1、京沪高速铁路GPS施工测量方案.2 施工测量3.2.1 施工测量方案3.2.1.1 测量组织管理形式及规模针对本项目的特点及高速铁路的高标准要求,测量组织机构本着人尽其责、物尽其力的原则,从上到下建立一支精干高效、组织纪律严明的管理队伍来进行全项目的测量管理工作。项目经理部的测量工作由项目部总工程师总负责,由工程部下设的测量工程师具体负责,项目部测量工程师和工程部长统一组织和协调管段内的测量工作。下属作业工区设立精测队,隶属于作业工区工程部并负责各自管段范围内的控制测量和大型贯通测量,精测队应进行测量方案设计、测量成果的整理以及测量放样资料的计算等工作并将成果报请工程部长和精测队长复核,复核合
2、格后报总工程师审核,最后项目部报请监理单位审批,各种测量资料须经监理单位审批后方可使用。日常施工放样工作则由各区点技术负责人和工区专业测量工程师负责。3.2.1.2 测量人员及仪器的配置和原则3.2.1.2.1 测量人员的配置和原则鉴于京沪高速铁路对测量工作的高标准要求,为了高质量地完成施工过程中的测量工作,我们投入经验丰富,能力较强的人员组建精干高效的测量管理队伍。本施工范围内项目投入高级工程师2人,测量工程师24人,组成3个测量组负责全管段的测量工作,并在工程部设测量负责人全面负责对外的联系沟通和内部的测量组织协调工作。3.2.1.2.2 测量仪器的配置和原则针对高速铁路的高标准、严要求,
3、决定在施工中投入精度高,性能可靠的测量仪器,以保证测量的精度和要求。本次拟投入GPS全球定位系统(徕卡GPS3200接收机3台,徕卡TCA2003全站仪5台,徕卡TC1800全站仪5台,徕卡TC1200全站仪4台,拓普康A T-G1(0.7mm/km自动水准仪5台,拓普康AT-G3(1.5 mm/km自动水准仪5台,DSZ2水准仪10台。3.2.1.3 平面控制测量3.2.1.3.1 平面控制网的复测及加密本管段平面控制网的复测和加密分为三部分:基础平面控制网(CP的复测、线路平面控制网(CP的复测和基桩控制网(CP的布设及加密。在交接桩完成后,项目部立即组织测量人员展开平面控制网的复测工作。
4、平面控制网的复测由项目部总工程师总负责,由测量工程师牵头并负责组织作业工区精测队实施。京沪高速铁路的平面控制网分为基础平面控制网(CP和线路平面控制网(CP,由设计单位提供,测量精度要求高。基础平面控制网(CP和线路平面控制网(CP通常采用GPS B级和GPS C级(或四等导线网进行控制测量。在控制点移交以后,根据设计院的交桩资料,制定测量计划书,采用双频静态接收机对所有CP1、CP2控制点进行同精度复测,各种限差和精度要求以此为准。CP1、CP2控制点复测结束后,上报或保存外业观测记录、原始观测数据、所采用的设计院所交原始资料以及复测精度分析和技术报告。CP1控制网采用基线双差固定解,进行三
5、维无约束平差。CP2控制网与CP1联测构成附和网,通过联测的CP1控制网进行约束平差和坐标转化。基桩控制网(CP要求采用导线测量进行加密。对大桥、特大桥进行加密控制点选点和埋设,桩的材料与设计院的桩一致,点位应远离大功率的无线电发射源(如电视台、微波站等,其距离不小于400米,远离高压输电线路,其距离应不少于200米,附近不应有强烈干扰卫星信号接收的物体,避开大面积水域和树林,选定点位后,应绘制点的示意图和作好点之记,且在1:2000图上标出其位置。观测数据依外业实测为准,不加入人工干预,对未达到的计算精度要求的点,一律返工重测;各项精度检查应符合客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定的要求,不
6、符合则重测。CP控制网应符合到CP或CP上,并采用固定数据平差。复测工作结束且数据合格后,应当出具正式的书面复测报告报请监理单位批复并报送建设单位存档。复测工作结束后立即对设计院所交的控制点踏勘一遍,对不稳定的桩或可能被破坏的桩进行加固。3.2.1.3.2 平面控制网的复测成果的确认当复测结果与设计单位勘测成果的不符值满足以下要求时,应采用设计单位勘测成果:CP控制点的复测应满足X、Y坐标差值不大于2cm的要求。CP控制点的复测应满足表3.2.1-1要求表3.2.1-1 线路控制网(CP复测限差要求水平角导线方位角闭合差距离(mm导线长度闭合差52m D 1/40000注:mD为仪器标称精度。
7、若在复测过程中发现复测结果与设计单位提供的勘测成果不符时,应当重新测量。当确认设计单位勘测资料有误或者精度不符合规定要求时,应当书面报告设计及监理单位,以寻求妥善的解决方法。3.2.1.4 高程控制测量3.2.1.4.1 水准点的复测根据设计院提交的水准测量资料,必须按二等水准点测量的要求复测,采用数字水准仪按二等水准测量的精度进行全管段的水准复测,水准测量复测线路应与原先的设计水准路线一致。长度在300米以上桥梁内,应加设水准点;加密的水准点单独设置,应按二等水准测量的要求施测。当水准点复测限差满足表3.2.1-2要求时,应采用设计单位勘测成果并形成正式的复测报告报请监理单位批复和建设单位存
8、档。当复测数据与设计单位的勘测成果的不符值超出限差要求时,应重新测量。当确认设计单位资料有误或精度不符合限差要求时应当以书面形式上报设计及监理单位,以寻求适当的解决方法。3.2.1.4.2 水准网的加密当水准点的密度不能满足施工需要时就需要加密水准点,加设的水准点一般距线路中线约100米150米为宜,以避免施工干扰破坏,加密水准点应表3.2.1-2 水准点复测限差要求二等精密水准三等四等1220303.2.1.4.2 水准网的加密当水准点的密度不能满足施工需要时就需要加密水准点,加设的水准点一般距线路中线约100米150米为宜,以避免施工干扰破坏,加密水准点应选在土质坚实、安全僻静、观测方便和
9、利于长期保存的地方,标石埋设可采用混凝土先行预制、现场埋设或按标石埋设规格及用料数量进行现场浇灌埋设(参见国家三、四等水准测量规范。二等水准测量观测应在标尺成像清晰稳定时进行,若成像欠佳则应缩短视线长度。3.2.2 线下工程施工测量3.2.2.1 一般构造物及路基的控制测量复测成果批复以后,根据设计单位所交的GPS点、导线点对控制网进行加密,以满足路基板桩以及中线、边线和一般构筑物的施工放样的需要。加密控制点按四等导线测量精度进行控制,采用DJ2级全站仪施测,加密点起闭于设计单位所交的GPS点、导线点,角度采用方向观测法观测4测回,距离对向观测2测回并进行、加乘常数改正、气象改正和投影改正。当
10、施测条件困难时可采用跨河水准测量或光电测距三角高程测量施测。水准点加密与导线点加密同步进行,采用四等水准测量或三角高程测量施测。当采用三角高程测量时竖直角中丝法观测3测回,距离对向观测2测回并进行加乘常数改正、气象改正。加密水准点起闭于设计水准基点。导线点加密与水准点加密测量采用严密平差法进行平差3.2.2.2 数据处理及平差计算GPS控制网基线处理、网平差、无约束平差、约束平差、坐标转换等均采用天宝GPS随机处理软件TGOf fice进行计算。导线网、水准网平差计算采用武汉测绘科技大学开发的“科傻”地面工程测量内外业一体化软件包平差模块进行严密平差计算,成果的计算由两组独立计算互相检核。3.
11、2.2.3 线下工程的施工测量桥梁施工时均采用全站仪按极坐标法进行施工放样,并用重复测量或闭合测量的方法进行,做到处处有检核。桥梁桩位放样后可采用置镜不同的控制点放样同一个桩位做检查。由于插点或插网控制点距施工场地较近,容易发生位移,每次桥梁施工放样前必须对所用控制点进行检核测量,并对施工控制点进行定期或不定期的复核测量。桥梁施工放样使用的临时水准点应附合至高程控制点上,每次使用都做检核测量。3.2.2.4 线下工程贯通测量线下工程完工以后,项目部测量工程师应立即组织作业工区精测队进行管段全线的线路中线和高程测量,贯通全线的里程和高程,并检查线下工程的准确性。完成后将贯通测量资料报送监理单位审
12、核后移交轨道施工作业队,其中墩台和梁部测量结果应分别移交架梁作业队和轨道施工作业队。3.2.3 线下构筑物变形测量3.2.3.1 变形监测网的建立及变形观测点布置3.2.3.1.1 变形监测网的建立为确定无砟轨道的铺设时机,以及为运营养护、维修提供依据,建立线下构筑物纵横向立体变形监测网。监测网包括水平位移监测网、垂直位移监测网。水平位移监测网采用独立坐标系统按三等平面监测网建立,并一次布网完成。不能利用CP和CP控制点的监测网时,至少与一个CP或CP控制点联测,以便引入客运专线无砟轨道铁路工程测量平面坐标系统,实现水平位移监测网坐标与施工平面控制网坐标的相互转换。水平位移监测网的主要技术要求
13、见表3.2.3-1。等级相邻基准点的点位中误差(mm平均边长(m测角中误差(最弱边相对中误差作业要求一等 1.5 300 0.7 1/250000宜按国家一等平面控制测量要求观测150 1.0 1/120000宜按国家二等平面控制测量要求观测二等 3.0 300 1.0 1/120000宜按国家二等平面控制测量要求观测150 1.8 1/70000宜按国家三等平面控制测量要求观测三等 6.0 350 1.8 1/70000 宜按国家三等平面控制测量要求观测200 2.5 1/40000宜按国家四等平面控制测量要求观测四等 12.0 300 2.5 1/40000宜按国家四等平面控制测量要求观测
14、垂直位移监测网可根据需要独立建网,按二等水准测量精度施测,高程采用施工高程控制网系统。不能利用水准基点的监测网,在施工阶段至少与一个施工高程控制点联测,使垂直位移监测网与施工高程控制网高程基准一致;全线二等水准贯通后,将垂直位移监测网与二等水准基点联测,将垂直位移监测网高程基准归化到二等水准基点上。观测时按国家二等水准测量的技术要求施测。垂直位移监测网的主要技术要求见表3.2.3-2。等级相邻基准点高差中误差(mm每站高差中误差(mm往返较差、附和或环线闭合差(mm监测已测高差较差(mm使用仪器、观测方法及要求一等 0.3 0.07DS05型仪器,视线长度15m,前后视距差0.3m,视距累积差
15、1.5m,宜按国家一等水准测量的技术要求施测二等 0.5 0.13DS05型仪器,宜按国家一等水准测量的技术要求施测三等 1.0 0.3DS05型或DS1型仪器,宜按暂规二等水准测量的技术要求施测四等 2.0 0.7DS1型或DS3型仪器,宜按暂规三等水准测量的技术要求施测3.2.3.1.2 变形测量点的设置 变形测量点分为基准点、工作基点和变形观测点三种。每个独立的监测网设置不少于 3 个稳固可靠的基准 点，基准点选用在变形影响范围以外便于长期保存的稳定位置。使用时做稳定性检查与检验，并以稳定或 相对稳定的点作为测定变形的参考点，基准点的间距不大于 1km。 为满足变形观测精度要求，在两水准
16、基点之间沿线路方向按间距不大于 200m 的原则布设工作基点。工作 基点引出采用附合式或闭合式施测，布设在不受施工干扰的稳定土层内，以便长期保存和使用的地点。工 作基点采用 20mm 长 60cm 顶端圆滑的钢筋打入土中，桩周上部 30cm 用混凝土浇注固定并编号。对观测 条件较好或观测项目较少的工程，可不设工作基点，在基准点上直接测量变形观测点。沉降观测过程中， 工作基点应定期与水准基点进行校核。当对沉降观测成果发生怀疑时，应随时进行复测校核。 3.2.3.2 变形观测方案 观测精度与仪器， 水平变形观测仪器测量精度必须不低于 1 秒、 2mm+2ppm。 沉降水准测量精度为 1 毫米。 观
17、测时间及观测频次：一般为 1 次/天。沉降量突变时 2-3 次/天。无砟轨道铺设后第一个月 1 次/2 周,第 2、 3 个月 1 次/月，第 3、12 个月 1 次/3 月。 水平位移测量应符合下列规定： 采用前方交会法时，交会角应在 60 120 之间，并宜采用三点交会； 采用经纬仪投点法和小角法时，对经纬仪的垂直轴倾斜误差，应进行检验，当垂直角超出 范围时，应 3 进行垂直轴倾斜改正； 采用极坐标法时，其边长应采用全站仪测定，当采用钢尺丈量时，不宜超过一尺段，并应进行尺长、拉 力、温度和高差等项改正； 采用视准线法时，其测点埋设偏离基准线的距离，不应大于 2cm；对活动觇标的零位差，应进
18、行测定； 垂直位移测量应符合下列规定： 垂直位移观测点的精度和观测方法应符合下表的规定。 表 3.2.3-3 垂直位移观测点的精度要求和观测方法 等级 高程中误差 （mm） 相邻点高中误差 （mm） 观测方法 往返较差、附合或环线闭合差 （mm） 一等 0.3 0.15 除宜按国家一等精密水准测量外，尚需设双转点，视线15m，前后视视距差0.3m， 视距累积差1.5m； 0.15 二等 宜按国家一等精密水准测量； 0.30 0.5 0.3 三等 宜按本暂行规定二等水准测量； 0.60 1.0 0.5 四等 2.0 1.00 宜按本暂行规定三等水准测量； 1.40 垂直位移观测的各项记录，必须注
19、明观测时的气象和荷载变化情况。 3.2.3.3 变形监测观测成果的整理 观测资料应齐全、详细、规范符合设计及本细则要求。各种观测数据必须在观测当天及时进行整理，观测 过程中如发现变形异常情况及时通知工程部进行分析处理。观测资料经整理汇总后按有关规定汇编成册报 请监理单位审核并存档。 3.2.3.3.1 变形观测资料 最后形成的变形监测资料应当包括： 施测方案与技术设计书； 控制点与观测点平面布置图； 标石、标志规格及埋设图； 仪器检验与校正资料； 观测记录手簿； 平差计算、成果质量评定资料及测量成果表； 变形过程和变形分布图表； 变形分析成果资料； 变形测量技术报告。 3.2.4 沉降观测 本
20、管段客运专线沉降观测主要为桥梁沉降观测。 3.2.4.1 桥梁沉降观测 桥梁沉降观测以墩台基础的沉降和预应力混凝土梁的徐变变形为主。桥梁工程完工以后在相应部位设置 观测点进行观测，沉降观测期一般不少于 6 个月；地基地质条件较好的桥梁沉降观测期不少于 2 个月，当 观测数据不足或工后沉降评估不能满足要求，则相应延长观测时间 桥梁的墩台观测点设置在墩顶、墩身或承台上，每个墩台上的测点总数不能少于 4 个。 桥梁沉降观测的频次参照客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南和设计要求执行。 3.2.4.2 沉降观测资料 最后形成的沉降观测资料应该包括： 工点沉降观测断面、点位布置表； 沉降板观测资料汇
21、总表； 桥梁墩台沉降观测资料汇总表； 预应力混凝土梁徐变上拱观测资料汇总表； 3.2.5 桥梁施工测量 3.2.5.1 桥梁工程基础 桥梁工程基础面应符合下列要求： 桥梁徐变上拱：自无砟轨道铺设后，梁体产生的残余徐变上拱值不大于 7mm。 梁体横向水平挠曲：水平挠曲变形不大于梁体计算跨度的 1/4000，且相邻梁跨水平挠曲引起的钢轨相 邻支点的横向位移不大于 1mm。 墩台应控制沉降，自无砟轨道铺设后，墩台的沉降不大于 20mm，相邻墩台的沉降差不大于 5mm。 3.2.5.2 基桩控制网(CP的布设 混凝土底座施工以前，应采用起闭于平面控制点或线路控制点的四等导线测量精度对线路中线进行贯通测
22、 量，并在无砟轨道施工范围内埋设基桩，基桩分为控制基桩和加密基桩两种。控制基桩原则上直线段 100m 设一个，曲线段 50m 设一个。对线路特殊地段、曲线控制点、线路变坡点、竖曲线起止点均应增设控制基 桩。基桩一般设置于线路外侧稳固、可靠、不易破坏和便于测量的地方，并应采取防冻、防沉降和抗移动 措施。控制点标识应清晰、齐全、便于准确识别和使用。在有条件时控制基桩宜埋设混凝土强制对中标。 基桩控制网(CP的测量采用五等导线测量精度进行控制，高程测量与平面控制点共桩，运用精密水准测 量施测。精密水准测量起闭于二等水准点，水准路线长度不宜超过 2 公里。在施测时其精度应满足下表 3.2.5-1 要求
23、。 当采用导线测量时，基桩控制网(CP应附和到 CP或 CP上，当方位角闭合差及导线全长相对闭合差 都满足要求时，则采用固定数据进行严密平差计算，当采用后方交会法测量时，基桩控制网(CP应采用 独立平差，并在 CP或 CP中置平，分段附和或置平时相邻段应重叠，重叠长度不应小于 1km。 表 3.2.5-1 导线测量主要技术要求 控制网级别 附合长度（km） 边长（m） 测距中误差 （mm） 测角中误差 （） 相邻点位坐标中误差 （mm） 导线全长相对闭合差限差 方位角闭合差限差（） 对应导线等级 CP 1 150200 3 4 5 1/20000 8 五等 基桩控制网(CP控制点满足各项限差要
24、求后应永久固定。控制点标识应清晰、齐全，便于使用，并绘制 布设平面示意图和控制点表，做好点之记，描述其位置、里程、外移距等要素。 在基桩控制网埋设完成以后，应当对其进行检测，检测的内容、方法与各项限差应满足下列要求： 检测控制点间夹角时，方向观测不应少于两测回，距离往返观测各两测回； 控制点间的距离允许偏差为 1/20000； 直线段控制点间夹角与 180 较差应小于 8， 曲线段控制点间夹角 与设计值较差计算出的线路横向偏差应小于 1.5mm；弦长测量值与设计值较差应小于 2mm。 3.2.5.3 线路整理测量 线路整理测量前应对 CP控制点进行复测。需要设置临时铺轨基桩时，应以 CP控制点
25、为基准测设于线 路中线上，其精度应满足测规第 7.3.1 条的要求。钢轨调整使用的仪器 宜采用轨检小车测量，也可采用全站仪+水准仪测量。采用轨检小车测量时，测量步长宜为 1 个轨枕间距。 采用全站仪水准仪测量时，应符合下列规定： 依据 CP控制点测设轨道平面位置和高程，测点间距不应大于 2m。 用 10m 弦确定钢轨的轨向和高低，10m 弦步长不应大于 2m。 全站仪测角标称精度1，测距标称精度1mm1ppm；高程测量按精密水准测量要求施测。 线路中线整理测量完成后，应编制线路、高程成果表。 3.2.6 竣工测量 本管段竣工测量为线下工程阶段性竣工测量 3.2.6.1 线下工程阶段性竣工测量
26、在线下工程完工以后，由项目部测量工程师组织牵头，相应管段的精测队立即展开竣工测量，竣工测量工 作应满足客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定的要求。各项数据合格时形成正式的竣工测量文件 报请监理单位审核并归档保存。 3.2.6.1.1 线路中线测量 根据线路贯通测量的结果布设线路中桩， 直线上每 50m 一个， 曲线上每 20m 一个， 并钉设公里桩、 百米桩， 在曲线起终点、变坡点、竖曲线起终点、立交道中心、桥涵中心等处设置加桩。 线路中线加桩利用 CP控制点测设，中线桩位限差应满足纵向 S/20000+0.005(S 为转点至桩位的距离，以 m 计、横向 10mm 的要求。线路中线加桩高程利
27、用二等水准基点测量，中桩高程限差为 10mm。在加设 中线加桩的同时同时测量路基、桥梁是否满足限界要求。 3.2.6.1.2 墩台测量 桥梁墩台施工完成后在梁部架设以前要对全线桥梁墩台的纵、横向中心线、支承垫石顶高程、跨度进行贯 通测量，并标出各墩台纵、横向中心线、支座中心线、梁端线及锚栓孔十字线，完成后将测量结果交付架 梁作业队。 桥梁墩台允许偏差见表 表 3.2.6-1 桥梁墩台允许偏差 项目 偏差（mm） 墩台纵、横向中心线距设计中心的距离 20 梁一端两支承垫石顶面高程差 4 支承垫石顶面高程 0 -4 梁部架设完成后对全桥中线贯通测量并在梁面上标出桥梁工作线位置。 检查桥面平整度、
28、相邻梁端的高差、 桥梁长度和梁缝宽度，完成后将测量结果交付架梁作业队。 3.3 试验及检测 试验、检测是保证工程质量的重要手段，本施工范围在施工全过程严格执行现行的施工规范、质量检验评 定标准、检测与试验规程和有关程序文件。拟建试验室须持有主管试验室的授权书,并经业主、监理以及授 权单位共同验收。 3.3.1 组织机构设置 根据本管段的工程数量，结合现场的实际情况，成立以项目总工程师为领导的技术检测与试验工作管理小 组，组建中心试验室，组成该项目工程试验和检验机构。 组 长：项目总工程师 副组长：试验室主任 组 员：项目部各专业主管工程师、各作业工区专职质检员、试验员。 3.3.2 机构职责 在主管试验室的领导下，负责所辖范围内的试验检测工作，并督促检查对试验标准、规程、规章制度的执 行情况，解决试验中发生的有关技术问题；试验室建立完善的质量保证体系，根据施工质量管理体系文件 要求编写质量手册，内容包括仪器设备管理制度、样品管理制度、工作制度、程序文件、作业指导书等。 承担本管段委托的各种配合比选定试验以及砂、石、水泥、外加剂、矿物掺合物、钢材力学性能和工艺性 能、防水层材料的试验及复验。 检查指导工地试验人员在高性能混凝土
