1、CP测设专业技术方案JHTJ-6标段CP基桩控制网测设方案1、工程概述京沪高速铁路土建工程六标段,线路起点DK1148+522.48,终点DK1301+200,工程地点常州东特大桥上海虹桥站不含虹桥枢纽委托代建工程,正线长度153.745km；铺轨里程DK1148+522DK1302+890合计长度155.435Km,包括无锡、苏州、昆山3个高架车站。本方案为六标范围内的路基、桥梁（含架梁）、涵洞、轨道工程、三电迁改、联络线工程以及与站后相关配套工程的施工。京沪高速铁路TJ-6标段线路于常州市新桥镇设常州高速站,经龙虎塘镇、郑陆桥镇南侧、芙蓉镇北侧后跨常澄（沿江）高速公路,经桐岐南侧,跨新长铁
2、路、锡澄运河,过霞客镇南侧继续向东南行,跨锡澄（京沪）高速公路,在安镇附近设无锡高速站,经鸿声北侧,紧贴漕湖跨望虞河,跨苏州绕城高速公路,在距既有苏州站以北10.5km 的胡巷设苏州高速站,出站向东跨苏嘉杭高速公路,过阳澄湖,跨双阳路和苏州绕城高速公路东段,跨娄江、既有京沪铁路后,在昆山既有站以南约2km 处设昆山高速站。出站后上跨青阳港、既有京沪铁路,沿既有京沪铁路北侧进入上海市,跨上海郊外环高速公路、蕴藻浜,过黄渡后京沪高速铁路南折,跨翔黄联络线、既有京沪线、既有沪杭线、沪宁高速公路和吴淞江,在虹桥机场西侧设虹桥站至设计终点。本标段线路主要通过长江三角洲平原区,局部通过剥蚀低山丘陵区。三角
3、洲平原区,地势平坦宽阔,河渠纵横,水塘密布,地面高程26m,由西向东微倾。1.1 地质条件我标段位于长江三角洲平原区,均为第四系地层覆盖,系江河、湖泊、海相沉积形成,为黏土、粉质黏土夹粉细砂层,其中丹阳昆山段零星、断续分布淤泥质土,厚217m；昆山上海广泛分布淤泥质土,最大厚度达38m,软土强度低、压缩性高,地基需加固处理。本标段存在以岩溶和沉降漏斗区为表现的不良地质特征；（1）我标段部分地段属长江冲积平原地貌,表层第四系土层厚度2075m,下伏三叠系、石炭系灰岩、白云质灰岩,勘探资料揭示,可溶岩中发育不同程度的溶蚀现象,局部有溶洞,岩溶发育程度以弱中等发育为主。（2）DK1150DK1201
4、段据以往的测量资料显示有轻微的区域地面沉降现象,但最近的复测成果未发现不均匀沉降。1.2气象条件本标段属亚热带海洋性季风气候,全年寒暑变化明显,四季分明,温和湿润。在十月之后受强冷空气南下影响伴有大风、雨雪及霜冻。夏季太平洋热带风暴在沿海登陆,受其影响,常有大风暴雨。年平均降雨量在约1400mm左右,60%降雨主要集中在68月份,雨日有110130天左右,气温7月份最高,极端最高气温为40,月平均气温25.6C33.2C,年平均气温在1116。全年以东南风居多,西北及东北风属次,西南风最少,最大风力可达12级,最大风速：上海34.7m/s。在进行等级控制测量时须避开高温和大风天气,在满足等级控
5、制测量的天气条件下进行测量。2、编制依据客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定铁建设2006189号；客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南（铁建设20061号）；时速200公里及以上铁路工程基桩控制网（CP）测量管理办法铁建设200880号；精密工程测量规范(GB/T15314-94)；国家一、二等水准测量规范GB12897-2006；全球定位系统（GPS）铁路测量规程（TB10054-1997）；全球定位系统（GPS）测量规范（GB/T18314-2001）；铁道部相关规定。3、主要工作内容本方案主要针对京沪六标范围内的正线CP基桩控制网的测量,分为一下几个方面：CP控制网加密测量。CP测
6、量标志选用和埋设。CP平面控制网测量。CP高程控制测量。4、精测网资料铁四院京沪高速铁路徐沪段精测网成果资料；铁四院补桩成果资料2008年元月份第一次复测成果；2008年10月份第二次复测成果。5、精测网布网情况5.1平面控制网按照逐级控制、分级布网、三网合一的原则,平面控制网沿线布设了三级控制网,分别为CP0框架基准网、CP基础平面控制网和CP线路控制网。CP0框架基准网按A级GPS 点沿线路50Km左右布设一个点,六标范围内共有CP0点3个,其中JZ16与BS019共点,JZ17与BS023共点,JZ18与国家三等三角点G3137共点。平面控制网按B 级GPS 点沿线路4Km左右 布设一个
7、点,按边联式带状布网,由于地形条件限制,点位大多布设于线路一边；六标范围内共有CP点42个,CP172点遭到破坏,已补桩,并于2008年10月进行了联测。CP线路控制网按C级GPS点布设,点间距8001000m,六标范围共布设CP点152个,10个CP点遭到破坏,已补桩,并于2008年10月进行联测。精测网所有点位（包括补设点位）的成果均采用由总指下发的本次设计单位复测成果。遭到破坏补设的点位在埋设时严格按照原点位的规格要求进行。CP点和CP点的埋设规格要求见下图所示。各级平面控制网布网情况见下表。 各级平面控制网布网情况 控制网级别测量方法测量等级数量点间距备注CP0GPSA 级250Km
8、左右CPGPSB 级424km左右CPGPSC 级1528001000m5.2高程控制网高程控制网沿线布设基岩点、深埋水准点和一般水准点三种类型的高程控制点,组成统一的高程控制网。各类高程控制点沿京沪高速铁路线路布设,水准点位设在线路施工的影响范围外。普通二等水准点大多与CP和CP共点。六标段共有基岩水准点1个,位于上海松江区佘山镇；利用五标段镇江宁芜25基岩点一个。 深埋水准点8个,每20km左右设一个,BS020、BS021被破坏后已恢复。 普通二等水准点92个,点间距2km左右,遭到破坏11个,已补桩。6、CP控制网测量的前期准备工作6.1线下工程沉降变形观测评估由于无砟轨道对线下基础工
9、程的工后沉降要求非常严格, 在无砟轨道铺设前必须进行沉降观测评估,确保线下工程的工后沉降满足客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南中的相关要求。CP基桩控制网的测量应在线下工程沉降变形观测满足要求,无砟轨道铺设条件评估通过后进行。6.2 精测网复测由于CP基桩控制网的精度直接影响到无砟轨道铺设的平顺性,而CP基桩控制网的精度责决定于在进行基桩控制网测量时联测的CPI点或CP点的精度,因此在CP基桩控制网建网前须对精测网进行全面复测,分别联测CP0和基岩点,并进行整体平差计算,确保基础平面控制网的准确性。根据京沪总指2009年2月26日测量工作专题会的会议精神,精测网的复测工作由设计单位完成。
10、按照会议要求,精测网复测将于2009年4月份开始,5月份向京沪总指提交经评审后确认合格的复测成果。在进行CP基桩控制网的测量时采用由京沪总指下发的复测成果作为起算数据进行CP基桩控制网的平差计算。6.3 CP控制网加密测量为了高效、准确地建立CP基桩控制网,方便CP基桩控制网的联测,需要对CP线路控制网进行加密。加密点位置的选择和所采用的棱镜类型有关。如果采用球形棱镜则可以采用与CP点共点的方式将加密点布设在梁的固定端防撞墙和路基CP永久基桩上。若采用圆棱镜则将加密点布设于距线路中心线100m左右的地方,点间距6001000m。观测时使用810台GPS接收机。在加密地段的CPI点上和加密的CP
11、点上以及可以利用进行CP网观测的原CP点（或CPI点）上分别架设GPS接收机,按C级网的要求进行静态观测,每个测段应有3个CPI点。完成本段观测后,在下一段的GPS观测中,搭接两个本段的CPI点,采用边连接的方式形成边联网。将一个CPI上的GPS接收机沿观测方向搬至下一对CPI点,再按上面同样的步骤观测。外业观测技术要求参照客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定的相关条款执行。数据处理拟采用COSAGPS后处理软件进行平差处理,采用HD2003软件进行复核。C级GPS网测量作业的基本要求见下表C级GPS网测量基本作业要求 级别工程C静态测量卫星高度角()15有效卫星总数4时段中任一卫星有效观测时
12、间(min)20时段长度(min)60观测时段数12数据采样间隔(S)1560PDOP或GDOP86.4线下工程贯通测量对竣工的线下工程在铺设无砟轨道前应进行平面和高程的贯通测量,在贯通测量中对已竣工的线下工程的线路中线偏位、桥梁工作线的位置和梁面高程、轴线偏位等工程进行检查、复核,并以提前处理施工放样引起的误差超限,为铺设无砟轨道奠定良好的基础。线下工程的贯通测量由各工区完成,在进行贯通测量时,应首先采用总指下发的精测网复测成果作为起算数据进行测量,采用角度测量精度不低于2,距离测量精度不低于2+2ppm的全站仪进行测量。允许偏差见下表工程偏差（mm）梁全长20梁面平常度3mm/4m相邻梁端
13、桥面高差107、CP控制网测量的组织实施7.1 CP控制网测量的任务划分根据我工程部的实际情况,我标段正线CP控制网测量的任务划分如下表所示。京沪六标正线CP控制网测量任务划分表序号里程段落长度（km）实施单位技术负责人备注1DK1148+522DK1199+75051.228一工区（二航局）曹培友、杜军2DK1199+750DK1211+59511.845二工区（一航局）牛祝平、任秦英3DK1211+595DK1222+01810.423三工区（四公局）赵新志、周振华4DK1222+018DK1233+44211.424四工区（隧道局）赵建勇、王允有5DK1233+442DK1256+904
14、23.462五工区（一公局）王跃、常森6DK1256+904DK1277+30120.397六工区（路桥建设）席兵印、王峰7DK1277+301DK1284+9117.610七工区（四航局）梁国栋、邹忠明8DK1284+911DK1300+60215.691八工区（二公局）王君、沈力9DK1300+602DK1301+2000.598十工区（三航局）孙德方、王兵合计152.6787.2 拟投入的测量人员和设备根据任务的划分和无砟轨道板安装铺设以及无砟轨道精调的现场组织,我工程部计划每10km左右配置一个CP测量小组,每个小组配徕卡TCA1800全站仪一台,配置原装进口棱镜12个,主测2人,辅助
15、测量人员6人。预计我工程部共需投入测量人员120人,徕卡TCA1800全站仪15台,原装进口棱镜180个。7.3 技术咨询指导鉴于我工程部的实际情况,为了高质量地完成CP基桩控制网的测量工作,我工程部拟委托一家具有现场工作经验、技术力量雄厚的专业队伍进行CP基桩控制网的全过程技术服务和指导。工作内容涵盖CP基桩控制网测量的全过程,包括CP点的加密、CP点的布设、平面和高程的测量、数据的平差处理等。7.4 CP基桩控制网测量时间安排根据现场架梁的进度和无砟轨道板铺设的工期要求,我工程部的CP基桩控制网测量分段进行。在桥梁箱梁已架设,桥面防撞墙施工完成后开始布网,在桥面防撞墙施工的同时进行CP线路
16、控制网的加密测量,在桥梁沉降变形观测评估通过后即开始测量,在无砟轨道板开始铺设前20天必须提交正式的CP基桩控制网测量成果资料,然后召开专家评审会对CP基桩控制网测量成果进行评审。评审合格后将CP基桩控制网测量成果以正式文件的形式交付无砟轨道铺设单位使用。7.5 CP基桩控制网测量段落划分原则为了保证CP基桩控制网的精度,同时考虑到现场的实际条件和施工的进度要求,CP基桩控制网测量段落的划分不宜小于4km,长度宜保持在410km之间。初步段落划分按照下表进行,在现场实施时可根据各梁场箱梁架设情况予以适当调整。CPIII分段划分表工区序号CPIII分段里程分段长度（km)所属带号备注一工区DK1
17、148+522.48DK1199+7501DK1148+000-1155+000710与五标搭接2DK1154+500-1161+5007103DK1161+000-1169+5008.510分带搭接4DK1169+000-1176+000711分带搭接5DK1175+500-1182+5007116DK1182+000-1191+0009117DK1190+500-1200+0009.511与二工区搭接二工区DK1199+750DK1211+5958DK1199+500-1207+0007.511与一工区搭接9DK1206+500-1212+0006.511与三工区搭接三工区DK1211+5
18、95DK1222+017.810DK1211+500-1217+500411与二工区搭接11DK1217+000-1222+5005.511与四工区搭接四工区DK1222+017.8DK1233+447.9512DK1222+000-1228+000611与三工区搭接13DK1227+500-1233+500611与五工区搭接五工区DK1233+442DK1256+90414DK1233+000-1239+000611分带、与四工区搭接15DK1238+500-1245+0007.512分带搭接16DK1244+500-1251+50071217DK1251+000-1257+5006.512
19、与六工区搭接六工区DK1256+904DK1277+301.5218DK1256+900-1264+0007.112与五工区搭接19DK1263+500-1270+50071220DK1270+000-1277+5007.512与七工区搭接七工区DK1277+301.52DK1284+911.5221DK1277+000-1285+5008.512与六、八工区搭接八工区DK1284+911.52DK1300+602.8222DK1284+500-1288+0003.512分带搭接、与七工区搭接23DK1287+500-1294+500713分带搭接24DK1294+000-1301+00071
20、3与十工区搭接十工区DK1300+600DK1301+65025DK1300+500-1302+0002.513与八工区搭接、接虹桥动车所注：六标范围投影带划分：10：里程范围：DK1122+500DK1169+000,120-00-0011：里程范围：DK1169+000DK1238+500,120-30-0012：里程范围：DK1238+500DK1287+999,121-00-0013：里程范围：DK1287+999DK1305+121,121-30-007.6 CP基桩控制网段落间的搭接测量CP基桩控制网的段落之间由于各种因素的影响必然存在偏差,为了消除这种偏差或者将这种偏差降到最小,
21、在进行CP基桩控制网的测量时必须在段落搭接的地方进行重复观测,一般重复观测的测站数不应少于1个测站,也就是说搭接测量的距离不应小于360m。标段间的搭接测量应首先使用两标段的共用桩（至少为两个CP点）进行搭接段落CP基桩控制网的测量,搭接长度不应少于800m。并将双方经评审后合格的观测数据和成果提交建设单位和评估单位进行协调处理。8、CP控制网测量8.1 CP控制网平面测量CP基桩控制网的主要技术指标见下表规定：控制网名称测量方法方向观测中误差距离观测中误差相邻点的相对点位中误差同精度复测坐标较差CP平面网自由测站边角交会1.81.0mm1mm3mm8.1.1 CP布网形式根据京沪总指的文件要
22、求,CP平面控制测量应当采用交会方法施测,不得使用导线法进行测量。其测量布网形式如下图所示,点间距60m左右,线路左右对称布设,采用自由站点边角交会法进行观测。8.1.2 CP网点的布设根据时速200公里及以上铁路工程基桩控制网（CP）测量管理办法（铁道部2008铁建设80号）的要求,CP控制点应设置强制对中标志,标志几何尺寸的加工误差不大于0.05mm,安装精度应满足下表要求CP标志重复性安装误差互换性安装误差X0.3mm0.3mmY0.3mm0.3mmH0.3mm0.3mm8.1.2.1路基部分DK1276+506DK1277+301段为昆山路基实验段,部分地段接触网杆已经施工,为了统一设
23、置CP标志,准备在线路两侧的接触网电杆底座附近使用钢筋混凝土成对浇筑CP基桩,基桩直径不小于20厘M,埋深不应小于80cm,基桩上所埋设基座的顶面一般高于外轨轨顶面30厘M左右,相邻两对基桩间距60m左右,基桩的周围必须进行夯实并静置一定时间确保基桩的稳定性。如采用横插式基座,则待基桩稳定后,在基桩靠线路一侧合适位置开孔,孔径和孔深根据棱镜销件的直径和长度确定,然后使用快干砂浆或者锚固剂埋设棱镜基座。如采用立式基座,则在基座顶面埋设棱镜基座,方法同横插式基座,基座埋设完成外露长度一般不应大于2mm。待砂浆或锚固剂稳定凝固后,基座稳定后,就可以安放棱镜,开始观测。路基CP点埋设示意图8.1.2.
24、2桥梁部分根据本标段的工程特点,我工程部桥梁工程的CP点布设在防撞墙的内侧或上顶面,在桥梁防撞墙施工完成后,用电钻在需要埋设CP点的地方钻孔,然后埋设供安装棱镜用的套筒,并用胶结剂进行固定,确保棱镜在进行整平对中后位置的唯一性。套筒埋设完成后,套筒外露部分不大于2毫M,待砂浆或锚固剂稳定凝固后使用。桥梁CP点埋设示意图8.2 CP点号编制原则按公里数递增进行编号,为便于测设与无砟轨道测量施工配套并便于输入操作的方法,即所有位于线路左侧的点,使用01,03,05.等单号,位于线路右侧的点,使用02,04,等双号,如1278304,1278表示DK1278+,3表示CP,04表示CP点序号。8.3
25、CP测量方法及精度要求8.3.1仪器精度要求根据CP测量的精度要求,CP基桩控制网测量必须使用高精度全站仪,全站仪的测角精度不得大于 1；测距精度不得低于1mm +2ppm；应带目标自动搜索及照准目标（ATR）的功能。每台仪器配置14个棱镜。本标段拟采用徕卡全站仪,棱镜采用原装进口的棱镜。观测时采用CPIII DMS 数据采集专用软件自动记录CP基桩控制网测量过程中的各类原始数据,并分类进行保存和管理。在观测时应符合以下要求：采用全站仪机载软件进行CP控制点自动观测数据采集；采用自由设站、边角联合、多测回正倒镜的全圆观测的方法采集数据；采集过程中建立严格的实时质量控制体系,实时检核各项限差,对
26、不合格超限的数据要求重测；按照CP控制网外业数据采集限差的要求,对采集数据进行筛选,最终将符合规范要求的质量合格的CP控制网观测数据保存在规定的数据文件中；同时自动保存观测过程中的所有原始观测数据,供事后溯源分析；观测数据文件导入无砟轨道CP网数据处理系统软件（CP Data Adjwstment Software）时, CP网数据处理系统软件还要按照相关的限差规定,对原始观测数据进行再次的检查和筛选,保证最终参与CP平面控制网的平差计算的观测数据是满足各项限差规定的合格的数据。8.3.2 CP基桩控制网测量方法目前常用的CP基桩控制网测量方法有两种,其区别主要是每测站观测点数、观测距离和搬站
27、的距离不一样。根据德国的无砟轨道技术,CP基桩控制网测量方法采用自由测站进行测量,每测站观测6对 CP点,测量时应保证每个CP点至少在不同的测站上被测量3次,见下图。每测站重复观测4对CP点,保证每测站观测距离不大于150M,相邻两测站距离不大于120m。我国的京津城际、武广、郑西等无砟轨道都采用这种方法进行CP基桩控制网的测量。这种方法的优点是每次搬站距离较远,观测速度比较快。缺点是由于观测距离比较长容易造成观测数据超限或者因观测数据质量不好而造成精度不够而无法通过评估。如果考虑每个测站观测24对CPIII点,观测距离可以控制在90M左右,因而搬站距离应限制在60M。这种方法的缺点是测站数增
28、加,工作量业相应增加。但虽然测站数增加了一倍,工作量增加了近三分之一,但每个CPIII点在不同测站被观测了4次,网强度增加,观测距离缩短,观测数据质量更有保证,返工量大大减少,可能更有利于CPIII建网的质量和速度。为了我工程部计划在实验段施工时进行两种方法的精度和功效的对比,以确定最可行高效的方法。在每次测量开始前在全站仪初始行中输入起始点信息并填写自由测站记录表。测量根据2组完整的测回。（1）外业观测注意事项：应尽量选择无风的阴天进行；应完全避开日出,日落、日中天的前后1小时的时段进行观测；如果允许,首先应选择夜晚无风的时段观测。（2）水平角测量的精度测量水平方向：2-3测回。测量测站至C
29、P标记点间的距离：2-3测回。全站仪应配套自动气象改正设备,如没有自动气象改正设备,必须观测时在全站仪上实时正确输入气温、气压。方向观测各项限差不应超过下表的规定,观测最后结果按等权进行测站平差。CP平面网水平方向观测技术要求经纬仪类 型测回数半测回归零差（）不同测回同一方向2C互差（）同一方向归零后方向值较差（）2C值（）DJ05369615DJ 1499615注：DJ05为一测回水平方向中误差不超过0.5的经纬仪。对同一测站的同一边长测距互差不大于1mm。CP平面网水平方向观测技术要求控制网名称测回盘左和盘右半测回距离较差测回间距离较差CP平面网31mm1mm距离的观测应和水平角观测同步进行,并由全站仪自动进行。（3）测量中点位横向允许偏差不大于3mm。（4）平面测量可以根据现场实际情况分段
