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高速铁路施工测量断高调整问题分析
0 引言无砟轨道具有整体性强,结构稳定等特点,是高速铁路主要的轨道结构形式。 无砟轨道建成后很难再进行较大的调整,为了保证无砟轨道具有精确?????的几何线形,轨道平顺性调整成了高速铁路轨道施工的关键。 目前关于高铁产生断高后如何调整线路纵坡的讨论成果较少,尚没有成熟的处理方式。 本文针对兰新客运专线CRTSⅠ型双块式无砟轨道施工过程产生的断高问题进行探讨,以兰新客运专线兰州枢纽段轨道板铺设及长轨精调为实践依据,对施工问题进行分析,提出了问题的最终解决方案。 1 断高产生的缘由 高平顺性的轨道施工技术是高速铁路的关键技术之一,轨道的高平顺性也是列车高速安全行驶,提高旅客乘坐舒适度的必要条件。 高速铁路建设运营受线下工程地质状况的影响,尤其是区域地面沉降变形,直接影响轨道平顺性。 兰新客运专线两相邻施工标段(Ⅰ标段、Ⅱ标段),由于施工期间水准点下沉,实测单位的不同,导致两标段交界处(DK18+236.35)CPⅢ高程不能较好闭合,存在18mm差值,为保证高铁线路平顺性满意《高速铁路轨道工程施工质量验收标准》(TB10754—2023)的要求。 首先采集已铺设的轨道板测量数据,由于数据较多不便在文中列出。 通过对现场测量的数据分析得出如下结论:Ⅰ标段和Ⅱ标段两标段交界处DK18+236.35高程,根据Ⅰ标段CPⅢ高程,其比设计高程高9mm(相对于Ⅱ标段CPⅢ高程数据,其比设计高程低9mm),通过分析施工测量断高调整设计坡度,将两段各向前后按480m顺接至设计标高。 此时,使得本段长钢轨高程最大偏差值(交界处)比设计标凹凸9mm,同时现场调整量最大值为垫高9mm,考虑到个别施工偏差向下最大15mm,最大垫高值即为24mm;考虑到施工偏差向上值最大13mm,最大降低值4mm。 可满意规范要求,同时确保现场具有可操作性。 2 高速铁路CPⅢ掌握网测量所需精度指标分析 高速铁路无砟轨道要求具有良好的平顺性,其中CPⅢ掌握网测量、铺轨测量以及长轨精调测量是关键环节和关键技术。 《高速铁路工程测量规范》(TB10601—2023)规定新建CPⅢ平面网相邻点位相对精度主要精度指标掌握在±1mm,而相邻点的相对点位精度又取决于直接外业观测值精度、掌握网网形以及起算数据精度,但主要还是取决于直接观测精度。 CPⅢ外业直接观测精度通常需要通过一系列限差指标来掌握,包括2C值、2C互差值、距离较差值、水平方向较差值等。 依据CPⅢ平面掌握网精度要求,一般带有全自动马达驱动、自动照准功能、电子水平气泡(倾斜补偿功能)的高精度全站仪是高铁工程测量的主要测量仪器,其避开了各种人为因素的影响。 具有此功能的全站仪现有LeicaT?CA2023、TS30、TM30等。 讨论得出:全站仪标称精度,一测回方向中误差±0.5、测距中误差±(1mm+1ppm)型全站仪,自由测站测回数不应少于3个测回;一测回方向中误差±1、测距中误差±(1mm+2ppm)型全站仪,自由测站测回数不应少于4个测回。 CPⅢ平面掌握网具有以下特点:以沿线路方向60m布设1对掌握点,每公里大约布设32对掌握点,严格对称、网形规章;它是边角掌握网,采纳自由设站法测量,多余观测多,网纵向精度高,横向精度略差。 一般测站距最远的CPⅢ点距离约为150m,选最低标称精度的全站仪(1mm+2ppm),距离测量一次中误差:m=±(1+2×0.15)=±1.30mm;一测回距离=(上半测回距离+下半测回距离)/2,依据误差传播定律,测量一测回测距误差:\(m=\frac{\pm 1.3}{\sqrt{2}}=\pm 0.92mm\);同理,两测回距离均值较差中误差:m较差\(=\pm \sqrt{2}\times 0.92=\pm1.30mm\),取2倍中误差为允许误差,则两测回距离测量均值较差的允许值应小±2.6mm。 2C=L-(R±180°),其中,L、R—分别是盘左和盘右观测的水平方向值。 2C互差在相关测量规范中指的是不同测回同一方向2C值较差,而在CPⅢ平面掌握网测量中,各方向竖直角较差大多都小于3°,所以此时的2C互差指的是同一测回内各个方向的2C互差。 为了提高测量效率,可以将规范中规定的2C互差放大到15″,通过试验仿真计算,未见点位误差超限,验后单位权中误差和CPⅢ点间相对精度也都满意规范要求。 图1 高程掌握网网形 进行CPⅢ高程掌握网测量时,水准路线根据如图1中中空箭头的方向进行,即箭头表示方向为高程传递方向,因此相邻的两对(四个
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