地鐵軌道施工中CPⅢ測量技術的應用

趙偉

（中鐵三局集團線橋工程有限公司 河北廊坊 065201）

地鐵軌道施工中CPⅢ測量技術的應用

趙偉

（中鐵三局集團線橋工程有限公司 河北廊坊 065201）

高鐵測量技術逐漸成熟和地鐵工程的興起，為地鐵軌道測量技術發展和創新提供了新的發展機遇。本文介紹了CPⅢ測量技術概念及其在地鐵軌道施工中的困難進行了研究，并就地鐵軌道控制網的選點與埋設、軌排放樣、平面高程測量及精度調整進行了系列研究。

CPⅢ；地鐵；軌道

引言

在城市地鐵軌道交通迅速發展的時代，在其施工與建設當中，測量技術的應用十分關鍵，CPⅢ測量應用技術就成為了關鍵，怎樣掌握一門新應用技術，要通過實踐過程得知，而CPⅢ控制網測量技術在實際過程中克服了種種外界壓力與困難，應用前景十分廣闊，下面內容主要為通過筆者多年參與多個鐵路項目建設的過程中總結的經驗，發現的該技術在應用過程中的問題弊端，并針對該技術在地鐵軌道測量施工中的應用進行了闡述，希望能夠作為廣大讀者的參考之處。

1 CPⅢ簡介

高速鐵路列車運行速度高，為了達到安全性和舒適性，要求高速鐵路必須具有非常高的平順性、鋪軌精度和幾何線性參數，其精度達到了毫米級。為此高速鐵路勘測、施工、運營過程中，在地面平面框架控制網CP0的基礎上建立三級控制網。①CPⅠ：在CP0基礎上布設，點間距4km左右，測量精度為GPSB級，在勘測階段建立。②CPⅡ：在CPⅠ上布設，點間距800m左右，測量精度為GPSC級或三等導線，在勘測階段建立。③CPⅢ：主要為鋪設無砟軌道和運營維護提供控制基準，鋪軌前建立，在CPⅠ、CPⅡ上布設，點間距60m左右，采用測量機器人自由設站后方交會的原理進行施測，測量精度相鄰點位精度小于1mm。

2 高鐵CPⅢ網引入地鐵隧道所面臨的問題

2.1 通視問題

高鐵軌道兩側各對CPⅢ點的橫距要大于10m，即使是單線的隧道，也可達8～9m左右。而地鐵單線隧道多數的內徑最大值為5.5m，相比高鐵來說縮小了很多，即便采取改進網，由于自由設站在隧道的中線邊上，在觀看側壁上的CPⅢ點十分艱難。

2.2 無法配合施工

在地鐵隧道貫通前，隧道的施工企業多采取導線法對隧道定向及開挖進行指導，若采取CPⅢ網進行軌道控制網的布設，不能充分地利用好施工企業布設好的導線，也無法及時對導線網采取檢測，無法達到施工指導的目的。

2.3 外業觀測工作量較大

CPⅢ改進網設站的間隔與CPⅢ控制點的縱向間隔相同，均為60m。各設站點的觀測要至少有8個方向、8個邊長。所以，不考慮各高級點聯測，1km長隧道的CPⅢ網最少應設16個站點，128個觀測邊長和128個觀測方向。

2.4 無法滿足與高級點聯測的要求

高鐵軌道的CPⅢ控制網要求每600～800m與CPⅡ或者CPⅠ高級點實行聯測，因此地鐵每600～800m就要設置區間井，但地鐵隧道很難達到這個要求；目前，隧道高級控制點只能采取導線測量法來傳遞。以上都是阻礙CPⅢ控制網布設工作。

3 地鐵軌道施工中CPⅢ測量技術的應用

3.1 地鐵軌道控制網的選點與埋設

軌道基礎控制點沿線路成對布設，縱向間距控制在30～60m。高架段可布設于U型梁擋板，距離上翼頂面20cm左右；地下圓形或矩形隧道，應根據限界圖中應急平臺、消防水管、電纜支架的設計位置埋設于隧道兩側側墻上；在車站內，站臺一側的控制點應埋設在站臺板側面，距離頂面不宜小于10cm，且避開屏蔽門和塞拉門位置，另一側埋設在隧道側墻上。控制點埋設時，首先選好布點位置，然后用電鉆在所選位置鉆孔將孔內雜物吹出，注入植筋膠速凝劑；最后將預埋件大致水平放入孔內，待膠水凝固即可。

3.2 水準點布設

在軌道基礎控制點布設的同時，應沿線路每250m左右布設一個水準點，水準點點位應選擇在軌面以上10～15cm的隧道側墻或中隔墻上，且能夠滿足幾何水準聯測的需要。水準點采用與軌道基礎控制點相同的測量組件，與軌道基礎控制點同時布設和埋設。

3.3 平面測量

CPⅢ地鐵控制網和線路的控制點及地下平面的起算點進行聯測時，至少要不少于兩個自由觀測站實施聯測。當進行有線路的控制點布設時，軌道的基礎平面控制網測量每300m要與既有高等級控制點進行聯測；若既有線路的控制點被破壞，首先要沿著車站的通道把既有的GPS點引入至地下，并于車站的兩端布設平面地下起算點。既有地面GPS點引測法與測量的精度要滿足有關測量規范的規定要求。基礎軌道控制網在測量時要對各個車站布設平面地下起算點進行聯測。

3.4 高程測量

由于CPⅢ控制點位于兩側隧道壁上，距離軌面有1.6m隧道底部2.25m。采用傳統的水準測量方法，儀器必須架設足夠高，由于點位上方有電纜、各種管線等，水準尺立放比較困難。同時由于隧道的視線條件較差，無論采用光學水準亦或電了水準儀，讀數、記錄均有一定的影響，效率不高。建議CPⅢ控制點高程測量采用自由設站三角高程測量與CPⅢ平面控制測量一起進行。

3.5 軌排安裝粗調測量

檢查軌道安裝扣件是否足夠緊固；查看待調的軌排軌距情況，保證其達到施工的要求，標準的軌距是1435±1mm，應用軌檢尺對軌枕的位置進行逐個測量，沒有達到標準值要及時進行調整；查看工具軌的表面清潔與否，若存在附著物要馬上進行清除；對調整單元的行走輪要經過的路面進行清掃；按照要求對螺桿的調節托盤進行安裝。粗調機和測量系統相互配合，在粗調之后，軌排的頂標高要達到設計的要求，其允許的偏差在0～-5mm；且軌道和設計的中線偏差允許值為±5mm。

3.6 軌排安裝精調測量

軌排的精調主要是測量設備的準備與校核，先把軌道測量小車、精調測量工具及全站儀運到施工場地，之后對檢校的儀器和設備進行安裝調節，主要的調試項目是軌道精調小車和調節裝置工作的狀態，螺桿調節器的固定狀況及扭矩扳手的性能等。軌排精調測量的標準有：軌距為1435±1mm，且變化率不大于1‰；水平以普通的鋼軌為基準，和設計的高差要控制在±2mm，兩股鋼軌的水平相對差不超過±1mm，而軌向為2mm/10m；高低為2mm/10m；扭曲為2mm/6.25m。

3.7 混凝土澆筑

軌排安裝精調測量后進行道床澆筑，并對已澆筑地段進行復測，混凝土澆筑時沖擊力會對架立好的軌排造成擾動，鋼軌接頭等薄弱位置軌道幾何尺寸易發生2mm左右變化，因此要增加調軌支架，此項措施提高軌排整體穩定性、加快了調整軌排的速度，使混凝土澆筑后軌道幾何尺寸發生變化問題得到了有效控制。

4 結語

隨著城市軌道交通工程建設的飛速發展，不同軌道鋪設施工技術和工藝流程不斷涌現，以高速鐵路無柞軌道CPⅢ測量技術引領的高精度軌道安裝鋪設先進工藝，促使城市地鐵軌道鋪設施工技術的整體提升，為城市地鐵列車運營平順、穩定、安全、舒適奠定良好基礎。

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1004-7344（2016）08-0151-02

2016-2-22