1、沪宁城际站前标DK271+063DK278+737（V2.0 版）CP测量方案编制： 复核： 审核： 沪宁城际站前标 3 工区2009 年 11 月1目录一 工程概况2二 执行的规范及标准2三 主要工作内容2四 CP控制网测量的前期准备工作34.1 线下工程沉降变形观测评估 34.2 精测网复测 34.3 CP控制网加密测量 4五 CP控制网的布设 65.1 CP控制网布设技术要求 65.2 CP点的布设 65.3 CP控制点的埋设 7六 CP平面控制网测量 86.1 观测计划86.2 平面定位精度 86.3 拟采用的仪器设标和自动观测软件 96.4 作业方法 96.5 与 CP、CP控制点的
2、联测116.6 现场记录 126.7 内业数据处理13七 CP高程控制网测量147.1 主要技术要求147.2 拟采用的仪器设备147.3 作业方法157.4 内业数据处理16八 CP控制网的维护17九 上交和存档的资料17十 人员及设备证书172沪宁城际站前标第三工区 CP测设方案一、工程概况沪宁城际铁路站前标段第三工区，线路起点 DK271+063，终点DK278+737，全 长 7.674km。其中 DK278+620.875 DK278+737.075 为提篮拱一座，现浇连续梁桥 10 座。工程地点位于上海市嘉定区安亭镇，属于长江三角洲平原地区，地形较为平坦，河渠纵横交错，路网发达，线
3、路控制点较多。地面高程 26m，由西向东微倾。二、执行的规范及标准1、客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定（铁建设2006189 号）；2、客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南（铁建设20061号）；3、精密工程测量规范(GB/T15314-94)；4、工程测量规范（GB500262007）；5、国家一、二等水准 测量规范（GB/T12897-2006）；6、全球定位系统（GPS）铁路测量规程（TB10054-1997 ）；7、全球定位系统（GPS）测量规范（GB/T18314-2001 ）； 8、关于进一步规范铁路工程测量控制网管理工作的通知（铁路建设200920 号）；9、时速 200
4、 公里及以上铁路工程基桩控制网（CP）测量管理办法（铁建设200880 号）；10、新建沪宁城际铁路 CP控制网测量技术 方案。三、主要工作内容3本方案主要针对该工区（线路起点 DK271+063，终点 DK278+737，路线全长 7.674km）的 CP控制网的测量，主要有包括以下几个方面：CP控制网加密测 量。CP测量标志埋设 。CP平面控制网测 量及资料整理。CP高程控制测量及 资料整理。其中，平面坐标系采用既有平面控制网的工程独立坐标系，即采用 30 分的带宽投影，使用 WGS84 椭球基本参数，具体情况如表 1 所示；高程系统采用既有的 1985 国家高程基准。表 1 沪宁城际工程
5、独立坐标系分带情况表中央子午线（）中线里程范围 投影面大地高平均高程异常水准面高程最大变形系数（PPM）投影名121-00-00 DK232DK285 10.0 10.0 0.0 4.6 WGS121-00-10四、CP控制网测量的前期准备工作4.1 线下工程沉降变形观测评估由于无砟轨道对线下基础工程的沉降要求非常严格， 在无砟轨道铺设前必须进行沉降观测评估，确保线下工程的沉降满足客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南（铁建设2006158 号）中的相关要求。CP控制网的测量应在线下工程沉降变形观测满足要求，无砟轨道铺设条件评估通过后方可进行。4.2 精测网复测由于 CP控制网的精度直接影响
6、到无砟轨道铺设的平顺性，而 CP控制网的精度则决定于在进行基桩控制网测量时联测的 CPI 点或 CP点的精度，因此在 CP基桩控制网建网前 须对精测 网进行全面复测，测量时分别按4C 级 GPS 网和二等水准测量的要求进行，同时分别联测 CP0 和基岩点，并 进行整体平差计算，确保基础平面控制网的准确性。我工区的精测网复测拟定从 2009 年 11 月 20 日开始分平面和高程两个组同时进行作业，平面测量采用 6 台中海达双频 GPS 进行测量、高程测量采用 2 台 DNA03 水准仪进行测量，并确保在 5 天内完成全部内外业资料的整理工作。C 级 GPS 网静态测量作业的技术要求如表 2 所
7、示，二等水准测量的相关技术要求见表 3表 5 所示：表 2 C 级 GPS 静态测量作业的技术要求项目 技术要求卫星高度（） 15有效卫星数 5时段中任一卫星有效观测时间（min） 30时段长度 90观测时段数 2数据采样间隔（min） 1560PDOP 或 GDOP 6表 3 二等水准测量精度要求限差水准测量等级每千米水准测量偶然中误差M每千米水准测量全中误差 MW检测已测段高差之差往返测不符值附合路线或环线闭合差左右路线高差不符值二等 1.0 2.0 6 L4 4 L表 4 二等水准测量的主要技术标准等级 路线长度 水准仪等级 水准尺 观测次数二等水准 400km DS1 铟瓦 往返表 5
8、 二等水准测量主要技术要求（数字水准仪）等级 水准尺类型 水准仪等级 视距 前后视距测段的前后视距累计差视线高度5二等水准 铟瓦 DS1 50 1.5 6.0 2.8 且0.554.3 CP控制网加密测量为了高效、准确地建立 CP基桩控制网，方便 CP基桩控制网的联测，需要对 CP线路控制网 进行加密，加密 测量 时分别按照 C 级 GPS 网和国家二等水准测量的要求进行，观测时间安排在沉降评估通过后立即进行。加密的 CP点应满足以下要求：（1）、根据既有 CP平面控制网的 现状，按照 线路两侧 200m 范围内CP点具有 500700m 的点间距要求进行 CP点的加密。（2）、桥梁段 CP加
9、密点布 设在桥上，点位 应稳定可靠，可 选择布设在墩台顶部桥梁固定支座上方。（3）、加密的 CP点应 至少有一个方向与相 邻的 CP或 CP点通视。（4）、CP加密点点位的选取应便于 CP控制网的 联测。（5）、CP加密点位宜选在铁路用地界内、不易被破坏的范 围内；点位应便于安置 GPS 接收机和全站仪，周围视野开 阔，便于 GPS 卫星信号的接收。（6）、CP加密点离大功率无线电台发射源（ 电视台、微波站）的距离不小于 200m，离高 压输电线距离不得小于 50m，附近不应有强烈干扰卫星信号接收的物体，尽量避开大面积水域。CP点在观测过程中应注意以下几点：（1）、CP加密点采用 GPS 测量
10、方法施测，必须起闭于既有精测网复测合格的 CP、 CP点， 测 量等级和精度要求应满 足 C 级 GPS 测量的要求。（2）、CP加密点采用双频 GPS 接收机观测，仪器的标称精度不低于5mm+1ppm。（3）、CP加密点 测量采用 边联结方式构网，形成由三角形或大地四 边形组成的带状网。每一个 CP加密点要与前后各 2 个既有 CP或 CP点联测6构成符合网。（4）、全部仪器、光学 对中基座作业前都必须按要求进行检校合格后才能投入使用。观测时天线整平对中误差不得大于 1mm,每时段观测前后各量取天线高一次，两次互差小于 3mm，并取其平均 值作为最后结果。内业处理时，分别采用 GPS 的随机
11、软件进行基 线解算和鉴定合格的商业软件进行平差计算。五、CP控制网的布设5.1 CP控制网布设技术要求CP控制网布设技术要求如表 6 所示：表 6 CP控制网布网要求控制网级别 测量方法 纵向点间距 备注CP 自由测站边角交会 5070m 一对 横向点 间距 1020m5.2 CP点的布设我工区所在线下工程都为桥梁段，所有 CP 点均可以成对布设在墩台顶部桥梁固定支座上方的防撞墙顶中部，相邻两对 CP点纵向距离 5070m 。对于大跨或多跨连续梁部分点可布设在活动端防撞墙顶中部，加盖防水皮套。桥梁段 CP点布设具体位置如图 1 所示，我工区大跨或多跨连续梁的分布如表 7 所示：7图 1 桥梁段
12、 CP点的布设表 7 大跨或多跨连续梁分布情况表序号 跨河（路）名称 跨度（m） 中心里程 备注1 郊环切线 48+80+48 DK272+379.142 外青松公路 40+64+40 DK272+736.863 A30 国道 1 64+108+64 DK272+961.084 A30 国道 2 40+64+40 DK273+226.695 顾浦河 60+100+60 DK274+524.746 宝安公路 48+80+48 DK275+849.617 漳浦河 32+48+32 DK276+265.218 于塘路 40+64+40 DK277+114.629 规划百安公路 60+100+60 D
13、K278+485.7210 蕴藻浜河 112 DK278+679.32 提篮拱5.3 CP控制网点的埋设5.3.1 CP控制点的标志类型CP控制点标志采用西南交大的精加工元器件，用不易生锈及腐蚀的不锈钢材料制作，其重复安置精度和互换安置精度在 X、Y、Z 三方向应分别小于 0.3mm。CP控制网建网测量标志主要包括预埋件、棱镜杆、高程杆和棱镜。因此根据上述要求，我工区在实施过程中拟采用西南交大的预埋件、棱镜杆和高程杆，棱镜采用 Sinning 公司的小棱镜。85.3.2 CP控制点标志的埋设CP控制网点的埋设拟从 2009 年 11 月 12 日开始，先进行试埋、再试埋通过西南交大和中铁咨询的
14、检查通过后便开展大批量的埋设工作。CP控制点应设置在稳固、可靠、不易破坏和便于测量的地方，并 应防冻、防沉降、防震动和抗移动。因此根据上述要求，我工区 CP控制点标志拟竖向埋设在桥梁的防撞墙顶中部，埋设时，在拟选点位处竖直钻孔。之后插入标志预埋件，并用化学凝固剂固定。5.3.3 CP控制点编号规则CP控制点按照公里数递增原则进行编号，其编号反映里程数。所有线路里程增加方向轨道左侧编号为奇数，里程增加方向轨道右侧编号为偶数，但在有长短链地段应注意编号不能重复。CP编号统一为六位数，具体 规则为 XXX（里程整公里数）3（表示CP）XX（该公里段序号）。例如 273301，其中“273”代表里程数
15、， “3”代表CP， “01”代表 1 号点。具体编号说明如表 8 所示：表 8 CP编号示例说 明表点编号 含义 数字代码 在里程内点的位置273301表示线路里程 DK273 范围内 线路前进方向左侧的第 1 个 CP点，点名为 01 号， “3”代表 CP273301（轨道左侧）奇数 1、3、5、7、9、11等依次排列273302表示线路里程 DK273 范围内 线路前进方向左侧的第 1 个 CP点，点名为 02 号， “3”代表 CP273302（轨道右侧偶数 2、4、6、8、10、12等依次排列六、 CP平面控制网测量CP平面控制网测量主要采用全站仪自由设站边角交会的方法观测CP点，
16、并按要求联测 一定数量 CPI 点或 CP点。6.1 观测计划9根据施工现场的实际情况，我工区的线下沉降评估拟分四段进行。沉降评估通过后立即组织平面和高程测量两组人员进行 CP加密点上桥和 CP的测量工作，其具体时间安排见表 9。表 9 CP观测计划表序号 范围 沉降评估时间 CP 开始时间 CP 完成时间1 DK271+082DK273+2992009 年 11 月 18日2009 年 11 月 25日2009 年 11 月 30日2 DK273+299DK274+1932009 年 11 月 30日3 DK274+193DK276+5372009 年 12 月 15日2009 年 12 月
17、 22日2009 年 12 月 27日4 DK276+537DK278+7422009 年 12 月 25日2010 年 01 月 02日2010 年 01 月 07日6.2 平面定位精度CP平面控制网测量控制点的定位精度要求如表 10 所示：表 10 控制点的定位精度要求控制点 测量方法 可重复性测量精度 相对点位精度CP 自由测站边角交会测量 1.5mm 1mm其中，可重复性测量精度是指控制点两次测量，其 X、Y、Z 方向坐标差的中误差；相对点位精度是指相邻两点间相对点位误差椭圆长短轴平方和的开根号值。6.3 拟采用的仪器设备和自动观测软件我工区野外测量时全站仪拟采用带有目标自动搜索及照准
18、（ART）功能的徕卡 TCRA1201全站仪，同时配备温度计 、气压计和 15 个 Sinning 公司的棱镜；自动观测软件拟采用掌上电脑（PDA）内安装西南交大的 CP野外数据采集软件（DMS）。106.4 作业方法CP平面控制网采用自由测站边角交会的方法测量，每个自由测站观测12 个 CP点，并按照要求 联测部分 CPI 或 CP点。自由测站间距一般约为120m，观测 CP点的最 远距离不应大于 180m。每个 CP点至少应保证有三个自由测站上的方向和距离观测量，具体测量方法如图 2 所示：图 2 测站间距为 120m 的 CP平面控制网 观测网形示意图自由测站编号统一为六位，沿线路里程增
19、加方向依次编号。具体规则为：ZXXX（里程整公里数）XX（该公里段序号）。由于施工影响，点间通视条件困难时，CP 平面控制网的外业观测可采用图 3 所示的网形进行。此时自由测站间距为 60m，每个测站应该观测 8 个CP点，每个 CP点至少应保证有四个方向和四个距离的交会。其 观测原理如图 3 所示：图 3 测站间距为 60m 的 CP平面控制网 观测网形示意图120m60mCP CP CP60mCP CP CP60m11无论采用何种观测网形，CP 平面控制网水平方向应采用多测回全圆方向观测法进行观测。观测时应满足表 11 所示的技术要求：表 11 水平方向观测技术要求控制网名称 仪器等级 测
20、回数半测回归零差同一测回各方向 2C 互差同一方向归零后方向值较差2C 值CP 1 3 6 9 6 15CP平面控制网距离测量应采用多测回距离观测法，盘左和盘右分别对同一个 CP点进行测 量。距离 观测应满足表 12 的相关规定。表 12 距离观测技术要求控制网名称 仪器等级 测回数 盘左盘右较差 测回间测距较差CP 1mm+1ppm 3 1mm 1mm同时，在 CP 平面控制网 观测时还要注意以下几点：1、在每个测站正式观测前，应该实时测量当时的温度和气压，并将结果输入全站仪以便进行气象改正；2、CP平面控制网 测 量应在气象条件相对 比较稳定的天气（温差和温度变化小）下进行，并尽量选择无风
21、的阴天或夜晚无风的时段施测；3、应完全避开日出、日落、日中天的前后 1 个小时的时段观测；4、夜间观测应注意避开强光源对观测的影响。6.5 与 CPI、CP控制点的联测CP控制网应每隔 600m 左右（500700m）联测一个 CPI 或 CP控制点。与上一级 CPI、CP控制点联测时，应至少通过两个或两个以上自由测站进行联测， 联测 的方式如图 2、图 3 所示。 联测 CPI、CP控制点时观测视距不应大于 300m。若从图 2、图 3 所示的自由测站上不能直接观测到 CPI 或 CP，可通过12加密的自由测站 JM001 和 JM002，使 CP网点和 CPI 或 CP点间接发生关系并进行
22、测量。加密的自由测站点 JM001 和 JM002 在地面上可以没有任何测量标志，此时联测示意图如图 4 所示。加密的自由测站应尽可能多的观测控制网中的 CP网点，至少 应联测三个以上的 CP网点，观测视距不应大于300m。图 4 与 CPI、CP控制点通过自由 测站的间接联测示意图联测 CPI、CP控制点时除采用图 2、图 3 的直接观测法和图 4 的加密点观测法外， 对受条件限制的地区还可以采取如图 5 所示的测量网形，即在 CPI或者 CP点上设站，尽可能多地 观测控制网中的 CP点，至少应联测三个以上的 CP网点， 观测视 距不应大于 300m。图 5 CPI 或者 CP点上设站联测
23、的 CP测量网形示意图6.6 现场记录每次测量开始前应填写自由测站记录表，记录每个测站的温度、气压及测量点等内容。自由测站记录格式如表 13 所示：120m60mCP CP CPJM02JM01120m60mCP13表 13 CP平面控制测量自由测 站测量记录表线 段 第 页共 页测量单位： 天气： 测量日期： 年 月 日自由测站编号 温 度 气 压CP点编号 备注 CP编号 备注自由测站、 CP点编号示意图线路里程方向说明：将自由测站编号、CP 轨道标记点编号应在该示意 图上标记出来司镜： 记录： 测量时间： 时 分6.7 内业数据处理6.7.1 数据检查14外业观测前，应将表 4、表 5
24、的各项技术指标输入 CP数据采集程序，并检查全站仪中气象参数、棱镜常数等设置是否正确，然后方可进行数据采集，若测站观测数据超限，则应立即现场重测；搬站前，应检查表 5 是否正确填写。6.7.2 数据计算与平差根据要求，我工区拟采用同属西南交大 CP 野外数据采集软件（DMS）研发者开发的西南交大的 CP数据处理软件（DAS ）进行 CP平面控制网数据的计算和平差处理，并按照表 14 的规定对各项技术指标进行统计分析，检核控制网的平差精度。表 14 CP平面控制网平差 计算技术指标控制网 方向观测值改正数距离观测值改正数方向观测中误差距离观测中误差约束平差点位中误差相邻点相对点位中误差CP平面网
25、 3.0 2mm 1.8 1mm 2mm 1mm七、 CP高程控制网测量CP高程控制网测量主要采用电子水准仪按精密水准测量的要求进行，并按要求联测一定数量 CPI 点或 CP点。7.1 主要技术要求主要技术要求分别如表 15表 18 所示：表 15 CP控制点高程限差要求控制点类型 可重复性测量精度 相邻点高差相对点位精度 水准测量等级CP控制点 2mm 1mm 精密水准测量表 16 精密水准测量水准路线的精度要求限差水准测量等级每千米水准测量偶然中误差M每千米水准测量全中误差 MW检测已测段高差之差往返测不符值附合路线或环线闭合差左右路线高差不符值精密水准 2.0 4.0 12 L8 8 L
26、415其中，表中 L 为往还测段。附合或环线的水准路线长度，单位为 km。表 17 精密水准测量的技术标准等级 路线长度 水准仪等级 水准尺 观测次数精密水准 3km DS1 铟瓦单程（CP点间）往返（联测水准基点）表 18 精密水准观测测站的技术要求等级 水准尺类型 水准仪等级 视距 前后视距差测段的前后视距累计差视线高度精密水准 铟瓦 DS1 65 2.0 4.0 下 丝读数0.37.2 拟采用的仪器设备我工区在做 CP高程控制网测量时，按照不同的高差拟分别采用徕卡DNA03 电子水准仪及配套的铟瓦尺进行测量；高程上桥的高程联测则采用徕卡 TCRA1201 全站仪进行不量仪器高和目标 高的
27、中间法三角高程测量。7.3 作业方法CP高程控制网采用单程精密水准测量的方法观测，在与测区内二等水准基点的联测时则采用独立往返精密水准测量的方法进行，每两公里联测一个水准基点，每一区段应至少与三个水准基点进行联测，以便形成检核。CP高程控制网水准路线拟采用如图 6 所示的矩形法水准路线形式进行，每相邻的两对 CP点之 间都构成一个闭合环。图 6 矩形法 CP高程控制网测量原理示意图矩形法水准测量形成的闭合环的情况如图 7 所示：60m1m16图 7 CP高程控制网闭合水准 测量路线示意图当桥面与地面间高差大于 3m 时，应选择桥面与地面间高差较小的地方进行 CP点高程的传递测 量。高程 传递测
28、量 时，采用不量 仪器高和棱镜高的中间法三角高程方法施测，测量原理如图 8 所示。图 8 不量仪器高和棱镜高的中间法三角高程测量原理图在中间法三角高程测量作业实施时，前后视所用的棱镜必须时同一个，且观测时棱镜高不变。仪器到棱镜的距离一般应小于 100m，最大不应超过150m。仪器到前视棱镜和后视棱镜的距离应 尽量相等，一般差值不宜超过5m。观测时 ，要准确 测 量温度、气 压值，以便进行边长改正。中间法三角高程测量作业主要技术要求见表 19。表 19 不量仪器高和棱镜高的三角高程测量技术要求垂直角测量 距离测量60m1m17测回数两次读书差测回间指标差互差测回差 测回数每测回读书次数四次读书差
29、测回差4 4.0 5.0 5.0 4 4 3.0mm 5.0mm中间法三角高程测量实施时，可选择在桥下桥墩侧面和桥上挡墙外侧各埋设一个水准转点，转点标志和埋设方法与 CP 点相同。7.4 内业数据处理根据要求，我工区拟采用西南交大的 CP数据 处理软件（DAS ）进行CP点高程网的数据 处理与平差。八、 CP控制网的维护CP 控制点一般布 设在桥梁防撞墙上，容易受线下工程稳定性和施工等的影响。为 确保 CP 控制点成果的准确可靠，在使用 CP点进行轨道安装测量时，应 定期与周围其它点进行检核。同时，根据工程进展情况应对 CP控制网进行定期和不定期的复测和维护，以保证 CP控制网的准确稳定性。九、上交和存档的资料1、测量技术方案和测量技术总结2、所有控制网成果3、平面及高程观测原始数据4、仪器检定证书资料5、上述资料的电子文档十、人员及设备证书
