1、概述
、任務(wù)名稱
新建鐵路哈爾濱至大連客運(yùn)專線伊通河特大橋CPⅢ控制網(wǎng)測量。
、任務(wù)范圍
新建鐵路哈爾濱至大連客運(yùn)專線伊通河特大橋，起止里程D3K692+955.54～DK736+719.76，線路全長43.16km（斷鏈長603.88m），即伊通河特大橋橋臺(tái)至1334號(hào)墩；其中21#梁場D3K692+955.54～DK715+287.5，22#梁場 DK715+287.5～DK736+719.76。
．技術(shù)依據(jù)及內(nèi)容
、技術(shù)依據(jù)
1)《客運(yùn)專線無砟軌道鐵路工程測量暫行規(guī)定》鐵建設(shè)[2006]189
號(hào)
2)《全球定位系統(tǒng)(GPS)鐵路規(guī)范》（GB/T18314-2001）
3)《國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范》（GB12897—1991）
4)《精密工程測量規(guī)范》（GB/T15314—1994）
5）《哈大鐵路客運(yùn)專線CPⅢ控制網(wǎng)測量作業(yè)指導(dǎo)書》鐵四院
6) 鐵道部有關(guān)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)設(shè)計(jì)資料
、主要內(nèi)容
1）線下精密控制網(wǎng)（CPⅠ控制點(diǎn)、CPⅡ控制點(diǎn)、水準(zhǔn)基點(diǎn)、加密控制點(diǎn)）復(fù)測與CPII點(diǎn)加密；
2）CPⅢ控制網(wǎng)平面測量；
3) CPⅢ控制網(wǎng)高程測量。
、線下精密控制網(wǎng)復(fù)測與加密
CPⅢ的控制網(wǎng)施測前，首先對線下精密控制網(wǎng)（CPⅠ控制點(diǎn)、CPⅡ控制點(diǎn)、水準(zhǔn)基點(diǎn)、加密點(diǎn)）進(jìn)行復(fù)測，以確保CPⅢ控制網(wǎng)測量基準(zhǔn)的可靠性。由于本標(biāo)段內(nèi)位于農(nóng)作物生產(chǎn)區(qū)，通視條件差，在CPIII測量時(shí)與原有CPI/CPII聯(lián)測造成困難時(shí)或密度不夠時(shí)（與CPI/CPII聯(lián)測的距離是500-800米），需對原有CPII控制點(diǎn)進(jìn)行加密，加密點(diǎn)可選在梁的固定端上的防撞墻上或與CPIII共點(diǎn)。加密點(diǎn)的平面分布圖如下：
、平面復(fù)測
本標(biāo)段伊通河特大橋位于長春市寬城區(qū)至德惠市朱城子鎮(zhèn)，地勢較為平坦，但地面高桿農(nóng)作物長勢良好，通視條件較差。線下精密控制網(wǎng)平面復(fù)測與加密均采用GPS測量。
1、各級平面控制網(wǎng)技術(shù)要求
| 控制網(wǎng)級別 | 測量方法 | 測量等級 |
| CPⅠ | GPS | B級 |
| CPⅡ、加密點(diǎn) | GPS | C級 |
2、GPS測量的精度指標(biāo)
| 控制網(wǎng)級別 | 基線邊方向中誤差 | 最弱邊相對中誤差 |
| CPⅠ | ≤1.3″ | 1/170 000 |
| CPⅡ、加密點(diǎn) | ≤1.7″ | 1/100 000 |
3、GPS接收機(jī)的精度指標(biāo)
| 級別 | B | C |
| a（mm） | ≤8 | ≤10 |
| b（mm/km） | ≤1 | ≤5 |
注：a——固定誤差（mm）；b——比例誤差系數(shù)。
各級GPS網(wǎng)相鄰點(diǎn)間弦長精度用下式表示：
式中σ——中誤差（mm）；
d——相鄰點(diǎn)間距離（km）。
4、GPS測量作業(yè)的基本技術(shù)要求
| 級別
項(xiàng)目 |
B | C | |
| 靜
態(tài) 測 量 |
衛(wèi)星高度角(°) | ≥15 | ≥15 |
| 有效衛(wèi)星總數(shù) | ≥5 | ≥4 | |
| 時(shí)段中任一衛(wèi)星有效觀測時(shí)間(min) | ≥30 | ≥20 | |
| 時(shí)段長度(min) | ≥90 | ≥60 | |
| 觀測時(shí)段數(shù) | ≥2 | 1～2 | |
| 數(shù)據(jù)采樣間隔(S) | 15～60 | 15～60 | |
| PDOP或GDOP | ≤6 | ≤8 | |
天線的對中精度為1mm，每時(shí)段觀測前后分別量取天線高，誤差不大于2mm，取兩次平均值作為最終結(jié)果。
5、復(fù)測限差要求
CPⅠ控制點(diǎn)、CPⅡ控制點(diǎn)、加密點(diǎn)的復(fù)測應(yīng)滿足X、Y坐標(biāo)差值不大于±2cm。
、高程復(fù)測
高程復(fù)測按二等水準(zhǔn)測量的方法進(jìn)行測量，復(fù)測相鄰水準(zhǔn)點(diǎn)間的高差。
1、水準(zhǔn)測量精度要求
| 水準(zhǔn)測量
等 級 |
每千米水準(zhǔn)測量偶然中誤差M△ | 每千米水準(zhǔn)測量全中誤差MW | 限 差 | |||
| 檢測已測段高差之差 | 往返測
不符值 |
附合路線或
環(huán)線閉合差 |
左右路線
高差不符值 |
|||
| 二等水準(zhǔn) | ≤1.0 | ≤2.0 | 6 |
4 |
4 |
—— |
注：單位（mm）。
2、水準(zhǔn)測量的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
| 等級 | 每千米高差全中誤差（mm） | 路線長度（km） | 水準(zhǔn)儀等級 | 水準(zhǔn)尺 | 觀 測 次 數(shù) | 往返較差
或閉合差 （mm） |
|
| 與已知點(diǎn)
聯(lián)測 |
附合或環(huán)線 | ||||||
| 二等 | 2 | ≤400 | DS1 | 因瓦 | 往返 | 往返 | 4 |
注：表中L為往返測段、附合或環(huán)線的水準(zhǔn)路線長度，單位km。
3、水準(zhǔn)觀測主要技術(shù)要求
| 等級 | 水準(zhǔn)尺
類型 |
水準(zhǔn)儀
等級 |
視距
（m） |
前后視距差（m） | 測段的前后視距累積差（m） | 視線高度（m） | |
| 二等 | 因瓦 | DS1 | ≤50 | ≤1.0 | ≤3.0 | 下絲讀數(shù)
≥0.3 |
注：觀測讀數(shù)和記錄的數(shù)字取位：使用DS05 或DS1級儀器，應(yīng)讀記至0.05mm或0.1mm；使用數(shù)字水準(zhǔn)儀應(yīng)讀記至0.01mm；使用區(qū)格式木尺應(yīng)讀記至1mm。
4、水準(zhǔn)測量計(jì)算取位應(yīng)符合下表的規(guī)定：
| 等級 | 往（返）測距離總和（km） | 往（返）測距離中數(shù)（km） | 各測站高差（mm） | 往（返）測高差總和（mm） | 往（返）測高差中數(shù)（mm） | 高程
（mm） |
| 二等、
精密水準(zhǔn) |
0.01 | 0.1 | 0.01 | 0.01 | 0.1 | 0.1 |
水準(zhǔn)測量作業(yè)結(jié)束后，每條水準(zhǔn)路線應(yīng)按測段往返測高差不符值計(jì)算偶然中誤差MΔ；當(dāng)水準(zhǔn)網(wǎng)的環(huán)數(shù)超過20個(gè)時(shí)，還應(yīng)按環(huán)線閉合差計(jì)算Mw。MΔ和Mw應(yīng)符合規(guī)定，否則應(yīng)對較大閉合差的路線進(jìn)行重測。MΔ和Mw應(yīng)按下列公式計(jì)算：
式中： △ —— 測段往返高差不符值（mm）；
L —— 測段長（km）；
n —— 測段數(shù)；
W —— 經(jīng)過各項(xiàng)修正后的水準(zhǔn)環(huán)線閉合差（mm）；
N —— 水準(zhǔn)環(huán)數(shù)。
5、保證水準(zhǔn)測量精度的操作要點(diǎn)
（1）二等水準(zhǔn)測量應(yīng)進(jìn)行往返觀測，觀測順序如下：
往測：奇數(shù)站為后—前—前—后，偶數(shù)站為前—后—后—前
返測：奇數(shù)站為前—后—后—前，偶數(shù)站為后—前—前—后
（2）測量時(shí)應(yīng)保證前后視距盡可能相等，前后視距差滿足規(guī)范要求。
（3）用竹竿輔助安置水準(zhǔn)尺，確保水準(zhǔn)尺在觀測時(shí)處于豎直狀態(tài)。
（4）水準(zhǔn)測量時(shí)，將尺墊安放在堅(jiān)實(shí)的地方，防止尺墊下沉。
6、高程復(fù)測限差要求
高程復(fù)測限差要求應(yīng)滿足4，L為測段長度，單位為km。
、CPⅢ控制網(wǎng)測量實(shí)施方案
、CPⅢ控制網(wǎng)點(diǎn)位布設(shè)
4.1.1、CPⅢ控制點(diǎn)的測量標(biāo)志
CPⅢ控制點(diǎn)的測量標(biāo)志由測量棱鏡與直立套筒組成，測量棱鏡應(yīng)有相應(yīng)的資質(zhì)認(rèn)證，球形棱鏡外徑應(yīng)為45mm；直立套筒應(yīng)采用抗腐蝕、耐磨的材料制成，且需易于保護(hù)。CPⅢ測量標(biāo)志的加工和安裝精度要求見下表1。
表1 CPⅢ測量標(biāo)志的加工和安裝精度要求
| CPⅢ測量標(biāo)志 | 幾何尺寸的加工誤差 | 重復(fù)性安裝誤差 | 互換性安裝誤差 |
| 精度指標(biāo) | ±0.01mm～±0.05mm | ±0.3mm | ±0.3mm |
注：1 CPⅢ測量標(biāo)志應(yīng)滿足“鐵建設(shè)[2008]80號(hào)” 文的相關(guān)要求。
2 CPⅢ測量標(biāo)志重復(fù)性安裝誤差和互換性安裝誤差，指的是X、Y、H三方向的誤差應(yīng)均小于±0.3mm。
4.1.2、CPIII預(yù)埋件埋設(shè)及注意事項(xiàng)
橋梁上CPIII控制點(diǎn)布置在橋梁固定支座端的防護(hù)墻上，成對布置，沿線路布置時(shí)縱向間距宜為60m左右，且不應(yīng)大于70 m，連續(xù)梁段根據(jù)實(shí)際情況特殊考慮；各CPⅢ點(diǎn)應(yīng)大致等高，在直線段CPⅢ基樁埋設(shè)高度為300mm；曲線地段埋設(shè)高度統(tǒng)一設(shè)置為180mm；緩和曲線地段埋設(shè)根據(jù)防護(hù)墻高度漸變設(shè)置。布設(shè)方式見圖1所示；
圖1 橋梁地段CPIII控制點(diǎn)埋設(shè)位置
CPIII預(yù)埋件埋設(shè)在防撞墻頂部，直線段高出防撞墻頂面30cm，曲線上高出18cm，緩和曲線漸變，高出的部分由直徑150mm的PVC管，鋼筋骨架和混凝土組成，在中間預(yù)留直徑＞28mm、深度＞80mm的孔用于埋設(shè)直立套筒，具體結(jié)構(gòu)圖見圖2。
圖2 橋梁地段CPⅢ控制點(diǎn)埋設(shè)詳圖
埋設(shè)過程中需注意事項(xiàng)：（1）PVC管選擇材質(zhì)較好的，耐曬、不易碎；長度比設(shè)計(jì)高度長2～3cm，長出部分伸入防撞墻。（2）PVC管內(nèi)部鋼筋骨架需與防撞墻鋼筋焊接，鋼筋骨架離PVC管頂面不大于8cm。（3）預(yù)埋套筒埋設(shè)時(shí)應(yīng)高出混凝土面3mm，將套筒上的排水孔露出。（4）預(yù)埋套筒埋設(shè)前，將中空的套筒管填實(shí)，防止反復(fù)放置球棱鏡后磁片掉落。（5）CPIII預(yù)埋件埋設(shè)完成后，應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)，可采用透明膠將整個(gè)預(yù)埋件封起來，待使用時(shí)揭開。
4.1.3、CPⅢ控制點(diǎn)的編號(hào)
CPⅢ控制點(diǎn)編號(hào)的標(biāo)注應(yīng)全線統(tǒng)一采用大小為4cm的正楷字體刻繪，并用白色油漆抹底，綠色油漆填寫編號(hào)字體。
CPⅢ控制點(diǎn)的編號(hào)定義如下：
CPⅢ的點(diǎn)號(hào)由七位數(shù)組成，從左到右前四位數(shù)表示CPⅢ點(diǎn)所在里程的整公里數(shù)，第五位是“3”表示是CPⅢ網(wǎng)點(diǎn)，后兩位數(shù)字表示點(diǎn)的順序號(hào)，點(diǎn)的順序號(hào)為單數(shù)表示該點(diǎn)在里程增加方向的左側(cè)，點(diǎn)的順序號(hào)為雙數(shù)表示該點(diǎn)在里程增加方向的右側(cè)，當(dāng)里程不足千、百、拾公里時(shí)，加“0”填充以保證CPⅢ的點(diǎn)號(hào)都是七位數(shù)齊全；CPⅢ網(wǎng)測量的自由設(shè)站點(diǎn)號(hào)也由七位數(shù)組成，從左到右第一位為大寫英文字母“Z”表示測站，第二、三、四、五位數(shù)為CPⅢ點(diǎn)所在里程的整公里數(shù)，第六、七位數(shù)字表示測站的序號(hào)。當(dāng)里程不足千、百、拾公里時(shí)，加“0”填充以保證CPⅢ的自由設(shè)站號(hào)都是七位數(shù)齊全。
舉例如下：
| 點(diǎn)編號(hào) | 含義 | 數(shù)字代碼 | 在里程內(nèi)點(diǎn)的位置 |
| 0356301 | 表示線路里程DK356范圍內(nèi)線路前進(jìn)方向左側(cè)的CPⅢ第1號(hào)點(diǎn)，“3”代表“CPⅢ” | 0356301 | （軌道左側(cè)）奇數(shù)
1、3、5、7、9、11等 |
| 0356302 | 表示線路里程DK1356范圍內(nèi)線路前進(jìn)方向右側(cè)的CPⅢ第1號(hào)點(diǎn)，“3”代表“CPⅢ” | 0356302 | （軌道右側(cè)）偶數(shù)
2、4、6、8、10、12等 |
自由設(shè)站點(diǎn)編號(hào)按“Z035601，Z035602…”沿線路里程增加方向編號(hào)。“Z”表示設(shè)站點(diǎn)，“0356”表示里程，“01”、“02”表示該里程的設(shè)站號(hào)。
、CPⅢ控制網(wǎng)平面測量
4.2.1、測量方法及精度要求
4.2.1.1、儀器精度要求及主要技術(shù)指標(biāo)
（1）外業(yè)數(shù)據(jù)采集使用帶目標(biāo)自動(dòng)搜索及照準(zhǔn)(ATR)功能并附帶野外數(shù)據(jù)采集軟件的全站儀，全站儀的標(biāo)稱精度：
角度測量精確度：±1"
距離測量精確度：±1mm+1ppm
我部購買了2臺(tái)天寶S8全站儀，其中21#、22#梁場各一臺(tái)，每臺(tái)儀器配球棱鏡14個(gè)（普羅米新生產(chǎn)），使用前應(yīng)根據(jù)廠家提供的棱鏡檢定表對每個(gè)棱鏡進(jìn)行復(fù)測檢驗(yàn)，以確保球棱鏡的各向異性差別≤±0.3mm 和加常數(shù)的一致性。
（2）CPIII平面控制網(wǎng)的主要技術(shù)指標(biāo)
表2CPⅢ控制點(diǎn)的定位精度要求 (mm)
| 控制點(diǎn) | 測量方法 | 相對點(diǎn)位精度 | 同精度復(fù)測較差限差 |
| CPⅢ | 邊角交會(huì)網(wǎng) | 1 | 3 |
4.2.2、CPIII控制網(wǎng)平面測設(shè)
（1）CPIII控制網(wǎng)測量方法
CPIII控制網(wǎng)測量使用全站儀自由設(shè)站，采用后方交會(huì)法進(jìn)行施測。首先對所使用的儀器進(jìn)行觀測前的橫軸與豎軸校驗(yàn)（輸入校差后儀器內(nèi)部自動(dòng)進(jìn)行修正），同時(shí)需輸入觀測時(shí)環(huán)境溫度和氣壓值，氣溫讀數(shù)至±0.5℃，氣壓讀數(shù)±5pa。自由設(shè)站的設(shè)站距離為120m時(shí)，每個(gè)自由設(shè)站應(yīng)觀測12個(gè)CPⅢ點(diǎn)，全站儀前方和后方各6個(gè)（3對）CPⅢ點(diǎn)，每次測量應(yīng)保證每個(gè)CPⅢ點(diǎn)被測量3次以上；也可采用設(shè)站距離60m，每個(gè)自由設(shè)站應(yīng)觀測8個(gè)CPⅢ點(diǎn)，全站儀前方和后方各4個(gè)（2對）CPⅢ點(diǎn)，每次測量應(yīng)保證每個(gè)CPⅢ點(diǎn)被測量4次以上。CPⅢ控制點(diǎn)距離為60 m左右，且不應(yīng)大于70 m，觀測CPⅢ點(diǎn)目標(biāo)距離最大不超過180m。 (自由設(shè)站如下圖示)：
測站（自由站點(diǎn)）
CPIII 基標(biāo)控制點(diǎn)
向CPIII點(diǎn)進(jìn)行方向、角度和距離測
CPIII精密控制網(wǎng)平面布置及設(shè)站示意圖
（2）水平方向觀測
CPⅢ平面控制網(wǎng)的水平方向觀測，應(yīng)滿足下表3的規(guī)定。
表3 水平方向觀測的技術(shù)要求
| 控制網(wǎng)等級 | 儀器等級 | 測回?cái)?shù) | 半測回歸零差 | 同一測回各方向2C互差 | 同一方向歸零后方向值較差 | 2C誤差 |
| CPⅢ | 05″ | 3 | 6″ | 9″ | 6″ | ≤±15″ |
| 1″ | 4 | 6″ | 9″ | 6″ | ≤±15″ |
（3）距離觀測
CPⅢ平面控制網(wǎng)的距離測量，應(yīng)采用以下的多測回距離觀測法：盤左和盤右分別對同一個(gè)CPⅢ點(diǎn)進(jìn)行距離測量，把盤左和盤右距離測量的平均值作為一測回的距離測量值；每個(gè)CPⅢ點(diǎn)距離測量的測回?cái)?shù)應(yīng)與水平方向相同，各測回測量的距離較差應(yīng)≤1.0mm。在全圓方向觀測的同時(shí)，對CPⅢ點(diǎn)進(jìn)行距離測量。
（4）CPⅢ網(wǎng)觀測要點(diǎn)及注意事項(xiàng)：
1）每次設(shè)站均應(yīng)選擇密實(shí)穩(wěn)定的線路中部，最好在在兩對CPⅢ點(diǎn)的中間，按圖示的位置附近架設(shè)儀器，并保證可以順利地觀測預(yù)計(jì)的目標(biāo)；
2）仔細(xì)整平儀器，并作縱向橫向安平自動(dòng)檢校；
3）在儀器的相應(yīng)菜單中輸入測量時(shí)的氣溫、氣壓、濕度，必須認(rèn)真仔細(xì)據(jù)實(shí)輸入。如果測量過程中天氣條件有較大變化，必須及時(shí)更新所輸入的氣象元素；
4）觀測時(shí)段選擇在陰天無風(fēng)的天氣條件下進(jìn)行，如果是晴天，則最好選擇日落二小時(shí)后，日出前進(jìn)行觀測，以保證CPⅢ網(wǎng)的觀測數(shù)據(jù)的可靠性；
5）測量人員操作過程中要嚴(yán)格按照規(guī)范要求，避免不必要的人為誤差；
6）棱鏡常數(shù)的設(shè)置要正確；
（5）現(xiàn)場記錄
采用全站儀自動(dòng)觀測數(shù)據(jù)采集軟件進(jìn)行外業(yè)數(shù)據(jù)的采集、記錄和保存，所有觀測數(shù)據(jù)應(yīng)進(jìn)行備份存儲(chǔ)。
在現(xiàn)場測量時(shí)必須記錄各測站的實(shí)際情況，它是測量中的重要數(shù)據(jù)，在進(jìn)行外業(yè)測量時(shí)，應(yīng)按下表記錄填寫。
自由測站記錄表
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測量單位：天氣：
| 自由測站編號(hào) | 儀器高 | 溫度 | 氣壓 | |||||||
| 測量點(diǎn)編號(hào) | 棱鏡高 | 備注 | 測量點(diǎn)編號(hào) | 棱鏡高 | 備注 | |||||
 線路里程方向
說明：將自由測站編號(hào)、CPⅢ軌道標(biāo)點(diǎn)編號(hào)、聯(lián)測點(diǎn)(CPⅠ/CPⅡ、加密點(diǎn)、輔助點(diǎn))的標(biāo)號(hào)應(yīng)在該示意圖上標(biāo)記出來 |
||||||||||
司鏡： 記錄： 年 月 日
4.2.3、與CPⅠ、CPⅡ控制點(diǎn)聯(lián)測
CPⅢ平面控制網(wǎng)測量前，應(yīng)確保線路兩側(cè)50m范圍內(nèi)CPⅡ控制點(diǎn)的密度達(dá)到500m～800m，否則應(yīng)同精度用GPS測量的方法加密CPⅡ控制點(diǎn)；
1）與CPⅠ、CPⅡ控制點(diǎn)聯(lián)測，一般情況下應(yīng)通過3個(gè)或以上線路上的自由設(shè)站進(jìn)行聯(lián)測，見下圖2所示。聯(lián)測高等級控制點(diǎn)時(shí)，應(yīng)最少觀測3個(gè)完整測回?cái)?shù)據(jù)。
測站（自由站點(diǎn)）
CPⅢ控制點(diǎn)
向CPⅢ點(diǎn)進(jìn)行的測量（方向、角度和距離）
圖2 與CPⅠ、CPⅡ控制點(diǎn)聯(lián)測示意圖
2)與CPⅠ、CPⅡ控制點(diǎn)聯(lián)測較為困難時(shí)，應(yīng)至少通過2個(gè)線路上的自由設(shè)站進(jìn)行聯(lián)測，見下圖3所示。
|
測站（自由站點(diǎn)）
CPⅢ控制點(diǎn)
向CPⅢ點(diǎn)進(jìn)行的測量（方向、角度和距離）
3 與CPⅠ、CPⅡ控制點(diǎn)聯(lián)測示意圖
3）根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，不能直接觀測的CPⅡ點(diǎn),建議用GPS測量按CPⅡ同等級精度加密；加密點(diǎn)可設(shè)在簡支梁固定端的防撞墻上，考慮到全站儀測設(shè)CPIII時(shí)的角度和距離，建議設(shè)在2對CPIII點(diǎn)之間的簡支梁固定端的防撞墻上。
4.2.4、CPⅢ控制網(wǎng)平面數(shù)據(jù)處理
在自由設(shè)站CPⅢ測量中，測量時(shí)使用與全站儀能自動(dòng)記錄及計(jì)算的專用數(shù)據(jù)處理軟件。平差軟件采用鐵一院的后處理精密平差軟件，主要通過CPIII特有的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和邊角關(guān)系計(jì)算處理得到CPIII點(diǎn)位的三維坐標(biāo)。
CPⅢ平面控制網(wǎng)數(shù)據(jù)處理結(jié)果不能滿足“表2 CPⅢ控制點(diǎn)的定位精度要求” 的指標(biāo)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行返工測量。
表4 CPⅢ平面控制網(wǎng)平差計(jì)算取位
| 等級 | 水平方向觀測值（″） | 水平距離觀測值（mm） | 方向改正數(shù)（″） | 距離改正數(shù)（mm） | 點(diǎn)位中誤差（mm） | 點(diǎn)位坐標(biāo)（mm） | |||||
| CPⅢ平面網(wǎng) | 0.1 | 0.1 | 0.01 | 0.01 | 0.01 | 0.1 | |||||
、CPⅢ控制網(wǎng)高程測量
4.3.1、CPⅢ高程控制網(wǎng)主要技術(shù)要求
(1)精密水準(zhǔn)測量的精度要求
表1精密水準(zhǔn)測量的精度要求（mm）
| 水準(zhǔn)測量
等 級 |
每千米水準(zhǔn)測量偶然中誤差M△ | 每千米水準(zhǔn)測量全中誤差MW | 限 差 | |||
| 檢測已測段高差之差 | 往返測
不符值 |
附合路線或
環(huán)線閉合差 |
左右路線
高差不符值 |
|||
| 精密水準(zhǔn) | ≤2.0 | ≤4.0 | 12 |
8 |
8 |
4 |
注：表中L為往返測段、附合或環(huán)線的水準(zhǔn)路線長度，單位km。
(2)精密水準(zhǔn)測量的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求
表2精密水準(zhǔn)測量的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
| 等級 | 每千米高差全中誤差（mm） | 路線長度（km） | 水準(zhǔn)儀等級 | 水準(zhǔn)尺 | 觀 測 次 數(shù) | 往返較差
或閉合差 （mm） |
||
| 與已知點(diǎn)
聯(lián)測 |
附合或環(huán)線 | |||||||
| 精密水準(zhǔn) | 4 | 2 | DS1 | 因瓦 | 往返 | 往返 | 8 |
|
注：①結(jié)點(diǎn)之間或結(jié)點(diǎn)與高級點(diǎn)之間，其路線的長度，不應(yīng)大于表中規(guī)定的0.7倍。
②L為往返測段、附合或環(huán)線的水準(zhǔn)路線長度，單位km。
(3)精密水準(zhǔn)觀測應(yīng)符合以下要求
表3精密水準(zhǔn)觀測主要技術(shù)要求
| 等級 | 水準(zhǔn)尺
類型 |
水準(zhǔn)儀
等級 |
視距
（m） |
前后視距差（m） | 測段的前后視距累積差（m） | 視線高度（m） | |
| 精密水準(zhǔn) | 因瓦 | DS1 | ≤60 | ≤2.0 | ≤4.0 | 下絲讀數(shù)
≥0.3 |
|
| DS05 | ≤65 |
注：①L為往返測段、附合或環(huán)線的水準(zhǔn)路線長度，單位km。
②DS05表示每千米水準(zhǔn)測量高差中誤差為±0.5mm。
在觀測數(shù)據(jù)存儲(chǔ)之前，必須對觀測數(shù)據(jù)作各項(xiàng)限差檢驗(yàn)。檢驗(yàn)不合格時(shí)，對不合格測段整體重測，至合格為止。
4.3.2、CPⅢ高程控制網(wǎng)的測量設(shè)備與方法
(1)測量設(shè)備
用于CPⅢ高程控制網(wǎng)測量的水準(zhǔn)儀，標(biāo)稱精度應(yīng)滿足每公里水準(zhǔn)測量往返測高差中數(shù)測量的中誤差不低于±1.0mm/km。
水準(zhǔn)尺應(yīng)采用整體因瓦水準(zhǔn)標(biāo)尺，與水準(zhǔn)儀配套的尺墊，其重量應(yīng)不低于3kg。本段采用的徠卡DNA03電子水準(zhǔn)儀及配套的3米因瓦水準(zhǔn)標(biāo)尺。
(2)測量方法
CPⅢ點(diǎn)與CPⅢ點(diǎn)之間的水準(zhǔn)路線，采用下圖所示的水準(zhǔn)路線形式進(jìn)行。
圖CPⅢ點(diǎn)與CPⅢ點(diǎn)之間的水準(zhǔn)路線示意圖
觀測順序：
奇數(shù)測站照準(zhǔn)標(biāo)尺分劃順序?yàn)椋?/p>
A 后視標(biāo)尺；
B 前視標(biāo)尺；
C 前視標(biāo)尺；
D 后視標(biāo)尺。
偶數(shù)測站照準(zhǔn)標(biāo)尺分劃順序?yàn)椋?/p>
E 前視標(biāo)尺；
F 后視標(biāo)尺；
G 后視標(biāo)尺；
H 前視標(biāo)尺。
測站數(shù)為偶數(shù)，一般為6或8個(gè)。由往測轉(zhuǎn)為返測時(shí)，兩支標(biāo)尺應(yīng)互換位置，并應(yīng)重新整置儀器。
4.3.3、CPⅢ控制點(diǎn)高程測量數(shù)據(jù)處理
CPⅢ控制點(diǎn)高程測量應(yīng)嚴(yán)密平差，本段采用鐵一院的平差軟件，平差時(shí)計(jì)算取位按下表中精密水準(zhǔn)測量的規(guī)定執(zhí)行。
精密水準(zhǔn)測量計(jì)算取位
| 等級 | 往（返）測距離總和（km） | 往（返）測距離中數(shù)（km） | 各測站高差（mm） | 往（返）測高差總和（mm） | 往（返）測高差中數(shù)（mm） | 高程
（mm） |
| 精密水準(zhǔn) | 0.01 | 0.1 | 0.01 | 0.01 | 0.1 | 0.1 |
4.3.4、二等水準(zhǔn)引測至高架橋上
本標(biāo)段43.16km全是高架橋，CPIII高程與原有CPI/CPII聯(lián)測，如何保證其精度是整個(gè)CPIII網(wǎng)高程測量的關(guān)鍵和前提。在CPI/CPII全線貫通測量后，可采用不量儀器高和棱鏡高的中間設(shè)站三角高程測量法將高程傳遞至橋面上。中間設(shè)站三角高程測量示意圖如下，
計(jì)算公式：HB = HA+V-△h1+△h2-V= HA-△h1+△h2
△h1= S1*tgα1
△h2 = S2*tgα2
觀測時(shí)，棱鏡高不變；儀器與棱鏡的距離不宜大于100m；前后視距應(yīng)盡量相等，一般距離差不宜超過5m；垂直角應(yīng)小于28°；同時(shí)觀測時(shí)準(zhǔn)確量取溫度、氣壓值，以便進(jìn)行邊長改正。本段根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，建議在墩臺(tái)邊上合適位置（離墩臺(tái)30cm左右）埋設(shè)觀測墩，放置球形棱鏡，橋上在CPIII點(diǎn)上放置球形棱鏡。
中間設(shè)站三角高程測量的主要技術(shù)要求
| 垂直角測量 | 距離測量 | ||||||
| 測回?cái)?shù) | 兩次讀數(shù)差″ | 測回間指標(biāo)差互差″ | 測回差″ | 測回?cái)?shù) | 每測回讀數(shù)次數(shù) | 四次讀數(shù)差mm | 測回差mm |
| 4 | ≤±5.0 | ≤±5.0 | ≤±5.0 | 4 | 4 | ≤±2.0 | ≤±2.0 |
三角高程距離測量記錄表
| 測 回 | 照準(zhǔn)點(diǎn)名 | 盤左（m） | 盤右（m） | 觀測距離（m） | |
| 第一測回 | 基準(zhǔn)點(diǎn)（后視） | ||||
| 第二測回 | |||||
| 第三測回 | |||||
| 第四測回 | |||||
| 平均值（m） | |||||
| 第一測回 | CPⅢ
（前視） |
||||
| 第二測回 | |||||
| 第三測回 | |||||
| 第四測回 | |||||
| 平均值（m） | |||||
三角高程測量垂直角觀測記錄表
| 測回 | 照準(zhǔn)點(diǎn)名 | 盤左 | 盤右 | 垂直角 | |
| °′″ | °′″ | °′″ | |||
| 第一測回 | 水準(zhǔn)基點(diǎn)（后視） | ||||
| 第二測回 | |||||
| 第三測回 | |||||
| 第四測回 | |||||
| 中數(shù) | |||||
| 第一測回 | CPⅢ
（前視） |
||||
| 第二測回 | |||||
| 第三測回 | |||||
| 第四測回 | |||||
| 中數(shù) | |||||
、CPⅢ控制網(wǎng)區(qū)段的劃分和區(qū)段之間的連接
CPⅢ控制網(wǎng)的區(qū)段定義為在上一級控制網(wǎng)點(diǎn)約束下進(jìn)行本次平差計(jì)算的CPⅢ網(wǎng)的范圍。
CPⅢ控制網(wǎng)（包括平面網(wǎng)和高程網(wǎng)）可分區(qū)段分別進(jìn)行觀測和平差計(jì)算，區(qū)段的長度一般不宜低于4km。
CPⅢ平面網(wǎng)區(qū)段的兩端必須起止在上一級控制網(wǎng)點(diǎn)（CPⅠ或CPⅡ）上，而且應(yīng)保證有連續(xù)的三個(gè)自由設(shè)站與上一級控制網(wǎng)點(diǎn)聯(lián)測。
CPⅢ高程網(wǎng)要滿足區(qū)段中聯(lián)測的上一級水準(zhǔn)點(diǎn)的數(shù)量不得少于3個(gè)，而且CPⅢ高程網(wǎng)區(qū)段的兩端必須起止在上一級水準(zhǔn)點(diǎn)上。
CPⅢ網(wǎng)區(qū)段與區(qū)段之間，至少應(yīng)該有四對（8個(gè)）CPⅢ點(diǎn)作為公共點(diǎn)在相鄰的兩區(qū)段中都要測量；這些點(diǎn)在各自區(qū)段中的觀測和平差計(jì)算，應(yīng)該滿足CPⅢ網(wǎng)的精度要求；除此之外，還要滿足各自區(qū)段平差后的公共點(diǎn)X、Y、H坐標(biāo)較差應(yīng)小于±2mm的要求；在達(dá)到上述要求后，前一區(qū)段CPⅢ網(wǎng)的平差結(jié)果不變，后一區(qū)段的CPⅢ網(wǎng)要再次平差，再次平差時(shí)除要約束本區(qū)段的上一級控制網(wǎng)點(diǎn)外，還要約束前一區(qū)段公共點(diǎn)中至少一個(gè)公共點(diǎn)的坐標(biāo)；這樣其他未約束的公共點(diǎn)在兩個(gè)區(qū)段分別平差后的坐標(biāo)差值應(yīng)≤1.0mm，以確保CPⅢ網(wǎng)的整體精度。最后公共點(diǎn)的坐標(biāo)，應(yīng)該采用前一區(qū)段CPⅢ網(wǎng)的平差結(jié)果。
、CPⅢ控制網(wǎng)跨帶處理
坐標(biāo)換帶處CPIII平面網(wǎng)計(jì)算時(shí)，應(yīng)分別采用相鄰兩個(gè)投影帶的CPI/CPII坐標(biāo)進(jìn)行約束平差，并分別提交相鄰?fù)队皫商證PIII平面網(wǎng)的坐標(biāo)成果，提交的成果應(yīng)滿足相應(yīng)的規(guī)范精度要求。提供兩套坐標(biāo)的CPIII測段長度不應(yīng)小于800米。
、測量注意事項(xiàng)
①、控制基標(biāo)點(diǎn)位布設(shè)時(shí)考慮其穩(wěn)定性，網(wǎng)形建立具有合理性；
②、使用的儀器精度及性能指標(biāo)及鑒定情況是否滿足測規(guī)要求，使用高精度全站儀進(jìn)行自動(dòng)搜索，以及數(shù)顯水準(zhǔn)儀，減少人為觀測誤差；
③、測量方法是否得當(dāng)，外業(yè)數(shù)據(jù)采集是否準(zhǔn)確，記錄是否完整齊全；
④、計(jì)算數(shù)據(jù)處理方法的正確性和可靠性；
⑤、觀測環(huán)境變化的不定性，如空氣、溫度、大氣折光等，地球曲率也是產(chǎn)生誤差的原因之一；外業(yè)觀測數(shù)據(jù)的質(zhì)量檢驗(yàn)，如觀測值超限，則剔除相關(guān)數(shù)據(jù)，通過分析評估程序，對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；
⑥、對平差計(jì)算數(shù)據(jù)處理計(jì)算基準(zhǔn)及對起始數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)；
⑦、對平差計(jì)算數(shù)據(jù)處理所采用的數(shù)學(xué)模型和計(jì)算軟件進(jìn)行驗(yàn)證；
⑧、對外業(yè)觀測數(shù)據(jù)檢驗(yàn)和測段往返測高差不符值檢驗(yàn)：
⑨、用合格的起算數(shù)據(jù)和相同的數(shù)學(xué)模型對平差計(jì)算成果進(jìn)行驗(yàn)算；
、CPIII控制網(wǎng)的維護(hù)
由于本管段CPⅢ網(wǎng)布設(shè)于橋梁上，線下工程的穩(wěn)定性等原因的影響，為確保CPⅢ點(diǎn)的準(zhǔn)確、可靠，在使用CPⅢ點(diǎn)進(jìn)行后續(xù)底座混凝土施工、軌道板安裝測量時(shí)，如若間隔時(shí)間長，要與周圍其它點(diǎn)進(jìn)行校核，特別是要與地面上布設(shè)的穩(wěn)定的CPⅠ、CPⅡ點(diǎn)進(jìn)行校核，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理問題；同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)對永久CPⅢ點(diǎn)在施工期間的維護(hù)，為客運(yùn)專線建成后的養(yǎng)護(hù)維修提供控制基準(zhǔn)。
