淺談SCP控制網(wǎng)在地鐵鋪軌測量中的運用

劉 根

（中鐵四局集團(tuán)有限公司第八工程分公司 安徽合肥）

淺談SCP控制網(wǎng)在地鐵鋪軌測量中的運用

劉 根

（中鐵四局集團(tuán)有限公司第八工程分公司 安徽合肥）

本文介紹了 SCP網(wǎng)的布設(shè)原則、施測方法和數(shù)據(jù)處理過程以及各個階段的精度指標(biāo)要求，并闡述了該技術(shù)的優(yōu)越性及實施中應(yīng)注意事項。

SCP控制網(wǎng)；地鐵；測量

一、SCP網(wǎng)的意義

高鐵的軌道控制網(wǎng)保證了軌道的絕對定位和相對定位，保證了軌道的高平順性，在幾何線形控制方面達(dá)到旅客的高舒適度要求；也充分降低軌道施工、運營維護(hù)成本；SCP網(wǎng)就是采用高鐵軌道控制模式，并考慮到城市地鐵軌道施工的特性，建立地鐵精密測量軌道控制網(wǎng)（SCP網(wǎng)）。把先進(jìn)的測量設(shè)備引進(jìn)入地鐵軌道施工，減少繁雜的施工測量，并為運營維護(hù)、沉降監(jiān)測提供了永久基準(zhǔn)，提高經(jīng)濟(jì)效益。

二、工藝原理及流程

2.1 工藝原理：根據(jù)軌道施工精度，建立SCP網(wǎng)的測量模式，對SCP網(wǎng)進(jìn)行實地數(shù)據(jù)采集，通過數(shù)據(jù)平差后精度分析，得出滿足地鐵精度要求的SCP網(wǎng)測量數(shù)據(jù)。本工程SCP網(wǎng)平面測量采用自由測站邊角交會法施測；高程采用三角高程方法測設(shè)。

2.2 工藝流程：城市軌道精密控制網(wǎng)SCP網(wǎng)施工工藝流程：

施工準(zhǔn)備→建立測量模式→ 預(yù)埋件加工→SCP網(wǎng)點位布設(shè) →平面高程測量→數(shù)據(jù)處理→ 精度評定→軌道施工應(yīng)用

三、SCP控制網(wǎng)測量

3.1 測量儀器設(shè)備要求

SCP控制網(wǎng)平面測量使用的全站儀標(biāo)稱精度必須滿足一下要求：角度測量精度：≤1″、距離測量精度：≤1mm+2ppm；全站儀應(yīng)使用具有自動目標(biāo)搜索、自動照準(zhǔn)（ATR）、自動觀測、自動記錄功能的智能型全站儀。觀測前需按要求對全站儀及其棱鏡進(jìn)行檢校，作業(yè)期間儀器須在有效檢定期內(nèi)。每臺全站儀應(yīng)配 9個棱鏡，使用前應(yīng)對棱鏡進(jìn)行必要的重復(fù)性和互換性檢核。

3.2 SCP控制網(wǎng)平面測量

SCP控制網(wǎng)平面測量水平方向應(yīng)采用全圓方向觀測法進(jìn)行觀測，利用自由測站邊角交會的方法測量，每個自由測站觀測4對控制點，測站間重復(fù)觀測2對控制點，每個控制點有四個自由測站的方向和距離觀測量，具體測量方法如圖 1所示。平面測量距離觀測采用多測回距離觀測法，應(yīng)滿規(guī)定：測回數(shù)：≥2、半測回間距離較差：±1mm、測回間距離較差：±1mm；平面測量可根據(jù)施工需要分段測量，分段測量的區(qū)段長度不宜小于2km，區(qū)段間重復(fù)觀測不應(yīng)少于6對控制點。區(qū)段接頭不應(yīng)位于車站段。

圖1 SCP控制網(wǎng)平面測量示意圖

3.3 SCP控制網(wǎng)高程測量

SCP控制網(wǎng)高程測量利用平面測量的邊角觀測值，采用自由測站三角高程測量方法與平面測量合并進(jìn)行。相鄰點需有三個高差值，且互差應(yīng)小于 1.5mm。高程測量應(yīng)附合與既有的線路水準(zhǔn)控制點上，宜每1km左右聯(lián)測一個線路水準(zhǔn)控制點，水準(zhǔn)路線閉合長度不宜大于 2km。測量時應(yīng)聯(lián)測每個車站布設(shè)的地下高程起算點。高程測量可根據(jù)需要分段測量，分段測量的區(qū)段長度不宜小于 2km，區(qū)段間重復(fù)觀測不應(yīng)少于2對控制點。

圖2 SCP控制網(wǎng)高程測量示意圖

3.4 內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理

外業(yè)觀測前，應(yīng)將各項技術(shù)指標(biāo)輸入數(shù)據(jù)采集程序，并檢查全站儀中氣象參數(shù)、棱鏡常數(shù)等設(shè)置是否正確，然后方可進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，若測站觀測數(shù)據(jù)超限，則應(yīng)立即現(xiàn)場重測。搬站前，檢查記錄表已正確填寫。

3.4.1 平面計算平差

平面測量后先采用獨立自由網(wǎng)平差，再采用合格的平面起算點進(jìn)行固定約束平差。平面測量自由網(wǎng)平差時，應(yīng)按方向改正數(shù)為±3″之內(nèi)，距離改正數(shù)為±2mm之內(nèi)的要求對各項技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計分析，檢核控制網(wǎng)自由網(wǎng)平差的精度。自由網(wǎng)平差滿足要求后，應(yīng)進(jìn)行平面約束平差，并按表 1的規(guī)定對各項技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計分析，檢核控制網(wǎng)約束平差的精度。為保證控制網(wǎng)成果質(zhì)量，約束平差前應(yīng)對采用的平面起算點進(jìn)行精度檢核，采用檢核合格的起算點進(jìn)行約束平差計算。

表1 平面測量約束網(wǎng)平差后的主要技術(shù)要求

3.4.2 高程計算平差

SCP控制網(wǎng)高程測量時，因進(jìn)行環(huán)閉合差和附合路線閉合差統(tǒng)計，并對每公里高差偶然中誤差和每千米高差全中誤差進(jìn)行統(tǒng)計分析。相鄰控制點的水準(zhǔn)環(huán)閉合差不得大于 1mm。高程測量應(yīng)以聯(lián)測的既有的調(diào)線調(diào)坡高程控制點為起算數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)密平差，且相鄰SCP控制點間高差中誤差不應(yīng)大于±0.5mm。

四、結(jié)束語

SCP軌道控制網(wǎng)能夠充分保證三網(wǎng)合一，即設(shè)計控制網(wǎng)、施工控制網(wǎng)、運營維護(hù)控制網(wǎng)坐標(biāo)高程系統(tǒng)的統(tǒng)一、起算基準(zhǔn)的統(tǒng)一、測量精度的協(xié)調(diào)統(tǒng)一；SCP軌道控制網(wǎng)的布設(shè)無需參考鋪軌綜合設(shè)計圖，可在調(diào)線調(diào)坡前全線一次性布網(wǎng)。在整體道床施時采用全站儀自由設(shè)站配合軌道幾何狀態(tài)測量儀進(jìn)行軌道精調(diào)，顯著提高了軌道的絕對精度和相對精度，經(jīng)在國內(nèi)多個城市軌通交通工程中的應(yīng)用，較控制基標(biāo)鋪軌法節(jié)省了工期，提高軌道平順性，減少二次精調(diào)工作量，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益顯著。

[1]《城市軌道工程測量規(guī)范》（GB 50308-2008）

[2]《地下鐵道工程施工及驗收規(guī)范》（GB 50299-1999）

[3]《城市測量規(guī)范》（CJJ/T8-2011）

[4]《全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范》（GB/T 18314-2009）

[5]《國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范》（GB/T 12897-2006

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1007-6344（2017）02-0065-01