高寒地區(qū)鐵路接觸網施工測量技術及造價

【摘要】：本文根據(jù)長白鐵路白城樞紐工程工期緊、冬季施工的實際，通過對比施工測量中傳統(tǒng)的經緯儀（全站儀）測量法和創(chuàng)新GPS測量法，分析研究傳統(tǒng)測量法和GPS測量法的原理及應用。分析結果表明GPS測量法比較適合高寒地區(qū)接觸網工程施工測量。

【關鍵詞】：經緯儀測量 GPS測量 長白鐵路 施工造價

一、前言

目前國內鐵路工程，特別是既有線電氣化擴能改造工程均呈現(xiàn)工期緊、任務重、施工環(huán)境復雜的特點。在鐵路工程建設這個龐大的系統(tǒng)工程中，接觸網工程為電氣化鐵路開通的控制性子系統(tǒng)工程。為了使接觸網工程施工進度滿足工期要求、施工造價控制在科學合理的范圍內，使施工企業(yè)取得最大凈利潤，重視施工階段的接觸網測量定位技術尤為關鍵，是接觸網后續(xù)工序施工的基礎。

長白鐵路擴能改造工程（白城樞紐地區(qū)）屬于既有線改造以及擴建電氣化鐵路工程。由于吉林省白城市地處山前冰水平原，屬中溫帶亞干旱大陸性季風氣候，受西伯利亞高壓和蒙古燥風影響明顯，屬嚴寒地區(qū)，每年有效施工期約六個月。同時，根據(jù)工期要求，白城樞紐站后四電及配套房屋工程于2016年7月進場施工，要求2017年8月8日開通運營，在工期緊、任務重、線路未完全成型的情況下，接觸網測量工作顯得尤為關鍵，是確保節(jié)點工期的重要保障之一。

因此，本文致力于通過對比研究傳統(tǒng)既有線路、新建線路測量定位方法和長白鐵路擴能改造接觸網工程中的施工測量定位技術，分析適合高寒地區(qū)接觸網工程施工測量的合適方法和測量定位施工定額水平，以幫助企業(yè)明確高寒地區(qū)接觸網工程測量定位的施工成本。

二、長白鐵路擴能改造工程測量實例

接觸網平面圖白城樞紐小里程JK350+652.23-JK0+000（長春）方向如圖1所示：

點位測量圖如圖2所示

第一步，根據(jù)交樁資料，選取已知點JZD1作為基準點，其坐標為（464438.6739，5052095.7555）。

第二步，在接觸網平面圖（圖1）上測得JZD1與相鄰最近的一組硬橫梁（J5-J6）距離28.51米。將該距離布置在點位測量圖（圖2）上為點A，從A向長白正線作垂線與X道相交，得交點J5。因點位圖為根據(jù)施工坐標系（第四工程獨立坐標系1980西安橢球）和實際施工走向布置，交點J5坐標可在圖上測出（464439.7109，5052060.1426），J5點高程H根據(jù)X道軌道高程（156.13m）減去600mm確定。

第三步，在施工現(xiàn)場進行RTK移動站點（網絡CORS模式或電臺模式）放樣，將點名J5、北坐標5052060.1426、東坐標464439.7109、高程155.53m的順序導入科力達K9 Mini RTK測量系統(tǒng)的移動站手簿，按手簿顯示屏上的指示進行移動，直到手簿發(fā)出蜂鳴聲即到達J5點。最后在J5點向田野側橫線路方向按側面限界3.15米測量出硬橫梁基礎中心位置，并打入木樁進行標識。同理進行J6點的測設，并測出硬橫梁另一個基礎中心位置。

第四步，根據(jù)上述三步原則在現(xiàn)場進行支柱測設，并在每一處道岔處對已測設點進行復核，誤差±20mm以內。

三、長白鐵路接觸網工程測量工效及造價分析

3.1測量工效分析

長白鐵路白城樞紐接觸網工程原設計加上變更設計，總共有879個支柱基礎，即879個測量點位。為全力完成2017年6月1日送點熱滑的接觸網工程節(jié)點工期，測量工作根據(jù)白城樞紐站場工程計劃分兩步進行，第一步：按2016年10月-2016年12月完成白城站16至28道的測量點位;第二步：2017年2月-2017年3月完成1至16道測量。

根據(jù)以上施工計劃，每30天需測量約440個點，平均每天約15個點，測量工作的時間為2016年10-12月、2017年2-3月，平均溫度為-25℃。

若采用傳統(tǒng)全站儀放線測量，小組人員需增加覆雪層干擾調查1人，每組共計8人（如表1所示），較非高寒地區(qū)增加1人，工效為每天8小時測量4個點。測量精度方面，全站儀測量精度高，無誤差。

若采用GPS放線測量，小組人員每組共計8人（如表2所示）工效為每天8小時測量10個點。相比全站儀測量，GPS測量法工效提高2.5倍。GPS測量效率雖高，但測量精度方面相對全站儀測量存在約2cm左右的誤差。該測量誤差對普速鐵路（時速160kM/h及以下）接觸網基礎施工影響不大，實際施工時可忽略。

全站儀測量法施工小組人員如下表：

GPS測量法施工小組人員如下表：

3.2工程測量造價分析

按照表1人員組織和全站儀測量工效，根據(jù)白城地區(qū)人力資源市場價格計算，組長、技術員、司鏡為技術工人280元/工日、其余人員為普通工人180元/工日。經計算，全站儀測量人工費單價為435元/點。全站儀測量儀器市場價8000元/套，按年限平均法折舊計算，全站儀預計凈殘值5%，折舊年限4年，全站儀折舊費為1.32元/點。全站儀測量施工造價為436.32元/點。

按照表2人員組織和GPS測量工效，根據(jù)白城地區(qū)人力資源市場價格計算，組長、移動站、外掛電臺站為技術工人280元/工日、其余人員為普通工人180元/工日。經計算，GPS測量單價為174元/點。GPS測量系統(tǒng)儀器市場價28500元/套，按年限平均法折舊計算，GPS測量系統(tǒng)預計凈殘值5%，折舊年限3年，GPS測量系統(tǒng)折舊費為2.51元/點。GPS測量施工造價為176.51元/點。

通過比較，相比全站儀測量法，GPS測量法造價大幅下降259.81元/點，造價下降率59.55%。

四、結語

通過對既有線電氣化鐵路、新建線電氣化鐵路接觸網工程傳統(tǒng)測量方法和長白鐵路白城樞紐接觸網工程GPS測量方法的原理、實例進行對比分析，綜合施工效率與造價的因素得到結論。在新建樞紐或大型Ⅰ級站，特別是工期緊、測量點位量大的接觸網工程，采用GPS測量方法可快捷、高效，且大幅節(jié)約施工成本，有利于施工單位兌現(xiàn)工期目標。

【參考文獻：】

1、于萬聚.高速電氣化鐵路接觸網.西南交通大學出版社 2003

2、吉鵬霄 張桂林.電氣化鐵路接觸網.化學工業(yè)出版社 2015

3、中鐵二院工程集團有限公司.改建鐵路成都至昆明線米易至攀枝花段擴能改造工程施工圖設計文件第二篇線路 2013

4、鐵道第三勘察設計院集團有限公司.改建鐵路長春至白城鐵路擴能改造工程施工圖設計文件第二篇線路 2015

5、鐵道第三勘察設計院集團有限公司.改建鐵路長春至白城鐵路擴能改造工程施工圖設計文件第八篇電氣化 2016

【作者簡介】胡熹，男，1987年，在職工程碩士，中鐵二局集團電務工程有限公司長白鐵路擴能改造項目總經濟師 電氣化工程師，從事鐵道電氣化接觸網專業(yè)施工管理、造價管理。