闭合检核条件,控制点应尽量布设在视野开阔、通视良好、土质坚实不易破坏的地方,将隧道进出口附近的CPI、CPII和加密点纳入控制网,控制网布设和测量精度应满足《高速铁路工程测量规范》(TB10601-2009)第6.4条的相关规定。
每个洞口平面控制点不少于3个,高程控制点不少于2点。
⑵洞内平面测量采用导线测量,控制导线从洞外联系边引入,以边连接方式纳入洞外控制网。
洞内导线布设成多边形闭合环,长隧道布设成交叉双导线形式,提高网的可靠性。
控制网布设和测量精度应满足《高速铁路工程测量规范》(TB10601-2009)第6.5条的相关规定。
2.2.2施工中线测量
隧道施工中的线路中线测量包括直线和曲线。
1冲线延伸
冲线法用于导坑临时中线测设。
其方法是仅依据经纬仪测设在支撑横梁上的三个已知中线点(三点便于互相检核),目测向前瞄线定方向并用量出长度和偏距,以确保新的中线点。
冲线点的间距约5米,延伸长度,直线不宜超过30m,曲线不宜超过20m。
曲线延伸常用弦线偏距法、方向距法和长弦支距法。
⑵经纬仪延伸
当冲线延伸至20~30米时,应使用经纬仪定正前端临时中线点;仪器定正若干次到达设置一个正
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