城市轨道工程铺轨控制基标测量技术与方法.docx

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1、201 1年12月铁道工程学报December 201 1增刊JOURNAL OF RAILWAY ENGINEERING SOCIETYSupplement文章编号：10062106(2011)增刊1018205城市轨道工程铺轨控制基标测量技术与方法杨旭峰料(中铁五局集团有限公司，长沙410117)摘要：测量技术作为工程施工最重要的基础技术，伴随城市轨道交通工程市场的不断开拓而日益更新，在高精 度的轨道工程中，测量技术以其精确性、超前性在基础工程技术中表现尤为突出。铺轨基标是高标准轨道混凝 土整体道床的轨道铺设控制点，精确地测设铺轨基标是保证轨道施工质量的关键。本文介绍了怎样保证地铁轨 道丁

2、程铺轨基标(控制基标、加密基标和道岔铺轨基标)测设精度的作业方法、流程和注意问题等。现在的地铁 施工中，许多施工单位对铺轨控制基标测设工作并不十分熟悉。造成控制基标测设过程中经常返工，并且铺轨 基标测设精度不高，严重影响了轨道铺设施工进度和质量。铺轨基标的测设点多、精度要求高、作业程序严格， 环环相扣；只要主要方法和技术指标经济合理，对使用的仪器、作业方法和流程严格控制，就能满足所需测量精 度要求和提高工作效率。因此精确测设铺轨基标是保证地铁轨道高精度施工的重要环节。 关键词：地铁轨道工程；控制导线；控制基标；归化改正；加密基标中图分类号：U23l文献标识码：AMeasurement Tech

3、nology and Method for Track Laying Benchmark of Urban Rail TransitYANG Xu-feng(Chian Ralway No5 Engineering Group CoLtd，Changsha，Hunan 4101 17，China)Abstract：The measurement technology works，as the most important basic technology of urban rail transit，is developing rapidly with the continuous expans

4、ion of the marketIn the high precision track engineering，the precise and advanced measurement technology is crucial to the foundation engineering technologyThe track laying benchmark is the point of controlling track laying on the high standard concrete integrated roadbed，andthe precise measurement

5、and setting up the track laying benchmark is the key element of guaranteeing the construction qualityIn this paper，the introduction is given to the operation way，the operation procedure and the issues for caution in operation for guaranteeing the measurement and setting up the track laying benchmark

6、 (control benchmark，encryption benchmark and turnout track laying benchmark)Now in the subway construction，many construction units are unfamiliar with the measurement and setting up the track laying benchmark，resulting in redoing the measurement and setting up works and impacting the process and qua

7、lity of track layingAs there are lots of measurement and setting up points of the track laying benchmark with high precision and strict operation procedure，the used instruments，the operation way and the operation procedure mustbe controlled strictly to meet the precise requirement and enhance the wo

8、rking efficiency by using appropriateway and technologySo the precise measurement and setting up the track laying benchmark is crucial to hish precise laying the metro trackKey words：track laying；control guide line；control benchmark；adjustment；encryption benchmark。收稿日期：20100808 ”作者简介：杨旭峰，1980年出生，男，工

9、程师。增刊杨旭峰：城市轨道工程铺轨控制基标测量技术与方法 183随着现在社会的发展，地铁已成为现代城市公共 处于正常可靠的工作状态。除了定期检定外，在使用 交通的一种重要形式。由于地铁均在建筑物稠密、地 过程中还要经常作以下常规检校工作：全站仪的圆水 下管网繁多的城市环境中建设，同时地铁工程自身与 准器、长水准器、2C、指标差、光学对中器等的检校；反 环境的安全、稳定在施工和运营期间又极为重要；而 射镜基座网水准器、长水准器、光学对中器、觇标、对 城市地铁作为公共交通，要求乘坐舒适和结构坚固耐 中杆围水准器等的检校；水准仪的圆水准器、i角误 久，地铁轨道的技术要求远远高于一般铁路铺轨工程 差、

10、水准尺的圆水准器等的检校。 的精度。当前地铁施工采用的是混凝土现浇整体道12洞内施工控制点的交接和复测 床，轨道工程一次性定位，其钢轨位置的可调整量极 121施工控制点的交接 为有限；铺轨基标是高标准轨道混凝土整体道床的轨轨道工程施工所需的中线方向、里程、高程等均 道铺设控制点，故精度的铺轨技术要求，重点是用精 是由地面精密控制点引入，为保证轨道结构尺寸精 测的铺轨基标来保证轨道的设计位置和线路参数，同 度，要求铺轨前应全面地对其复测，通过贯通测量后， 时也保证行车隧道的限界要求。这就对轨道精度提出 对施下控制点进行统一的调整和平差后再设置基标， 了更严格要求，因此精确测设铺轨基标是保证轨道精

11、 以保证基标的精度。 度施工的重要环节。本文结合沈阳地铁l号线轨道工 铺轨基标测设依据业主测量队提供的施工导线 程的实际情况，介绍怎样保证地铁铺轨控制基标、加 控制点。施丁单位进场后，在驻地专业监理工程师的 密基标和道岔铺轨基标的测设精度和作业方法、流程主持下由施工单位测量队、业主专业测量队、业主代 以及需要注意的问题。表四方进行交接桩，各方人员持交桩表逐桩核对、交接确认。现场控制点移交时应注意：洞内导线控制点l铺轨基标测设前的准备工作间的布设距离，一般控制在120150 m为宜，对过长、国铁铺轨精度没有特别的要求，按线路施T复测 过短边的导线控制点应向业主测量队提出，是否可增 的精度要求：距

12、离(纵向)为l2000、曲线横向闭合加或去掉个别控制点，因过长、过短的导线边控制点 差10 em。而2008年9月1日实施的城市交通工程 满足不了铺轨基标测设要求；同时点位标识是否清 测量规范(GB 503082008)对地铁中线各相邻点间 晰、点位是否牢固，并应与移交资料相符。现场点位不 纵、横向中误差规定，直线上：纵向应小于+10 nllTl，横 清晰、不牢固或与资料不符时应在移交纪要上注明； 向应小于5 mm；曲线上：纵向应小于5 111nl，曲线段遗失的桩位坚持补桩，无桩名视为废桩；资料与现场 小于60 m时横向应小于3 mlrn、大于60 m时应小于 不符的应予以定正。点位移交完毕后

13、参加移交的四方 5 mm。平差后的线路中线应依据设计坐标进行归化改代表现场签署交接桩文件纪要。控制点的交接桩记录 正。归化改正后的线路中线点的几何关系应重新检保存两份原件用作竣工文件使用。 测，其结果与设计值之差应满足规定，直线上：实测水 122洞内施1二控制点的复测 平角值与180。之差不应大于8”；曲线上：实测水平角在测设铺轨基标前，首先对业主测量队所提交的 值与设计值之差应根据曲线线路中线点的间距大小施丁导线控制点进行复测，计算相邻施工控制点间的 区别对待，当间距小于60 m时，其角度值之差不应大转折角、边长、高差，通过现场对转折角、边长、高差进 于20”，当间距大于60 m时，其角度值

14、之差不应大于行实测，当实测值与计算值相差较大时即可重新复测 15”。对地铁铺轨基标(包括控制基标、加密基标和道岔检查并查明原因。现场实测完毕后，进行施T控制点 铺轨基标)的测设，是根据铺轨综合设计图，利用调线 坐标和高程的计算。一般来说，以业主测量队所提供 调坡后的线路中线点或施工控制导线点和水准点测 点位资料的前两个施工控制点和最后两个施工控制 设(其精度要求在后面有详细说明)。由于地铁轨道工 点作为已知点进行严密平差计算(平面和高程)。如若 程道床要灌注330550 mrfl厚的混凝土道床，中线只平差结果满足2008年9月1日实施的城市交通工 能与铺轨基标一并定出，因此铺轨基标一般是根据施

15、 程测量规范(GB 503082008)要求的精度，即可整理 工控制导线和水准点来测设的。因为测设精度要求施T控制点成果表并利用该点测设铺轨控制基标，否高，用铁路线路测量方法已不能满足其测量精度要则应及时上报驻地专业监理工程师和业主测量队，请求，而需要对测量所用的仪器、作业方法和流程严格求进行统一调整。控制。复核联测应满足以下要求：11测量仪器的检校1221平面要保证所需的测量精度，首先保证各种测量仪器角度按DJl全站仪左、右角四测回观测，在总测184铁道工程学报回数中应以奇数测回和偶数测回(各为总测回数的一 限项求得，这不可避免地影响坐标的精度。铺轨基标 半)分别观测导线前进方向的左角和右角

16、。左角和右 测设数量大、精度高、报检资料多、时间紧，故铺轨基 角分别取中数之和与360。之差(测站圆周角闭合差)标坐标及高程计算是测量内业的重点工作。为满足实 不应超过5”。 际生产需要，编制了坐标计算EXCEL版软件进行方向观测法的各项限差应满足表1的要求。计算大量的坐标值(并经采用各种计算方法核对)，轻松实现测量内业工作程序化操作。其计算结果表1方向观测法的各项限差以Excel表格形式保存，并自动生成符合业主要求的仪器 光学测微器两次 半测回归 一测回内2C 同一方向值各报表；其计算数据还可通过数据线或数据卡批量输入型号重合读数差，(”)零差，(”)较差，(”)测回较差，(”)全站仪，外业

17、即可利用仪器存储的数据进行作业，避D儿l69 6DJ238139免大量数据手工输入带来的人为错误，大大提高外业效率。 导线测角中误差不大于25”，方位角闭合差不大铺轨基标分为控制基标、加密基标和道岔铺轨基于5、了(凡为测站数)，全长相对闭合差135000。标。铺轨基标一般设置在线路中线上(也可设置在线 边长按一级测距仪往返测量各一次，测回总数为路中线的左右侧)，道岔铺轨基标一般设置在直股和 4测回。一测回指照准目标一次应读数三次，三次读数 曲股的两侧。控制基标在直线上每120 m设置一个， 的较差应小于5 nun。边长测量应考虑仪器加、乘常数曲线上除曲线元素点设置外，还每60 m设置一个；加

18、改正和气象(温度、气压)改正。密基标在直线、曲线上均按每隔5 m设置一个。然后 平面控制网通过软件进行严密平差计算，并编写分别根据铺轨综合设计图、调线调坡设计图、道岔铺 平差报告。内业计算最后成果的取值精确至01 mlil。轨设计图计算出各铺轨基标的平面坐标和桩顶高程1222高程资料。采用二等水准测量作为高程控制；按与已知点联对于控制基标平面位置D值(即D值是控制基标 测、附合或环线往返各测一次，往返较差、附合或环线点位与线路中线的距离值)和桩顶高程日值(即日值闭合差不大8、F(为水准路线长度，km)；水准网 是控制基标顶面与轨道顶面的高差值)的确定：应根 通过软件进行严密平差计算，并编写平差

19、报告。内业 据设计规定要求进行确定埋设，一般来说，控制基标 计算最后成果的取值精确至01 mill。 桩顶高程日值：矩形及马蹄形隧道时，其高程应为轨 水准观测的主要技术要求应满足表2，水准测量顶高程减去255 mm；圆形隧道弹性短轨枕道床时，应 的测站观测限差应满足表3。将复测情况及处理措施为轨顶高程减去420 mm；普通短轨枕道床时，应为轨 报告经驻地专业监理工程师审核批准，于接桩后15 顶高程减去380 mm。控制基标平面位置D值设置在 天内上报业主审核。 中线外侧的情况，基标距线路中线的距离：弹性短轨 枕道床为135 m，普通短轨枕道床为130 m，浮置板表2水准观测的主要技术指标道床为

20、145m，计算其平面坐标(整体道床施工完成后项目 标尺 仪器 视线长前后视任一测站上前后 视线高可露810 ITInl高的铜标，方便后期铺轨拨轨使用)，等级 类型 型号度，m距差m视距累积差m度m二等 因瓦 DSl50103O05为后续的放桩工作准备好基础。沈阳地铁1号线轨道工程设计铺轨控制基标布设要求与轨道的关系为等表3水准测量的测站观测限差距等高。日值是取整体道床水沟顶面至轨顶面的设上下丝读数平均值基辅分划、计高差，即为300 rain。等距D值指控制基标的中心基辅分划与中丝读数的差黑红面或 检测间歇项目或黑红面点位置与对应轨道中线在法线上保持相等的距离；点两次高差 点高差的等级 5111

21、111刻划 10帅刻划 读数的差的差mm差mm标尺mm标尺mmram位均设置在两侧水沟上，距线路中心线等值，即为1300 mill。二等1530O4O6102铺轨基标的测设方法、流程及限差要求13铺轨基标资料计算对于高精度的铺轨基标测设来说，其精度除了受 地铁轨道工程施工中，车站控制点一般从地面直 到所选放样方法和已知点精度影响外，还与铺轨基标 接投测，精度比较高，加之车站线路一般为直线，线路 坐标、高程的计算精确程度有很大关系。坐标计算通 与站台间距限差要求很严，不宜在车站进行线路调 常是在局部坐标系下通过截取坐标级数展开式的有 整。因此在基标测设中，坚持“车站不动，调整区间”的增刊杨旭峰：

22、城市轨道工程铺轨控制基标测量技术与方法 185原则，以“两站一区间”为铺轨单位，进行铺轨基标测 轨基标的测设T作。铺轨基标测设流程如图l所示。 设，并且站与站之间的铺轨控制基标必须联测贯通。 21初测铺轨基标桩位铺轨基标测设前的资料准备完成后，即可进行铺根据洞内控制导线点、计算出的基标平面高程资施工导线控制点交接、复测内业资料计算(线路调线调坡后)JJ，复测成果资料上报(监理、业主检测单位)铺轨翳标计算成果资料f：报(孥业监理复核)，jfj LJ L上上上 -：；四五、：一玎自 埘士 塞测精精 班t 乏t设确调蔓 j基测铜 毛 F标定标l士 鱼a点控至兰11 玎谤位制设再 石二置基计 墨并标高

23、埋高程_ -_ _设程并铜固标T定 铜T标TlI精确测设控制基标点位、规划改正并同定kI 一。 。一ll自检合格后成果资料上报(监理、业主检测单位)合格 ，不合格1、 rI精确测设线路加密基标和道岔铺轨基标精确测设并调整摆 制荩标平面、高程l燹上磊l加密基标和道岔铺轨基标成果报验(监理)I山基标成果移交T班施tll竣丁测量I图1铺轨基标测设流程图料，放样出铺轨基标桩位，测出其相应的地面高程，按 23精确调整使铜标达到设计高程基-日地-+15 1111T1(15 mm为考虑铜标高度和预留可 铜标埋好后，依次测定其桩顶高程(两端附合到 调整量而设)计算出基标埋桩高度，埋好桩供后面使 施T控制水准点

24、上，通过严密平差计算出各点高程)， 用。此步测量用对中杆即可满足，并可提高作业效率。 根据日值算出各点调整量进行调整，然后再测定一 22测设基标铜标埋设位置次，对不满足要求的个别点再次调整固定即可。在埋好基标桩后，根据洞内控制导线点、平面资 24精确测设控制基标平面位置 料采用坐标或方向拨角放样的方法精确测出铜标埋基标铜标埋设好且高程精确调到位的情况下，应 设位置(铜标直径l cm，要保证后面所放点位不会掉 对测设单位的控制基标进行串线测量，检测控制基标 桩)，并刻铜标埋设中心十字线，钻眼埋好铜标。铜标间角度、边长、高差等几何关系是否满足规范要求。当 露出高度810 iTlm为宜。控制基标间几

25、何关系超限，并与线路存在较大偏差时186铁道工程学报应进行调线测量(即为归化改正)。调线前，先计算控程测量规范(GB 503082008)要求：直线上6 m，曲 制基标间夹角实测值与理论值较差a，根据a和控线上5 m测设一个加密基标；单开道岔铺设地段，在 制基标间距计算出控制基标在垂直于线路方向的改直股外侧一定距离位置按5 m间距设置加密基标；交 正值厶，然后在现场对厶较差超过规范时所涉及的 叉渡线铺设地段，还应在菱形渡线上的两个锐角及钝 控制基标进行归化改正。归化改正时要照顾到相邻基 角上设置加密基标。加密基标平面位置和高程测定的 标改正值的相互影响，往往仅改正一个点就可使相邻 限差应符合下

26、列要求： 点几何关系满足要求。控制基标的高程则利用施工控(1)直线段加密基标应满足纵向6 m+5 mm；横 制水准点测定，其观测方法和限差按二等水准测量的 向上加密基标偏离两控制基标间的方向线距离为 主要技术要求施测。要注意的是放样边长一般尽量不 2 mm；高程上相邻加密基标实测高差与设计高差 超过该处两控制点间长度的23，在置镜下一控制点较差应小于l mIn，每个加密基标的实测高程与设计高 时，对相邻的最后一个放样点重新测设一次，取两次程较差应小于2 rain。分中结果，以保证很好的搭接。测设单位的控制基标(2)曲线加密基标平面相邻基标间纵向应满足自检合格后进行上报予业主、监理单位检测。5

27、m+5 mm；横向上加密基标相对于控制基标的横向偏 25铺轨基标的检测和限差要求距应为2 rllln，高程上要求同直线加密基标。(1)检测控制基标间夹角，其左、右角各测两测262道岔铺轨基标 回，左右角平均值之和与360。较差应小于6”；距离往道岔铺轨基标与线路的距离和设计值较差应小 返观测各两测回，测回较差及往返较差应小于5 mm；于2 mill，相邻道岔铺轨基标间距离与设计值较差应(2)直线段控制基标间的夹角与180。较差应小小于2 mill，相邻道岔铺轨基标间的高差与设计值较 于8”，实测距离与设计距离较差应小于10 mm；曲线差应小于l mnl，其高程与设计值较差应小于2 mill。段

28、控制基标间的夹角与设计值较差计算出的线路横3竣工测量向偏差应小于2 iTlrn，弦长测量值与设计值较差应小于5 mm；在地铁轨道工程的竣工测量中，是以浅埋车站两 (3)控制基标高程测量起算于施T高程控制水准端稳固精确测设的控制基标为起始数据进行轨道竣 点，应布设附合水准路线按二等水准测量技术要求测 工测量。轨道产生变形时的地段是重新进行控制测 定每个控制基标高程，其实测值与设计值较差应小于量，并以其作为起始数据。铺轨基标竣工测量主要进 2 ITlrfl，相邻控制基标点间高差与设计值的高差较差应行横向、竖向变异量的测量，一般重点检测折角和高 小于2mm；程，可不再测量基标的间距(一般变化和影响均

29、不大)，(4)满足各项限差要求后，基标桩进行永久陛固定。因为它们是影响轨道平顺质量的主要因素。基标设置26加密基标和道岔铺轨基标的测设要求必须满足地下铁道工程施工及验收规范(GB 加密基标的测设方法采用全站仪坐标或方向拨502991999)要求。角放样法，其测设依据为精确测设合格的控制基标。4结论以控制基标间的方向，按加密基标的里程，在控制基标间测设加密基标。其高程依据检测合格的控制基 城市轨道铺轨施工前，控制导线点和水准点是在 标高程用精密水准仪测定。道岔基标的测设方法同 整个线路中线和铺轨基标测设过程中的基础作用，这 加密基标。岔区基标一般测设在道岔直股一侧，以 就需要甲方业主所提交的洞内

30、控制导线点和水准点， 及根据道岔铺设图进行测设放样，但各种类型道岔 应适应轨道工程施工中铺轨基标的测设精度要求，满 的基标位置各异，而且它的位置随设计图、施工方 足城市轨道交通工程测量规范(GB 503082008)规 法与机具而变化。另外道岔岔心定位及道岔结构各 定的精密导线和精密水准要求。特别是车站、竖井下 元素点相对精度要求高，而且自成一体。因此，在基 的已知点和陀螺定向方位的准确度和可靠度显得尤 标测设前首先要研究基标设计图，然后确定测设步 为重要，因此必须对洞内控制导线和水准点检查复测 骤。测设单位加密基标和道岔铺轨基标测设放样完 合格后方可进行铺轨基标测设。从本文前面可以看到 成后

31、及时上报报验资料予专业监理工程师审批，合 精确测设铺轨基标的重要性和必要性，可减少不必要 格后移交工班施工。的返工。总之，在地铁轨道工程施工中，铺轨基标的测261加密基标设点多、精度要求高、作业工序严格，环环相扣。只要 根据2008年9月1日实施的城市铁道交通工(下转第196页)196铁道工程学报生不可预见的断层，而且由于其不可预见性，无法获Construction Engineering【JZhejlaug Construction， 知试验后补浆的效果，造成质量隐患。通莫荷载箱能2008(4)：20一22 保证产生有规则的连续断面，并通过荷载箱截面的优2文家珍自平衡试桩法应用研究们铁道技术

32、监督，2007(4)：2325化设计，确保荷载箱截面在试验后得到有效而可靠的Wen JiazhenStudy On Application about Technical注浆效果，保证试桩用作工程桩的质量。Code for Serf-Balanced TestingJRailway Quality435荷载箱自重轻，便于钢筋笼吊装Contr012007(4)：2325本次检测用通莫荷载箱自重仅2 t左右，只有传3王绪民。陈进华，赵若华自平衡试桩技术及其在某桥梁工统技术荷载箱重量的15，大大方便了钢筋笼吊装程中的应用J科技创新导报，2009(27)：7071工作。Wang Xumin，Cben

33、Jinhua，Zhao RuohuaApplication综上所述，自平衡法桩基检测技术与传统桩基检 about Technical Code for Serf-Balanced Testing on a 测技术相比优势明显，检测周期仅l周，且对场地条BridgeJScience and Technology Innovation Herald， 件要求较低，适用于淤泥质土、黏性土、粉土、砂土、岩2009(27)：7071层以及黄土、冻土、岩溶特殊土中的钻孔灌注桩、人工4常聚友，王子江关于单桩竖向抗压静载试验应注意的问题J铁道工程学报，2009(8)：1719，32挖孔桩、沉管灌注桩、管桩，包

34、括摩擦桩和端承桩。特Chang Juyou，Wang ZijiangProblems about the Test别适用于传统静载试桩相当困难的大吨位试桩、水上of Smgle Pile Vertical Compressive Static LoadWitch试桩、坡地试桩、基坑底试桩、狭窄场地试桩等情况。we shouldattention toJJournal ofpayRailway参考文献：Engineering Society，2009(8)：17-19，321李忠春，金志坚，曾章海基桩自平衡试桩法在建设工程本文为“2010中国城市轨道工程技术论坛”参会论文 中的应用J浙江建筑，2

35、008(4)：2022堆本文转载自隧道建设)2011年第2期Li Zhongchun，Jin Zhijian。Zeng ZhanghaiApplication About Technical Code for Serf-balanced Testing on(上接第186页)组织合理，对使用的仪器、作业方法和流程都要严格3GB 502991999，地下铁道工程施工及验收规范S控制，就满足所需测量精度要求和提高工作效率。相GB 50299-1999，Code for Construction and Acceptanceof Underground RailwayS信铺轨基标测设将会在今后众多的

36、城市地铁轨道交通工程施工中得到更广泛的应用。4秦长利城市轨道交通工程测量MI北京：中国建筑工业 出版社。2008参考文献：QinchangiCityTrackTraffic EngineeringMeasurementMBeBing：China Building Industry1GB 503082008，城市轨道交通工程测量规范EsPress。28GB 50308-2008，City Track Traffic Engineering5徐万鹏对高速铁路施工测量的几点看法J铁道工程学 Measurement StandardS报，1999(4)：29322GB 503081999，地下铁道、轻轨交通工程测量规范sXu Wanpeng佃the High Speed Railway Construction GB 50308-1999，Subway，Light Rail Traffic EngineeringMeasurement Points of ViewJJournal of Railway Measurement StandardSEngineering，1999(4)：29-32