地铁轨道施工中CPⅢ测量技术的应用

赵伟

（中铁三局集团线桥工程有限公司 河北廊坊 065201）

地铁轨道施工中CPⅢ测量技术的应用

赵伟

（中铁三局集团线桥工程有限公司 河北廊坊 065201）

高铁测量技术逐渐成熟和地铁工程的兴起，为地铁轨道测量技术发展和创新提供了新的发展机遇。本文介绍了CPⅢ测量技术概念及其在地铁轨道施工中的困难进行了研究，并就地铁轨道控制网的选点与埋设、轨排放样、平面高程测量及精度调整进行了系列研究。

CPⅢ；地铁；轨道

引言

在城市地铁轨道交通迅速发展的时代，在其施工与建设当中，测量技术的应用十分关键，CPⅢ测量应用技术就成为了关键，怎样掌握一门新应用技术，要通过实践过程得知，而CPⅢ控制网测量技术在实际过程中克服了种种外界压力与困难，应用前景十分广阔，下面内容主要为通过笔者多年参与多个铁路项目建设的过程中总结的经验，发现的该技术在应用过程中的问题弊端，并针对该技术在地铁轨道测量施工中的应用进行了阐述，希望能够作为广大读者的参考之处。

1 CPⅢ简介

高速铁路列车运行速度高，为了达到安全性和舒适性，要求高速铁路必须具有非常高的平顺性、铺轨精度和几何线性参数，其精度达到了毫米级。为此高速铁路勘测、施工、运营过程中，在地面平面框架控制网CP0的基础上建立三级控制网。①CPⅠ：在CP0基础上布设，点间距4km左右，测量精度为GPSB级，在勘测阶段建立。②CPⅡ：在CPⅠ上布设，点间距800m左右，测量精度为GPSC级或三等导线，在勘测阶段建立。③CPⅢ：主要为铺设无砟轨道和运营维护提供控制基准，铺轨前建立，在CPⅠ、CPⅡ上布设，点间距60m左右，采用测量机器人自由设站后方交会的原理进行施测，测量精度相邻点位精度小于1mm。

2 高铁CPⅢ网引入地铁隧道所面临的问题

2.1 通视问题

高铁轨道两侧各对CPⅢ点的横距要大于10m，即使是单线的隧道，也可达8～9m左右。而地铁单线隧道多数的内径最大值为5.5m，相比高铁来说缩小了很多，即便采取改进网，由于自由设站在隧道的中线边上，在观看侧壁上的CPⅢ点十分艰难。

2.2 无法配合施工

在地铁隧道贯通前，隧道的施工企业多采取导线法对隧道定向及开挖进行指导，若采取CPⅢ网进行轨道控制网的布设，不能充分地利用好施工企业布设好的导线，也无法及时对导线网采取检测，无法达到施工指导的目的。

2.3 外业观测工作量较大

CPⅢ改进网设站的间隔与CPⅢ控制点的纵向间隔相同，均为60m。各设站点的观测要至少有8个方向、8个边长。所以，不考虑各高级点联测，1km长隧道的CPⅢ网最少应设16个站点，128个观测边长和128个观测方向。

2.4 无法满足与高级点联测的要求

高铁轨道的CPⅢ控制网要求每600～800m与CPⅡ或者CPⅠ高级点实行联测，因此地铁每600～800m就要设置区间井，但地铁隧道很难达到这个要求；目前，隧道高级控制点只能采取导线测量法来传递。以上都是阻碍CPⅢ控制网布设工作。

3 地铁轨道施工中CPⅢ测量技术的应用

3.1 地铁轨道控制网的选点与埋设

轨道基础控制点沿线路成对布设，纵向间距控制在30～60m。高架段可布设于U型梁挡板，距离上翼顶面20cm左右；地下圆形或矩形隧道，应根据限界图中应急平台、消防水管、电缆支架的设计位置埋设于隧道两侧侧墙上；在车站内，站台一侧的控制点应埋设在站台板侧面，距离顶面不宜小于10cm，且避开屏蔽门和塞拉门位置，另一侧埋设在隧道侧墙上。控制点埋设时，首先选好布点位置，然后用电钻在所选位置钻孔将孔内杂物吹出，注入植筋胶速凝剂；最后将预埋件大致水平放入孔内，待胶水凝固即可。

3.2 水准点布设

在轨道基础控制点布设的同时，应沿线路每250m左右布设一个水准点，水准点点位应选择在轨面以上10～15cm的隧道侧墙或中隔墙上，且能够满足几何水准联测的需要。水准点采用与轨道基础控制点相同的测量组件，与轨道基础控制点同时布设和埋设。

3.3 平面测量

CPⅢ地铁控制网和线路的控制点及地下平面的起算点进行联测时，至少要不少于两个自由观测站实施联测。当进行有线路的控制点布设时，轨道的基础平面控制网测量每300m要与既有高等级控制点进行联测；若既有线路的控制点被破坏，首先要沿着车站的通道把既有的GPS点引入至地下，并于车站的两端布设平面地下起算点。既有地面GPS点引测法与测量的精度要满足有关测量规范的规定要求。基础轨道控制网在测量时要对各个车站布设平面地下起算点进行联测。

3.4 高程测量

由于CPⅢ控制点位于两侧隧道壁上，距离轨面有1.6m隧道底部2.25m。采用传统的水准测量方法，仪器必须架设足够高，由于点位上方有电缆、各种管线等，水准尺立放比较困难。同时由于隧道的视线条件较差，无论采用光学水准亦或电了水准仪，读数、记录均有一定的影响，效率不高。建议CPⅢ控制点高程测量采用自由设站三角高程测量与CPⅢ平面控制测量一起进行。

3.5 轨排安装粗调测量

检查轨道安装扣件是否足够紧固；查看待调的轨排轨距情况，保证其达到施工的要求，标准的轨距是1435±1mm，应用轨检尺对轨枕的位置进行逐个测量，没有达到标准值要及时进行调整；查看工具轨的表面清洁与否，若存在附着物要马上进行清除；对调整单元的行走轮要经过的路面进行清扫；按照要求对螺杆的调节托盘进行安装。粗调机和测量系统相互配合，在粗调之后，轨排的顶标高要达到设计的要求，其允许的偏差在0～-5mm；且轨道和设计的中线偏差允许值为±5mm。

3.6 轨排安装精调测量

轨排的精调主要是测量设备的准备与校核，先把轨道测量小车、精调测量工具及全站仪运到施工场地，之后对检校的仪器和设备进行安装调节，主要的调试项目是轨道精调小车和调节装置工作的状态，螺杆调节器的固定状况及扭矩扳手的性能等。轨排精调测量的标准有：轨距为1435±1mm，且变化率不大于1‰；水平以普通的钢轨为基准，和设计的高差要控制在±2mm，两股钢轨的水平相对差不超过±1mm，而轨向为2mm/10m；高低为2mm/10m；扭曲为2mm/6.25m。

3.7 混凝土浇筑

轨排安装精调测量后进行道床浇筑，并对已浇筑地段进行复测，混凝土浇筑时冲击力会对架立好的轨排造成扰动，钢轨接头等薄弱位置轨道几何尺寸易发生2mm左右变化，因此要增加调轨支架，此项措施提高轨排整体稳定性、加快了调整轨排的速度，使混凝土浇筑后轨道几何尺寸发生变化问题得到了有效控制。

4 结语

随着城市轨道交通工程建设的飞速发展，不同轨道铺设施工技术和工艺流程不断涌现，以高速铁路无柞轨道CPⅢ测量技术引领的高精度轨道安装铺设先进工艺，促使城市地铁轨道铺设施工技术的整体提升，为城市地铁列车运营平顺、稳定、安全、舒适奠定良好基础。

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1004-7344（2016）08-0151-02

2016-2-22