【文章內容簡介】 坐標控制體系，使線路中心線與施工圖設計中心完全吻合，軌道高低、水平、軌距、扭曲等技術指標滿足土1～2mm的精度要求[11]，但與日本新干線測量控制存在區(qū)別。新干線工程在線下構筑物完成后，無砟軌道工程開始前，對所有構筑物的中線及與限界相關的邊界位置進行測量，對測量結果判斷和分析后，重新回歸線路的中心線位置，線路中心與施工圖設計中心有可能出現偏差，曲線半徑、轉角等也會有微調。一旦無砟軌道開始施工，新的中心位置坐標將延續(xù)至運營養(yǎng)護階段[12]。 無砟軌道工程施工前，按現行測量規(guī)范要求，需布設基樁間距約為60 m的CP III測控網。建設管理單位應重點監(jiān)控與協(xié)調測控網的布設和平差、測控網段間交互測量和平差，施工單位和日后運營管理單位的責任是保護基樁狀態(tài)[13]。不同的無砟軌道類型，施工過程中采用的測量控制方法也略有不同。CRTS I型板式無砟軌道以往采用在5m間隔的凸臺上設置基準器、使用特制三腳規(guī)定位軌道板和精調軌面的方法，目前在工程施工中，采用CPIII測控網直接測設軌道板和精調軌面的方法。CRTS II型板式無砟軌道采用特制的測量框架，對打磨后的承軌槽進行測量以定位軌道板的空間位置。CRTS I型雙塊式無砟軌道直接通過軌道狀態(tài)精調儀測量軌面的空間位置，并通過調整支撐軌排架的螺桿調節(jié)器完成軌道精調定位。CRTS II型雙塊式無砟軌道采用專用測量軟件，通過測設支腳頂部球形支點的坐標，采用機械架設軌排框架完成雙塊式軌枕的空間定位。上述測量控制全是采用全站儀前后交匯觀測三組CP刪基樁點的自由設站方式，再通過觀測專用的測量輔助裝置，保證軌面空間絕對坐標達到設計要求。因此，CP III測控網和基樁的良好狀態(tài)是無砟軌道施工重要的基礎條件。 CP III控制網特點與測量基本原理高鐵CPⅢ控制網簡的需求： 高速鐵路列車運行速度高，為了達到安全性和舒適性，要求高鐵必須具有非常高的平順性、高精度的鋪軌和幾何線性參數，其精度達到了毫米級[36]，傳統(tǒng)的鐵路測量方法和精度已不能滿足高鐵的建設和運營。為此，高速鐵路勘測、施工、運營過程中，在地面平面框架控制網C P0的基礎上建立3級控制網：C P I ， 在C P 0 基礎上布設， 點間距4 000 m左右，測量精度為GPS B級，在勘測階段建立；C PⅡ，在C P I上布設，點間距800 m左右，測量精度為G P S C級或三等導線，在勘測階段建立；C PⅢ，主要為鋪設無碴軌道和運營維護提供控制基準，鋪軌前建立，在C P I、C PⅡ上布設，點間距60 m左右，采用測量機器人自由設站后方交會的原理進行施測，測量精度為相鄰點位小于1mm[14]。 現在高鐵已經實現“ 三網合一” 的測量體系： 勘測控制網，CP I、CPⅡ和水準基點；施工控制網，C P I 、C P Ⅱ、C P Ⅲ 和水準基點； 運營維護基準網，C P Ⅲ 和加密維護基點（ 也稱C P Ⅳ ） 。從而保證了測量坐標系統(tǒng)的統(tǒng)一，各階段測量工作順利銜接，施工精度高。通過高鐵施工和運營，其安全性、舒適性得到了驗證。圖6為高鐵工程測量3級平面控制網示意圖，圖7為高鐵測站間距為120 m的C PⅢ平面網觀測網形示意圖[15]。 圖6 高鐵3級平面控制網示意圖 (單位：m） 圖7 高鐵CPⅢ平面網觀測網形示意圖 CP III控制網(軌道控制網)是高速鐵路精密工程測量中重要一級控制網，主要為鋪設無砟軌道和運營維護提供控制基準。建好CPⅢ控制網并按規(guī)范要求達到應有精度，無砟軌道的高平順性才有可能實現。 1）控制網特點 表1 控制網布網區(qū)別(1)布網形式特別。CPⅢ控制網與CP I及CPⅡ控制網布網要求不同，三者區(qū)別見表l。測站間距120 m的CPⅢ控制網形見圖8。CPⅢ控制網測點的位置、數量、標志與傳統(tǒng)測量大不相同。其必須大致對稱布置在線路左右兩側，每公里至少有16對網點，樁點標志不需要像傳統(tǒng)方法一樣刻十字絲[16]。CPⅢ控制網的測點是一個三維坐標點，包括J，Ⅳ，是一個虛擬的點，其對應位置是觀測棱鏡的幾何中心，樁點要求具有互換性和重復安裝性。CPⅢ控制網圖形為標準的帶狀網形，點多密度大，觀測數多，可靠性強，精度高[37]。（2）測量方法獨特。外業(yè)觀測時，平面測量時采用自由設站邊角交會方法；高程測量時則采用精密水準測量方法，每 相鄰兩對CPⅢ控制網測點構成一個水準閉合環(huán)內業(yè)計算使用平差軟件。CPⅢ控制網 圖8 測站間距120 m的cPIII控制網形示意測點與測點間的水準路線見圖9。 圖9 CPIII控制網測點與測點間的水準路線示意 (3)測量使用的儀器性能先進，測量效率高。全站儀標稱精度：測角達到l”及以上，測距達到1+2 ppm x D。水準測量使用標稱精度0．5 mm／km以上的電子水準儀。 (4)平面網主要技術指標與水準觀測主要技術要求見表2和表3。 表2 平面網主要技術指標 表3 水準觀測主要技術指標 2）測量原理 (1)平面坐標。在CPⅢ控制網的測點選位和埋設完成后，利用高精度全站儀自由設站，自動記錄數據、自動存儲數據并實施現場監(jiān)控，直至區(qū)段測完。外業(yè)觀測合格后，采用內業(yè)平差軟件對數據進行計算，先自由平差，即對CPⅢ控制網本身精度進行評估，如不符合要求，分析后重測相關外業(yè)數據。CPⅢ控制網本身精度合格后再進行約束平差計算，即采用上一級CP I和CPII控制網坐標計算出CPⅢ控制網的坐標。區(qū)段與區(qū)段間嚴格按規(guī)范要求進行重疊觀測和平差，直到測完為止[17,18,38]。(2)高程。高程測量采用精密水準測量方法，利用高精度電子水準儀，嚴格按規(guī)范要求進行外業(yè)觀測，保證每個矩形閉合差合格，再利用上一級的二等水準點高程進行約束平差，計算出CPⅢ控制網的各測點高程。 無砟軌道平順度鋪設的精度標準 由于無砟軌道具有軌道平順性高、剛度均勻性好, 確保了高速行車安全