高速铁路精密工程测量技术标准的研究与应用

高速铁路精密工程测量技术标准的研究与应用

张文龙 冀翼

中国铁路呼和浩特局集团有限公司呼和浩特工务段 内蒙古呼和浩特市 010000

摘要：近年来，随着我国铁路运输业的不断发展，各类铁路工程随之增多，由于高速铁路具有运行平稳、速度快等优点，因快速发展，所以成为我国铁路工程中的重点建设项目。就高铁而言，其最为突出的特点之一是轨道的平顺性，而想要达到足够高的平顺性，就必须采用无砟轨道，这一观点在大量的工程实践中得到了验证。

关键词：高速铁路工程；铁路精密工程测量；测量技术

1高速铁路精密工程测量技术概述

高速铁路精密工程测量的主要目的是建立各级平面与高程控制网，在控制网的作用下，保证高速铁路工程能够按照设计线型进行施工，确保高速铁路轨道铺设精度，最终保证高速列车能够平稳安全运行。因为我国高速列车的行驶速度在250km/h到350km/h之间，在列车高速行驶过程中，对列车行驶的平稳性与安全性要求较高，这就需要相关工作人员重视高速铁路轨道铺设施工。在进行高速铁路轨道铺设时，必须重视两方面工作，一方面是要严格按照高速铁路工程设计线型进行施工，在铺设高速铁路轨道时一定要确保轨道线型几何参数的精确度与可靠性；另一方面就是确保高速铁路轨道铺设的平顺性，要将轨道线型参数控制在合理范围内，一般要控制在毫米级范围内，才能确保高速铁路轨道铺设的平顺性。

2高铁测量技术的基本要求分析

高铁的轨道是其核心部分，也是工程建设的重点环节。大体上可将高铁轨道分为两种，一种是有砟，另一种是无砟。其中无砟轨道属于整体轨式结构，由于它是以钢混或沥青混凝土道床取代有砟轨道的散颗粒体道床，故此，其较之有砟轨道的稳定性更高，连续性与平顺性也更好，这使得轨道本身的耐久性大幅度提升。但必须指出的是，无砟轨道对基础的要求相对较高，若是基础出现质量问题，如变形下沉等，不但修复比较困难，而且还会影响行车安全。所以在无砟轨道施工建设的过程中，对测量精度提出了更高的要求。由表1和表2中给出的数据可知，为满足高铁列车高速行驶的舒适性和平顺性要求，高铁轨道的铺设精度须足够高，应当达到毫米级。此外，就无砟轨道这种形式而言，在轨道施工完毕后，除了凭借扣减对微量进行调整之外，几乎不具备其它调整的可能性，所以，为避免施工测量中的误差积累，并进一步提高测量精度，高铁轨道控制网测量必须具备严格的控制网标准。

3高速铁路精密工程测量技术标准应用

3.1高速铁路控制网布设技术

现阶段我国高速铁路轨道测量平面控制网的基础是ITRF2005，参考的椭球体主要为西安80或者北京54。在测量过程中，可以根据不同地区的实际情况，从抵偿带坐标系统、UTM投影平面以及任意中央子午线系统中进行选择。我国高速铁路轨道测量平面控制网布设方案为三级布设，分别为以下三点：

3.1.1CPI

在布设过程中以B级静态测量方式进行，一般在设计中，网点的测量距离为50~100km，完成连续测量的基准网点设置后，需要按照每3~4km的距离再布设一个单点，即使是布设作业难度较大的地段，布设点之间的距离不能小于1km。在特大桥梁与特长隧道布设过程中，要根据具体情况适当增加CPI控制点，并且要确保相邻布设点间有良好的透视性，各个透视点间有一个相邻的透视方向，实现三网合一的目标。在处理转换关系简化问题时，要充分考虑CPI的控制网联测控制点至少为三个国家或者城市控制点。CPI控制网大多应用在工程勘测、工程施工以及工程运维中，坐标基准勘测过程中，确保坐标基准准确性的重要技术。

3.1.2CPⅡ

应用在工程勘测与工程施工过程中，CPⅡ的主要作用是为工程勘测与工程施工提供基准，通常在布设过程中，需要使用全站仪与C级GPS静态控制测量相结合的方式完成布设工作。一般在布设CPⅡ控制点时，需要注意两个控制点的测量距离在800~1000m之间。另外，还要注意的是在布设难度较大的地段进行布设作业时，要保证控制点的距离不能小于600m。通常CPⅡ控制网的布设点要根据线路走向进行设置，线路中线与布设点之间的距离要在50~100m之间。在CPⅡ控制网布设过程中，要对布设点的位置进行严格考察与设置，确保布设点位置符合相关测量要求。

3.1.3CPⅢ

CPⅢ的主要作用是，为高速铁路轨道铺设以及高速铁路运维提供有效的良好的控制基准，CPⅢ是在CPⅡ的基础上发展而来的。在具体设置过程中，采用沿着高速铁路线路两侧布设五等导线测量的方式完成布设作业，高程控制多用三等水准，将控制点嵌入到墙体侧面的点位内，要注意确保控制点的点位与高程位置都要比高速铁路轨道标记的螺栓前缘上侧高。

3.2精密工程测量技术在无砟轨道施工中的应用

无砟轨道是当前在高速铁路中应用广泛的轨道类型，因此对精密工程测量技术在无砟轨道施工中的应用进行研究十分重要。精密工程测量技术的应用中主要包括以下测量内容：

3.2.1加密基桩测量

加密基桩在无砟轨道的测量与安装过程中要按照CPⅢ进行加密处理。

3.2.2安装测量

无砟轨道的安装测量过程包括轨道底座安装测量、轨道板安装测量与支撑层安装测量等。

3.2.3衔接测量

对无砟轨道安装过程中进行衔接测量时，要在设置的贯通作业面的基础上设置高程控制点与共用中线。

3.2.4线路整理测量

在对无砟轨道进行实际测量之前，要先对CPⅢ控制点进行复测，然后将CPⅢ控制点作为线路中心线与基准点进行测量。

3.3精密工程测量技术的精度控制要点

对高速铁路精密工程测量技术的精度进行控制时，需要重点注意测量过程中测量仪器产生的测量偏差。具体的精度控制要点如下：首先，在进行工程测量作业时，要选择精确度较高的全站仪进行测量，进行水平角测量时，要确保设置第一个测量点方向的水平度盘读数为0°00′00〃。其次，形成良好的校准习惯，在进行精密工程测量作业之前要对全站仪、水平传感器等测量仪器与设备进行校准，将测量仪器的偏差值控制在0.3mm之内。最后，详细观察测站精度与控制点精度，在测站布设精度控制作业完成后，要详细观察测站的精度与CPⅢ控制点的精度，如果发现测站与CPⅢ控制点精度存在的偏差超过规定要求，要及时找出原因并重新测量。如果控制点的位置出现严重位移情况，要排除该控制点位，确保测量作业的精准度。除此之外，在精密工程测量现场，对现场测量进行控制时，要及时校对CPⅢ控制点，确保控制点测量结果的准确性与有效性。

4结束语

高速铁路的建设施工是一项较为复杂且系统的工程，为了确保高速运行的列车安全稳定，就必须保证轨道本身的平顺性。在高速铁路工程建设中，应当合理运用精度测量技术，以此来提高轨道铺设的精确度。在未来一段时期，应当加大对精密工程测量技术标准的研究力度，并在现有技术的基础上进行不断完善和创新，使其能够更好为高铁工程建设服务。

参考文献

[1]陈帅，张维丽.基于铁路工程中精密控制测量技术的研究[J].四川水泥，2017(06):346.

[2]梁武举.高速铁路精密工程测量技术标准的研究与应用[J].河南科技，2017（15）：119-120.