城市轨道交通施工控制网测量技术探究

城市轨道交通施工控制网测量技术探究

施祥鹏

中铁七局集团武汉工程有限公司测绘分公司湖北武汉430074

摘要:对城市轨道交通进行施工时,必须重视城市轨道交通施工控制网,要根据轨道交通工程的实际情况与贯通限差要求,确保城市轨道地面施工控制网测设的精度标准。并且还要充分利用GPS精密全站仪等测量仪器与技术,使用GPS全站仪测距精密导线,最后形成联合布网,组成城市轨道交通地面控制网。这种轨道交通施工控制网的测量工作任务较低,具有较好的经济效益。

关键词:轨道交通;施工控制网;测量技术

引言

施工控制测量是为建立施工控制网进行的测量。包括:施工控制网的坐标系统设计和精度设计、施工控制网的布设、控制点的标石或观测墩的埋设或建造、控制网的观测及平差计算以及控制网的定期复测。

1城市轨道交通施工控制网测量的必要性

我国经济水平与社会进度的不断发展使我国城市轨道交通工程施工的要求也在不断提高,主要体现在城市轨道交通的行车安全、轨道行车的舒适度以及轨道交通第周围环境的影响等。而为了确保城市轨道交通的使用寿命,满足我国城市居民对地铁轨道交通的新需求,就要加强城市轨道交通施工控制网测量技术的应用,确保城市轨道运输的平稳性。并且随着城市轨道交通技术的不断发展,加强城市轨道交通施工控制网测量技术的推广与应用对促进城市轨道交通发展与进步有重要的推动作用。

2轨道交通测量技术发展现状

与欧美等发达国家相比,我国的城市轨道交通测量技术起步较晚,在测量技术和设备方面存在一定差距。在1970年前,我国的轨道交通测量技术主要依靠简单的建设区域地形测绘、施工区域放样等,测量误差较大。到80年代后,我国的测量技术有了根本性的巨大转变,管线图测绘测量、贯通测量、专用控制网测量、规划验收测量等技术逐步得到实际应用,在此时,国内先进的测绘仪器如全站仪、数字水准仪等也逐步在轨道交涉中得到了进一步应用;由于导线的测量、平差软件的进一步发展,数字化与科学化的计算效率得到提高[2]。在20世纪的80年代初期,GPS等国外先进的测量技术率先在一些科研院所中得到了应用型的研究,到了80年代的中期,导航型接收机在多领域开始被引进,相关部门进行了深入研究。在80年代的末期,GPS等测量技术已经成功的应用于精密工程和大地测量,特别是轨道工程,如美国的Locamo轨道、加拿大的麦克唐纳山轨道等。随着GPS等测量技术的进一步研究以及工程实际中该技术的应用效果,到了90年代,GPS等测量技术已普遍应用于成立、改善和加密测量控制网络,其中包括高级别的大地网络、轨道交通测量以及油田、矿区等测量控制网络[3]。进入21世纪后,随着我国城市轨道交通工程建设的迅猛发展,GPS等测量技术成功应用于广州地铁、上海地铁等大型工程中,以实际应用效果验证了该技术在轨道交通工程中的优势。

3城市轨道交通控制网测量技术应用探究

3.1轨道交通工程基本概述

在某城市轨道交通工程中,应用CP控制测量技术对地铁工程进行测量。此次地铁轨道工程施工中包含两段全线路段,第一条曲线路段的半径为2000m,长度为109.4m,第二条曲线路段的半径为2500m,长度是108m,轨道交通工程路段全长600m。在应用CP控制网测量技术对轨道工程进行测量时,使用的暗挖法进行施工,隧道贯通后,采用的是联系测量方法以隧道内的控制点为起始测量点进行贯通测量。选择的起始测量点的特点为几何关系良好、点位可靠性与稳固性较高。

3.2CP施工控制网测量的布设工作

测量布设工作对CP施工控制网测量的精度有直接影响,因为测量布设工作是CP施工控制网测量工作的的基础环节。在CP施工控制网测量技术应用过程中,测量工作人员要确定CP控制点的位置,还要确定CP控制点的间距,这样才能确保CP控制网布设工作顺利进行,保证CP施工测量的后续工作质量。对CP控制点位置与CP控制点间距进行确定时,需要注意以下问题:(1)在确定CP控制点位置时,主要是对地铁轨道的隧道进行具体测量,而地铁隧道内部的空间有限,各种施工设备比较多,这些问题会对CP控制网测量技术的应用效果产生影响。因此,在确定CP控制点位置时,一定要确保控制点位置不会与其他后续设备的安装使用产生冲突,并且还要确保控制点位置的易操作性,才能保证CP控制网测量效果。在此次轨道工程测量中,将CP控制点的位置确定在隧道设备安装线1米线的0.6m处,距离轨道面1.6m,而与隧道的距离为2.25m。(2)CP控制点的间距同样会对CP控制网的测量效果产生影响。并且因为地铁隧道本身的特点就是:光线不充足、测量作业环境较差、灰层也较大等。所以,在确定CP控制点间距时,要根据地铁轨道的实际情况适当缩小CP控制点间距。在此次地铁轨道工程控制网测量中,在直线段确定的控制点间距为50m,而在曲线段的控制点间距为40m,在整个轨道路段中安装的CP控制点共计13个。另外,还需要注意的是对确定好的CP控制点进行标志与埋设时,最好使用不锈钢强制对中标志,将其埋设在隧道两侧的墙壁上,同时利用预埋件与连接杆组成CP控制点本身。

3.3CP施工控制网外业测量方法

外业测量是地铁轨道交通施工控制网测量工作的重要阶段,主要包括以下测量内容与测量方法:(1)平面测量技术。在平面测量过程中,测量人员要使用自由测站边角会法进行测量,这样才能实现以前后两对CP控制点位观测目标,并且可以确保每1个CP控制点都可以对至少3个测量站进行联系测量,降低CP测量技术的误差,确保测量效果。在平面测量过程中,测量人员在测量前必须对测量仪器的内存、电源以及温度等进行检查校验,在测量过程中要注意这些因素的变化,确保测量效果的稳定性。另外,还要注意确保现场点号与仪器记录号的一致性。并且为了确保平面测量的精度,在测量工作完成后,工作人员一定要对测量获取的数据信息进行整理与备份,方便后续测量工作展开。(2)高程测量技术。因为在城市轨道地面施工控制网测量过程中,CP控制点与地面的距离为1.6m,距离地铁隧道底部的距离为2.25m。因此,为了确保测量效果,在测量过程中必须采用高程测量技术。在高程测量过程中,使用的是自由设站三角高程测量方式,可以确保测量的精度与准度。在测量过程中,测量人员只需要按照自由设站三角高程测量的程序完成测量工作,就可以确保测量效果的精度达到一等与二等高程测量标准。在轨道工程高程测量过程中每100m隧道内的7个高程测量点进行联系测量,提高数据平差处理的效率。

结束语

综上所述,对城市轨道交通施工时,要根据施工的实际需求选择合适的地面施工控制网测量技术。文中主要对CPⅢ控制网测量技术在城市轨道地面施工控制网测量过程中的应用可行性进行分析,借此促进我国城市轨道交通施工控制网测量技术的应用与推广,确保城市轨道交通施工过程能够顺利进行。

参考文献:

[1]毕博文.基于轨道交通工程的基桩控制网测量技术探究[J].价值工程,2017,36(27):135-136.

[2]李冠.城市轨道交通GNSS控制网测量起算基准研究[J].北京测绘,2017(S1):49-54.

[3]魏本现.某市轨道交通一等水准控制网测量[J].城市建设理论研究(电子版),2017(20):121-122.

[4]杨震.轨道交通测绘中精密控制网的应用[D].北京建筑大学,2017.

[5]韩志晟.浅谈城市轨道交通框架测量控制网建设[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2017(04):131-132.

[6]马全明.城市轨道交通工程精密施工测量技术的应用与研究[J].测绘通报,2010(11):41-45.

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