徕卡全站仪和电子水准仪在高速铁路CPⅢ控制网复测中的应用

引文格式： 刘士旬. 徕卡全站仪和电子水准仪在高速铁路CPⅢ控制网复测中的应用[J].测绘通报，2015(2)：133-135.DOI:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0061

徕卡全站仪和电子水准仪在高速铁路CPⅢ控制网复测中的应用

刘士旬

(中铁六局集团有限公司工程设计院，北京 100036)

ApplicationofLeicaTotalStationandElectronicLevelinCPⅢControl

NetworkRetestofHigh-speedRailway

LIUShixun

摘要：CPⅢ控制网复测质量包含两方面的内容：一是保证复测的准确性；二是保证复测的可靠性。在合福客运专线六标的CPⅢ控制网复测中，平面网测量使用具有自动目标搜索、自动照准、自动观测和记录的智能型全站仪Leica TS30(标称精度：0.5″，0.6mm+1×10-6D)进行；高程网测量使用Leica DNA03电子水准仪(标称精度：0.3mm/km)进行。在此次高速铁路CPⅢ控制网复测过程中，通过采取各种切实可行的措施和方法，保证了复测的质量，完成了测量任务。

关键词：可靠性；重复性；互换性；同精度内插

中图分类号：P258文献标识码：B

一、概述

CPⅢ控制点一般布设于路基专用控制桩、桥梁防撞墙和隧道边墙内衬上，容易受到线上施工和构筑物沉降变形的影响。为确保CPⅢ控制点成果准确可靠，应根据工程进展情况对CPⅢ控制网进行定期的复测和维护。

高速铁路CPⅢ控制网共需复测两次：第一次复测为轨道板道床施工前；第二次复测为轨道精调和工程静态验收前。CPⅢ控制网的复测内容包括CPⅢ平面控制网复测和CPⅢ高程控制网复测两部分。

二、复测原则

CPⅢ控制网复测的总体原则是：采用与建网相同的技术要求和作业方法进行；在各区段测量完成，平差合格后对CPⅢ点复测与原测成果的坐标进行比较(较差应≤±3.0mm)，对相邻点的复测与原测坐标增量进行比较(较差应≤±2.0mm)；超限时应结合线下工程结构和沉降评估结论分析判断超限原因，确认复测成果无误后，采用同精度内插的方式更新成果。

三、CPⅢ控制网复测中采取的各种措施

1. 选用高精度的测量仪器

CPⅢ控制网复测尽量选用标称精度高的仪器进行。平面网测量可使用瑞士徕卡公司生产的智能型全站仪如LeicaTS30(标称精度：0.5″，0.6mm+1×10-6D)、LeicaTCA2003(标称精度：0.5″，1mm+1×10-6D)、LeicaTCRP1201+(标称精度：0.5″，1mm+1.5×1×10-6D)；高程网测量则使用LeicaDNA03电子水准仪(标称精度：0.3mm/km)。如图1所示。

图1

这些仪器都是经过实践检验的高精度、高稳定性的仪器，能够保证测量数据的精度和可靠性，更好地避免测量中的粗差，保证复测与建网成果的一致性。

2. 对预埋标具进行细致检查

复测前派专人对CPⅡ加密点、二等水准点及CPⅢ点预埋标具进行细致检查，对被破坏的点位应及时在原位置附近恢复，并做好详细记录，保证现场点位的唯一性、完好性，保证测量杆插入后和预埋件能紧密贴合。这是保证CPⅢ控制网复测效率和精度的有效手段之一。

3. 对 CPⅡ及水准加密网数据进行复核

CPⅡ及水准加密网数据是CPⅢ控制网复测成败的关键。在使用这些数据进行约束前一定要保证其准确性。使用SYADJ软件对内符合精度高、可靠的CPⅢ控制网测量数据通过约束CPⅢ点反算出CPⅡ加密点的坐标和水准加密点的高程，并进行检核；对于采用GPS测量方法测定的CPⅡ加密点，还可使用全站仪进行边角关系检核。

4. 对棱镜杆和水准杆进行检验

使用合格的棱镜杆和水准杆是保证点位测量精度和点位互换性的前提。将重复性和互换性超过0.4mm的棱镜杆、超过0.2mm的水准杆去除。

5. 对 CPⅡ加密点基座和棱镜进行检验

CPⅢ控制网复测最好使用建网时所用的CPⅡ加密点基座和棱镜。若不具备条件，也要与建网单位使用的CPⅡ加密点基座和棱镜进行检验、比对、改正。对与建网时高度不一致的基座进行加工处理，保证CPⅡ加密点棱镜中心与建网时一致；对与建网时常数不一致的棱镜在使用时输入棱镜常数，保证测距与建网时一致。只有这样才能更好地消除复测与建网的系统误差，与建网的成果符合。

6. 建立试验段

CPⅢ控制网复测工作开始后首先选取3km作为试验段。一方面对参加测量的人员进行培训，使相关人员尽快熟悉和掌握所从事的测量工种与任务；另一方面对测量的数据及时进行平差处理、成果比对，发现并消除复测中存在的问题，排除复测中存在的系统误差。

7. 严格执行测量标准

CPⅢ控制网复测时要严格执行建网时的技术要求甚至要高于建网要求。只有这样才能获取合格的数据，保证测量成果的准确性，通过消除系统误差达到与建网数据的高度符合。在CPⅢ控制网的测量中做到以下几个要点：不要勉强进行测量，数据采集困难时不能保证精度；确保全站仪或水准仪视线不受遮挡；确保棱镜杆或水准杆安装到位；确保全站仪或水准仪稳定；每天测量工作开始前对测量仪器进行必要的检校。

8. 坐标更新后进一步检核

复测成果与建网成果比对后，对于较差超限，成果需要更新的点位要核对预埋标具检查记录，并再次到现场对预埋标具进行检查。若点位确实破坏、损毁，则在报告中加以说明；若点位没有明显痕迹，测量杆插入后和预埋件能紧密贴合，则使用全站仪利用新、旧坐标分别进行自由设站检查坐标不符值情况，确保更新成果的真实、可靠。

四、工程应用

合福客运专线六标施工里程为DK212+276.35～DK249+236.5，全部采用CRTSⅡ型双块式无砟轨道施工。本次CPⅢ控制网的复测分4个段落进行，现在以DK240+860.000～DK249+236.500段CPⅢ控制网复测为例来说明复测情况。

1. 准备工作

对该区段的预埋标具进行细致检查，发现共有20个点的标具出现不同程度的损毁，其中2个点的标具严重破坏，须进行重埋。

本区段的CPⅡ加密网和二等水准加密网经过复测采用原成果。使用CPⅢ测量数据反算检核，也没有发现变化，用原成果进行约束。

2. CPⅢ控制网复测情况

CPⅢ平面网测量使用LeicaTS30全站仪配合测量手簿进行，采用自由设站边角交会法；高程网测量使用LeicaDNA03电子水准仪进行，采用矩形环单程水准网法。

本区段CPⅢ平面网共观测CPⅢ控制点298个，联测CPⅡ加密控制点20个。其自由网平差和搭接前约束网平差的各项精度指标均满足规范要求(见表1)。本区段CPⅢ高程控制网共观测CPⅢ控制点302个，联测二等水准加密点6个，构成150个闭合环，各项精度指标均满足规范要求(见表2)。

表1　平面网平差后技术指标统计表

表2　高程网平差后技术指标统计表　 mm

CPⅢ点复测与原测成果的坐标较差超限点共有20个，相邻点的复测与原测坐标增量较差超限的边共有44条，经核对预埋标具检查记录和再次现场核查发现超限点均为施工现场施工导致的破坏或毁损的点，其余均满足限差要求，根据相关规定要求，本区段CPⅢ点控制网的超限点采用复测成果，其余点采用建网成果。

3. CPⅢ控制网复测结论

本测区CPⅢ控制网布设、观测、数据处理和平差符合《高速铁路工程测量规范》(TB10601—2009)等相关规范规定要求，可以使用本次复测的坐标成果进行轨道精调施工。

五、结束语

CPⅢ控制网复测的质量直接关系到无砟轨道道床施工和轨道精调的精度和效率。从本文复测过程来看，选择合适的测量仪器(如徕卡公司生产的高精度测量机器人和电子水准仪)，通过采取一定措施和方法，可以保证测量点位的稳定可靠、保证起算数据的可靠、保证测量数据的准确，消除与建网的系统误差，能够保证CPⅢ控制网复测成果质量满足下一工序施工的需要。

参考文献：

[1]中华人民共和国铁道部.TB10601—2009高速铁路工程测量规范[S].北京：中国铁道出版社，2009.

[2]国家测绘局.GB12897—2007 国家一、二等水准测量规范[S].北京：中国标准出版社，2007.

[3]中华人民共和国质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.GB/T18314—2009全球定位系统(GPS)测量规范[S].北京：中国标准出版社，2009.

(本专栏由徕卡测量系统和本刊编辑部共同主办)