城市軌道交通工程精密施工測量技術(shù)的應(yīng)用與研究

李首正

摘 要：某城際線工程該城際線工程全長30.16km，共設(shè)置10座車站。在施工過程中，測量技術(shù)直接影響到了工程的綜合質(zhì)量。因此，我們要提高對精密施工的測量工作，從各個方面進行管控。

關(guān)鍵詞：城市軌道;精密施工測量;技術(shù)

1 前言

隨著城市化進程的加快，城市軌道交通建設(shè)的里程快速延伸，帶動了城市的快速發(fā)展。軌道交通工程建設(shè)過程中，精密施工測量技術(shù)是工程質(zhì)量的保障。

2 精密導線控制點復測

2.1 精密導線控制點交接樁

精密導線控制點為土建施工單位提供的施工控制點。軌道工程開始前，需進行交接樁。導線控制點的精度是保證軌道施工質(zhì)量及后期運營的關(guān)鍵。

2.2 精密導線平面控制點復測

精密導線平面控制點復測時基本以車站導線控制點為起算依據(jù)，與區(qū)間內(nèi)施工控制點組成附合導線。本項目導線采用0.5″級徠卡智能全站儀，按四等導線精度要求施測。復測合格后，作為首級控制點（CPⅡ）。附合單導線形式（兩站一區(qū)間）。

2.3 精密高程控制點復測

精密高程控制點設(shè)置在導線平面控制點（CPⅡ）上，以便點位的查找、測設(shè)。精密高程控制點復測時基本以車站水準點為起算依據(jù)，與區(qū)間內(nèi)施工控制點組成附合水準路線，按二等水準精度要求施測。

3 軌道精密施工測量

3.1 CRTSⅠ型雙塊式無砟軌道

1）放樣點坐標計算。根據(jù)設(shè)計要求，道床板寬度為2.8m，為方便施工，放樣數(shù)據(jù)按3.2m計算，以線路兩側(cè)20cm向外位移為放樣點。軌頂面與底座板高差以實測高程計算為準，軌頭外側(cè)及放線點為0.7095m。無砟軌道安裝測量主要包括道床板、Ⅰ型雙塊式軌枕的測量。通過CPⅢ控制網(wǎng)放樣，復核道床模板的位置和標高，對道床板進行測量。平面采用坐標法測量，高程放樣按精密水準測量要求進行。雙塊式軌枕組裝后，經(jīng)人工排軌精確調(diào)整后，方可進入下一步施工。

2）軌排的精調(diào)。（1）通過全站儀目標跟蹤系統(tǒng)，觀察軌道探測車放置在軌道陣列上，得到棱鏡的三維坐標。通過測量手冊（手持微機）與全站儀的無線連接，軌道檢測車輛之間的藍牙連接，由安裝在微機上的專業(yè)測量軟件實時處理測量數(shù)據(jù)。軌道布置的方向、距離、水平和軌距應(yīng)根據(jù)脫軌檢查小車的位置與測量手冊中連續(xù)顯示的設(shè)計平面和高程位置的偏差進行精確調(diào)整，完成軌排精調(diào)任務(wù)。（2）全站儀通過三腳架架設(shè)在與軌道垂直的固定端一側(cè)（50～600m范圍內(nèi)選1處），至少向后觀測8個CPⅢ控制點，確保后視中所有CPⅢ點的三維坐標殘差在1mm以內(nèi)，并保存觀測值。如果超過限值，需增加測量次數(shù)或找出原因，然后重新測量，直到限值關(guān)閉。（3）通過全站儀目標跟蹤系統(tǒng)，可獲得小車位置的軌道幾何位置，并連續(xù)顯示測量值與設(shè)計值的差值?？墒謩泳_調(diào)整軌道排列，使小車位置的幾何位置與理論值一致。三維坐標與調(diào)整后軌道排設(shè)計值的偏差控制在0.5mm以內(nèi)。精度達到標準后，檢查鎖定全部固定螺栓。（4）由于測站前后10m范圍內(nèi)的測距過近，為保證平差精度，全站儀轉(zhuǎn)入下一測站時，對測站前后10m范圍內(nèi)的5對軌道排列支撐單元進行微調(diào)。（5）各測站只負責站后60m范圍內(nèi)軌距的測量和調(diào)整（距全站儀10m范圍內(nèi)的軌距調(diào)整單元除外）。測站前軌道排由下一站測量并進行調(diào)整。在進行軌道排列的精確調(diào)整之前，必須對全站儀和軌道檢查小車進行校準。自由站設(shè)置完成后，可開啟檢軌小車的電源和信號發(fā)射器，使用測量手冊中的藍牙設(shè)備與檢軌小車連接，并連接全站儀藍牙，使傳感器導輪緊貼軌緣，將軌道檢測小車緩慢推至各軌道調(diào)整架上。通過全站儀的自動跟蹤功能，得到軌檢測車上棱鏡的三維坐標數(shù)據(jù)，在連續(xù)顯示偏差指示（里程位置方向、軌距、左右股道頂面水平與設(shè)計值的偏差）的同時，測量人員根據(jù)測量手簿顯示軌道排方向、水平、軌距通過工裝，依次精調(diào)，直至達到限差內(nèi)，最后，檢查、固定螺栓。換站時，在上一站最后3～5個精調(diào)軌道調(diào)整架處進行搭接觀測。搭接觀測段約16m最遠精調(diào)觀測距離不超過86m，當2個不同站搭接段同一精調(diào)位置的偏差超過限差時，應(yīng)進行返工調(diào)整，直至滿足限差為止。當進行已澆筑混凝土段區(qū)域與新組裝區(qū)域精調(diào)作業(yè)時，為保證無砟軌道的高平順性，應(yīng)在已澆筑段區(qū)域至少扣緊8根軌枕的鋼軌進行測設(shè)，并根據(jù)偏差值進行儀器的自動補償調(diào)整或人工補償調(diào)整，補償調(diào)整的量為1mm/10m。

3.2 CRTSⅢ型板式無砟軌道

1）CRTSⅢ型板精調(diào)原理。根據(jù)現(xiàn)場實際測量坐標結(jié)果和已知設(shè)計線路參數(shù)實時計算出道床板第二個承軌臺處球棱鏡的設(shè)計里程及偏距，再根據(jù)其里程、偏距計算得到標架上各球棱鏡的設(shè)計理論坐標數(shù)據(jù)，再與實際測量坐標數(shù)據(jù)進行比對，從而計算出對應(yīng)調(diào)整工位的調(diào)整數(shù)值，然后反復操作，直至實現(xiàn)軌道板精調(diào)到設(shè)計位置。

2）CRTSⅢ型道床板精調(diào)操作方法。（1）架設(shè)安平全站儀。第一，使用小型木質(zhì)三腳架，架設(shè)位置不得影響儀器的穩(wěn)定性（位置可選在未進行精調(diào)方向上的底座、精調(diào)完成的道床板上），腳架架設(shè)位置至少需要觀測到4～6對CPⅢ控制點，保證每個測站精調(diào)道床板數(shù)量≤5塊;第二，用電纜將分支端分別連接全站儀和無線電臺，主機端接至外接移動電源;第三，啟動全站儀，調(diào)整水平氣泡、精平儀器;第四，設(shè)置全站儀的內(nèi)部參數(shù)。（2）測量標準架安置。第一，將兩個項目使用的測量標架按規(guī)定的線路方向放置在等待測量的道床板承軌平臺之上，接觸端靠近外鉗口，四角保持在地面上。沿里程增加方向調(diào)整道床板：1號標準架安放在第7對（含8對承軌平臺的道床板）或第8對（含9對承軌平臺的道床板）上，2號標準架放在第2對承軌平臺上;沿里程減少方向調(diào)整道床板：1號標準架放在第2對承軌平臺上，2號標準架放在第7對承軌平臺（含8對承軌平臺的承軌板）或第8對承軌平臺（含9對承軌平臺的承軌板）上;固定端和移動端根據(jù)全站儀的位置判斷，固定端放在左側(cè)，移動端放在右側(cè)。將測量架放置在需要定位和調(diào)整的兩塊軌道板的中心位置。沿里程增加方向調(diào)整道床板：3號標準架放置在等待精調(diào)道床板與相鄰的道床板第7對或第8對承軌臺上（根據(jù)現(xiàn)場道床板實際型號確定）。沿里程減少方向調(diào)整道床板：3號標準架放置在已經(jīng)精調(diào)完畢的與等待精調(diào)道床板相鄰的道床板第2號承軌臺;活動端與固定端根據(jù)全站儀架設(shè)的位置進行判斷，右側(cè)放置活動端，左側(cè)放置固定端。第二，開啟無線信息顯示器電源，檢查電源指示燈和液晶顯示屏是否工作正常，正確設(shè)置無線信息顯示器的地址和通信通道。其中5個無線調(diào)節(jié)量顯示器，分別按其編號（1～5）放置在相應(yīng)標準框的左右兩側(cè)指定位置（標準架自帶無線信息顯示器安裝架）。

3）CPⅢ測量架站設(shè)置。（1）點擊全站儀內(nèi)部后方交會設(shè)站選項;（2）調(diào)取當前所需測量的CPⅢ點號對應(yīng)的坐標數(shù)據(jù);（3）將全站儀架設(shè)在兩對CPⅢ控制點中間位置，相對觀測最大距離應(yīng)≤120m;（4）每測站必須觀測的CPⅢ數(shù)量≥3對;（5）設(shè)站后方交會完成后，坐標平差計算精度滿足儀器設(shè)定的限值，只有儀器不提示超限報警時，方可進行該次測站測量，否則需重新設(shè)站或檢查設(shè)計坐標、儀器參數(shù)設(shè)定等;（6）下一站應(yīng)與相鄰測站搭接2對以上的CPⅢ點進行觀測。

4 結(jié)束語

總之，通過軌道交通工程精密施工技術(shù)的有效控制，大大提高了測量數(shù)據(jù)的準確性，并保證了軌道交通施工質(zhì)量和安全，也促進了城市的快速發(fā)展。

參考文獻

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