地铁轨道工程铺轨基标及CPⅢ轨道控制网应用讨论

地铁轨道工程铺轨基标及CPⅢ轨道控制网应用讨论

张艳1张晓燕2张良华3

1.山东交通职业学院山东潍坊261206；2.山东交通职业学院山东潍坊261206；3.潍坊市市政工程股份有限公司山东潍坊261206

摘要：本文介绍了城市轨道交通工程轨道专业施工所采用的两种轨道测量控制方式――铺轨基标及CPⅢ轨道控制网，同时也对两种轨道测量控制方式进行了分析对比。

关键词：地铁；轨道专业；测量控制

1概述

目前在地铁轨道专业铺轨施工过程中，有两种轨道控制测量方式――铺轨基标和CPⅢ轨道控制网。铺轨基标是一种采用的比较广泛的铺轨控制方式，主要是在轨道中心或轨道外侧（距轨道中心一定距离的位置）每隔6m或5m埋设一个基标点，每个基标点包括了里程及高程数据，依据设计资料及基标点来确定轨道位置及轨面高程。

CPⅢ轨道控制网是从高铁引入地铁铺轨施工的一种铺轨测量控制方式，主要是在轨道两侧的结构上每隔30m～60m埋设一对控制点（即CPⅢ点），CPⅢ点提供大地坐标数据及高程数据，依据设计资料及CPⅢ点来确定轨道位置及轨面高程。

2铺轨基标轨道控制测量方式应用

2.1铺轨基标设置规定

地下线整体道床铺轨基标一般设置在轨道中心排水沟内或轨道外侧（行车方向右侧）的排水沟内，高架桥整体道床铺轨基标一般设置在轨道中心

控制基标：在线路直线段宜120m设置一个，曲线段上除在曲线要素点（曲线起终点、缓圆点、圆缓点、曲线中点）上设置控制基标外，曲线要素点间距较大时还宜每60m设置一个；单开道岔控制基标应测设在岔头、岔尾、岔心和曲股位置或一侧；交叉渡线道岔控制基标应测设在长轴和短轴的两端、岔头、岔尾以及与正线相交的岔心位置或一侧。

加密基标：在线路直线段应每6m，曲线段应每5m设置一个。

控制基标一般设置成等高等距（等高指每个控制基标标高与相应里程位置处的轨面高差相等，等距指控制基标设置间距相等），埋设永久标志；加密基标一般设置成等距不等高，埋设临时标志。

2.2铺轨基标的测设

在第三方检测单位隧道结构净空限界检测和轨道线路中线及水平贯通测量，各项偏差调整且满足设计要求后，才可进行铺轨基标的测量工作。

一般情况下，铺轨基标的测设位置应依据设计单位提供的《铺轨综合图》进行，在《铺轨综合图》中每隔6m或5m设计给出了一个里程及相应的轨面设计高程（此高程一般为轨道一股钢轨的轨面标高，此标高数据已经包括了曲线超高、竖曲线），基标测设完成后，需要提供基标成果资料，成果资料中包括基标里程、相应里程处的设计轨面标高、基标高程、基标与设计轨面标高的高差。

铺轨施工时依据基标成果，采用L尺将相应的股道调整到设计位置，然后采用万能道尺将另一股道调整到设计位置，完成轨道铺设。

2.3铺轨基标的优缺点分析

铺轨基标这种轨道控制方法有以下优点：

铺轨基标轨道控制方法容易掌握，在铺轨施工时，对轨道调整人员及施工环境要求低。

使用铺轨基标施工速度较快，在特殊情况下可以增加人员，分组进行流水化施工。

同时，这种方法也存在以下缺点：

铺轨基标成品保护比较困难，基标设置在隧道底部整体道床范围内，在施工过程中现场交叉作业人员多，很容易被破坏，同时整体道床混凝土浇筑过程中，大部分基标被覆盖而无法保留下来，目前这是铺轨施工中不容易解决的一个问题。铺轨基标设置不统一，目前铺轨基标有设置在线路中心，也有设置在轨道外侧，同时控制基标与轨面的高差不同的设计院或不同线路要求也不相同。

3CPⅢ轨道控制网控制测量方式应用

3.1CPⅢ点的布设

CPⅢ点的布设应全线采用统一的布设标准，在高速铁路上，CPⅢ点一般沿线路每50m～70m埋设一对，在地铁工程，由于线路曲线半径较小，同时施工时现场环境较差，特别是地下线可能因洞内潮湿，雾气大通视条件不好，所以地铁上一般每30m～60m埋设一对。

在高架段，CPⅢ点应布设在桥梁两侧，根据实际情况可以埋设在两侧混凝土护栏或单独埋设，埋设高度距桥面0.8m～1.0m，需要注意的是CPⅢ点一定要埋设在桥梁的固定支座端。

在地下隧道区间段，CPⅢ点应埋设在隧道侧墙上，点位埋设时应根据限界图中应急平台、消防水管、电缆支架等的设计位置进行综合比选，选择结构稳定、高度合适、视线良好、便于控制网测量的位置进行布点。

在地下岛式或侧式车站，站台一侧控制点应埋设在站台廊檐侧面（高于轨道底部基础1.6m左右），且应避开屏蔽门及塞拉门位置，点位埋设位置距离廊檐顶面不宜小于10cm或者站台檐下适当位置。

CPⅢ控制点应设置在稳固、可靠、不易破坏和便于测量的地方，并应防冻、防沉降、防震动和抗移动。预埋件埋设时，首先在选定位置大致水平钻孔，采用30mm左右直径钻头，钻深30mm。埋设时应注意清孔干净、保证预埋件应尽量水平，采用速凝水泥或锚固剂填充孔位，然后安放预埋件，使速凝水泥或锚固剂沿预埋件外壁四周被挤出。速凝水泥或锚固剂凝固后进行检查，预埋件须稳固，标志内及标志顶面须无任何异物，并检查保护盖是否正常。

在车站段埋设预埋件时，其外边缘应与车站廊檐侧面齐平，以免影响限界，严禁侵入限界。

预埋件埋设完成及不使用时，应加设保护盖，以防止异物进入预埋件内影响预埋件正常使用及安装精度。

控制点埋设时应使用品质良好的锚固剂，锚固措施必须使得预埋件牢固，以确保长期稳固。

CPⅢ点埋设完后，应进行编号及标注，编号应明显、清晰地标在CPⅢ点附近。点号标志字号应采用统一规格字模，严禁采用手写标识，CPⅢ点应采用红油漆圈起来。

3.2CPⅢ轨道控制网的测设

CPⅢ轨道控制网的测设包括平面测量和高程测量。

为保证控制网坐标系统的一致性，CPⅢ控制网平面坐标系应采用与地铁既有平面控制网相同的坐标系统。CPⅢ控制网采用自由测站边角交会的方法测量，每个自由测站观测4对控制点，测站间重复观测3对控制点。

CPⅢ控制网高程系统采用与地铁既有高程控制网相同的高程系统。在高架段和直线敞开段，CPⅢ控制网高程测量采用几何水准测量的观测方法。在地下隧道段，CPⅢ控制网高程测量可以利用平面测量的边角观测值，采用自由测站三角高程测量方法与平面测量合并进行。

3.43CPⅢ轨道控制网的优缺点分析

CPⅢ轨道控制网这种轨道控制方法有以下优点：

CPⅢ点埋设后，施工过程中不容易被破坏，利于长久保存，为施工、运营维护长期使用。CPⅢ轨道控制网可以通过加密轨道几何状态数据采集频率及轨道调整，提高轨道铺轨的绝对精度，使轨道更平顺，轨道几何状态更接近设计位置。

同时，这种方法也存在以下缺点：

CPⅢ轨道控制网使用时对人员、施工环境要求高，需要专业人员来操作仪器设备。

在铺轨施工时，使用CPⅢ轨道控制网进行轨道几何状态调整速度比较慢，受铺轨流水化施工的时间限制，使得每天的铺轨进度降低。从经济方面来说，采用CPⅢ轨道控制网投入的费用稍高一些。

结束语

总的来说，在铺轨施工中，铺轨基标和CPⅢ轨道控制网这两种轨道测量控制方式各有优缺点。对城市轨道交通工程来说，设计时速并不高，目前传统的铺轨基标测量控制方式在精心施工的情况下，能满足和适应目前的城市轨道交通轨道专业的使用，能满足轨道线路的平顺性要求。

参考文献

[1]GB50299-1999，地下铁道工程施工及验收规范[S].2003.

[2]GB50308-2008，城市轨道交通工程测量规范[S].

[3]TB10601-2009，高速铁路工程测量规范[S].