高速铁路长轨精调测量控制

孟永福

（中铁十八局集团第五工程有限公司 天津 300454）

1 概述

高速铁路长轨精调测量包括沉降观测、CPI和CPII控制网复测、CPⅢ轨道控制网复测、轨道几何状态测量控制、现场长轨精调测量控制等方面。高速铁路长轨精调铺设完成，长轨精调前需要对线路沉降观测数据进行评估，合格后报设计单位审批，进行 CPI、CPII复测，测量执行标准与施工期复测相同，此处不再赘述，下面将对其他几个方面的施工经验根大家分享。

2 CPⅢ轨道控制网复测

由于 CPⅢ高程测量现场多采用二等水准测量方式进行，操作较简单，此处不做赘述。下面将对CPⅢ平面测量的经验和建议进行详述。

2.1 测量区段划分

施工测量阶段，由于线下单位施工进度影响或现场施工条件制约，一般测量区段长度为 2-4km，搭接处平顺性会造成比较大的影响。在长轨精调前CPⅢ复测时，为保证测量平顺性，建议8km划分为一个区段，最大不超过10km，区段过长时测量周期长，平差计算量较大，影响测量进度和平差质量。

2.2 CPⅢ外业测量技术要求，见表1

表1 CPⅢ平面水平方向观测技术要求

上表为《高速铁路工程测量规范》TB10601-2009中对CPⅢ平面控制网外业测量限差的规定。CPⅢ平面网距离观测基本较少出现超限问题，当出现距离超限时，检查棱镜是否松动或有遮挡，并进行重测。

表2 CPⅢ平面网距离观测技术要求

CPⅢ轨道控制网精度要求高，测量条件要求严格，经常选择温度变化较小的夜间进行外业测量。外业测量精度对整网平差的吻合性影响较大，在采用规范限差测量时，发现即使外业测量合格后，内业出现超限的频率仍比较高，所以应该在测量时适当提高外业测量的控制标准。

表3 CPⅢ平面水平方向观测技术要求

2.3 内业测量应与外业测量同步进行

CPⅢ测量应即时对CPⅢ外业测量资料进行平差，完成相邻CPII间闭合环测量后即进行平差计算，发现不合格的立即补测不合格测站。此时补测一般补测1站即可，如外业测量完成后另选时间补测，一般要测量3站（超限点的3方向），而且容易影响相邻测站出现平差超限，造成补测量增大。

津秦客运专线CPⅢ复测时，内外业分离操作，一段线路长度4.8 km，共40站。1台TS30全站仪3天测量完成，平差计算超限点5个，涉及12测站，最终补测测站45站，测量平差合格。后来同样长度4.8 km线路，采用2台仪器测量，内业组跟班外业组测量，2天时间测量完成，过程重测5站，计算数据合格未补测。

3 轨道几何状态测量现场控制

3.1 测量仪器要求

全站仪标称精度要求：测角精度1秒，测距精度1+2ppm。常用的全站仪包括徕卡TS30、徕卡TS15、徕卡TCRP1201、天宝S6、天宝S8等，仪器必须在检定有效期内。

常用的轨道几何状态测量仪包括：安伯格 GRP1000、GEDO精调小车型、长沙悦诚精调小车、中铁二院精调小车、中铁咨询精调小车、南方测绘精调小车等，仪器必须在检定期内，各传感器工作正常。

3.2 自由设站精度要求

自由设站观测的 CPⅢ点不应少于 4 对，位于所联测 CPⅢ点的中间。CPⅢ点应采用与 CPⅢ网测量时一致的 CPⅢ标志。全站仪设在线路中线附近，更换测站后，相邻测站重叠观测的 CPⅢ点不应少于 2 对。自由设站点精度一般应符合下表表4要求，连续桥、特殊孔跨桥自由设站点精度可放宽至1.0 mm。

表4 自由设站点精度要求

完成自由设站后，CPⅢ点的坐标不符值应满足表 2 的要求。当 CPⅢ点坐标不符值 X、Y 大于表 2 的规定时，该 CPⅢ点不应参与平差计算。

表5 CPⅢ点坐标不符值限差要求

每一测站参与平差计算的 CPⅢ点不应少于 6 个。

3.3 日常测量相关规定

3.3.1 全站仪标定

全站仪除必须在检定有效期内，在精密测量前需要对全站仪的各项指标进行标定，标定一般选择在清晨或傍晚温度变化较小，阳光较柔和时进行标定，标定时仪器进行温度气压改正，标定完成后，盘左盘右测量X、Y、Z偏差均不得大于1mm（100m检测）。

3.3.2 测量日常规定

（1）全站仪每天首次使用必须检查盘左盘右测量偏差，并做好检查记录。

（2）当盘左盘右测量超限，仪器进行校准时，必须记录校准人员，校准时间，校准过程以及校准前后偏差情况。

4 长轨精调现场测量控制

4.1 轨道几何状态测量

4.1.1 测量前的检查

轨道几何状态测量，俗称“推精调小车”。每日测量前须对组装后小车轨距、超高进行检查，轨距以小车专用轨距尺显示为准，超高采用正反两方向测量取平均的方法修正，修正后距离超高偏差不大于0.1mm。

4.1.2 测量相关规定

（1）测量方向

一般线路长度较长，采用多台仪器平行作业的方式进行轨道几何状态测量，为保证测量数据可以连续有效搭接，并结合测量习惯，要求的以小车从小里程至大里程方向前进。

（2）基准轨的确定

根据规范要求，超高以内轨为基准，轨距以外轨为基准，反算公称轨距的一半为线路中线位置，造成高程和平面基准轨不统一。现场轨道精调时，轨距和超高为同时调整量，须统一到同一条钢轨，轨道几何状态测量仪以“双轮梁”所在轨道为基准轨。为保证测量和调轨现场一致，一般将线路左轨定义为基准轨，避免基准轨反复更换造成的不便。根据测量数据对轨道基准轨进行精调，并根据轨距、超高计算非基准轨的调整量，确定调整件数量。

4.2 轨道现场精调测量控制

4.2.1 轨道调整原则

轨道现场调整以“基准轨严格执行方案，轨距尺控制非基准轨”的原则进行精调。轨距尺每日与标准标定台进行标定，确保轨距尺偏差符合要求。轨道现场测量概括来讲就是“一张纸、一把尺”，即方案和轨距尺。

4.2.2 轨道精调现场控制标准

轨道调整方案已经考虑了长波不平顺因素的影响，所以现场调整线路平顺性以方案为准，仅对现场轨距、超高、相邻轨距和超高、轨距及超高变化率进行控制，确保现场短波不平顺、三角坑、扭曲符合要求。

表6 现场施工控制标准

4.2.3 轨道调整工艺流程

（1）根据基准轨调整方案，标注调整量于钢轨内侧，并测量轨距、超高并标注在基准轨内侧道床上，根据标注调整量，散调整扣件。

（2）松开扣件，更换调整件，更换完成检查无误后拧紧调整件，拧紧过程中根据轨距尺实际调整量与理论调整量的偏差，确定左右侧扣件拧紧顺序。

（3）基准轨扣件拧紧后轨距尺测量调整后轨距、超高并标注在第一次测量数据的下方。如测量后轨距、超高不符合要求，重新步骤2，并重新进行轨距、超高测量。

（4）基准轨调整合格后，根据已测量轨距和超高，确定非基准轨调整量，并标注在非基准轨内侧。

（5）调整非基准轨，与步骤2相同。

（6）非基准轨扣件拧紧后轨距尺测量调整后轨距、超高并标注在非基准轨内侧道床上。如测量后轨距、超高不符合要求，重新步骤5，并重新进行轨距、超高测量。

（7）对轨道调整后的轨距、超高、调整件进行记录。

4.3 轨道调整应用

在最初京津城际铁路、武广高速铁路、京沪高速铁路施工时，完全按照规范要求施工，调轨时未明确基准轨和非基准的调整顺序，调整遍数一般在4-6遍，调整量大，调整周期长，60 km线路调整时间一般为6个月。根据对现场施工经验和控制标准进行总结，确定适当提高现场控制标准，能够有效节省调整总时间，提高工程质量。京津城际延伸线63 km线路，采用上述标准和方法进行调整和测量控制，总调整时间为2个月，调整2遍，调整效果明显提高。

5 总结

随着我国高铁技术的不断发展，现行规范标准对高速铁路建设超到了非常关键的作用。我们要摆脱“提高标准就会增加投资，增加施工时间”的错误意识，我们应在保证要求不降低的情况下，适当提高现场施工限差标准，改进测量作业控制方式，增加过程控制，减少测量总时间，调轨总时间，提高总体调整效率。在以后的工作中，我将继续就现场测量控制方面进行深入研究。