第一篇：高鐵精密測量

（1)三網合一：確定了無砟軌道鐵路工程控制測量“三網合一”的測量體系。即勘測控制網、施工控制網、運營維護控制網成為 “三網”,三個階段的平面和高程必須采用統一基準，即稱為“三網合一”。

（一）、“三網合一”的內容和要求

1、“三網”高程坐標系統的統一

在無砟軌道的勘測設計、線下施工、軌道施工及運營維護的各階段均采用坐標定位控制，因此，必須保證“三網”高程坐標系統的統一，各階段的工作才能順利進行。

2、“三網”起算基準的統一

“三網”平面測量應以基礎平面控制網CPⅠ為平面控制基準，以二等水準基點為高程控制測量的基準。

（2）軌排粗調 《測規》“7.6.2 軌排安裝前應測設加密基樁，加密基樁宜設于線路中線上。7.6.3 軌排粗調應以加密基樁為調整基準點。” 雙塊式軌排可分為現場組裝及預組裝，但不論何種方式，軌排的調整均為測設軌道的中心線，使軌排的中心線與線路中心線重合。為方便施工，直接在線路中心線上測設加密基樁，方便軌排調整。

因為軌排粗調只需軌排大概就位，方便上層鋼筋的綁扎，防止精調后上層鋼筋綁扎擾動軌排，故粗調軌排時，軌排中線放樣誤差應不大于5mm；鋼軌內軌頂面高程放樣誤差應不大于2.5mm。精調使用軌檢小車配合全站儀進行。（3）軌排固定 《測規》“7.7.3 軌枕固定架支腳安裝測量方法及定位誤差如下： 在支承層線路中心線兩側測設固定架支腳，直線段縱向每隔3.25m安放支腳，曲線段兩支腳中心線與線路中心線保持垂直，外側兩支腳距離為3.25m，內側兩支腳距離應小于3.25m； 先通過CPⅢ控制點測設其中一個支腳的位置，再在該支腳上架設測量儀器測定其它三個支腳的位置。支腳間軸線平面X，Y方向定位限差應不大于0.5mm，高程限差不大于0.5mm。” CRTSⅡ型雙塊式無碴軌道的測量主要特點為通過CPⅢ點直接測設其支撐系統的支腳，不測設加密基樁，減少了一道測量工序，提高了精度控制。固定架安裝支腳間距應根據軌枕設計間距和工裝確定，根據旭普林公司現采用設備，軌枕間距650mm，一組固定架上5根軌枕，因此支腳間距為3.25m(4)軌道控制網CPIII：

沿線路布設的三維控制網，起閉于基礎平面控制網（CPI）或線路控制網（CPII），一般在線下工程施工完成后進行施測，為軌道施工和運營維護的基準。CPIII網按自由設站邊角交會方法測量。點間距為縱向60m左右、橫向為線路結構物寬度，測量精度為相鄰點位的相對點位中誤差小于1mm。

1)CPIII控制網的網形

測站間距為120m時，CPIII平面控制網測量網形示意圖如圖所示。

測站間距為60m時，CPIII平面控制網測量網形示意圖如圖所示。

高程控制網測量網形

由于CPIII高程網測量方法形成的四邊形閉合環（圖中空心箭頭組成的圖形）為規則的矩形，因此簡稱此方法為矩形法。矩形法CPIII高程網測量可只進行單程觀測。

矩形法水準測量閉合環的情況如圖所示。其中箭頭方向為高差傳遞方向。由圖可知，每相鄰兩對CPIII點均構成獨立的矩形閉合環，方便形成閉合差檢核，可靠性高。

（3）基樁控制網（CPⅢ）測量 布設條件：

CPⅢ的控制網測量應待線下工程沉降和變形滿足要求，且無砟軌道鋪設條件評估通過后進行；

對竣工的線下工程在鋪設無砟軌道前應進行平面線位的復測； 布設形式： 采用自由設站邊角交會法基樁控制網布設如下圖：要求大約每 60m設一對點

CPⅢ控制網應附合在CPⅠ、CPⅡ加密的高級控制點上，約相隔500～1000m在自由設站點上對附近的高級控制 點上進行方向、邊長聯測，以傳遞坐標，控制誤差積 累。當在自由設站點上不能直接觀測高級控制點時，可設輔助設站點，如下圖：

CPⅢ的觀測：

CPⅢ自由設站邊角交會控制網觀測宜采用帶馬達自動跟蹤功 能的全站儀，測角標稱精度不低于1″,測距標稱精度不低于 2mm+2ppm。按測角中誤差和測回數統計，觀測2個測回可達 到3.5″測角中誤差（實際觀測3個測回）；一測回中2倍照 準差變動不大于9″；

同一方向值各測回較差不大于6″；

同一方向距離值各測回較差不大于3mm。邊角交會控制網的數據處理：

按間接觀測平差計算，由已知點、觀測方向和邊長解算 設站點和CPⅢ點的近似坐標，列出觀測方向和邊長誤差 方程式，組成法方程式，結算坐標改正數

（三）CPIII控制網高程測量： 測量方法

每一測段應至少與3個二等水準點進行聯測，形成檢核。聯測時，往測時以軌道一側的CPⅢ水準點為主線貫通水準測量另一側的CPⅢ水準點在進行貫通水準測量擺站時就近觀測。返測時以另一側的CPⅢ水準點為主線貫通水準測量，對側的水準點在擺站時就近聯測。往測示意如下：

往測示意如下：

CPⅢ控制點水準測量應按精密水準測量的要求施測。CPⅢ控制點高程測量工作應在CPⅢ平面測量完成后 進行，并起閉于二等水準基點，且一個測段不應少 于三個水準點。精密水準測量采用滿足精度要求的 電子水準儀（電子水準儀每千米水準測量高差中誤 差為±0.3mm），配套銦瓦尺。

沉降變形監測方法

1、沉降觀測樁（點）采用水準儀外及全站儀進行監測。

2、沉降板采用水準儀進行監測。

3、單點沉降計采用振弦頻率檢測儀進行監測。

4、剖面沉降管采用剖面沉降儀進行監測。

5、位移監測樁采用全站儀進行監測。

6、測斜管采用測斜儀進行測試。

7、土壓力盒采用振弦頻率檢測儀進行測試。

8、錨索計采用振弦頻率檢測儀進行測試。

9、滲壓計采用振弦頻率檢測儀進行監測。

10、橋涵、橋梁、隧道沉降點采用水準儀進行監測。線、橋、隧沉降觀測頻率見規范要求，不再詳述。評估指南要求的工后沉降評估判定標準見規范要求。

? CPⅢ平面控制測量要求

1)CPⅢ平面控制網在施測前，應進行詳細的技術方案設計。技術方案設計的內容應包括以下內容：CPⅢ點的埋設與編號設計、與上一級控制點的聯測方案設計、CPⅢ觀測網形設計、測量方法與精度設計、所需要的儀器設備及其周期檢定計劃、內業數據處理方法設計、人員組織計劃、應提交的成果資料清單和質量保障措施以及安全生產的注意事項等。

2)CPⅢ平面控制網觀測前應做好以下準備工作：CPⅢ點的埋設與編號，全站儀、棱鏡、木質腳架、溫度計、氣壓計、外業采集軟件等測量儀器和設備的準備,人員的組織與分工，內業數據處理軟件的準備與培訓等。3)CPⅢ平面控制網的外業觀測應采用全站儀自由測站邊角交會的測量方法。觀測時，宜從區段的一端依次觀測至區段的另一端。

4)通視情況較好時，可按120m間距自由設站，每一測站應觀測6對CPⅢ控制點、每一CPⅢ點應保證有三個方向和三個距離的交會。通視情況較差時，可按60m間距自由設站，每一測站應該觀測4對CPⅢ控制點、每一CPⅢ點應保證有四個方向和四個距離的交會。

5)CPⅢ平面網水平方向觀測應滿足下列要求：

? 每測站CPIII控制點均應采用多測回全圓方向觀測法觀測。

同一測站的所有CPIII控制點可以一次或分組觀測；

? 分組觀測時應保證分組的零方向相同，且至少有一個CPⅢ點在兩組中均觀測。兩組

中，重復觀測的同一個CPⅢ點其歸零后的方向值較差應不大于6″。

? CPⅢ高程控制測量要求)CPⅢ高程控制網在施測前，應進行詳細的技術方案設計。技術方案設計的內容應包括：CPⅢ點的埋設方案與編號設計、與上一級水準點的聯測方案設計、水準路線設計、測量方法與精度設計、所需要的儀器設備及其周期檢定計劃、內業數據處理方法設計、人員組織計劃、應提交的成果資料清單和質量保障措施以及安全生產的注意事項等。)CPⅢ高程控制網觀測前應做好下列準備工作：CPⅢ點的埋設與編號，水準儀、水準尺、尺墊、木質腳架等測量儀器和設備的準備，人員的組織與分工，內業數據處理軟件的培訓等

3)CPⅢ高程控制網的外業觀測，應采用單程精密水準測量的方法進行；CPⅢ點與上一級水準點的聯測應采用獨立往返精密水準測量的方法進行。

4)CPⅢ點與CPⅢ點之間的水準路線，應該采用水準路線形式，以保證每相鄰的四個CPⅢ點之間都構成一個閉合環。

? CPⅢ高程網精密水準測量的主要技術標準

CPⅢ高程網水準路線的主要技術標準

CPⅢ高程網水準測量測站的主要技術標準

? 當橋面與地面間高差大于3m、地面上水準點高程無法直接傳遞到橋面CPⅢ點上時，應選擇橋面與地面間高差較小的地方進行CPⅢ點高程上橋測量。高程上橋測量可采用懸掛銦鋼帶尺水準測量的方法進行高程傳遞。懸掛銦鋼帶尺水準測量進行高程上橋測量的高差，應進行水準尺零點差改正、溫度改正、銦鋼帶尺的尺長改正。

? 當高程上橋測量困難時，可采用不量儀器高和棱鏡高的中間設站三角高程測量與幾何水準測量相結合的方法進行，就是在沒有儀器高和棱鏡高量取誤差的情況下，求出點A和點B的高差，其測量原理如下圖所示。

3.1 混凝土底座施工

混凝土底座施工工藝與雙塊式類似。在底座混凝土拆模24h后，方可進行凸形擋臺的施工。凸形擋臺施工前應精確測定位置，并對底座表面凸形擋臺范圍內混凝土進行鑿毛處理。凸形擋臺位置及外形尺寸應符合規定。

軌道板鋪設可按以下工段進行流水作業：①混凝土底座清理及灌注袋鋪設，②軌道板粗鋪，③軌道板精調固定，⑤水泥瀝青砂漿灌注及養護，⑤凸形擋臺周圍填充樹脂灌注。（1）底座清理、水泥瀝青砂漿注入袋鋪設

根據砂漿灌注厚度，選擇灌注袋。

砂漿灌注袋鋪放前，應清理底座混凝土表面，底座表面應無雜物、積水。

按設計位置在兩凸形擋臺之間的底座上放置軌道板支撐墊木，然后鋪放灌注袋，灌注袋應鋪放平整，在支撐墊木處先暫時折疊。

灌注口朝軌道外側，曲線地段灌注口均朝曲線內側。

（4）水泥瀝青砂漿灌注

水泥瀝青砂漿攪拌時的材料投入順序、攪拌時間及攪拌速度等指標應根據工藝性試驗所確定的參數進行設定。每罐拌制完成，按規定檢驗流動度、含氣量等指標。

灌注前，再次確認軌道板狀態，檢查灌注袋的位置。

砂漿宜勻速、連續注入，防止產生氣泡；當板邊砂漿灌注厚度達到施工控制值、且完全覆蓋軌道板底面后，結束灌注。

水泥瀝青砂漿采用自然養護，軌道板支承螺栓的拆卸應在水泥瀝青砂漿強度達到0.1MPa后才能進行。

填充樹脂應在現場配制，采用灌注袋灌注。

樹脂材料灌注應在軌道板下水泥瀝青砂漿灌注24小時并清潔、整理完畢后進行。

樹脂應緩慢連續注入，防止帶入空氣，保證灌注密實。

（6）軌排粗調

粗調機或人工粗調軌排，軌頂標高允許偏差為0，-10 mm，中線位置允許偏差為±5mm。

（9）軌排精調

首先檢查鋼筋的絕緣和綜合接地達到設計要求。用軌道幾何狀態測量儀儀逐一檢測鋼軌調整器處的軌頂高程、軌道中線位置、線間距、軌道平順度等幾何形位，并通過鋼軌調整器進行調整。

第二篇：淺談高鐵精密工程測量技術及復測

淺談高鐵精密工程測量技術及復測

【摘要】本文重點對高速鐵路精密工程測量的內容、精密工程測量的特點的論述，并簡要介紹了高程控制網的復測，同時提出了高速鐵路的運營和養護維修測量，需要進行進一步的研究，以確保高速鐵路的安全運行。

【關鍵詞】高速鐵路；精密測量；技術體系

為了達到高速鐵路的高速行駛條件，高速鐵路軌道精度要保持在毫米級的范圍以內，傳統的鐵路工程測量技術已不能滿足高速鐵路建設的要求。高速鐵路的測量方法、測量精度與傳統的鐵路工程測量完全不同。

1高速鐵路精密工程測量

為了滿足上述要求，應根據線下工程和軌道鋪設的精度要求設計高速鐵路的各級平面高程控制網測量精度。高速鐵路精密工程測量的目的是通過建立各級平面高程控制網，在各級精密測量控制網的控制下，實現線下工程按設計線型準確施工和保證軌道鋪設的精度能滿足旅客列車高速、安全行駛。

高速鐵路精密工程測控貫穿于高速鐵路工程勘測設計、施工、竣工驗收及運營維護測量全過程，包括以下內容：高速鐵路平面高程控制測量；線下工程施工測量；軌道施工測量；運營維護測量。

2高速鐵路精密工程測量的特點

2.1高速鐵路各級平面高程控制網精度應滿足勘測設計、線下工程施工、軌道施工及運營養護的要求

由于過去鐵路建設的速度目標值較低，對軌道的線型和平順性要求不高，在勘測、施工中沒有要求建立一套適合勘測、施工、運營維護的完善的控制測量系統。控制網測量的精度指標主要是根據滿足線下土建工程的施工控制要求而制定，軌道的鋪設不是以控制網為基準按照設計的坐標定位，而是按照線下工程的施工現狀采用相對定位進行鋪設，這種鋪軌方法由于測量誤差的積累，往往造成軌道的幾何參數與設計參數相差甚遠。

2.2高速鐵路精密測量控制網按分級布網的原則布設

高速鐵路工程測量平面控制網應在框架控制網（CPO）基礎上分三級布設，第一級為基層平面控制網（CPI），主要為勘測、施工、運營維護提供坐標基準；第二級為線路平面控制網（CPⅡ），主要為勘測和施工提供控制基準；第三級為軌道控制網（CPⅢ），主要為軌道鋪設和運營維護提供控制基準。

高速鐵路工程測量高程控制網分二級布設，第一級線路水準基點控制網，為高速鐵路工程勘測設計、施工提供高程基準；第二級軌道控制網（CPⅢ），為高速鐵路軌道施工、維護提供高程基準。

高速鐵路工程測量平面控制網應在框架控制網（CPO）基礎上分三級布設，是因為測量控制網的精度在滿足線下工程施工控制網測量要求的同時必須滿足軌道鋪設的精度要求，使軌道的幾何參數與設計的目標位置之間的偏差保持在最小。

2.3高速鐵路工程測量平面坐標系統應采用邊長投影變形值≤10mm/km的工程獨立坐標系

高速鐵路工程測量精度要求高，施工中要求由坐標反算的邊長值與現場實測值應一致，即所謂的尺度統一。由于地球是個橢球曲面，地面上的測量數據需投影到施工面上，由曲面的幾何圖形在投影到平面時，不可避免會產生變形。采用國家3°帶投影的坐標系統，在投影帶邊緣的邊長投影變形值達到340mm/km，這時無砟軌道的施工是很不利的，對工程施工的影響呈系統性。從理論上來說，邊長投影變形值越小越有利。根據武廣線、鄭西線無砟軌道CPⅢ控制網的測量實踐表明，在滿足邊長投影長度變形值不大于10mm/km的條件下，線下工程施工時，可不進行邊長投影改正直接利用坐標反算距離進行施工放線，CPⅢ觀測距離不需進行投影改化進行平差計算就可以滿足CPⅢ控制網的精度要求。

2.4高速鐵路精密工程測量“三網合一”的測量體系

高速鐵路工程測量的平面、高程控制網，按施測階段、施測目的及功能不同分為了勘測控制網、施工控制網、運營維護控制網。我們把高速鐵路工程測量這三個階段的控制網，簡稱“三網”

勘測控制網包括：CPⅠ控制網、CPⅡ控制網、二等水準基點控制網。

施工控制網包括：CPⅠ控制網、CPⅡ控制網、水準基點控制網、CPⅢ控制網。

運營控制網包括：CPⅡ控制網、水準基點控制網、CPⅢ控制網、加密維護基標

為保證控制網的測量成果質量滿足高速鐵路勘測、施工、運營維護三個階段測量的要求，適應高速鐵路工程建設和運營管理的需要，三階段的平面、高程控制測量必須采用統一的基準。即勘測控制網、施工控制網、運營維護控制網均采用CPⅠ為基礎平面控制網，以二等水準基點網為基礎高程控制網。簡稱為“三網合一”。“三網合一”是高速鐵路采用坐標進行線路的勘測設計、工程施工以及運營維護管理的前提。在“三網合一”基礎上，線路及其附屬建筑物的里程和坐標一一對應，每一個里程只有一個唯一的坐標（x、y、h），使施工和運營維護能夠嚴格按照設計的線型進行施工和養護，保證高速鐵路軌道的平順性，同時也為工務管理信息化和構建數字化鐵路創造了條件。“三網合一”是高速鐵路工程測量技術體系的基礎和核心。

3高程控制網的復測

為了保證控制點提供的高程基準的正確性，在工程建設的過程中，經常需要對已有高程控制點進行復測和檢測，確保高程控制點的穩定。復測和檢測在進行平差數據處理時，引入的高程基準應與原成果一致。

常用的復測和檢測成果分析方法有兩種：高差比對和高程比對。高差比對用以比較分析相同高程點之間的高差，可以反映出地表相對高程變化；高程比對用以比較分析相同高程點的高程，可以反映出地表整體的高程變化。無論那種比對方式，只有在比對差異超出相應等級水準測量精度的限差指標時，才能說這種高差或變化是顯著的，并考慮更新高程成果。否則，應沿用原高程成果。

復測、檢測與成果取舍：較差（閉合差）限制原則、成果最新原則、平均性原則、端點外推原則。測段復測與原測時間超過了三個月，且復測高差與原測高差之差超過檢測限差時，須進行測段兩端點可靠性的檢測。檢測測段長度小于1km時，按1km計算。高程比對分析與增補點成果應用。實際水準測量中使用高精度儀器進行低等級水準觀測時，如果計算得到的每公里水準測量的偶然中誤差沒有達到儀器應有的標稱精度，則應懷疑儀器的工作狀況不正常，即使總體上水準等級的精度指標滿足了，對水準觀測的數據應該慎重使用。因為，一臺工作不正常的儀器，提供的觀測數據是不可靠的。

4結束語

隨著我國多條高速鐵路的相繼竣工，大規模地投入運營。高速鐵路的運營及養護維修測量將是一個迫切需要我們解決的問題，而如何利用已有的CPⅢ控制網和鋪軌基標快速完成高速鐵路的運營和養護維修測量，目前還是一個空白，需要進行進一步的研究，研究一套適合我國客運專線鐵路軌道的運營維護測量保障體系，確保高速鐵路的安全運行。

【參考文獻】

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[2]李崢輝;;CRTSⅡ型板式無砟軌道系統鋪板后的檢測方案[J];現代城市軌道交通;2010年01期

[3]張天放;劉忠波;;時速350km高速客運專線無砟道岔鋪設質量控制[J];中國新技術新產品;2010年03期

第三篇：高鐵測量

京滬高鐵：測量 高速鐵路軌道工程的靈魂

來源：人民鐵道網-人民鐵道報 作者：姜峰 焦健 唐克軍 發表時間:2010-08-28 14:18

圖為測量人員操作全站儀精確測量Ⅱ型軌道板空間位置。本報記者陳濤 攝

清晨的小雨過后，天一直陰沉沉的。在京滬高鐵滕州東站施工現場，江和新與另外4名工人配合著吊機，將一塊Ⅱ型軌道板鋪設在線路上。“軌道板粗鋪這道工序我們用眼還能判斷定位，但后面的精調就只能靠測量儀器了，因為精調誤差不能大于0.3毫米。”江和新擦著汗說。

江和新所說的測量儀器叫自動尋找目標型全站儀，測角精度為1秒，用于Ⅱ型軌道板和高速道岔板的精調測量。中鐵十六局集團京滬高鐵項目部測量主管邊建國介紹說：“以前精度6秒的儀器就能滿足鐵路工程的測量要求，根本用不到這種高精度的測量儀器。現在不同了，為了滿足高鐵高精度測量的需要，我們項目部配備了20臺這樣的設備。”

高速鐵路最大的特點是快，而快的同時必須保證高平順性、高穩定性、高安全性、高舒適性。要達到這樣的目標，必須提高測量精度。因此，高精度測量成為高鐵建設中的一項關鍵技術。記者在施工現場發現，路基上每隔60米就有一對測量控制點。通俗地講，這樣的點越多、密度越大，測量的精度越高。在高鐵施工測量中，CP0、CPI、CPⅡ、CPⅢ4種網絡組成了一個統一基準的高精度測量控制網，其核心作用就是保障軌道形狀和位置的精確定位。

袁戰文是中鐵十六局集團京滬高鐵項目部一分部測量隊隊長，他所在的測量隊擁有30名測量技術人員和6臺高精度測量儀器，可謂兵強馬壯。“像這樣的配備，在10年前是不可想象的。這充分體現了京滬高鐵對測量的重視，工程測量非常有前途。”曾經想放棄測量專業的袁戰文自信地說。

在京滬高鐵施工中，測量已經從附屬專業變為主導專業，成為貫穿整個工程的主線——沒有精準的測量，很多工序都沒法展開。“對于京滬高鐵，測量就像大樹的枝干，就像人的神經中樞，就像串起閃亮珍珠的線。”中鐵十六局集團京滬高鐵項目部一分部總工程師鄭先奇形象地比喻說。

精調完畢的高速道岔板上的螺桿讓記者聯想到閱兵式上整齊的方隊。據說，戰士們訓練走正步時，腳離地面多少厘米有嚴格的要求，要拿尺子量。眼前，這一長排螺桿恰好像一個排面，但這里的整齊劃一要求更為苛刻，以0.1毫米計算。為了達到這樣嚴格的標準，測量隊的成員無論是在烈日炎炎的夏日，還是在雪花飄落的冬天，每天4時都要起床去工地測量，為了整理測量數據總要加班到后半夜。雖然辛苦，但他們說：“測量不再是一個有力氣沒大腦的工作，我們學到了很多知識。”

京滬高鐵施工中使用的測量儀器以及運用的技術已經達到工程測量界的最高水平，直接推動了工程測量的發展，成為學術界研究的熱點。8月20日，高速鐵路精密測量理論及測繪新技術國際學術研討會在西南交通大學召開，國內外知名學者、專家一起研討高速鐵路精密測量理論及測繪新技術的應用，以提高我國高速鐵路精密測量研究水平。可以這么說，測量已成為高鐵軌道工程的靈魂。

第四篇：高鐵測量技術

1、測量在高鐵建設中有哪些方面的應用？

高速鐵路建設大致可以分為以下幾個階段，分別為勘察設計，線路施工，軌道施工，運營維護，測量在這幾個階段都是非常重要的組成部分。在勘察設計階段，主要內容有選線定線測量，線路平面和高程控制網的建設等。在線路施工階段，測量工作主要包括線路平面和高程控制網的復測、加密，線路工程施工測量（中邊樁放樣等），沉降觀測，軌道施工測量（包括底座板、軌道板、長軌精調測量等）。線路建成后的運營維護，主要包括現有平面高程控制網的復測，主要結構物的變形觀測，以及鋼軌幾何狀態測量和調整。

2、高鐵測量技術的難點何在？其中無砟軌道測量和有砟軌道測量相比，難度有哪些？

高速鐵路測量的難點，主要是兩方面，一是長里程，二是高精度。高速鐵路往往是幾百公里，甚至幾千公里的里程，另外高速鐵路是一個線性工程，里程長，但是相對寬度往往只有幾十米；如何保證在這樣特殊的作業環境中，提供高精度的測量精度，用我們現有測量技術解決這兩個難點，還是有一定難度。

無砟軌道測量和傳統有砟軌道測量相比，最突出的特點是三網合一，即勘測控制網、施工控制網、運營維護控制網三網合一，統一了坐標和高程系統、起算基準、測量精度。無砟軌道測量和有砟軌道測量相比，難度也就在于三網統一。

在武廣、鄭西客專建設中，由于原勘測控制網的精度和邊長投影變形值不能滿足無碴軌道施工測量的要求，最近按《客運專線無碴軌道鐵路工程測量暫行規定》的要求建立了CPⅠ、CPⅡ平面控制網和二等水準高程應急網。采用了利用新舊網相結合使用的辦法，即對滿足精度的舊控制網仍用其施工；對不滿足精度要求的舊控制網則采用CPⅠ、CPⅡ平面施工控制網與施工切線聯測，分別更改每個曲線的設計進行施工，待線下工程竣工后再統一貫通測量進行鋪軌設計的方法。由于工程已開工，新舊兩套坐標在精度和尺度上都存在較大的差異，只能通過單個曲線的坐標轉換來啟用新網，給設計施工都造成了極大的困難。

在目前城際鐵路建設中，由于線下工程施工高程精度與軌道施工高程控制網精度不一致，造成了部分墩臺頂部施工報廢重新施工的情況。由此可見，三網統一在無砟軌道測量中是非常重要的。

3、無砟軌道技術最先是從其它地方引進，我們對它進行消化吸收再創新，引進也包含測量技術的引進嗎？

我們必須承認，無砟軌道技術是從國外引進的，主要是德國和日本的技術。象德國睿鐵，雷達2000，旭普林，博格等，日本的新干線等，都是我們引進吸收的對象。德國睿鐵公司（RailOne）執行副總裁巴哈曼先生在總結無碴軌道鐵路建設經驗時說：要成功地建設無碴軌道，就必須有一套完整、高效且非常精確的測量系統———否則必定失敗。可見測量技術在無砟軌道施工中的重要性。在引進無砟軌道技術時，我們也同時引進了相應的測量技術。經過幾年的消化吸收，現在我們國內的無砟軌道的測量技術已經完全滿足施工和運營維護精度要求，同時也建立了中國自己的測量規范和一系列標準。我想，在幾年之內，我們也會向世界上其它國家輸出無砟軌道測量技術，作為國內專業的無砟軌道測量公司，我們南方高鐵也將成為無砟軌道測量專家，為全世界高鐵建設提供保障。所以南方高鐵的員工，在幾年內出國提供技術服務是很可能的事，將來出國就象在國內出差一樣頻繁。

4、要保障高鐵測量的高精度，要做哪些方面的工作？我們做了哪些方面的努力？

軟件硬件要保障高鐵測量的高精度，最重要的工作是分級控制。客運專線鐵路測量必須具有非常精確的幾何線性參數，精度要保持在毫米級的范圍以內，測量控制網的精度在滿足線下工程施工控制測量要求的同時必須滿足軌道鋪設的精度要求，使軌道的幾何參數與設計的目標位置之間的偏差保持在最小。軌道的外部幾何尺寸體現出軌道在空間中的位置和標高，根據軌道的功能和與周圍相鄰建筑物的關系來確定，由其空間坐標進行定位。軌道的外部幾何尺寸的測量也可稱之為軌道的絕對定位。軌道的絕對定位通過由各級平面高程控制網組成的測量系統來實現，從而保證軌道與線下工程路基、橋梁、隧道、站臺的空間位置坐標、高程相匹配協調。由此可見，為了保障必須按分級控制的原則建立鐵路測量控制網。

客運專線鐵路工程測量平面控制網第一級為基礎平面控制網（CPⅠ），第二級為線路控制網（CPⅡ），第三級為基樁控制網（CPⅢ）。非常遺憾的是，在現有高鐵測量中，使用的儀器都是進口高精度儀器，但是我們做了其它方面的研發來保障高精度測量。比如南方高鐵I型、II型、III型軌道板精調系統，軌道板檢測系統，GRP測量系統等。我認為高速鐵路測量最關鍵的是軌道板精調，只要軌道板精調成功，后面的長軌精調以及運營維護，就會相對簡單，可以減少很多工作量。南方高鐵現在開發的高鐵測量系統，從CPIII測量系統，到底座板施工放樣，GRP測量系統，軌道板精調系統，軌檢小車，涵蓋了整個高速鐵路線上測量，而且我們具有自主知識產權。

5、高鐵測量中，難度最高的有哪些部分？精度要求在什么級別？我們承接的工程，屬于高鐵測量最難的那部分嗎？

如上面所述，高鐵測量中，我認為難度最高和最重要的是軌道板精調。根據最新《高速鐵路工程測量規范》要求，軌道板定位限差橫向和縱向應分別不大于2mm 和5mm；高程定位限差應不大于1mm。如果軌道板精調能夠做得好，可以為后續工序省下很多工作。

從2006年京津城際開始，再到后來的武廣高鐵、滬寧城際，哈大線，成灌線，廣珠城際，京滬高鐵，京石武客專、滬杭高鐵，南方高鐵打造了一支專業軌道板精調隊伍。可以提供軌道板精調方案，軌道板檢測，軌道板精調，灌漿后檢測等專業服務，為施工單位解決了許多施工難題。

第五篇：高鐵測量系列01

高鐵測量系列01——我國客運專線鐵路工程測量技術的發展與展望

版主前言：《我國客運專線鐵路工程測量技術的發展與展望》一文是鐵道部工程管理中心辛維克部長所著，該文曾獲中國鐵道學會2008優秀學術論文評選一等獎，確實是一篇集專業性、科普性于一體的好文章。因此，該文作為轉載的高鐵測量系列論文的第一篇。

聲明：本文為轉載，來源于公開發表的出版物，版權屬于原作者，轉載在此僅用于交流和學習，若原作者有異議，請與版主聯系（qq：595077）。

我國客運專線鐵路工程測量技術的發展與展望

鐵道部工程管理中心 辛維克

軌道的高平順性是實現列車高速運行的最基本條件。實現和保持高精度的軌道幾何狀態是客運專線建設的關鍵技術之一。高速鐵路和客運專線鐵路在建設方面與傳統鐵路的主要區別，是一次性建成穩固、可靠的線下工程和高平順性的軌道結構。工程測量是建設和養護維護高速鐵路和客運專線鐵路的最重要基礎技術工作之一。我國客運專線鐵路工程測量是在大規模客運專線鐵路建設中不斷認識、提高、深化和完善的，現已基本構建完成了我國客運專線鐵路的工程測量體系。

一、我國高速鐵路及客運專線工程測量體系的建立和發展

我國高速鐵路及客運專線的工程測量發展是隨著對高速鐵路的認識和客運專線的建設實踐逐步深化的過程。

1．傳統鐵路工程測量

傳統鐵路工程勘測設計、施工測量采用導線法測設線路中線。導線測量和中線測量精度偏低，對軌道工程精度考慮較少。現行《新建鐵路工程測量規范》（TB10101－99）規定的導線限差見表1。中線測量依據初測導線點、航測外控點、典型地物點或 GPS 點采用撥角法或支距法或極坐標法測設交點或轉點，施測曲線控制樁。根據交點、轉點和曲線控制樁測設線路中線，一般用偏角法測設曲線，其中線閉合差見表2，中樁的樁位限差為縱向（0.1+S/2000）m，橫向為10cm。偏角法測設曲線閉合差限差為縱向 1/2000，橫向 10cm。高程測量為五等水準。軌道工程依據線路中樁及引放的外移樁進行軌道鋪設。測量基樁的埋設標準很低。

在運營維護中，軌道工程主要采用弦線法進行養護維修。直線依據中樁外移樁，曲線依據曲線控制樁按正矢法進行軌道養護。由于基樁埋設標準低，基樁測設精度偏低，存在線路測量可重復性較差，中線控制樁連續丟失后很難進行恢復等缺點，造成運營線路直線不直、曲線偏移，曲線半徑等要素出現偏差，超高設置與半徑不匹配等現象，致使列車提速后舒適度下降。這些現象在第六次大提速中已有明顯反映，顯現出傳統的測量體系和方法已不能滿足客運專線建設需要。

2．客運專線建設初期的主要測量標準和測量實踐

⑴秦沈客運專線。在 1999 年開工建設的秦沈鐵路客運專線中，鐵三院利用 GPS 技術，測設導線控制點，施工單位依據設計院導線控制網采用導線法測設長大直線和曲線。在軌道施工中開始引進軌道檢測儀對軌道幾何狀態進行做道和檢測。

⑵《京滬高速鐵路測量暫行規定》。2003年，原鐵道部高速鐵路辦公室依據“八五”、“九五”國家重點科技攻關計劃專題――高速鐵路線橋隧站設計參數與技術條件的研究等有關成果，吸取了秦沈客運專線測量的實踐經驗，編制了《京滬高速鐵路測量暫行規定》（鐵建設〔2003〕13號）。在建的客運專線初期大都參考和采用了《京滬高速鐵路測量暫行規定》。其主要測量設計思路為：按線路中線點之間的相對中誤差為1/10000，使用國家三等大地點，用GPS測量加密相當國家四等大地點，在 GPS 點的基礎上做鐵路五等導線，利用導線點測設線路中線控制點和鋪設軌道。加密四等大地點按GPS測量D級網的技術要求測設。鐵路五等附合導線測量的相對閉合限差為1/20000。為使實際地面測量不受影響，規定投影長度變形不大于1/40000，即每千米不大于2.5cm。高程測量采用四等水準測量。

.線路的中線測量標準同《新建鐵路工程測量規范》（TB10101－99）。軌道工程的鋪設與維護仍延續傳統的相對測量方法，不能避免傳統鐵路出現的問題，尤其不適用于無砟軌道施工。

⑶京津城際鐵路的測量實踐。在客運專線鐵路建設初期，京津城際、武廣、鄭西等客運專線均參照《京滬鐵路高速鐵路暫行規定》設置測量控制網進行施工。隨著對高速鐵路測量工作認識的不斷深化，發現以下四個方面問題，不適用于無砟軌道施工，在京津城際鐵路建設中最早暴露出來。

①控制點埋石標準低。《京滬高速鐵路測量暫行規定》控制點埋石標準與《新建鐵路工程測量規范》（TB10101－99）控制點埋石標準相同，控制點埋深淺，標石規格低，在沉降區域和其他地基不穩定區域控制點不穩定，對建設和運營維護中的高精度控制和沉降觀測造成影響。

②控制網精度低。控制網測量精度不能滿足軌道平順性要求，建成后軌道的平順性，尤其是長波不平順很難保證。測量標準與國外高速鐵路測量標準有較大差距。

③網點布局不合理。由于對控制網沒有進行系統設計，網點布局不合理，不能滿足無砟軌道高精度測量要求。

④施工控制測量接口多，控制測量方法和執行標準尺度不一。客運專線線下工程的控制測量應滿足無砟軌道誤差要求。我國客運專線與國外不同，地形復雜，橋長、隧長是基本特色。但長橋和長隧的控制測量僅由施工單位對單項工程建網進行控制，施工單位各自為政，沒有進行統一的布網測設要求和標準，沒有統籌考慮線下工程的測量標準要滿足無砟軌道施工要求。

針對以上問題，工程管理中心與京津公司研究后決定立即在京津城際啟動應急測量網建設，應急網采用平面三等導線、高程二等水準標準進行測設，較設計交樁網采用平面五等導線、高程四等水準精度和標準有較大提高。應急網建成后迅速對已建橋梁墩臺進行了復核，對已完成的 691 個墩臺中橫向超標的有 98 個，最大偏差 57mm；縱向超標的有 102 個，最大偏差 55mm；最大高程偏差 128mm，平均-31.7mm，多為負偏差。

經分析，平面偏差均為測量網間量標準差異造成，高程偏差受水準點埋石標準較低及區域地質沉降影響。隨后對全線出現的偏差均采用技術和工程措施進行了妥善處理，并啟動了精測網建設，鐵三院承擔了基礎網至軌道設標網(GVP/CPⅢ)間的全部測量工作，施工單位承擔了無砟軌道的軌道基準點(GRP)和軌道板精調安裝的測量工作，確保了無砟軌道施工精度。京津城際鐵路已于 2007 年底全部完成無砟軌道施工和軌道鋪設任務，現基本完成軌道精調作業。經軌道靜、動態檢測，總體精度情況良好。以上偏差也充分佐證了客運專線鐵路建設高精度測量網的重要性和必要性。

京津的實踐也說明，《京滬鐵路高速鐵路暫行規定》受當時對高速鐵路，尤其是無砟軌道客運專線的認識局限，對控制網的設計要求及精度標準還有不足，但提出了分級設網的雛形，提高了測量精度要求，在客運專線建設中起到了重要的承上啟下作用。

3．現行的客運專線測量標準

隨著對客運專線鐵路測量認識的逐步深化，鐵道部組織鐵道第二勘察設計院和西南交通大學開展了無砟軌道工程測量控制網精度研究，依據高速鐵路軌道平順性要求，參考國外高速鐵路測量標準，提出了平面和高程控制網精度標準。根據研究成果，組織編制和頒布了《客運專線無砟軌道鐵路工程測量暫行規定》（鐵建設〔2006〕189號）和《時速200～250公里有砟軌道鐵路工程測量指南(試行)》（鐵建設〔2007〕76 號），提出了勘測控制網、施工控制網、運營維護控制網“三網合一”的要求，設計了基礎平面控制網 CPⅠ、線路控制網CPⅡ和基樁控制網CPⅢ三級測量控制網，對控制網網型和測量精度做出了明確要求。高程控制網按無砟和有砟分別提高為二等和三等水準測量施測。提出了客運專線鐵路工程測量平面坐標系統應采用邊長投影變形值≤10mm/km（無砟）/25mm/km（有砟）的工程獨立坐標系。同時提出了客運專線無砟軌道鐵路工程控制測量完成后，應由建設單位組織評估驗收的要求，并制定了評估驗收內容和要求。表4～6 為客運專線無砟軌道鐵路工程控制網測設要求和精度標準，并借鑒國外測量標準，提出了控制點的定位精度（見表7）。表8～9時速 200～250 公里有砟軌道測量鐵路工程控制網測設要求和精度指標。

通過以上技術措施，為實現線路的坐標控制絕對定位創造了條件。

當前，武廣、鄭西、哈大等時速 300～350 公里客運專線和京滬高速鐵路均按《客運專線無砟軌道鐵路工程測量暫行規定》布設了CPⅠ、CPⅡ控制網和高程控制網，并布設了部分CPⅢ控制網。石太、合武、武合、合寧、溫福、福廈、廣珠城際等時速 200～250 公里客運專線也已按新的測量標準設計和施設了平面和高程控制網，并采取積極、穩妥的技術和管理措施處置了新舊測量網測量精度不同造成的測量偏差。

二、需要進一步深化研究和規范的幾個問題

1．CPⅢ的測設方法應進一步研究深化

CPⅢ主要為軌道工程的鋪設和運營維護提供基準，由于前期對其精度和測設方法研究較少，《客運專線無砟軌道鐵路工程測量暫行規定》對 CPⅢ的測設提出了導線法和后方交會法（自由設站邊角交會法）兩種方法，《時速200～250公里有砟軌道鐵路工程測量指南(試行)》對CPⅢ要求使用導線法。但由于鐵路線路橫向寬度限制，導線法與軌道高精度測量匹配較為困難，同時在鋪軌和運營維護時，個別基樁點的缺失對施工和維護作業影響較大，不利于軌道精測系統智能化測量定位，不便于機械化作業。因此，客運專線鐵路 CPⅢ測設應采用自由設站邊角交會法。

CPⅢ測量是建設高平順性軌道的基礎工作，點多量大，對其重要性，許多單位和測量人員還沒有引起充分的重視，技術力量薄弱，應加強宣傳和培訓，規范其管理。

2．軌道幾何狀態檢查儀是高速鐵路和客運專線鐵路軌道定位和運營維護的重要測量器具，應高度重視，加強研究和管理。

傳統鐵路軌道施工和維護測量主要使用弦線測量或相對型軌道檢查儀（俗稱軌檢小車）。但國外高速鐵路軌道，尤其是無砟軌道的施工和維護已發展為坐標測量。高速鐵路和客運專線鐵路，尤其是無砟軌道高速鐵路精度測量需要使用專用的測量裝備以 CPⅢ為基準施測，進行包括長、短波不平順的軌道幾何狀態控制。同時在軌道驗收時也需要使用軌道幾何狀態檢查儀對軌道幾何狀態進行精密驗收。

客運專線開工建設以來，我們陸續引進和研發了部分新型軌道精密測量器具。引進的四種無砟軌道中，博格使用特制精調框配合全站儀依據軌道設標網(相當于 CPⅢ)進行軌道板精確定位；雷達2000使用粗調機將工具軌和軌枕組成的軌排粗調后，使用由軌檢小車、全站儀等組成的“一體化”軌道測量系統根據 CPⅢ精調定位；旭普林使用全站儀依據 CPⅢ定位支腳實現軌枕精確定位，但鋪軌后也需使用由軌檢小車、全站儀等組成的“一體化”軌道測量系統精調鋼軌位置；日本板鋪軌后的精調也需要使用由軌檢小車調整充填式墊板和扣件。各種型式的無砟軌道施工和驗收均需使用大量的軌道精密測量器具。引進的新型軌道精密測量器具主要是瑞士安博格公司 GRP 和德國SINNING公司的GEDO 軌道幾何狀態檢測儀。國內正在進行研發的單位分別是江西日月明公司、長沙悅誠公司、西安遠景智能公司等單位，產品均在研發中。

根據《鐵路專用計量器具新產品技術認證管理辦法》(鐵道部22號令)、《鐵路專用計量器具管理目錄》(鐵科技〔2006〕31號)，軌道幾何狀態檢測儀為Ⅰ類鐵專量具，應通過鐵道部技術認證。但因為缺乏相關技術條件和相關檢定規程，技術認證工作還沒有開展。

軌道幾何狀態檢測儀的使用是高速鐵路和客運專線鐵路測量和檢測的關鍵裝備，急需加強研發和管理。

3．在軌道工程驗收中增加量測長波不平順內容，完善軌道幾何狀態測量驗收方法和檢測數量

國外高速鐵路軌道均在靜態驗收時精確測量軌道幾何狀態，檢查其是否滿足設計位置和高平順性要求。軌道動態驗收是在靜態驗收合格后，再使用軌檢列車對軌道內幾何尺寸進行檢測，計算分析軌道功率譜密度。如動態檢測中偏離值超過標準值，需要與靜態軌道測量值對比分析，研究采取相應措施進行改善。靜態檢測的數據和動態檢測數據相互印證，為維修調整提供精確依據，為高速列車開行提供決策支持。動態檢測和靜態檢測相互補充，不能替代。

精確測量軌道幾何狀態是世界高速鐵路的通行做法。如德國鐵路標準DB883.0031明確要求驗收時“合同的承包方(AN)以驗收申請方式提供按支承點的間隔對車輛投入運營準備就緒的軌道(經過焊接和磨光)的大地測量結果”。法國、荷蘭、比利時、臺灣等國家和地區也有類似的要求。部分國家和地區在開通前還委托專業測量機構對驗收項目的靜態軌道幾何狀態進行抽查。

我國鐵路第六次大面積提速的實踐證明軌道位置十分重要，傳統的弦線測量法會造成線路的偏移，尤其對大半徑曲線，較小的正矢偏差就會造成很大的曲線半徑誤差，已不適應軌道工程施工和養護。因此客運專線軌道工程建設應依據精密控制測量網精確施設。同樣，驗收也應采用坐標法精確測量軌道的幾何狀態。當前，各客運專線已依據軌道平順性要求建立了平面和高程控制網，引進的博格、雷達2000、旭普林三種無砟軌道在施工時均依據 CPⅢ精確測設鋼軌支承點或鋼軌，具備了在驗收時對包括大地坐標在內的每個鋼軌支承點處鋼軌的幾何狀態進行精密量測的條件。

《客運專線無砟軌道鐵路工程測量暫行規定》(鐵建設〔2006〕189號)在竣工測量中提出了對軌道精確測量的要求，但《客運專線無砟軌道鐵路施工質量驗收暫行標準》(鐵建設〔2007〕85號)對軌道中線和高程僅規定每公里檢查2處，每處10個點；《時速 200～250公里有砟軌道鐵路工程測量指南》(鐵建設函〔2007〕76號)規定鋪軌時采用弦線法測量，《客運專線鐵路軌道工程施工質量驗收暫行標準》(鐵建設〔2005〕160號)規定的檢驗數量為每5公里2處。軌道工程的驗收數量和國外先進做法還有一定距離，同時沒有軌道長波不平順的檢測要求。

4．要研究建立初級基礎控制網 CP0 的條件和精度要求

鑒于我國大地坐標網已不能很好滿足客運專線基礎控制網測設需要的現狀，在京津城際、哈大客專、京滬高速（西段）、貴廣鐵路等測量工作中，施測單位還根據線路實際研究和增設了CP0 級控制網，對保證CPⅠ級控制網精度和補設精度進行了積極探討，使基礎控制網更加完善和靈活。需要總結其測設經驗，研究初級基礎控制網的條件和精度。

當前，在建客運專線鐵路無砟軌道施工即將大面積展開，我們已經建立了滿足高速鐵路和客運專線鐵路高平順性要求的測量控制網基本標準，相信通過不斷的總結和完善，我們一定能建成世界一流的客運專線測量技術體系和完整的測量控制標準。