铁路工程测量技术规范范文
时间:2023-11-24 18:01:12
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篇1
关键词:高铁 CPI控制网 复测 GPS
中图分类号:P258 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)05(b)-0030-01
高速铁路对轨道平顺度提出了更高的要求,也就是对测量工作的精度提出来更高的要求,高速铁路从勘探设计、施工到运营维护过程中要经过较长时间,收到外界条件的影响,会造成各级控制点移动,进而或不同程度地影响到线下工程施工与运营维修观测工作,而CPI作为高速铁路的精密控制网是施工和轨道精调的测量控制网,其精度对后续各项工作的顺利开展至关重要。如果控制网点发生变化而未及时发现,若用原来的坐标数据继续放样,就会产生明显的放样误差,给工程质量带来影响。因此,定期开展精美控制网的复测是保证控制网精度的必要工作。控制网经过复测后可以根据其位移量进行稳定性分析。
1 项目概况
该高铁专线设计时速350 km的双向电气化高速铁路,是我国《中长期铁路网规划》中重要组成部分,属于国家的重大交通工程,线路全长806 km,以VIII标CPI控制点为例,该标段全长54.734 km,表头位置与中铁某局承建的高铁站前VII表衔接,标尾与中铁某局城建的MGZQ-1标衔接。
2 复测平面坐标和高程系统
鉴于本标段的地形较为复杂,为满足综合长度变形小于1/100000的规范要求,设计单位结合工程实际情况,选择了具有测区高程抵偿面的任意带高斯投影直角坐标洗,工程独立坐标系的详细参数见表1。
高程系统为1985国家高程基准,椭球参数为WGS-84椭球参数,均与原设计标准相同。
3 已有测量成果及评价和利用
CPI控制网复测前首先通知各施工工区进行标石的完好性检查与统计,对于点位的通视情况、外观以及周围是否有新建高大建筑物及发射塔进行实地踏勘,其中CPI495、CPI567-2已破坏,其余控制点保存完好,完好CPI控制桩点共20个。其中CPI494为与CP0、二等水准共桩CPI控制网复测的作业方法、精度指标、使用仪器均按《高速铁路工程测量规范》中二等GPS网精度标准进行。
4 精测网复测方案
4.1 CPI精测网复测原则
我国《高速铁路工程测量规范》中对CP0、CPI、CPII和线路水准基点各级控制网复测均作了详细规范,目的为了保证高铁工程测量的技术规范的统一性,满足勘测、施工及运营维护所有阶段的测量要求,具体原则为:
(1)技术方案的编写。
(2)复测方法必须与设计单位的原测方法一致。
(3)复测施工前期首要任务是现场检查所有标石的完好程度,若有丢失或者破坏的控制点,应对其进行同精度扩展补设。
(4)按照复测成果检查所有控制点间的相对位置的位移、点位精度是否满足要求,若超限应当及时查明原因,会同监理方进行确认。
4.2 复测网复测方案与精度要求
为使本次复测的控制网成果与原建网的控制网成果在精度上具有可比性,基础平面控制网CPI复测采用高铁二等GPS控制网精度要求。为与相邻标段衔接,需联测相邻标段两个CPI平面控制点。CPI GPS测量控制网的主要技术指标,应当满足表2的规定。
CPI GPS外业基础测量应当满足表2的规定。
4.3 CPI精测网复测实施
研究案例中CPI控制网平面复测采用GPS静态测量的方法。本次平面控制网复测采用了标称精度为±(5 mm+1×10-6D)的Trimble公司的双频测量型GPS接收机,其中6台型号均为R8。本次复测CPI控制网形成大地四边形组成的带状网,以CPI点作为联结边,采用边联式构网。CPI控制网联测至相邻标段CPI控制点上,形成大地四边形。
通过联测经稳定性分析稳定的CPI作为平差约束点,得到平差后复测成果,便于与原测成果进行分析、比较。复测网观测执行的具体步骤为以下几种。
(1)作业前按要求进行仪器检校。(2)观测严格按照执行调度计划,按规定时间进行同步观测作业。(3)使用两组6台GPS接收机进行作业,采用同步静态观测模式,以CPI对点作为联结边,采用边联式构网,CPI形成大地四边形组成的带状网。(4)CPI控制网与相邻标段共用控制CPI桩联测,按CPI的测量精度进行,组成大地四边形。(5)CPI同步观测时段数为2,每时段观测大于等于90 min。(6)作业过程中,天线安置严格整平对中,天线标志线指向正北。(7)卫星高度角设定为≥15°;数据采样间隔设定为15 s;同步观测有效卫星总数≥5颗。(8)每时段观测前后分别量取天线高,误差小于2 mm,取两次平均值作为最终结果。(9)作业中使用对讲机,离GPS接收机10 m以外。一个时段观测结束后,重新对中整平仪器,再进行第二时段的观测。(10)观测过程中按规定填写观测手簿,对观测点名、仪器高、仪器号、时间、日期以及观测者姓名均进行了详细记录。
5 结语
本次复测CPI控制网形成大地四边形组成的带状网,采用CPI点作为联结边,并以边联式进行构网。CPI控制网联测至相邻标段CPI控制点上,形成大地四边形。以6台R8型GPS接收机为工具,严格按照二等GPS静态控制测量的精度要求和外业测量细则,完成野外数据采集工作。由于笔者能力和所研究标段CPI控制网复测数据有限,未能对CPI控制点做稳定性分析,将在下一步研究中进行深入分析研究。
参考文献
[1] 赵占辉.高尔夫球场建设中的测量方法探讨[J].科技资讯,2014,7(12):39-40.
[2] 张兵,赵瑞.GPS控制网起算点兼容性分析方法研究与实践[J].测绘科学,2010,35(5):65-67.
[3] 王惠南.GPS测量原理与应用[M].北京:科学出版社,2003.
篇2
关键词:桥梁施工;平面控制点;布设; 观测;精度
中图分类号:K928文献标识码: A
一、引言
在桥梁工程施工中,为了让桥梁施工能够顺利的按照设计要求进行,在施工中需要精确的确定出桥梁墩台的位置和跨越结构的各个结构部分的设计,同时需要随时进行施工质量的检查以防止桥梁施工中出现的一系列问题。在诸多的实践之后,人们建立了能够满足精度要求的桥梁平面控制网,它为桥梁施工测量提供了一个统一的控制标准,用于施工放样和变形的观测,在桥梁施工工程中起着重要作用。随着科技的发展,公路桥梁的施工控制网的设计和观测由传统模式进入到数字化技术模式。自上世纪90年代初,GPS逐步被用在桥梁施工平面控制测量上,明显地提高了控制网建网速度和建网质量。作为公路桥梁施工中最基础的工作之一,平面控制点的布设和测量极其重要。
二、控制点的布设
在桥梁施工中,建立控制网主要是依据规定的精度求得桥梁轴线的长度,并据此进行墩、台定位。而由于桥轴线是控制桥梁定位的主要依据,故将轴线作为控制网的一条边,在以轴线为主的情况下,为了便于桥墩、台的定位,便将桥墩、台作为控制网中的控制点。而依据桥的大小、地形条件、设备条件和设计要求的不同,控制点的布设也有所差别,但在总体上来说,控制点的布设需要满足一下几个要求:
(1)控制点的布设,包括控制点的位置、数量、密度,这些都必须能控制全桥以及一切相关重要的附属工程施工,满足施工放样的使用需要,并且要便于施工期间加密控制点。
(2)控制点点位应该设置在常规测量观测作业和便于GPS观测的地方,方便施工作业,不适合布置在繁华交通拥挤等干扰大的地方。
(3)控制点点位的选择上尽量选取视眼开阔,地势较高的位置,便于施工放样和控制网加密,同时周围的环境条件需满足GPS的测量要求。
(4)控制点要求选在土质条件较好,地面基础较为稳定,利于长期进行观测的地方,尽量避开能干扰施工的环境。
(5)相邻施工控制点之间需要尽可能通视,从而方便采用常规测量方法进行施工放样和加密控制点。
(6)宜于在桥轴线上设立中线控制点,以便于施工定位放样,同时将桥梁轴线纳入到控制网中。
通常情况下,桥梁施工工期较长,施工期间频繁的用到控制点,在控制点的布设上,施工控制点要求标石稳定可靠,能够长期使用,所以必须依据施工地点的土质条件、施工工期、地下水位、桥梁施工的情况采取相应的措施埋设施工控制点标石。而对于大型复杂的桥梁工程施工,多采用建造强制观测墩的方式以提高施工放样的精度。
三、控制点的观测
桥梁施工控制网采用GPS观测,一般情况下需要采用4以上的GPS接收机,按照静态相对定位模式同步观测。在观测设计上主要分为制定观测技术要求和编制观测计划,前者需要依据施工观测地区地形、网型大小、交通情况、桥梁工程及施工要求、地质条件、精度要求、仪器质量等级等实际情况,根据相关的技术规范规定进行设计,主要包含了同步观测有效卫星数量,观测时段的数量、长度,天线高量测精度,数据采样间隔等等。在观测前需依据桥位区的地理位置、最新卫星星历,对卫星进行预报,选取最好的观测时间段,从而合理的组织观测,编制观测计划。
同时,桥梁GPS控制网的控制点观测需要符合以下相关的规定:
(1)相邻的GPS同步图形之间不能采取点连式连接,应该采用边连式或者网连式。
(2)桥梁施工平面控制网中,当2Km以内的短边比较多时,由于天线对中误差对控制网精度系统有影响,所以这个时候必须采取有效的措施削弱其存在的问题,提高精度。当GPS高程拟合测量要求较高时,可采取延长时段观测长度的措施提高测量精度。
(3)在检测GPS网的观测质量时,基本采用高精度全站仪观测一定数量的控制网边长。此外也可使用高精度光电测距边,作为GPS观测值和观测值,然后进行联合平差。
(4)在控制网中的跨河长边、短边、桥轴线边、施工坐标系起算边都应该通过同步观测获得直接观测基线向量,同时还需具有足够多的观测时长和观测时段,从而保证整个控制网的高精度和精度的均匀性。
在桥梁工程施工中,还应该根据实际的施工,在规范要求的基础上进行观测方案的优化,从而更快捷更有效的提高精度和实用性。
四、总结
多年来,通过诸多的桥梁施工工程的实践,人们已将GPS建网测量法普遍运用于桥梁施工平面控制网测量中,随着不断的改善和发展,将会陆续被用在大型桥梁、隧道等跨江、跨海工程建设中。而作为其中主要的控制点布设和观测部分也越来越显得重要,随着科技的发展,在控制点布设和观测上必将会有一套完善的体系和设计方案,从而更加有效的提高测量精度。
参考文献
[1]吴迪军. 桥梁施工GPS 平面控制网测量的应用实践[ J] . 铁路航测,2000,(3)
[2]吴迪军,熊伟,张建军.桥梁施工平面控制网必要精度的研究[J].地理空间信息,2008,6(6):100―102
[3]TB 10101.99,新建铁路工程测量规范[S]