高速铁路精密工程测量技术标准的研究与应用

梁武举

（尉氏县规划园林局，河南尉氏 475500）

高速铁路精密工程测量技术标准的研究与应用

梁武举

（尉氏县规划园林局，河南尉氏 475500）

高速铁路精密工程测量技术是高速铁路成功建设的关键技术之一。本文首先分析高速铁路测量工程的主要内容及工程的测量目的，然后阐述高速铁路轨道铺设的主要要求，最后提出高速铁路建设中精密工程测量技术的具体应用策略。

高速铁路；精密工程测量技术标准；应用

1 高速铁路精密工程测量概述

1.1 高速铁路精密工程测量的主要内容

在高速铁路建设过程中，精密工程的测量工作在铁路勘测的设计、施工、验收及维护过程中被广泛使用，高速铁路精密工程测量工作贯穿于高速铁路建设的整个过程，对提高工程质量具有重要意义。其测量内容包括高速铁路平面高程控制的测量、对铁路运行维护的测量及对施工轨道的测量等多个方面。在工程设计、施工、验收及维护过程中，精密工程测量是保证高速铁路整体质量的重要依据，因此，相关测量人员要严格按照规定开展精密工程测量工作。

1.2 高速铁路精密工程测量的目的

高速铁路建设工作设计有多个环节，但从总体上来说，任何一个环节的工作目的均在于确保工程建设的整体质量，保证铁路的安全。高速铁路精密工程测量也不例外，其测量目的也在于保证高速铁路建设的整体质量。作为高速铁路建设过程中的一个重要环节，精密工程测量主要依据工程的实际情况，合理设计各级平面高层控制网，然后在各级精密测量网的控制下，保证工程建设中各个环节的有效实施，完成高速铁路建设的最终目标。鉴于高速铁路建设工作的较高要求，在具体开展高速铁路精密工程测量的过程中，首先，施工人员必须依据工程的实际情况，合理设计线型及线路，严格按照设计要求施工。其次，为保证轨道自身的平顺性，要确保测量精度保持在毫米级的范围内，为车辆行驶的安全性及舒适性奠定基础。

2 高速铁路轨道铺设的精度要求

高速铁路轨道铺设的精度决定了铁路整体的平顺性，因此，在高速铁路建设过程中，要关注轨道精度是否满足要求。由于铁路建设涉及的施工环节较多，因此轨道铺设精度问题要从多方面考虑。其中，轨道的内部几何尺寸所涉及的各项参数，决定了轨道的实际形状及轨道的平顺度。因此，考虑轨道铺设精度要首先考虑轨道的内部几何尺寸，严格按照国家提出的硬性标准来确定精度偏差。其次。在考虑轨道铺设精度的过程中，要重点考虑轨道的外部几何尺寸，即关注轨道在空间三维坐标系中的具体坐标及高程。轨道的外部几何尺寸是轨道建设过程中轨道建设空间定位的重要依据。在确定轨道外部几何尺寸的过程中，工作人员需要从以下两个方面来考虑：第一，要确保轨道的定位与路基、桥梁、隧道及站台等位置保持相互协调；第二，要严格控制偏差，使轨道外部几何尺寸中涉及的数值偏差严格控制在规定的偏差范围内。

3 高速铁路精密工程测量技术标准的研究及应用

3.1 高铁控制网的布设方案

我国高铁轨道测量平面控制网是以ITRF2005为基础建立起来的，所参考的椭球体为西安80或者北京54。根据地区的具体情况，可选择抵偿带坐标系统、任意中央子午线系统及其UTM投影平面，而此平面控制网又具体分为以下三级［1］。

3.1.1 CPⅠ。通过B级GPS静态测量进行布设的方式，在设计过程中，网点间距约为50～100km，在连测基准网点设置完毕的基础上，每隔3～4km需再布设一个单点，即使是在布设相对困难的地段，点间距也不得小于1 000m。在特大桥梁或者特长隧道处，应结合具体实际情况增设相应的CPⅠ控制点，同时，确保相邻点之间具备良好的透视性，各个透视点之间需具备一个相邻的透视方向，最终达到“三网合一”的目标。在转换关系的简化问题上，需要考虑CPⅠ控制网至少联测三个国家或者是城市的控制点。CPⅠ控制网的作用主要为工程勘测、施工及运维提供准确的坐标基准。

3.1.2 CPⅡ。在工程勘测与施工过程中，需要建立CPⅡ，即CPⅡ主要为工程勘测与施工提供基准，在布设过程中，可采用全站仪或者是C级GPS静态控制测量相结合布设的方法。具体网点的间距约为800～1 000m。需要注意的是，布设相对困难的地段网点间距不得低于600m。网点的布设要依据线路的走向来设置，线路中线与布设位置之间的间距为50～100m。在设置网点时，需考虑布设点的具体位置是否为符合要求的最佳地点。

3.1.3 CPⅢ。第三级控制网的主要作用是为高铁轨道铺设及运营提供良好的控制基准，其是在CPⅡ的基础之上建立起来的。在具体设置时，其平面常采用岩线路两侧布设五等导线测量的方式进行设置。高程控制选用三等水准，具体控制点采用嵌入式，要保证嵌入墙体侧面的点位与高程位置均高于高铁轨道标记螺栓前缘的上侧。

现阶段，我国高铁高程控制网多采用分级布网、逐级控制的形式布设，具体要求为以二级水准路线联测每间隔50～100km布设基岩标，保证其与中心线路的距离为200m。在具体布设过程中，需联测至少两个国家的不低于二等的水准点，以确保将高程统一在国家85高程系统中。保证轨道的实际参数与设计目标之间的偏差在规定的最小值范围内，同时，轨道的铺设施工与线下工程路基、桥梁隧道、站台等施工放样之间是在各级平面高程控制网结合的测量系统下来完成测量的，在分级控制原则下建立起来的高速铁路测量控制网，保证了轨道与线下工程路基、桥梁隧道、站台间空间位置高程的匹配协调。

3.2 无砟轨道安装中的精密测量

3.2.1 加密基桩的测量。无砟轨道安装测量过程中，要按照CPⅢ对基桩进行加密处理。

3.2.2 安装测量。在无砟轨道安装过程中，具体安装测量工作包括以下几个方面：轨道底座施工测量、轨道板安装测量、轨排测量、支撑层施工测等。

3.2.3 衔接测量。无砟轨道安装中的衔接测量要求先设置贯通作业面，然后以此为依据设置高程控制点及共用中线。

3.2.4 线路整理测量。在开展轨安装实际测量之前，应首先对CPⅢ控制点进行复测，在需要设置临时辅助轨道基桩时，可将CPⅢ控制点作为线路中心线与基准点测设依据。

3.2.5 铺设竣工测量。在无砟轨道铺设之前，首先要对轨道闲暇构建筑进行变形评估，以帮助确定最佳铺设时间。通过建立水平位移和垂直位移监测网的方式对线路以下的构建建筑物变形情况进行检测控制。竣工测量的具体内容包括：线路中线位置测量、钢轨轨面高程测量、点坐标、扭曲、水平测量等，具体的测量步长应为一个轨枕间距［2］。

3.3 精密测量的精度控制要领

为保证精密测量的精度，要注意测量仪器误差控制。具体要求为：在进行测量作业中要选用测量精度高的全站仪测量，确保测量角度小于等于一度，保证测距的标称精度在具体的规定范围内。每次使用全站仪前要进行校准，在每次测量前要对水平传感器进行校准，使测量偏差值在0.3mm以内。在完成测站布设精度控制工作后，测站设立完毕，要对其精度及所用的CPⅢ控制点精度进行详细的观察，在发生偏差较大的情况下，应准确找出原因并进行补测。当遇到控制点发生严重位移的现象时，要将该点位剔除，以确保测量精度的准确性。在现场控制过程中，要对CPⅢ控制点进行有效校对，以保证其准确性。

［1］安国栋.高速铁路精密工程测量技术标准的研究与应用［J］.铁道学报，2010（2）：98-104.

［2］王海峰.高速铁路精密工程测量技术标准的研究与应用［J］.中小企业管理与科技，2014（7）：310-311.

Research and Application of Technical Standards for High Speed Railway Precision Engineering Survey

Liang Wuju
（Weishi Planning Bureau of Landscape Architecture,Weishi Henan 475500）

High speed railway precise engineering survey technology is one of the key technologies of high speed rail⁃way construction.This paper first analyzed the main content and purpose of measuring engineering of high speed rail⁃way engineering measurement,and then described the main requirements of high-speed railway track laying,finally put forward the specific application strategy of measurement technology and precision engineering in high speed rail⁃way construction.

high speed railway；technical standard of precise engineering survey；application

U212.2；U238

A

1003-5168（2017）08-0119-02

2017-07-01

梁武举（1980-），男，大专，助理工程师，研究方向：测绘。