精密工程控制测量在高速铁路建设中的应用

【摘要】众所周知，高速铁路在其运行过程中速度极快，一般时速可达每小时250千米以上，因此要求其铺轨必须具有极高的平顺性，这就需要在铺轨过程中精确控制几何参数，也就需要精密控制测量系统。高速铁路精密工程测量技术体系已经在我国铁路建设中占有重要地位，对我国铁路建设及铁路施工的发展也起到了关键作用。

【关键词】高速铁路;精密工程测量技术

由于采用铁路运输不仅速度快，而且安全，所以高铁项目建设迅猛。但高速就要通过较高的轨道平顺质量保证，而达到这样的平顺性，就需要采用无砟轨道。从过去的经验分析看，铺设无砟轨道对轨道质量有严格的要求，为达到所要求的高质量，需要较高的精密工程测量技术。基于此，本文就高速铁路精密工程测量技术的标准进行了研究，并就其应用进行了探讨。

1、高速铁路精密测量技术简介

1.1精密测量的主要内容

高铁精密工程测量技术在高铁建设过程中占有重要地位，其研究内容涉及到项目的全过程。从勘测设计到施工再到铁路竣工后的验收、监测等工作，都需要高质量的精密工程测量技术，运用好这一技术可以极大地提高我国铁路工程质量。为使这项技术运行好，首先必须了解高速铁路精密工程测量技术的主要内容，主要包括高速铁路平面高程控制测量、在施工过程中测轨及施工结束后维护轨道所需的测量等方面。鉴于其技术要求极高，在铁路运输中占有举足轻重的地位，因此，施工人员应根据有关法规和规范的要求，开展精密工程测量工作。

1.2运行精密测量技术的意义

建设高速铁路需要多方面的工作，我们要保证所有相关工作的质量，因为一旦某个环节出了问题，就会影响整个铁路的安全。在这些措施中，有必要特别注意高速铁路精密工程的测量工作。我们可以根据所建精密工程测量的实际情况，设计出各种合理的平面高程控制网，并根据这些高精度控制网的交互作用，保证整个铁路工程各环节的正常实施，从而提高高速铁路建设的质量。由于对高速铁路施工提出了很高的要求，因此在进行高速铁路精密工程测量时，必须根据工程的实际情况，设计出合理的线路，并严格地按照设计方案施工，不仅可以保证高速铁路轨道的平顺性，而且可以保证车辆的安全运行和乘客的舒适。

2、确保精密测量精度的要求

由于高速铁路精密工程测量技术占据了整个工程质量的重要位置，所以在施工过程中，尤其要注意铺设高速铁路轨道的准确性，保证与设计线型的一致性。因为高速铁路在施工过程中会受到多方面的影响，因此在施工中需要考虑多方面因素。由于铁路轨道内部尺寸对轨道的实际形状和平顺性具有重要影响，因此在进行轨道测量时，应准确地测量其内部尺寸，若有数值偏差，则应严格按照国家标准的数值偏差合理地控制精度偏差;此外，还应充分掌握轨道外部尺寸。由于铁轨的外部尺寸将直接影响其铺设定位，因此在测量外部尺寸时，需要特别考虑到铁轨定位、路基以及在铺设过程中可能出现的隧道、桥梁和中间站的位置。唯有使这些位置相互协调，并对测量过程中的误差进行严格的控制，才能更好地保证铁路铺轨的准确度和运行过程的平稳。

3、精密测量技术的应用

3.1高铁控制网的布设方案

因为投影变形会带来误差，所以在选择高速铁路测量平面控制网时，需要根据实际施工的地理条件来确定补偿带坐标系统、任意中心子午线系统和UTM投影平面。我国高速铁路工程建设的平面控制网络分为CPⅠ、CPⅡ和CPⅢ。CPⅠ是基础平面控制网，主要利用GNSS静态B级测量技术处理，CPⅠ在施工过程中主要提供首级控制参数。CPⅡ主要是为了对工程勘察和施工进行标定，在设置其网点时，应特别考虑所设的网点是否为符合整个工程的最佳位置。

建立CPⅢ是为了保证铺设高速铁路的轨道，并在运行过程中提供良好的控制基准，而建立良好的CPⅢ则需要在CPⅡ建设良好的条件下进行，此外还要保证相邻网点的通视性。实际测量值也应与设计方案的误差相一致，尽量减小误差。在此基础上完成了三方面的布置方案，才能为整个高速铁路的工程质量打下良好基础。

3.2在轨道施工中的应用

目前国内高速铁路在轨道建设过程中普遍采用无砟轨道，这对轨道的精密工程测量技术提出了更高的要求，有必要对此进行深入的研究。从已有的研究成果来看，精密工程测量技术在进行无定轨测量时，需要特别注意以下几个方面。一是对加密基柱的检测，在进行无砟轨道加密基础柱的安装及检测时，必须严格按照CPⅢ要求施工。第二，在无砟轨道的安装过程中，要特别注意对其安装的几个方面进行测量，分别是轨道底座的安装，轨道板与支撑层的安装测量。在连接过程中，还要注意无砟轨道所需的测量，最后要注意线路的整体性测量，在CPⅢ测量前，要保证线路中心线和基准点的测量都达到了CPⅢ要求的范围，然后再对CPⅢ进行线路中线和基准的测量。

3.3测量的精确度得到严格控制

开展高速铁路精密工程测量时，必须严格控制精密测量精度，在测量过程中产生的误差要严密平差。在作业前应合理划分作业区段，优化配置测量仪器。选择测量仪器时，一定要选择测量精度高的能自动搜索、照准、跟踪目标的全站仪或测量机器人进行测量，棱镜也应使用CPⅢ专业棱镜。采集的数据要进行约束三维平差， 通过平差获得相应的精度的坐标及高程值。为保证精密工程测量技术的准确性应加强控制点复测和联测，保证控制点精度。CPⅢ控制点在现场施工过程中，應不时进行校验，以进一步保证精确测量的准确性。

结语：

通过上述内容的分析，可以看出高速铁路精密工程测量技术在高速铁路建设中占有重要地位，它能确保高速铁路工程设计合理与否，施工能否正常顺利。所以在进行精密工程时，必须全面地掌握高速铁路的实际工程施工情况，测量结果也必须满足工程设计方案的要求。同时，对高速铁路精密工程测量技术也应做进一步的研究，使之能适应我国经济发展的需要，从而进一步推动我国铁路事业的发展。

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作者简介：

叶志刚（1980-），男，实验师，研究方向：摄影测量与工程测量。