CPIII 测量技术应用

梁 宇

(安达市农村公路管理站)

1 概 述

随着高速铁路的快速发展，目前我国的高速铁路规划网正以迅雷不及掩耳之势建设中，而高速铁路中CPIII 的控制测量显得尤为重要，CPIII 控制网是设计院提供的CPI、CPII控制点同级加密约束的结果，CPIII 测量精度的高低直接影响线上整体工程的定位，直至影响列车的运行速度。CPIII测设可以说是高铁测量技术工作中的重中之重。本文将CPIII 控制测量的整体流程和自身工程的实际情况进行了详细的叙述，在实际测量过程中克服了种种外界因素，摸索出了自身操作的一些弊病，逐渐掌握了一套完善的测量体系，因此具有一定的理论指导意义。

2 测量方法

2.1 平面部分

(1)测量方法

按规范要求，平面数据的采集使用测量机器人及配套的外业数据软件，使用自由设站后方交会的方法自动采集。自由设站的设站距离为120 m 时，每个自由设站应观测12 个CPⅢ点，全站仪前方和后方各6 个(3 对)CPⅢ点，每次测量应保证每个CPⅢ点被测量3 次以上。测量方法见下图1 所示。

CPⅢ控制点距离为60 m 左右，且不应大于70 m，观测CPⅢ点允许的最远的目标距离为150 m 左右，最大不超过180 m。

对于自由设站测量较为困难的地区(如连续梁)，自由设站的设站距离可以为60 m，可适当增加CPIII 点对间距，但最大不超过100 m，优先考虑布设在桥梁支座上方。CPIII纵向间距超过80 m 时应采用4 对(8 个)点测量模式，测站前后各4 个(2 对)CPⅢ点，每次测量应保证每个CPⅢ点被测量4 次以上。

图1 CPⅢ控制网自由设站边角交会网示意图

测量前应记录每个测站的温度、气压，并将温度、气压输入仪器进行改正。对于线路有长短链时，应注意区分重复里程及标记的编号。

主要观测技术要求如下表:

表1 水平方向观测的技术要求

表2 距离观测技术要求

表3 CPⅢ控制点的定位精度要求

(2)与CPI/CPII 控制点联测

①与CPⅠ、CPⅡ控制点联测，一般情况下应通过3 个或以上线路上的自由设站进行联测，见下图2 所示。联测高等级控制点时，应最少观测3 个完整测回数据。

图2 与CPⅠ、CPⅡ控制点联测示意图

2.2 高程部分

CPⅢ点与CPⅢ点之间的水准路线，采用下图6 所示的水准路线形式进行。

测站数为偶数，一般为6 或8 个。由往测转为返测时，两支标尺应互换位置，并应重新整置仪器。

图3 与CPⅠ、CPⅡ控制点联测示意图

图4 CPⅢ点与CPⅢ点之间的水准路线示意图

3 CPⅢ控制网区段的划分和区段之间的连接

CPⅢ控制网的区段定义为在上一级控制网点约束下进行本次平差计算的CPⅢ网的范围。CPⅢ控制网(包括平面网和高程网)可分区段分别进行观测和平差计算，区段的长度不宜低于4km。CPⅢ平面网区段的两端必须起止在上一级控制网点(CPⅠ或CPⅡ)上，而且应保证有连续的三个自由设站与上一级控制网点联测。CPⅢ高程网要满足区段中联测的上一级水准点的数量不得少于3 个而且CPⅢ高程网区段的两端必须起止在上一级水准点上。

4 CPIII 网测设过程注意事项

4.1 埋设桩位的影响

CPIII 的测量在初期应该对测量里程内所有的CPI/CPII以及CPIII 桩点进行检查，查看位置、质量、固定程度。CPIII的位置在规范中有距离不大于70 m(特殊地段为80 m)，一对点之间的距离差不大于1 m。CPIII 桩点的好坏直接影响测量精度。CPII 的布置800 m 左右间隔布设，要考虑联测3对CPIII 点的需求，与CPIII 的斜距也要在300 m 之内，充分考虑角度、方向、距离带给CPIII 实际测量和对精度的影响。大家可以去参考《高速铁路工程测量规范》(TB10601－2009)。

4.2 测量仪器的检校

测量前要对仪器进行检查，主要包括全站仪(查看补偿值是否在规范之内，ATR 自动照准是否打开)、棱镜(要安照每两个棱镜效验一次，其精度要在1 mm 之内)、脚架(要选质量重的，木质的，主要是防风之用)、温度计(首先对其校准，简单的校准办法是先用冰水混合物实验，合格后用人的体温实验。通常一盒普通温度计20 只能有5 只左右可以用于测量)、水准仪自然是检查i 角。

4.3 外界因素的影响

CPIII 的外业测量精度要求极高的，任何偶然和必然的因素都要可能影响到一段甚至整体精度的准确性，要充分考虑阳光、温度、天气、湿度等自然因素和人为因素(如震动)对其产生的影响。测量之前要先安排好测设的组织计划，不要因为组织不合理耽误测量及施工。测量过程要按照事先安排有条不紊地进行，充分考虑测量过程中所能遇到的一切意外情况，特别是夜间工作所带来的影响更要一一克服。

4.4 数据处理的要求

数据处理前，对外业数据及观测记录进行检查，确保无点名及其它记录错误方可进行平差。为保证所采用的数据既与轨道板精调时相稳合，又能满足长轨精调对平顺性的要求，有利于轨道精调。

数据处理工作一定要和测量结果形成及时的连续，对原始数据进行细致的检查，包括手工输入的点号、测站数、与CPI/CPII 之间联测以及特殊地段的测站到点号的距离要求。修改后通过软件平差处理，各项限差超限的数据要及时分析原因，对需要重复测量的点号测站数要谨慎挑选，每一站的测量都有可能牵动整体的精度走向，确定测站后要马上组织人员进行二次测量，不可待滞邂逅，果断可谓是成败的关键。

［1］ 高速铁路工程测量规范(TB 10601－2009)［S］.

［2］ 国家一、二等水准测量规范(GB/T 12897－2006)［S］.

［3］ 工程测量规范(GB 50026－2007)［S］.

［4］ 精密工程测量规范(GB/T 15314－1994)［S］.

［5］ 全球定位系统GPS 测量规范(GB/T 18314－2009)［S］.

［6］ 哈大铁路客运专线CPⅢ控制网测量作业指导书.