武广客运专线（铁二院设计范围） 无砟轨道铺设试验段CPⅢ控制网测量方案
技 术 设 计 书
中铁二院工程集团有限责任公司
二OO八年一月 成都
目 录
1 任务依据 ................................................................................................. 1 2 任务范围及主要工作内容： ................................................................. 1 2.1 任务范围 ........................................................................................... 1 2.2 工作内容 ........................................................................................... 1 3 执行的标准及规范 ................................................................................. 1 4 CPIII控制网测量实施方案 ................................................................... 1 4.1 试验段概况 ....................................................................................... 1 4.2 实施方案 ........................................................................................... 1 4.3 CPⅡ控制网测量 .............................................................................. 1 4.4 CPⅢ控制网平面测量 ...................................................................... 2 4.5 CPⅢ控制点高程测量 .................................................................. 113
中国中铁二院工程集团有限责任公司
CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO.LTD
武广客运专线（铁二院设计范围）
无砟轨道铺设试验段CPⅢ控制网测量方案技术设计书
2.2 工作内容
（1）试验段CPⅡ测量；
（2）试验段CPⅢ平面控制网测量； （3）试验段CPⅢ高程控制测量。 3 执行的标准及规范
（1）《客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定》（铁建设[2006]189号）；
（2）《工程测量规范》（GB50026-93）； （3）《精密工程测量规范》（GB/T 15314-1994） 4 CPIII控制网测量实施方案 4.2 实施方案
由于试验段大部分处于隧道中，隧道地段没有布设CPⅡ控制网，在隧道贯通后，无砟轨道铺轨前应对其施工精度进行评估。因此，在CPⅢ控制网测量前，应先施测CPⅡ控制网，然后在开展CPⅢ控制网测量。
4.3 CPⅡ控制网测量
4.3.1 在隧道贯通后进行CPII控制桩测量时， CPⅡ控制网测量采用导线测量，导线附合于隧道两端的CPⅠ控制点上，边长以600～800m为宜，导线测量的主要技术要求见表1：
表1 CPⅡ导线测量主要技术要求
4.3.2 CPⅡ导线控制点的定位精度要求见表2
表2 CPⅡ导线控制点的定位精度要求（mm）
4.3.3 CPⅡ采用导线测量时应满足下列要求：
（1）导线测量应起闭于隧道洞口两端的CPⅠ控制点上，采用标称精度不低于2″、2mm+2ppm的全站仪施测。
（2）导线测量水平角观测应符合表3的规定。
表3 导线测量水平角观测技术要求
（3）导线边长测量，读数至毫米。距离和竖直角往返各观测2测回。各项限差应满足表4的要求。
表4 距离和竖直角观测限差
注：mD =(a+b×D) ，为仪器标称精度。
式中：a——仪器标称精度中的固定误差(mm)
b——比例误差系数（mm/km） D——测距边长度（km）
电磁波测距仪的测距精度划分标准为：测距长度为1km时 Ⅰ级：|mD|≤5 mm Ⅱ级：5 mm
4.3.4 CPⅡ导线应在方位角闭合差及导线全长相对闭合差满足要求后，采用严密平差计算。 4.4 CPⅢ控制网平面测量
CPⅢ控制网采用自由设站交会网（《暂规》称为“后方交会网”）的方法测量。其测量布网形式如下：
4.4.1 CPⅢ控制点的结构部件：
1、采用工厂精加工部件，用不易生锈及腐蚀的金属材料制作，有带支架的反射镜、轨道标记销钉、标记点锚固螺栓、栓孔保护销钉（塑料）等。见如下示意图：
带支架的反射镜
轨道标记销钉
2、为了在隧道中其它高点可以反射信号，可以设置临时控制点，临时控制点采用双面反射镜，始终固定安装在逃生通道的上缘上方3.5米的隧道边墙上。测站应该向防护墙上的标记螺栓进行定向。见下图。
4.4.2 制点的布设
CPIII控制点距离布置一般为60 m左右，且不应大于80 m
（1）一般路基地段宜布置在接触网杆上，见下面示意图
CPIII控
注：
CPIII
控制点距离设计轨面高差一般为300mm左右。
（
2）当路基地段没有施工接助网杆时可以在路基上布置临时控制点桩或布置在已施工的接助网杆的支座上，见下面示意图
注：临时控制点桩在施工时应加4根直径为6mm的钢筋
（3）桥梁上一般布置在挡砟墙上，见下面示意图
注：1、CPIII控制点距挡砟墙表面50mm左右。
（4）隧道里一般布置在电缆槽边墙或者内衬上，见下面示意图
注：1、标记点B距电缆槽边墙表面100mm左右；
2、辅助标记点A设置在内衬上，标记点距电缆槽边墙表面3500mm左右。
（5）CPIII控制点的安装：
①当接触网杆或临时标记桩为钢筋混凝土杆时，将锚固螺栓固定在引导孔上；
②当接触网杆或临时标记桩为钢架时，可以将标记点锚固螺栓焊接或栓接在钢架上。
③安装标记销钉（在不使用时可以将该销钉取下保存）。 ④安装反射镜（在不使用时可以将该反射镜及销钉取下保存）。 （6）CPIII控制点编号的标注应全线统一采用大小为4cm的正楷字体刻绘，并用白色油漆抹底，绿色油漆填写编号字体。 4.4.2 轨道标记点的测量
（1）仪器要求
全站仪必须满足如下精确度要求： 角度测量精确度： ≤± 1″
距离测量精确度： ≤± 2mm +2ppm
使用带目标自动搜索及测量的现代化全站仪，如：Leica （徕卡）系列的：TCA1201，TCA1800，TCA2003，TRIMBLE S6等
每台仪器应配12个棱镜。
（2）测量方法
自由测站的测量，从每个自由测站，将以2 x 3个 CP III-
点为测量目标，每次测量应保证每个点测量3次，测量方法见下图。
测站（自由站点） CPIII控制点
向CPIII点进行的测量（方向、角度和距离）
当CPIII控制点距离为60 m左右，且不应大于80 m，为了确定CP III-点允许的最远的目标距离为120 m左右，最大不超过150m。
每次测量开始前在全站仪初始行中输入起始点信息并填写自由测站记录表。测量根据2组完整的测回。
（3）水平角测量的精度应按如下要求进行： ①测量水平方向：2测回；
②测量测站至CPIII标记点间的距离：2测回。
③方向观测各项限差根据《精密工程测量规范》（GB/T 15314-1994）的要求不应超过下表的规定，观测最后结果按等权进行测站平差。
方向测量法水平角测量精度表
注：DJ05为一测回水平方向中误差不超过±0.5″的经纬仪。
④每个点应正倒镜观测2次，各点的允许横向偏差不超过5mm。 ⑤距离的观测应于水平角观测同步进行，并由全站仪自动进行。 （4）测量中点位横向允许偏差不大于±5mm。
（5）平面测量可以根据测量需要分段测量，其测量范围内的CPI及CPII点应联测。
4.4.3 CPIII控制网标记点的编号
CP III-网络的点编号定义如下：
CP III-点按照公里数递增进行编号，其编号反映里程数。 CP III-点以数字CPIII为数字代码
所有处于线路下行线轨道左侧的标记点，编号为奇数，处于上行线轨道右侧的标记点编号为偶数，在有长短链地段应注意编号不能重复。
举例如下：
“自由测站”法CP III-网络的点编号体系
4.4.4 与上一级CPI、CP II 控制点联测
应记录于每个测站的：T 温度、气压以及CPI、CP II-点上的目标点的棱镜高测量
对于线路有长短链时，应注意区分重复里程及标记的编号。 （1）与上一级CPI、CP II 控制点联测，应当至少通过2个或以上线路上的自由测站，见下图。
测量按照经验应最少有2组完整的测回数据（其精确度应在5毫米误差以下）。
CP II 控制点
与CPI、CPII控制点联测示意图
测站（自由站点） CPIII控制点
向CPIII点进行的测量（方向、角度和距离） （2）如果从测量段上到CP II 控制点只能有一条视线连线，CP II-控制点必须引入附加点，而对于测量至少要有一个辅助点见下图。
辅助
CP II 控制点
与CPI、CPII控制点通过辅助点的间的联测示意图
测站（自由站点） CPIII标记点
向CPIII点进行的测量（方向、角度和距离）
（3）为了使相邻重合区域能够满足CPIII网络的测量高均匀性和高精确度，每个重合区域至少要有3到4对CP III点（约为180米的重合）一起测量，并且考虑平差。
桥梁、隧道段须与已有的独立的隧道施工控制网相连接。通过选取适当的CP II点和CPIII 特殊网点，来保证形成均匀的过渡段。 4.4.5 内业数据处理
在自由设站CPIII测量中，测量时必须使用与全站仪能自动记录及计算的专用数据处理软件。
对于测量数据的整理和保存，必须保障数据信息能够从测量一直到评估验收和存档都完整一致，手工校验的修正参数，必须记录在案。
4.4.6 CPIII控制点的定位精度要求
CPIII控制点的定位精度要求表（mm）
4.4.7现场记录
在现场测量时必须记录各测站的实际情况，它是测量中的重要数据，在进行外业测量时，应按下表填写。
自由测站记录表
第 页共 页 测量单位： 天气：
司镜： 记录： 年 月 日
4.5 CPⅢ控制点高程测量
4.5.1 CPⅢ控制点高程测量工作应在CPⅢ平面测量完成后进行，并起闭于二等水准基点，且一个测段不应少于三个水准点。
4.5.2 精密水准测量可采用DS05、DS1型光学水准仪或电子水准仪（电子水准仪每千米水准测量高差中误差为±0.3mm），有条件时宜优先采用电子水准仪，并配套因瓦尺；且使用仪器设备应在鉴定期内。 4.5.2 CPⅢ控制点水准测量应按精密水准测量的要求施测。
（1）精密水准测量精度要求
精密水准测量精度要求表（mm）
注：表中L为往返测段、附合或环线的水准路线长度，单位km。
（2）精密水准测量的主要技术标准要求
精密水准测量的主要技术标准
注：①结点之间或结点与高级点之间，其路线的长度，不应大于表中规定的0.7倍。 ②L
为往返测段、附合或环线的水准路线长度，单位km。
（3）精密水准观测应符合以下要求
精密水准观测主要技术要求
注：①L为往返测段、附合或环线的水准路线长度，单位km。 ② DS05表示每千米水准测量高差中误差为±0.5mm。
4.5.3 CPⅢ控制点高程测量应严密平差，平差计算取位下表中精密水准测量的规定执行。
精密水准测量计算取位
4.6 对CPIII控制网的维护
由于CPⅢ网布设于桥梁上或由于线下工程的稳定性等原因的影响，为确保CPⅢ点的准确性，建议施工单位在使用CPⅢ点进行后续轨道安装测量时，应定期与周围其它点进行校核，特别是要与地面上布设的稳定的CPI、CPII点进行校核，以便及时发现和处理问题。 5 其它有关事宜
（1）测量计算软件的要求
CPⅢ网的平面和高程数据处理可采用旭普林公司提供的软件或采用中铁二院与西南交大联合研制的CPIII测量专用软件进行处理。 （2）其他未尽事项可以参考旭普林公司提供的有关技术文件及测量手册。
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1 任务依据 ................................................................................................. 1 2 任务范围及主要工作内容： ................................................................. 1 2.1 任务范围 ........................................................................................... 1 2.2 工作内容 ........................................................................................... 1 3 执行的标准及规范 ................................................................................. 1 4 CPIII控制网测量实施方案 ................................................................... 1 4.1 试验段概况 ....................................................................................... 1 4.2 实施方案 ........................................................................................... 1 4.3 CPⅡ控制网测量 .............................................................................. 1 4.4 CPⅢ控制网平面测量 ...................................................................... 2 4.5 CPⅢ控制点高程测量 .................................................................. 113
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2.2 工作内容
（1）试验段CPⅡ测量；
（2）试验段CPⅢ平面控制网测量； （3）试验段CPⅢ高程控制测量。 3 执行的标准及规范
（1）《客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定》（铁建设[2006]189号）；
（2）《工程测量规范》（GB50026-93）； （3）《精密工程测量规范》（GB/T 15314-1994） 4 CPIII控制网测量实施方案 4.2 实施方案
由于试验段大部分处于隧道中，隧道地段没有布设CPⅡ控制网，在隧道贯通后，无砟轨道铺轨前应对其施工精度进行评估。因此，在CPⅢ控制网测量前，应先施测CPⅡ控制网，然后在开展CPⅢ控制网测量。
4.3 CPⅡ控制网测量
4.3.1 在隧道贯通后进行CPII控制桩测量时， CPⅡ控制网测量采用导线测量，导线附合于隧道两端的CPⅠ控制点上，边长以600～800m为宜，导线测量的主要技术要求见表1：
表1 CPⅡ导线测量主要技术要求
4.3.2 CPⅡ导线控制点的定位精度要求见表2
表2 CPⅡ导线控制点的定位精度要求（mm）
4.3.3 CPⅡ采用导线测量时应满足下列要求：
（1）导线测量应起闭于隧道洞口两端的CPⅠ控制点上，采用标称精度不低于2″、2mm+2ppm的全站仪施测。
（2）导线测量水平角观测应符合表3的规定。
表3 导线测量水平角观测技术要求
（3）导线边长测量，读数至毫米。距离和竖直角往返各观测2测回。各项限差应满足表4的要求。
表4 距离和竖直角观测限差
注：mD =(a+b×D) ，为仪器标称精度。
式中：a——仪器标称精度中的固定误差(mm)
b——比例误差系数（mm/km） D——测距边长度（km）
电磁波测距仪的测距精度划分标准为：测距长度为1km时 Ⅰ级：|mD|≤5 mm Ⅱ级：5 mm
4.3.4 CPⅡ导线应在方位角闭合差及导线全长相对闭合差满足要求后，采用严密平差计算。 4.4 CPⅢ控制网平面测量
CPⅢ控制网采用自由设站交会网（《暂规》称为“后方交会网”）的方法测量。其测量布网形式如下：
4.4.1 CPⅢ控制点的结构部件：
1、采用工厂精加工部件，用不易生锈及腐蚀的金属材料制作，有带支架的反射镜、轨道标记销钉、标记点锚固螺栓、栓孔保护销钉（塑料）等。见如下示意图：
带支架的反射镜
轨道标记销钉
2、为了在隧道中其它高点可以反射信号，可以设置临时控制点，临时控制点采用双面反射镜，始终固定安装在逃生通道的上缘上方3.5米的隧道边墙上。测站应该向防护墙上的标记螺栓进行定向。见下图。
4.4.2 制点的布设
CPIII控制点距离布置一般为60 m左右，且不应大于80 m
（1）一般路基地段宜布置在接触网杆上，见下面示意图
CPIII控
注：
CPIII
控制点距离设计轨面高差一般为300mm左右。
（
2）当路基地段没有施工接助网杆时可以在路基上布置临时控制点桩或布置在已施工的接助网杆的支座上，见下面示意图
注：临时控制点桩在施工时应加4根直径为6mm的钢筋
（3）桥梁上一般布置在挡砟墙上，见下面示意图
注：1、CPIII控制点距挡砟墙表面50mm左右。
（4）隧道里一般布置在电缆槽边墙或者内衬上，见下面示意图
注：1、标记点B距电缆槽边墙表面100mm左右；
2、辅助标记点A设置在内衬上，标记点距电缆槽边墙表面3500mm左右。
（5）CPIII控制点的安装：
①当接触网杆或临时标记桩为钢筋混凝土杆时，将锚固螺栓固定在引导孔上；
②当接触网杆或临时标记桩为钢架时，可以将标记点锚固螺栓焊接或栓接在钢架上。
③安装标记销钉（在不使用时可以将该销钉取下保存）。 ④安装反射镜（在不使用时可以将该反射镜及销钉取下保存）。 （6）CPIII控制点编号的标注应全线统一采用大小为4cm的正楷字体刻绘，并用白色油漆抹底，绿色油漆填写编号字体。 4.4.2 轨道标记点的测量
（1）仪器要求
全站仪必须满足如下精确度要求： 角度测量精确度： ≤± 1″
距离测量精确度： ≤± 2mm +2ppm
使用带目标自动搜索及测量的现代化全站仪，如：Leica （徕卡）系列的：TCA1201，TCA1800，TCA2003，TRIMBLE S6等
每台仪器应配12个棱镜。
（2）测量方法
自由测站的测量，从每个自由测站，将以2 x 3个 CP III-
点为测量目标，每次测量应保证每个点测量3次，测量方法见下图。
测站（自由站点） CPIII控制点
向CPIII点进行的测量（方向、角度和距离）
当CPIII控制点距离为60 m左右，且不应大于80 m，为了确定CP III-点允许的最远的目标距离为120 m左右，最大不超过150m。
每次测量开始前在全站仪初始行中输入起始点信息并填写自由测站记录表。测量根据2组完整的测回。
（3）水平角测量的精度应按如下要求进行： ①测量水平方向：2测回；
②测量测站至CPIII标记点间的距离：2测回。
③方向观测各项限差根据《精密工程测量规范》（GB/T 15314-1994）的要求不应超过下表的规定，观测最后结果按等权进行测站平差。
方向测量法水平角测量精度表
注：DJ05为一测回水平方向中误差不超过±0.5″的经纬仪。
④每个点应正倒镜观测2次，各点的允许横向偏差不超过5mm。 ⑤距离的观测应于水平角观测同步进行，并由全站仪自动进行。 （4）测量中点位横向允许偏差不大于±5mm。
（5）平面测量可以根据测量需要分段测量，其测量范围内的CPI及CPII点应联测。
4.4.3 CPIII控制网标记点的编号
CP III-网络的点编号定义如下：
CP III-点按照公里数递增进行编号，其编号反映里程数。 CP III-点以数字CPIII为数字代码
所有处于线路下行线轨道左侧的标记点，编号为奇数，处于上行线轨道右侧的标记点编号为偶数，在有长短链地段应注意编号不能重复。
举例如下：
“自由测站”法CP III-网络的点编号体系
4.4.4 与上一级CPI、CP II 控制点联测
应记录于每个测站的：T 温度、气压以及CPI、CP II-点上的目标点的棱镜高测量
对于线路有长短链时，应注意区分重复里程及标记的编号。 （1）与上一级CPI、CP II 控制点联测，应当至少通过2个或以上线路上的自由测站，见下图。
测量按照经验应最少有2组完整的测回数据（其精确度应在5毫米误差以下）。
CP II 控制点
与CPI、CPII控制点联测示意图
测站（自由站点） CPIII控制点
向CPIII点进行的测量（方向、角度和距离） （2）如果从测量段上到CP II 控制点只能有一条视线连线，CP II-控制点必须引入附加点，而对于测量至少要有一个辅助点见下图。
辅助
CP II 控制点
与CPI、CPII控制点通过辅助点的间的联测示意图
测站（自由站点） CPIII标记点
向CPIII点进行的测量（方向、角度和距离）
（3）为了使相邻重合区域能够满足CPIII网络的测量高均匀性和高精确度，每个重合区域至少要有3到4对CP III点（约为180米的重合）一起测量，并且考虑平差。
桥梁、隧道段须与已有的独立的隧道施工控制网相连接。通过选取适当的CP II点和CPIII 特殊网点，来保证形成均匀的过渡段。 4.4.5 内业数据处理
在自由设站CPIII测量中，测量时必须使用与全站仪能自动记录及计算的专用数据处理软件。
对于测量数据的整理和保存，必须保障数据信息能够从测量一直到评估验收和存档都完整一致，手工校验的修正参数，必须记录在案。
4.4.6 CPIII控制点的定位精度要求
CPIII控制点的定位精度要求表（mm）
4.4.7现场记录
在现场测量时必须记录各测站的实际情况，它是测量中的重要数据，在进行外业测量时，应按下表填写。
自由测站记录表
第 页共 页 测量单位： 天气：
司镜： 记录： 年 月 日
4.5 CPⅢ控制点高程测量
4.5.1 CPⅢ控制点高程测量工作应在CPⅢ平面测量完成后进行，并起闭于二等水准基点，且一个测段不应少于三个水准点。
4.5.2 精密水准测量可采用DS05、DS1型光学水准仪或电子水准仪（电子水准仪每千米水准测量高差中误差为±0.3mm），有条件时宜优先采用电子水准仪，并配套因瓦尺；且使用仪器设备应在鉴定期内。 4.5.2 CPⅢ控制点水准测量应按精密水准测量的要求施测。
（1）精密水准测量精度要求
精密水准测量精度要求表（mm）
注：表中L为往返测段、附合或环线的水准路线长度，单位km。
（2）精密水准测量的主要技术标准要求
精密水准测量的主要技术标准
注：①结点之间或结点与高级点之间，其路线的长度，不应大于表中规定的0.7倍。 ②L
为往返测段、附合或环线的水准路线长度，单位km。
（3）精密水准观测应符合以下要求
精密水准观测主要技术要求
注：①L为往返测段、附合或环线的水准路线长度，单位km。 ② DS05表示每千米水准测量高差中误差为±0.5mm。
4.5.3 CPⅢ控制点高程测量应严密平差，平差计算取位下表中精密水准测量的规定执行。
精密水准测量计算取位
4.6 对CPIII控制网的维护
由于CPⅢ网布设于桥梁上或由于线下工程的稳定性等原因的影响，为确保CPⅢ点的准确性，建议施工单位在使用CPⅢ点进行后续轨道安装测量时，应定期与周围其它点进行校核，特别是要与地面上布设的稳定的CPI、CPII点进行校核，以便及时发现和处理问题。 5 其它有关事宜
（1）测量计算软件的要求
CPⅢ网的平面和高程数据处理可采用旭普林公司提供的软件或采用中铁二院与西南交大联合研制的CPIII测量专用软件进行处理。 （2）其他未尽事项可以参考旭普林公司提供的有关技术文件及测量手册。
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