精密工程控制測量在高速鐵路建設(shè)中的應(yīng)用

【摘要】眾所周知，高速鐵路在其運行過程中速度極快，一般時速可達每小時250千米以上，因此要求其鋪軌必須具有極高的平順性，這就需要在鋪軌過程中精確控制幾何參數(shù)，也就需要精密控制測量系統(tǒng)。高速鐵路精密工程測量技術(shù)體系已經(jīng)在我國鐵路建設(shè)中占有重要地位，對我國鐵路建設(shè)及鐵路施工的發(fā)展也起到了關(guān)鍵作用。

【關(guān)鍵詞】高速鐵路;精密工程測量技術(shù)

由于采用鐵路運輸不僅速度快，而且安全，所以高鐵項目建設(shè)迅猛。但高速就要通過較高的軌道平順質(zhì)量保證，而達到這樣的平順性，就需要采用無砟軌道。從過去的經(jīng)驗分析看，鋪設(shè)無砟軌道對軌道質(zhì)量有嚴格的要求，為達到所要求的高質(zhì)量，需要較高的精密工程測量技術(shù)。基于此，本文就高速鐵路精密工程測量技術(shù)的標準進行了研究，并就其應(yīng)用進行了探討。

1、高速鐵路精密測量技術(shù)簡介

1.1精密測量的主要內(nèi)容

高鐵精密工程測量技術(shù)在高鐵建設(shè)過程中占有重要地位，其研究內(nèi)容涉及到項目的全過程。從勘測設(shè)計到施工再到鐵路竣工后的驗收、監(jiān)測等工作，都需要高質(zhì)量的精密工程測量技術(shù)，運用好這一技術(shù)可以極大地提高我國鐵路工程質(zhì)量。為使這項技術(shù)運行好，首先必須了解高速鐵路精密工程測量技術(shù)的主要內(nèi)容，主要包括高速鐵路平面高程控制測量、在施工過程中測軌及施工結(jié)束后維護軌道所需的測量等方面。鑒于其技術(shù)要求極高，在鐵路運輸中占有舉足輕重的地位，因此，施工人員應(yīng)根據(jù)有關(guān)法規(guī)和規(guī)范的要求，開展精密工程測量工作。

1.2運行精密測量技術(shù)的意義

建設(shè)高速鐵路需要多方面的工作，我們要保證所有相關(guān)工作的質(zhì)量，因為一旦某個環(huán)節(jié)出了問題，就會影響整個鐵路的安全。在這些措施中，有必要特別注意高速鐵路精密工程的測量工作。我們可以根據(jù)所建精密工程測量的實際情況，設(shè)計出各種合理的平面高程控制網(wǎng)，并根據(jù)這些高精度控制網(wǎng)的交互作用，保證整個鐵路工程各環(huán)節(jié)的正常實施，從而提高高速鐵路建設(shè)的質(zhì)量。由于對高速鐵路施工提出了很高的要求，因此在進行高速鐵路精密工程測量時，必須根據(jù)工程的實際情況，設(shè)計出合理的線路，并嚴格地按照設(shè)計方案施工，不僅可以保證高速鐵路軌道的平順性，而且可以保證車輛的安全運行和乘客的舒適。

2、確保精密測量精度的要求

由于高速鐵路精密工程測量技術(shù)占據(jù)了整個工程質(zhì)量的重要位置，所以在施工過程中，尤其要注意鋪設(shè)高速鐵路軌道的準確性，保證與設(shè)計線型的一致性。因為高速鐵路在施工過程中會受到多方面的影響，因此在施工中需要考慮多方面因素。由于鐵路軌道內(nèi)部尺寸對軌道的實際形狀和平順性具有重要影響，因此在進行軌道測量時，應(yīng)準確地測量其內(nèi)部尺寸，若有數(shù)值偏差，則應(yīng)嚴格按照國家標準的數(shù)值偏差合理地控制精度偏差;此外，還應(yīng)充分掌握軌道外部尺寸。由于鐵軌的外部尺寸將直接影響其鋪設(shè)定位，因此在測量外部尺寸時，需要特別考慮到鐵軌定位、路基以及在鋪設(shè)過程中可能出現(xiàn)的隧道、橋梁和中間站的位置。唯有使這些位置相互協(xié)調(diào)，并對測量過程中的誤差進行嚴格的控制，才能更好地保證鐵路鋪軌的準確度和運行過程的平穩(wěn)。

3、精密測量技術(shù)的應(yīng)用

3.1高鐵控制網(wǎng)的布設(shè)方案

因為投影變形會帶來誤差，所以在選擇高速鐵路測量平面控制網(wǎng)時，需要根據(jù)實際施工的地理條件來確定補償帶坐標系統(tǒng)、任意中心子午線系統(tǒng)和UTM投影平面。我國高速鐵路工程建設(shè)的平面控制網(wǎng)絡(luò)分為CPⅠ、CPⅡ和CPⅢ。CPⅠ是基礎(chǔ)平面控制網(wǎng)，主要利用GNSS靜態(tài)B級測量技術(shù)處理，CPⅠ在施工過程中主要提供首級控制參數(shù)。CPⅡ主要是為了對工程勘察和施工進行標定，在設(shè)置其網(wǎng)點時，應(yīng)特別考慮所設(shè)的網(wǎng)點是否為符合整個工程的最佳位置。

建立CPⅢ是為了保證鋪設(shè)高速鐵路的軌道，并在運行過程中提供良好的控制基準，而建立良好的CPⅢ則需要在CPⅡ建設(shè)良好的條件下進行，此外還要保證相鄰網(wǎng)點的通視性。實際測量值也應(yīng)與設(shè)計方案的誤差相一致，盡量減小誤差。在此基礎(chǔ)上完成了三方面的布置方案，才能為整個高速鐵路的工程質(zhì)量打下良好基礎(chǔ)。

3.2在軌道施工中的應(yīng)用

目前國內(nèi)高速鐵路在軌道建設(shè)過程中普遍采用無砟軌道，這對軌道的精密工程測量技術(shù)提出了更高的要求，有必要對此進行深入的研究。從已有的研究成果來看，精密工程測量技術(shù)在進行無定軌測量時，需要特別注意以下幾個方面。一是對加密基柱的檢測，在進行無砟軌道加密基礎(chǔ)柱的安裝及檢測時，必須嚴格按照CPⅢ要求施工。第二，在無砟軌道的安裝過程中，要特別注意對其安裝的幾個方面進行測量，分別是軌道底座的安裝，軌道板與支撐層的安裝測量。在連接過程中，還要注意無砟軌道所需的測量，最后要注意線路的整體性測量，在CPⅢ測量前，要保證線路中心線和基準點的測量都達到了CPⅢ要求的范圍，然后再對CPⅢ進行線路中線和基準的測量。

3.3測量的精確度得到嚴格控制

開展高速鐵路精密工程測量時，必須嚴格控制精密測量精度，在測量過程中產(chǎn)生的誤差要嚴密平差。在作業(yè)前應(yīng)合理劃分作業(yè)區(qū)段，優(yōu)化配置測量儀器。選擇測量儀器時，一定要選擇測量精度高的能自動搜索、照準、跟蹤目標的全站儀或測量機器人進行測量，棱鏡也應(yīng)使用CPⅢ專業(yè)棱鏡。采集的數(shù)據(jù)要進行約束三維平差， 通過平差獲得相應(yīng)的精度的坐標及高程值。為保證精密工程測量技術(shù)的準確性應(yīng)加強控制點復(fù)測和聯(lián)測，保證控制點精度。CPⅢ控制點在現(xiàn)場施工過程中，應(yīng)不時進行校驗，以進一步保證精確測量的準確性。

結(jié)語：

通過上述內(nèi)容的分析，可以看出高速鐵路精密工程測量技術(shù)在高速鐵路建設(shè)中占有重要地位，它能確保高速鐵路工程設(shè)計合理與否，施工能否正常順利。所以在進行精密工程時，必須全面地掌握高速鐵路的實際工程施工情況，測量結(jié)果也必須滿足工程設(shè)計方案的要求。同時，對高速鐵路精密工程測量技術(shù)也應(yīng)做進一步的研究，使之能適應(yīng)我國經(jīng)濟發(fā)展的需要，從而進一步推動我國鐵路事業(yè)的發(fā)展。

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作者簡介：

葉志剛（1980-），男，實驗師，研究方向：攝影測量與工程測量。