UDC中華人民共和國行業標準TBPTB10601—2009J962__2009高速鐵路工程測量規范specificationsforsurvey

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highspeedrailway2009-10-31發布2009—12—01實施中華人民共和國鐵道部發布中華人民共和國行業標準

高速鐵路工程測量規范specificationsforsurvey

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highspeedrailwayTB10601—2009J962___2009主編單位：中鐵二院工程集團有限責任公司批準部門：中華人民共和國鐵道部施行日期：200中國鐵道出版社2010年·北京關于發布《高速鐵路工程測量規范》的通知鐵建設[2009]196號現發布《高速鐵路工程測量規范》（TB10601-2009）(單行本另發)，自2009年12月1日起施行。鐵道部原發《客運專線無砟軌道鐵路工程測量暫行規定》（鐵建設[2006]189號）、《時速200~250公里有砟軌道鐵路工程測量指南（試行）》（鐵建設[2007]76號）同時廢止。本規范由鐵道部建設管理司負責解釋，由鐵路工程技術標準所、中國鐵道出版社組織出版發行。中中華人民共和國鐵道部2009年10月31日

前言本規范根據“關于印發《2008年鐵路工程建設標準編制計劃》的通知”（鐵建設函[2007]1374號）的要求，在《客運專線無碴軌道鐵路工程測量暫行規定》（鐵建設[2006]189號）的基礎上，吸納京津、武廣、鄭西、哈大、合寧、合武、石太等高速鐵路工程測量經驗編制完成的。本規范編制中，結合我國高速鐵路建設特點和現代測繪技術的發展，堅持原始創新、集成創新和引進消化吸收再創新，強化重大科研、試驗對規范關鍵技術的理論支撐與驗證，體現“三網合一”的測量要求，涵蓋高速鐵路工程勘測設計、施工、竣工驗收測量全過程，形成具有自主知識產權的高速鐵路工程測量技術標準。本規范分為11章，主要內容為：總則、術語和符號、平面控制測量、高程控制測量、線路測量、隧道測量、橋涵測量、構筑物變形測量、軌道施工測量、竣工測量和運營及養護維修測量，另有7個附錄。本規范的主要技術內容如下：1.總則：對規范的目的、意義、適用范圍、平面坐標系統、高程系統以及測量的基本原則和總體設計要求等進行了規定。適用范圍為250km/h～350km/h，與《高速鐵路設計規范》一致。2.術語和符號：規定了高速鐵路工程測量中常用的20個專用術語。3.平面控制測量：規定了高速鐵路各級平面控制網的布網原則、測量方法、測量精度，主要內容包括CP0、CP=1\*ROMANI、CP=2\*ROMANII、CP=3\*ROMANIII建網時機、控制網布設、測設精度、數據處理及標石埋設等技術要求。4.高程控制測量：規定了高速鐵路高程控制測量的測量精度、測設方法、數據處理及水準點埋設等技術要求。5.線路測量：根據高速鐵路軌道鋪設高平順性的要求，規定了初測、定測階段的地形測量、中線測量、橫斷面測量和施工階段的復測交樁、施工控制網加密、竣工后線路中線貫通測量等技術要求。6.隧道測量：明確了隧道初測、定測、洞外控制測量、洞內控制測量、施工測量、竣工測量的技術標準；規定了隧道獨立控制網必須與CP=1\*ROMANI控制網聯測，隧道貫通后應進行CP=2\*ROMANII貫通測量。7.橋涵測量：明確了橋涵初測、定測、橋梁施工控制測量、施工控制網復測、施工放樣及竣工測量的技術要求，規定了復雜特大橋應建立獨立的施工控制網。8.構筑物變形測量：明確了變形測量的等級和精度、變形監測網的建立和技術要求，對路基、橋涵、隧道變形測量和區域地表沉降監測方法和技術要求進行了規定。9.軌道施工測量：明確了無砟軌道混凝土底座及支承層施工、軌道基標測量、軌道安裝測量、道岔安裝測量、軌道精調測量的技術要求，規定了利用CP=3\*ROMANIII控制網進行自由設站的作業要求和精度指標。10.竣工測量：對控制網、軌道、線下工程及線路設備等的竣工測量以及竣工地形圖、鐵路用地界的測量做出了規定。11.運營及養護維修測量：規定了運營期間CP0、CP=1\*ROMANI、CP=2\*ROMANII、CP=3\*ROMANIII控制網和線路水準基點控制網的維護測量、構筑物變形監測以及軌道幾何狀態檢測等技術要求。在執行本規范過程中，希望各單位結合工程實踐，認真總結經驗，積累資料，及時將發現的問題及需要補充、修改的意見反饋給中鐵二院工程集團有限責任公司（成都市通錦路3號，郵編610031），并抄送鐵道部經濟規劃研究院（北京市海淀區羊坊店路甲8號，郵政編碼100038），供今后修訂時參考。本規范由鐵道部建設管理司負責解釋。本規范主編單位：中鐵二院工程集團有限責任公司本規范參編單位：中鐵第一勘察設計院集團有限公司鐵道第三勘察設計院集團有限公司中鐵第四勘察設計院集團有限公司中鐵工程設計咨詢集團有限公司中鐵大橋勘測設計院有限公司中鐵二局集團有限公司西南交通大學本規范主要起草人：朱穎、盧建康、程昂、顏華、劉成龍、王國祥、楊維裕、梅熙、吳迪軍、陳亮、魏永幸、劉名君、李學仕、曹成度、石德斌、熊偉、劉成、陳光金、鞏江峰、張同剛、王國民、高山、賴鴻斌、武瑞宏。本規范主要審查人員：安國棟、蘇全利、米隆、康高亮、吳明友、曾憲海、付建斌、劉華、陳新煥、王其昌、王長進、郭良浩、張忠良、岑敏儀、錢振地。說明圖6.說明圖6.66.6光電測距儀導高測量精度高，而且縮短了井筒占用時間。測量順序如說明圖6.6.7-4在井口附近的地面上安置光電測距儀，在井口和井底的中部，分別安置反射鏡。在測量E～C的距離時，C點插入平面反射鏡，在測量E～C～D的距離時，插入全反射鏡。D點為全反射鏡。井上的反射鏡與水平面成45°夾角，井下的反射鏡處于水平狀態；通過光電測距儀分別測量出儀器中心至井上和井下反射鏡的距離L、S，從而計算出井上與井下反射鏡之間的高差：H=S-L；然后，分別在井上、井下安置水準儀。測量出井上反射鏡中心與地面水準基點間的高差hAE和井下反射鏡中心與井下水準基點間的高差hDB，則可計算出井下水準基點B的高程HＢ。6.7.1關于實際貫通誤差的測量方法，具體說明如下：1采用中線法測量的隧道，實際貫通誤差的測定如說明圖圖6.7.1-1所示。圖中M、N為洞內中線點，E’、E”分別為進口端和出口端引測至貫通面處的中線點。2采用精密導線作洞內控制測量的隧道，實際貫通誤差的測定如說明圖6.7.1-2所示。在貫通面附近任選一點E，由進口端導線測出它的坐標（XE進、YE進），由出口端導線測出它的坐標（XE出、YE出），由此算得實際貫通誤差值為。它在貫通面方向上的投影長度，即是實際橫向貫通誤差；它在垂直于貫通面方向上的投影長度，即是實際縱向貫通誤差。當Y軸平行于貫通面時，則（yE出-yE進）即為實際橫向貫通誤差；（xE出-xE進）即為實際縱向貫通誤差。方位角貫通誤差的測定方法是：測量∠SET，由出口端導線的已知方位角αTE，推算SE邊的方位角αSE出，它與進口導線推算的方位角αSE進的差值（αSE出-αSE進），即為實際方位角貫通誤差。6.7說明圖說明圖6.73由進、出口水準路線分別測至貫通面附近的E點，得到E點的高程HE進和HE出，則HE進-HE出即為實際高程貫通誤差。隧道貫通以后，通過貫通測量測得的實際貫通誤差包括縱向、橫向、方位角以及高程貫通誤差。貫通誤差的測定有兩個作用：一是隧道貫通后進行貫通誤差調整，以此作為未襯砌段今后的施工和軌道鋪設依據；二是統計隧道實際貫通誤差，以驗證隧道測量設計理論，改進隧道測量設計，研究測量方法和測量儀器，三是為將來測量規范的修訂提供參考。因此，隧道貫通后，測量機構按本規定即時組織人員測量實際貫通誤差并提出相應的貫通誤差調整方案。貫通誤差的測量及調整資料需妥善保留。6.7.4就隧道本身而言，施工單位出于安全考慮，竣工斷面均較設計有所加寬，一般加寬在5cm以上，對于洞內用導線測量的隧道，如果貫通誤差在加寬范圍內，則完全可以通過平差計算調整貫通誤差，調整后的線路中線不會影響到已襯砌地段的線路中線，因此，這種情況下優先采用平差法調整貫通誤差。折線法調整是一種比較簡單的調整方法。其調整方法如說明圖6.7.4-1說明圖6.7.4-1因調線而產生的折角在5′以內時：圓曲線長度遠遠不足現行線路設計規范最小30m規定，無法設置曲線；外矢距也小于1mm，頂點內移量實際上設不出來，因此可視為直線線路。折角在5′～25′時，按β=25′、R=10000m計算，曲線長全70m，也無法設置最短圓曲線長30m，緩和曲線長40m的曲線。但按這種要求設置的頂點內移值可達70mm。因此，當折角在5′～25′時，規定采用頂點內移的方法也是可行。當折角超過25′時，可設置大半徑曲線，半徑的大小可根據貫通誤差大小選取。當調線地段內有直線和曲線，而且貫通點在曲線的始終點附近時，要注意由曲線延伸出來的切線是否與另一端洞內直線相重合。通常出現的情況是不重合也不平行。在此情況下，先將兩者調整平行，然后再繼續調整至重合?？刹捎谩罢{整圓曲線長度法”調整平行，該調整方法如說明圖6.7.4-2所示。說明圖6.7.4-2D和D′附近為貫通點，當從D′點繼續向前延伸切線時，發現此切線與DE切線不平行，欲使切線平行，可將圓曲線BC′縮短到C，此時圓曲線半徑和緩和曲線長度保持不變，而圓曲線之中心角減小了相應的值，D′E′切線也轉動一個角與DE切線平行。調整平行后，進一步調整使此切線與直線重合，調整的方法是采用“調整曲線始終點法”。如說明圖6.7.4-3所示。說明圖6.7.4-3由說明圖6.76.7.5當實際高程貫通誤差在規定限差之內時，高程貫通誤差的調整方法是由兩端洞口引進的水準線路測到貫通面附近水準點時，得出同一點的兩個高程H進和H出，這兩個高程之差（H進-H6.8.1對于鋪設有砟軌道的隧道，應用洞導線放設線路中線點；對于鋪設無軌道的隧道，由于今后的軌道維護采用CPIII進行，因此，無須再放設施工中線點。中線復測實際上是一次全面的中線恢復。由于施工條件影響，隧道竣工測量時施工中線點或導線點已經部分丟失。為作好中線恢復工作，需要注意：一是施工過程中必須設法保留大部分中線點或導線點，以便恢復中線；二是恢復中線保證必要的精度，在復測中要判斷原有點位是否可靠，否則恢復的中線可能難滿足軌道平順性要求，甚至可能導致侵入建筑限界。6.8.5測繪隧道實際凈空斷面是隧道竣工測量的主要內容之一。該項工作在中線復測并設立永久中線點的水準點之后進行。在直線段每50米、曲線地段每20米以及需要加測斷面處定設中樁，并在邊墻上標出相應的軌頂高程。隧道極坐標系統具有自動化、精度高、勞動強度低的特點，因此優先使用隧道自動斷面測量系統。當采用支距法測量隧道凈空斷面時，測量控制點如說明圖6.11.2所示。測繪隧道的實際凈空均以線路中線準，并做好正式記錄，繪出斷面圖，作為竣工資料，斷面圖反映斷面所在線路里程、設計斷面線、實測斷面線等內容。必要時標示設計斷面線與實測斷面線之間的法線距離。7橋涵測量7.1.1一般橋涵系指一般特大橋、一般大橋、中橋、小橋和涵洞；復雜特大橋系指水面較寬且有高墩、大跨、深水基礎或基礎施工難度較大，梁部結構類型復雜，測量定位、放樣精度要求較高的特大橋、大橋。一般橋涵可利用線路控制網（CPⅠ、CPⅡ和線路水準基點）建立施工控制網，復雜特大橋按本章7.4節的規定建立獨立的施工測量平面、高程控制網。7.1.3考慮到橋梁工程的獨立性，可在不同勘測階段根據工程需要選用合適的坐標系統。初測、定測階段的測量工作主要為橋梁設計服務，因此可按1.0.3條選用線路獨立坐標系，或建立橋梁獨立坐標系統，并與線路坐標系進行實地聯測。必要時，如橋位選定和平面布置涉及重大建筑物位置、突出地形、有關地區總體規劃等，勘測設計中需要進行全盤考慮，且有利于充分利用已搜集資料，并可節省工作量，才與國家統一坐標系或地方坐標系進行聯測。施工控制網測量的主要目的和任務是為橋梁工程施工圖設計及施工放樣服務，其精度要求比初測、定測階段提高，因此這項工作必須在滿足施工需要的橋梁施工獨立坐標系中進行，但仍須與初測、定測階段所采用的坐標系統建立關聯。為了工程施工方便，可選用橋址里程坐標系統。橋梁施工獨立坐標系中的尺度基準需采用下列方法之一建立：1當國家或線路控制點的可靠性、兼容性良好，并與橋梁控制網的精度匹配時，可由已知點確定網的尺度基準；2采用GPS測定的長度作為控制網的尺度基準，宜采用精密光電測距方法進行校核；3采用精密光電測距方法測量網中的一條長邊，建立平面控制網的尺度基準。7.1.4橋址中線里程可采用假設里程，以橋址控制中起始點一岸靠近正橋的控制點定為橋址中線里程起算點，可以保持勘測設計各階段在同一橋位的起點里程基本一致，不致產生大的差異，有利于橋式選擇和定位測量。為了全線貫通的需要，橋址假定里程必須與線路里程需要進行聯測，以取得換算關系并確定其連續里程。7.1.5由于橋面系高程設計與線路上部建筑高程設計必須保證相互銜接，因此橋梁、線路測量采用統一的高程系統，進行橋址水準點和線路水準點的相互聯測，取得兩者采用不同高程系統的換算值，以利設計工作的進行。橋梁平面控制點亦需與兩端線路控制網進行聯測，并取得中線里程聯接關系。勘測設計階段橋梁中線里程一般采用假定里程，初測、定測和補充定測保持連貫。通常橋址選線或定測在前，線路接線或定測在后，橋梁測量提供中線控制樁位置和假設里程，線路測量提供相互里程關系。公路鐵路兩用橋或橋梁與當地其它工程設施有關時，則與國家或地方控制點進行聯測，以確定平面關系。鐵路橋梁高程不僅與兩端線路高程發生關系，而且與水文、航運、堤防等有關高程有密切關系。較復雜的橋梁牽涉部門更多。因此橋梁水準點需與有關單位可靠水準點直接聯測。兩個高程系統之間，在不同地點的高程換算值亦不盡相同。通過聯測（包括跨河水準測量）確定有關水準點的高程關系，即不同系統高程換算值，達到：①避免高程值由于水準點變形，位置變動或錯找位置而發生錯誤；②統一各有關單位水準點高程系統值，并檢核其互差是否符合要求；③確保橋梁工程的相對精度要求。所確定的高程關系，與線路測量采用的關系值一致，保證橋梁與線路高程關系不出差異。7.3.5一般情況下不需要測繪橋梁橫斷面，僅當設計有特殊需要時，才進行相關墩臺基礎的橫斷面測量。7.4.2~7.4.3橋梁施工平面控制網的必要精度主要由跨河正橋施工精度確定。實際工作中，可按式（7.4.2）估算出控制網中最弱邊的相對精度后，再根據表7.4.3的規定選定控制網測量等級。平差后，控制網中橋軸線邊的測量精度必須滿足表7.4.3的規定。對于復雜特大型橋梁，由于其施工精度要求高，一般不允許出現長度變形，而且對施工控制點的密度和位置均有嚴格要求，因此，通常需要單獨建網。而對于橋長小于800m的橋涵，當橋址兩岸已有足夠數量的CPI、CPII控制點且其點位分布合理，同時投影變形不大，不至于影響施工放樣精度時，可直接利用之，無需另行單獨建網。單獨建網時，必須聯測線路控制網(CPⅠ、CPⅡ)，建立橋梁施工控制網與線路控制網的關系，供接線設計使用，以保證橋梁與其兩端線路中線正確銜接。表7.4.3的精度等級（說明表7.4.3-1）系根據本規范第3章表3.1.5-1衛星定位測量控制網的主要技術要求、表3.1.6-1導線測量的技術要求、表3.1.7三角形網測量的技術要求和新建鐵路工程測量規范（TB10101—99）中表6.6.4控制三角網等級和精度（說明表7.4.3-2）綜合制定。該表合理地兼顧到橋梁施工控制網的必要精度和GPS網的高精度特點，在新建鐵路工程測量規范（TB10101—99）中表6.6.4的基礎上，融入數十座大型橋梁工程的控制網測量精度統計結果，并充分考慮到對本規范第3章控制測量一般性技術要求的正確引用等規范銜接問題。說明表7.4.3-1測量等級橋軸線邊相對中誤差最弱邊相對中誤差GPS測量三角形網測量導線測量一等————≤1/2500001/180000二等————≤1/2000001/150000三等二等≤1/1500001/100000四等三等三等≤1/1000001/70000說明表7.4.3-2原《測規》中橋梁平面控制測量等級和精度等級測角中誤差(″)橋軸線相對中誤差最弱邊相對中誤差一等0.71/1750001/150000二等1.01/1250001/100000三等1.81/750001/60000四等2.51/500001/40000五等4.01/300001/25000具體說明如下：（1）說明表7.3.2-2主要針對三角形建網方式而制定的，目前已基本上采用GPS建網技術。由于GPS靜態定位技術的精度高，比傳統的三角形網測量方法更容易達到比較高的測量精度，同時考慮到高速鐵路工程精度要求高的特點，因此，表7.4.3中的精度指標（橋軸線邊相對中誤差、最弱邊相對中誤差）比原測規中相應等級略有提高，大量工程實踐證明：這種提高是合理可行的；（2）本規范表7.4.3（即說明表7.4.3-1）中一等GPS測量的最弱邊相對中誤差略大于第3章表3.1.5-1的要求，理由是考慮到橋梁施工控制網的最弱邊一般較短，最弱邊精度不宜定得過高。工程實踐證明：當跨河橋長大于2.5km時，最弱邊精度要求在1/150000以上，按第3章中一等GPS網的技術要求進行觀測。（3）考慮到目前橋梁施工控制網很少采用三角形網測量技術，因此表7.4.3中淡化了三角形網和導線測量方法的規定。本規范第3章中關于三角形網、導線測量中最弱邊的中誤差規定比相應等級GPS方法的規定近似低一個等級，同時，表3.1.6-1和表3.1.7規定的水平角觀測測回數比原《測規》中相應等級橋梁三角網的測回數略有減少，綜合分析的結果是：對應于同一個最弱邊精度指標的橋梁施工控制網，三角形網和導線測量比GPS網要高一個等級。（4）根據橋梁工程的特點，跨河主橋部分不宜采用二等導線進行施工控制網測量。其次，與普通的新建鐵路相比，高速鐵路精度要求高，因此，表7.4.3中不對五等GPS、四等三角形網和導線進行規定。7.4.4GPS靜態相對定位技術橋梁施工控制網測量是首選方法，三角形網及導線測量方法可作為GPS方法的一種補充，在不具備GPS測量條件時采用。精密導線測量方法主要用于加密控制測量中，當用于跨河主橋控制網加密時，由于導線邊長相差懸殊，對測量精度產生不利影響，因此，本條補充了導線控制網邊長、閉合環邊數等規定，目的是保證測量精度滿足橋梁施工需要。橋梁施工控制網的尺度基準必須符合7.1.3條說明的規定，因此，三角形網或導線測量中，采用全站儀測量的光電測距邊，必須按精密測距的要求加入必要的改正數，并須按式(7.4.4)歸算至墩頂（或軌底）平均高程面上。GPS平面控制網中的光電測距檢核邊亦要照此進行邊長改正和投影面歸化計算。7.4.6-7.4.7考慮到橋梁長周期施工的需要，每一岸的施工水準點不少于3個。對復雜特大橋，或有變形觀測要求時，宜在江河兩岸各埋設至少1個深樁水準點，水準點埋置深度要達到有利于穩定的土層。7.4.8由于跨河橋梁施工的精度比較高，因此我們規定：全網高程宜以一個穩定可靠的高等級已知水準點起算，但必須與兩端的線路水準基點進行精密聯測，供接線設計使用。此規定尤其適用于復雜特大型橋梁或精度要求很高的橋梁。當兩岸的線路水準基點間高差精度滿足橋梁施工需要時，也可直接利用兩岸的線路水準基點，對橋梁施工高程控制網進行約束平差。7.5.1復測周期和具體的復測時間根據控制網穩定情況、施工階段及施工測量的實際情況綜合確定，其主要目的和標準是確保施工控制網的精度滿足相應階段施工放樣的要求，最終確保工程施工質量和工期符合規定要求。7.5.2全面復測指對整個施工控制網進行的完整復測，局部復測指僅對部分施工控制點進行的復測。實際工作中，可根據需要選擇不同的復測方式。7.5.4考慮到橋梁施工控制網的特殊性，施工控制點的穩定性分析可采用式（7.5.4）進行，必要時可采用統計檢驗的方法對全網穩定性進行全面系統的分析和評價。也可根據實際需要參考本規范第5.7節的相關規定。7.6.1受建網階段和條件的限制，勘測階段建立的橋梁施工控制網在點位、密度及其數量方面通常不能完全滿足長周期施工放樣的需要，其次，工程施工也會造成控制點損壞和視線遮擋，因此，工程施工各階段必須根據施工進展和實際需要在首級控制網基礎上進行施工控制點的加密。加密控制點的測量等級和精度根據加密點用途和施工測量實際需要確定。對首級控制點的恢復、補充和擴展，按首級控制網精度進行同級擴展；當僅用于精度較低部位施工（如橋梁附屬設施、橋墩基礎施工）時，通過精度設計后確定加密測量等級，通?？稍谑准壙刂凭W基礎上降低一個精度等級進行加密測量。但原則上，降級加密只能在首級施工控制網基礎上降低一級，不得利用降級加密點再次進行降級加密。7.6.10橋梁基礎施工放樣及其竣工測量可采用GPSRTK技術。建立作用范圍和實時定位精度滿足施工放樣要求的GPS參考站。參考站設置及RTK測量符合鐵道部現行《鐵路工程衛星定位測量規范》的相關規定。1打樁船GPS定位系統進場后及每個承臺第一根樁的施工過程中，采用下列方法校核：（1）全站儀輔助定位；（2）改換使用另一個GPS參考站的信號；（3）船上布設校核點，測量其三維坐標，再根據校核點與樁身的幾何關系推算出樁身偏位。承臺其余樁位的校核可量取各樁之間的幾何距離來比對。2RTK測量過程中，要防止GPS假鎖定?？刹捎靡韵路椒ǎ海?）解算安裝在打樁船上兩GPS接收機天線之間的距離，與其安裝距離比對，若不符值超過5cm，則判定為GPS解算失誤。（2）樁身到位后，關閉GPS主機，1分鐘后再開機重新鎖定。3測量海中鋼管樁樁頂標高時，在上、下游的承臺鋼管樁中各選一個傾斜度相對較小的鋼管樁。標高可用RTK放樣，每根樁放樣3次，再用塑料水管進行兩樁校核，選取其相符值。4海中其他鋼管樁截樁標高測量滿足以下規定：（1）承臺其它樁的標高，從己測樁開始用塑料水管順次引測至己測樁。當己測樁兩次測量標高之差超過5mm時，進行返測，直至符合要求為止。（2）每次測高前，在控制點上進行RTK比對，求取RTK測高改正常數，并在己放樣好的標志上進行驗證。5鋼管樁樁頭處理完畢后按下列規定測量鋼管樁中心點的坐標，將其歸算至設計標高處并與設計坐標比較，其較差不大于（為樁徑）。（1）截樁后，在樁頂安放十字架，用RTK測定樁心坐標，計算樁心偏位。（2）RTK測取樁心坐標時觀察屏顯數據隨樁體晃動的變化情況，記錄晃動中心值，每根樁記錄3次，取其均值。7.6.18~7.6.22針對斜拉橋主塔施工及鋼桁梁架設施工的特殊要求編寫。8構筑物變形測量8.1.1高速鐵路無砟軌道對線下工程的工后沉降要求十分嚴格，軌道板施工完后只有通過扣件進行調整，扣件調整范圍為-4～+26mm。因此要求高速鐵路無砟軌道施工前對線下構筑物沉降、變形進行系統觀測與分析評估，附合設計要求后方可施工。本章有關路基、橋涵、隧道變形測量的相關規定主要針對高速鐵路無砟軌道對線下工程施工變形監測及工后沉降評估而制定。運營期間的變形監測可參照相關條款執行。8.1.3高速鐵路線路長，路基、橋梁、涵洞、隧道工程量大，沿線復雜地質條件對工程建設影響大，線下構筑物變形是無砟軌道鐵路的重要參數，一直貫穿于設計、施工、運營養護、維修各階段，為使這一重要參數所獲取的數據科學、可靠并連續，因此在工程設計階段，對變形測量進行規劃、設計。變形監測工作精度要求高，受施工干擾大，因此本在變形監測工作開展以前由監測單位制定詳細的監測方案，確保變形監測工作的順利實施。8.1.4初始狀態的觀測數據，是指監測體未受任何變形影響因子作用或變形影響因子沒有發生變化的原始狀態的觀測值。該狀態是首次變形觀測的理想時機，但實際作業時，由于受各種條件的限制較難把握，因此，首次觀測的時間，選擇盡量達到或接近監測體的初始狀態，以便獲取監測體變形全過程的數據。8.1.5變形監測網與施工控制網聯測的目的是為了掌握監測點變形與工程設計位置的偏差。8.1.6變形監測點的分類，是按照變形監測精度要求高的特點，以及標志的作用和要求不同確定的，本規范將其分為三種：1基準點是變形監測的基準，點位要具有更高的穩定性，且須建立在變形區以外的穩定區域。其平面控制點位，一般要有強制歸心裝置。2工作基點是作為高程和坐標的傳遞點使用，在觀測期間要求穩定不變。其平面控制點位，也要具有強制歸心裝置。3變形觀測點，直接埋設在能反映監測體變形特征的部位或監測斷面兩側。要求結構合理、設置牢固、外形美觀、觀測方便且不影響監測體的外觀和使用。8.1.7關于變形監測的等級劃分及精度要求：1變形監測的精度等級，是按變形觀測點的水平位移點位中誤差、垂直位移的高程中誤差或相鄰變形觀測點的高差中誤差的大小來劃分的。它是根據我國變形監測的經驗，并參考國外規范有關變形監測的內容確定的。其中，相鄰點高差中誤差指標，是為了適合一些只要求相對沉降量的監測項目而規定的。2變形監測分為四個精度等級，一等適用于高精度變形監測項目，二、三等適用于中等精度變形監測項目，四等適用于低精度的變形監測項目。變形監測的精度指標值，是綜合了設計和相關施工規范已確定了的允許變形量的1／20作為測量精度值，這樣，在允許變形范圍之內，可確保建（構）筑物安全使用，且每個周期的觀測值能反映監測體的變形情況。8.1.8～8.1.10對于監測網的檢測，根據國內變形測量的實踐經驗，監測網由于自然條件的變化，人為破壞等原因，不可避免的有個別點位會發生變化。為了驗證監測網點的穩定性，需對其進行定期檢測。檢測時間間隔的長短，根據點位穩定程度來確定。條文中作出了一般規定。每次觀測規定。根據變形觀測的經驗，由于測量面積小，精度要求高，要求每次采用相同的圖形和觀測方法，以及同一儀器和設備等基本條件相同，這是為了將觀測中的系統誤差減到最小，達到提高精度的目的。8.2.1水平位移監測基準網測量的主要技術要求：1相鄰基準點的點位中誤差，是制定相關技術指標的依據。它也和表8.1.7變形觀測點的點位中誤差系列數值相同。但變形觀測點的點位中誤差，是指相對于鄰近基準點而言；而基準點的點位中誤差，是相對相鄰基準點而言。理論上，監測基準網的精度采用高于或等于監測網的精度，但如果提高監測基準網點的精度，無疑會給高精度觀測帶來困難，加大工程成本。故采用相同的點位中誤差系列數值。換句話說，監測基準網的點位精度和監測點的點位精度要求是相同的。2關于水平位移變形監測基準網的規格。為了讓變形監測的精度等級（水平位移）一、二、三、四等和工程控制網的精度等級系列一、二、二、四等相匹配或相一致，仍然取0．7″、1．0″、1．8″和2．5″作為相應等級的測角精度序列，取l／300000、1／200000、1／100000和1／80000作為相應等級的測邊相對中誤差精度序列，取12、9、6、4測回作為相應等級的測回數序列，取1.5mm、3.0mm、6mm和12mm作為相應等級的點位中誤差的精度序列。要說明的是，相應等級監測網的平均邊長是保證點位中誤差的一個基本指標。布網時，監測網的平均邊長可以縮短，但不能超過該指標，否則點位中誤差將無法滿足。平均邊長指標也可以理解為相應等級監測網平均邊長的限值。以四等網為例，其平均邊長最多可以放長至600m，反之點位中誤差將達不到12．Omm的監測精度要求。3關于水平角觀測測回數。對于測角中誤差為1．8″和2．5″的水平位移監測基準網的測回數，采用相應等級工程控制網的傳統要求，見本規范第3章。對于測角中誤差為0．5″和1．0″的水平位移監測基準網的測回數，分別規定為:1″級儀器12測回和9測回，0.5″級儀器9測回和6測回。主要是由于變形監測網邊長較短，目標成像清晰，加之采用強制對中裝置，根據理論分析并結合工程測量部門長期的變形監測基準網的觀測經驗，參照《工程測量規范》制定出相應等級的測回數。8.2.2垂直位移監測網測量的主要技術要求：1相鄰基準點的高差中誤差，是制定相關技術指標的依據。它也是和表8.1.7中變形觀測點的高程中誤差系列數值相同。但變形觀測點的高程中誤差，是指相對于鄰近基準點而言，它與相鄰基準點的高差中誤差概念不同。2每站高差中誤差，采用本規范傳統的系列數值，經多年的工程實踐證明是合理可行的，其保證了各級監測網的觀測精度。3取水準觀測的往返較差或環線閉合差為每站高差中誤差的2√n倍，取檢測已測高差較差為每站高差中誤差的2√（2n）倍，作為各自的限值，其中n為站數。8.3.7，8.4.5~8.4.7沉降觀測頻次引自《客運專線鐵路無砟軌道鋪設條件評估技術指南》（鐵建設【2006】158號）?？紤]到運梁車通過比較頻繁，一般每天可架設2片預制梁，則每天通過運梁通道四次。如果每次通過前后都進行觀測，則每天需要觀測8次?？紤]到水準測量的速度和運梁車行進的速度的差異，每次運梁車通過前后都進行觀測這個要求在實際工作中無法完成。因此本條文中對此進行了修改成“前2次通過前后各1次，其后每1次/天，連續2次，其后1次/3天，連續3次，以后1次/周”。8.4.2根據鐵道部《客運專線無砟軌道鐵路工程施工技術指南》（TZ216-2007）和京滬高速鐵路的實際工作情況，增加對每個梁場生產的前三片預制梁的徐變觀測的要求。8.6區域地面沉降監測是高速鐵路建設和運營期間的一項重要工作。結合京滬高速鐵路區域地表沉降監測的實際工作經驗及鐵道部相關科研項目的初步研究成果，可采用傳統的水準測量、現代遙感技術（InSAR）、分層樁等多種技術進行監測，監測成果可以相互補充和檢核，以得到準確的區域地表沉降信息。并對區域沉降發展趨勢進行預測，評估其對高速鐵路建設和安全運營維護的影響。9軌道施工測量9.1.2線路中線貫通測量成果評估需根據線路中線貫通測量的中線樁平面高程成果，對線下工程的竣工中線平面高程與設計中線進行比較，利用線路橫斷面檢查線下工程的建筑限界是否滿足設計要求，侵界時需調整線路平縱面，盡量避免工程廢棄。9.1.3高速鐵路無砟軌道施工包括混凝土底座及支承層、凸形擋臺放樣、加密基標測設、軌道安裝（軌道板鋪設、軌排粗調精調）及軌道精調等工序，為了保證各工序之間的順利銜接，規定軌道施工各工序均以軌道控制網CPIII為基準，進行軌道施工測量。9.1.4表9.1.4-1、9.1.4-2中軌道靜態平順度允許偏差引自《高速鐵路設計規范》。表中增加了軌向、高低的30m弦和300m弦長的中長波不平順的檢驗要求?？v向高低和方向的檢驗標準和方法是相同的，即采用30m（48個軌枕間距）弦長測量，檢測間隔5m的兩相鄰檢驗點的實際矢高差與設計矢高差的差值為2mm，用于控制中波不平順；采用300m（480個軌枕間距）弦長測量，檢測間隔5m的兩相鄰檢驗點的實際矢高差與設計矢高差的差值為10mm，用于控制長波不平順。其測量方法如下：1）30m（48個軌枕間距）弦長檢測30m（48個軌枕間距）弦線可以利用測量儀器的檢測數據采用計算方法設置，或在現場直接拉線。如說明圖9.1.4-1所示，在5m（9根軌枕間距）范圍內的軌枕編號為P1～P9，30m（48根軌枕間距）范圍內軌枕編號為P1～P49。h25、h33分別為30m（48根軌枕間距）弦范圍內第25和第33根軌枕位置的矢高。在30m（48根軌枕間距）弦范圍可計算和測出P2～P48軌枕各點的矢高。說明圖9.1.4-130m（48根軌枕間距）弦長檢測若檢驗支承點P25點，與之對應的間距5m（9根軌枕間距）的核算點軌枕為P33，則必須滿足的極限值△h可由設計矢高△設計和測量矢高△實測按說明式9.1.4-1計算：h＝︱△設計-△實測︱＝︱（h25設計-h33設計）-（h25實測-h33實測）︱≤2mm（說明式9.1.4-1）式中：h25設計、h33設計——軌枕的設計矢高；h25實測、h33實測——軌枕的實測矢高。用30m（48根軌枕間距）弦線可以檢驗的軌枕或支承點是從P2（核算點P10）至P40（核算點P48），不能對P40以后的軌枕進行檢驗，需用新的弦線來檢驗P41、P42等各點，見說明圖9.1.4-2。新的弦線要從最后一個已經檢驗的軌枕P40開始新弦線的最后一個支承點是P88，可確定P41～P87等各點矢高，并檢驗支承點P41～P79。再下一根弦線從P79開始。說明圖9.1.4-230m（48個軌枕間距）弦長檢測時弦線的搭接2）300m（480個軌枕間距）弦長檢測300m（480個軌枕間距）弦線只能利用測量儀器的檢測數據采用計算方法實現。如說明圖9.1.4-3所示，在150m（240根軌枕間距）范圍內的軌枕編號為P1～P241，300m（480根軌枕間距）范圍內軌枕編號為P1～P481。根據檢測資料可計算出300m（480根軌枕間距）弦長范圍P2～P480軌枕各點的矢高，檢驗點和相應核算點的距離為150m（240根軌枕間距）。故這根弦上可以檢驗的軌枕或支承點是從P2（對應的核算點為P242）至P240（對應的核算點為P480）。下一根弦線從最后一個已經檢驗的軌枕P240開始至支承點P720結束，仍為480個軌枕間距，可檢驗的軌枕為P241（對應的核算點為P481）～P479（對應的核算點為P719）。說明圖9.1.4-3300m（480個軌枕間距）弦長檢測時弦線的搭接檢驗支承點P25，與之對應的間距150m（240根軌枕間距）的核算點軌枕為P265，則必須滿足的極限值△h可由設計矢高△設計和測量矢高△實測按說明式9.1.4-2計算：h＝︱△設計-△實測︱＝︱（h25設計-h265設計）-（h25實測-h265實測）︱≤10mm（說明式9.1.4-2）9.2.19.2.3自由設站是在工作區域的線路中線附近任意一點架設全站儀，測量線路兩側多對軌道控制網CPIII點的方向和距離，通過多點邊角后方交會原理獲取儀器中心點的平面和高程位置。為了保證測量精度，必須要有一定的多余觀測量。另外為了相鄰設站間的平順搭接，要求相鄰設站間必須有一定的重復觀測點。本規范規定“混凝土底座及支承層平面施工自由設站觀測的CPIII控制點不宜少于3對。更換測站后，相鄰測站重疊觀測的CPⅢ控制點不少于2對?！?.2.4、9.2.5全站儀自由設站完成后，全站儀自由設站程序會計算自由設站點精度和觀測的已知點的坐標不符值?；炷恋鬃爸С袑悠矫媸┕ぷ杂稍O站的精度和CPⅢ點余差需滿足表9.2.4、9.2.5的規定后，才能進行混凝土底座及支承層平面施工放樣。9.2.6表9.2.6混凝土底座及支承層放樣精度要求可參照《客運專線無砟軌道鐵路工程施工質量驗收暫行標準》（鐵建設【2007】85號）或鐵道部最新頒布的無砟軌道技術標準。9.3.2加密基標需根據軌道類型和施工工藝要求進行設置，無砟軌道結構類型不同，其施工工藝和方法也不同，加密基標的作用是為軌道板定位而測設。Ⅰ型板式無砟軌道的軌道板定位方法有兩種：一種是采用加密基標（基準器）進行定位，另一種方法不用加密基標（基準器），利用CPⅢ控制網采用全站儀自由設站直接對軌道板進行定位。Ⅱ型板式無砟軌道的加密基標又稱為基準點，軌道板通過基準點進行定位。Ⅰ型雙塊式無砟軌道是利用CPⅢ控制網采用全站儀自由設站直接對軌排粗調和精調，將軌排澆筑在混凝土底座及支承層上，不需要測設加密基標。Ⅱ型雙塊式無砟軌道的加密基標又稱為支腳點，軌排通過支腳點定位后將軌枕嵌入道床板混凝土中。由于曲線段存在外軌超高，在測設Ⅰ、Ⅱ型板式無砟軌道的加密基標時，軌道的中心線與線路中心線不重合。因此要顧及超高的影響。軌道的中心線與線路中心線的偏移量關系如說明圖9.3.2所示：說明圖9.3.2曲線地段軌道中心線與線路中心線的偏移量示意圖9.3.3～9.3.6由于加密基標直接用于軌道板定位，其測設精度要求要比底座混凝土要高。因此自由設站的各項指標均高于底座混凝土自由設站。9.3.7加密基標的設置和精度要求均根據軌道類型和施工工藝要求并參照國外相關標準制定：1CRTSⅠ型板式無砟軌道加密基標（基準器）粗測采用全站儀自由設站方式按極坐標放樣法分組進行，放樣點用油漆標注于凸形擋臺頂面上。自由設站宜后視4對CPⅢ控制點，完成測站的建站工作。基準器點位放樣限差：平面±3mm。換站時，相鄰測站后視2對重疊的CPⅢ控制點，保證相鄰測站之間放樣點位的平順性。自由設站極坐標放樣如說明圖9.3.7-1所示。說明圖9.3.7-1自由設站極坐標放設基準器示意圖完成放樣后，依據基準器粗測點位鉆孔、注膠、埋設基準器固定裝置定位螺栓。將基準器基座固定于凸形擋臺上，按自由設站方式精確測定基準器位置。2CRTSⅡ型板式無砟軌道的加密基標（基準點）是Ⅱ型軌道板精調的基礎控制點?；鶞庶c的布設，要充分考慮利用精密全站儀在特定條件下測角具有極高的精度這一特點。軌道基準點平面測量見說明圖9.3.7-2所示。說明圖9.3.7-2軌道基準點平面測量為了能夠精確且迅速地在基準點上安置棱鏡，可使用專用的帶有可調螺旋的地面三腳架支架。如說明圖9.3.7-3、4、5所示。為了準確確定基準點的高程，水準尺應使用具有對中功能的基準點高程測量適配器。如說明圖9.3.7-6所示。說明圖9.3.7-3支架尺寸說明圖9.3.7-4支架與基準點說明圖9.3.7-5支架微棱鏡說明圖9.3.7-6水準尺對中適配器3CRTSⅡ型雙塊式無砟軌道的加密基標（支腳點）的縱向間距為3.27m，橫向距離為3.2m，特殊地段縱向間距可適當調整，但調整量最大不得超過15mm。因每個軌枕框架的5根軌枕間距事前在組裝時就已與框架固定，故特殊地段軌枕縱向間距只能在相鄰兩個框架間進行微量調整，規定調整量最大不得超過15mm。9.4.1CRTSⅠ型軌道板安裝定位（精調）可采用速調標架法或基準器法進行。1采用全站儀自由設站配合特制測量標架進行單元板精調的方法是我國自主創新研發的Ⅰ型軌道板安裝定位方法。測量標架主要有以下兩種類型：（1）螺栓孔測量標架：螺栓孔測量標架是以軌道板螺栓孔作為定位基準，上部放置測量反射棱鏡，并裝配傾斜傳感器的標架。螺栓孔測量標架插入螺栓孔的元件為錐型插入、環形接觸的高精度定位元件。其構造如說明圖9.4.1－1所示。說明圖9.4.1－1螺栓孔測量標架結構螺栓孔測量標架放置在單元板承軌臺第二和倒數第二個位置進行測量定位，靠近單元板的起吊螺栓孔位置。測量軟件可根據單元板的板長和板間距自動布設和施測螺栓孔測量標架上安裝的棱鏡。如說明圖9.4.1－2所示：明圖9.4.1－2螺栓孔測量標架安置示意圖（2）T型標架T型標架結構型式如說明圖9.4.1－3所示：說明圖9.4.1－3T型標架結構型式一塊單元軌道板上需放置2個測量標架。在單元軌道板上安放T型標架時，讓T型標架橫梁兩端的定位桿同時落入軌道板兩條軌底中心線上的V型槽中，縱梁末端的定位桿落入軌底中線上的錐凹內。其安置如說明圖9.4.1－4所示。說明圖9.4.1－4T型標架結構型式9.4.2CRTSⅡ型軌道板安裝測量依據加密基標配合軌道精調系統進行。軌道精調系統使用的全站儀、后視棱鏡基座需使用專用三腳架。每個作業面配備不少于四支精調標架。CRTSII型軌道板安裝測量每一測量組配備專用全站儀一臺，專用控制電腦一臺，精調標架四根，數據顯示器8個，傾斜傳感器兩個，電纜線多根。安置全站儀于基準點。三根精調標架分別安置于待調板的前、后、中承軌槽內，另一根安置于相鄰已調整軌道板的最后一承軌槽內。將全站儀、數字顯示器通過電纜與專用控制電腦相連。精調支架安置在混凝土承軌臺面支點上，并通過固緊調節裝置單側與支點面相觸。由此建立與精調標架支點間的幾何關系。利用軌道基準點對全站儀進行程控設站，通過已精調好的軌道板上的精調支架進行定向，用另一基準點進行檢查。運行專用配套軟件，控制全站儀自動測量各精調標架兩段的反射器的距離及角度，計算所測反射器的平面及高程值，測量結果與設計值比較得到測點的調整值，調整值通過數字顯示器告知作業人員。作業人員根據顯示值進行板的平面和高程調整。重復上述工作，直到支點平面精度達到要求為止。軌道板調整過程如說明圖9.4.2所示。說明圖9.4.2CRTSⅡ型軌道板調整過程示意圖9.4.3I型雙塊式無砟軌道軌排定位粗調、精調方法如下：1采用全站儀自由設站配合粗調機進行軌排粗調如說明圖9.4.3-1所示。說明圖9.4.3-1采用全站儀自由設站配合粗調機進行軌排粗調2全站儀自由設站配合軌道幾何狀態測量儀測量進行軌排精調方法如下：先依據軌道控制網CPIII完成全站儀自由設站，軌道幾何狀態測量儀由遠及近靠近全站儀的方向進行測量工作。將軌道幾何狀態測量儀停在當前設站區間的最后一對螺桿調節器位置，將其偏差盡可能調整到0并采集數據。下一站開始測量前，不移動軌道幾何狀態測量儀，檢測上一站最后一個點處的偏差值，如果小于2mm則再次采集數據，軌道幾何狀態測量儀會將偏差存入軟件并自動開始交疊補償。對沒有補償功能的軌道幾何狀態測量儀可人工按1mm/10m補償量進行換算調整。偏差大于2mm，則需要重新設站。全站儀自由設站配合軌道幾何狀態測量儀測量進行軌排精調如說明圖9.4.3-2所示。說明圖9.4.3-2全站儀自由設站配合軌道幾何狀態測量儀測量進行軌排精調9.4.42支腳精調實測值與設計三維坐標（x、y、h）較差均不大于1mm。全站儀在支腳上設站精調如說明圖9.4.4-1所示。說明圖9.4.4-1全站儀在支腳上精調設站3承軌槽（臺）的檢測允許偏差值是參照鄭西客運專線CRTSII型雙塊式無砟軌道施工測量實踐總結等資料確定的。道床板施工完成后對軌枕承軌槽（臺）的平面和高程位置進行檢測。采用全站儀自由設站，使用模擬軌枕承軌槽（臺）檢測專用工具對承軌臺中心進行三維坐標檢測。檢測時的測站布置及模擬軌枕承軌槽（臺）檢測專