铁路工程测量中如何有效控制测量精度

（同煤集团铁路运营公司矿山铁路分公司 山西 037003）

1.工程测量在铁路企业中的重要作用

测量是提高铁路工程管理质量的重要保障。在现代化企业中，从铁路工程施工前期投入到后续的施工质量检验全过程都对于测量工作具有相应的要求和标准。为了提高工程测量工作的准确性和效率性，企业需要不断引进先进的管理技术和工艺手段，在这个过程不断的提高测量的准确性。

2.地铁工程项目施工测量分析

下面以实际工程为例，对地铁工程项目施工测量与误差问题进行分析：

（1）工程概况。本工程为北京轨道交通新机场线中间站—磁各庄站，磁各庄站是轨道交通新机场线第2座车站，是新机场线与城际联络线S6线的换乘车站。车站为岛式车站，总建筑面积27827m2。主体为地下两层双柱三跨框架结构，采用明挖法施工，总长490.6m，起止里程YK29+781.103～YK30+206.653，标准段结构总宽26.2m，有效站台长186m，站台宽16m，中心里程顶板覆土3m。共设4个出入口，均沿着规划广平大街南北敷设，其中A、B号出入口在主体西侧地块内，C、D号出入口沿着规划广平大街敷设。

（2）导线网控制。根据本标段的工程特点，利用业主提供的测量控制点，在施工场区内按精密导线网布设导线。精密导线点应根据本标段的实际地形选定，以GPS网为基础布设成附和导线、闭合导线或结点网。

在确认地面导线控制网复测无误后，布设地上施工控制网，利用地上施工控制网对施工区段进行平面定位控制和高程控制，同时通过联系测量将地面施工控制点引入到车站基坑底部，并随着施工的进程，在基坑内建立其它测量控制点。整个施工过程中将定期对地面施工控制网、导线点、车站内测量基准网进行检验复核。

（3）联系测量。本标段共有1车站，车站明挖法施工。联系测量是将地面测量数据传递到基坑内，以便指导车站施工。具体方法是将施工控制点通过布设近导线和趋近水准路线，建立近基坑点，再通过近基坑点把平面和高程控制点引入基坑下，为基坑开挖提供地面下平面和高程依据。

联系测量是连接地上与地下的一项重要工作，为提高地下控制测量精度，保证隧道准确贯通应根据工程施工进度，应进行多次复测，复测次数应随贯通距离增加而增加，一般1km以内取三次。

（4）地下导线控制测量。根据《北京市工程测量技术规程》，车站地下控制点测设须在施工完第二块底板后、施工至整个站台长度1/2处及车站底板结构完工时施测，埋设100mm×100mm×10mm大小的钢板，内镶直径2mm，深为6mm的铜丝标志；高程控制点采用圆头不锈钢焊与钢板上，预埋在混凝土中，不锈钢圆头高出钢板15mm，外加保护盖防止泥沙进入，点位埋设必须稳固，有明显最高位置，点位边有明确标识和点位描述。点位埋设时，监理单位应在现场验点、并且填写点位埋设验收单，确保点位埋设质量。埋设在隧道轴线上。

（5）车站施工测量。施工中的测量控制采用平面放样进行施测，为了加强放样点的检核条件，可利用另外两个已知导线点作起算数据，用同样的方法检测放样点的正确与否，或利用全站仪的坐标实测功能，用另两个已知导线点来实测放样点的坐标，放样点的理论坐标与检测X、Y值相差±3mm以内；提前施工前7天将设计中心坐标报送监理，5天前将围护结构的四个角点报送第三方测量中心，审批合格后方可指导施工。考虑将桩位外放，车站围护外放100mm。

（6）竣工测量。工程竣工后，为检查主要结构物及线路位置是否符合设计要求，并测绘竣工图，应进行竣工测量。该项工作包括隧道净空断面测量，永久中线点及水准的测设。

3.提高铁路工程测量效果的措施

（1）积极应用GPS技术。随着我国科学技术的逐步提高，GPS技术的定位效果也更加准确。由于GPS是利用卫星进行定位，能够在铁路工程测量中增强结果的精确度，并且不受环境等外部因素的影响，具有较高的实用性。通过GPS技术能够帮助铁路工程建立有效的控制网络，在实际应用过程中，施工人员可以根据不同的铁路工程情况，对GPS的应用方式做出调整和改变。同时，GPS技术还具有定位时间短的优势，帮助铁路工程单位提高施工效率，提供数据支持。随着GPS技术的不断优化和进步，目前GPS不但能够完成传统的两点坐标测量，还可以建立三维、四维、六维等多维度的坐标系统，并且以图像、表格等多种形式进行表现，使测量数据更加准确。

GIS除了在登记土地数据时能够提供科学合理的技术支持，并且还能将铁路信息的处理效率以及质量提高。铁路测量技术能够很好跟先进设备自动化相结合收集各种数据信息，将收集到的各类数据信息储存在信息库内，随后运用计算机对这类数据进行解析、整理、对比以及划分。GPS技术目前在我国铁路工程测量中得到较为广泛的应用，如下表1所示，下面以某工程为例，分析GPS在铁路工程测量精度中的应用。

表1 铁路GPS测量数据分析

（2）合理利用结构侵限新观测方法。为了提高铁路工程测量精度，可以在基坑开挖过程中有效应用侵限新观测方法结构在基坑开挖时为避免围护结构侵入主体结构界限，应时刻对围护结构进行控制，一般方法是在开挖前把控制线用放样的方式放在冠梁内侧，然后每开挖一层用锤球吊一层，然后用尺子量测围护结构和锤球的距离，满足设计要求再进行下一步开挖。这样测量每锤吊一次都会有相应的误差，开挖到槽底误差累积相对较大，对后续工作有很大的影响，让测量工作量也增加了很多。例如，以某工程为例，可以对结构侵限测量采用全站仪无棱镜模式观测，把大地坐标转换为施工坐标进行直接测量，根据X轴值或Y轴值得出侵限结果，具体操作如下：

①首先在基坑挡土墙上分段布设临时点，采用特定的强制对中盘施做。然后根据加密导线点测设临时点位坐标数据。

②在根据结构总平面布置图进行大地坐标转换施工坐标，以主体结构北侧结构外皮为Y轴，主体结构中心为X轴，交点为施工原点（0，0）进行计算，计算公式如式（1）、式（2）、式（3），待转换点为P，大地坐标为：Xp、Yp，施工坐标系原点O：大地坐标：Xo、Yo，施工坐标系X轴之大地方位角：a。

P点转换后工程坐标为Xp、Yp：

③在根据转换坐标用全站仪直接观测，直接得出Y轴和X轴数值让其与设计施工数据对比直接得出结果正为合格，负为侵限值如下表2所示，以此做施工坐标，数据均取绝对值。

表2 围护结构侵限测量记录表

④本次观测全站仪使用徕卡TS09，无棱镜模式500m内精度：2mm+2ppm，无棱镜模式能满足规范要求。开挖标高控制：标高测量一般采用水准仪进行观测，但在基坑首仓见底开挖过程中，人员、机械施工，容易对基坑内临时水准点扰动或破坏，故本次工程首仓开挖控制使用全站仪无棱镜模式直接观测，使用围护结构侵限观测点，根据加密点标高，引测该点位高程，在架设全站仪使用无棱镜模式直接观测槽底标高，能有效的减小开挖过程中人员、机械的影响。

（3）GIS技术应用。GIS技术在铁路工程中的应用，包括空间科学、计算机科学、环境科学、信息科学、测量遥感科学等，是目前应用的较为新兴的测量技术，促进了测量技术的创新化发展。在测量工程中应用GIS技术能够对施工数据进行有效的收集、分析、存储和管理，帮助工程测量管理人员做出测量决策，提供数据支持和技术保障。除此之外，还可以进行测量辅助决策、空间提示、测量预报等，提升测量工作的质量和工作效率。GIS技术在铁路工程测量的应用过程中，需要与庞大的数据库作为基础。因此，工程测量人员在应用过程中要根据不同的测量需求，对其数据信息进行有效存储。通过GIS技术完成测量更高质量、更高效果的达成。除此之外，GIS技术在管理工作方面具有便利的优势，能够减少测量工作人员的工作负担，降低工程测量的操作难度。

4.结束语

综上所述，工程测量工作对于铁路企业发展具有不可替代的作用。随着科学技术的不断进步，涌现出越来越多的工程测量管理方法和技术。因此为了提高铁路工程测量的精确性，铁路工程施工相关管理部门需不断提高自身管理水平，加大先进工程测量设备和器具的经济投入，不断创新和优化，提高重视程度，为我国铁路工程施工行业发展做出贡献。