CPIII轨道控制网的介绍-(2)

1概述随着我国铁路运输事业的不断发展，铁路列车运行速度越来越快，对轨道稳定性、平顺性和连续性的要求也发生了相应的改变。

无砟轨道是一种新型的施工工艺，具有技术含量高，施工效果好等优点，已经开始在国内铁路工程中引入。

由于该技术引入时间较短，还未形成成熟的理论体系，因此在施工过程中要对其精度进行科学测量，确保无砟轨道铺设精度满足施工设计要求。

本文将对高速铁路无砟轨道CPIII控制网测量技术进行分析探讨。

2无砟轨道CPIII控制网测量技术分析2.1高铁平面测量控制网各级别测量标准高速铁路平面测量控制网分为三个级别，分别为CPI、CPII和CPIII，为确保测量的规范性和系统性，所有级别的测量均采用国家坐标系统。

各级别平面控制网测量要求可见表1所示。

表1各级平面控制网测量标准级别测量方法测量等级点间距（m）应用CPI GPS C级≥1000为勘测、施工、运维提供坐标基准CPII GPS D级800-1000为勘测、线下工程施工提供控制基准导线四等400-600CPIII导线后方交会五等150-200为轨道铺设和运维提供控制基准备注：当CPII测量方法为GPS时，CPI点间距为4km；若CPII测量方法为导线测量时，则CPI点间距为4km一对相互通视的点。

2.2CPIII控制测量基础保障首先，CPIII控制点测量技术要求。

CPIII平面测量精度和高程精度的相对误差控制在1mm以内，其中平面精度点位误差要控制在5mm以内；全线平面坐标和高程坐标应统一，平面投影变形要满足无砟轨道要求（10mm/km）。

其次，CPIII控制网测量时机控制。

应在线下工程已经竣工并验收合格后开始CPIII控制网测量工作；测量时，工程变形达到稳定状态，满足铺设无砟轨道的要求，具体标准如下：工程路基沉降达到稳定状态、桥梁墩台沉降稳定、桥梁上拱和收缩稳定、隧道应变力达到稳定状态、工程其他支挡部件变形趋于稳定、各坐标数据可靠。

2.3测量方法分析2.3.1平面控制测量第一，测量方法分析。

高速铁路无砟轨道CPIII控制网测量技术分析【摘要】我国的高速铁路建设事业步入了一个辉煌阶段，无论从技术还是规模，都走到了世界前列。

其中精密工程测量技术是高铁建设的一个重要技术。

只有建立一套完整的控制测量系统，才能保证测量控制满足高速铁路运行与建设的高精度要求。

【关键词】高速铁路；CPIII控制网；高精度测量一、无砟轨道控制网概述高速铁路铺设无砟轨道所采用的工程测量平面控制网，按照《客运专线铁路无砟轨道工程测量技术暂行规》，原则上分为三级。

第一级为基础平面控制网CPI，第二级为CPⅡ线路平面控制网，第三级是轨道控制网CPIII。

CPI是为了建设初期的勘测、施工及运营提供坐标基准；CPⅡ为勘测和施工提供控制基准；CPIII就是沿线路两侧布设的三维控制网，主要为无砟轨道的铺设和轨道运营维护提供控制基准。

CPIII在高铁工程测量中具有精度高、点位分布密集、测量周期长、工作量大、技术新等特点，被用做首要运营与铺设维护基准。

CPIII平面网的布设网形十分规则、对称，网中所有控制点分布均匀，空间误差非常小。

二、轨道控制网CPIII的测设条件轨道控制网CPIII测量应在线下工程竣工，沉降变形观测评估通过后测量，在对基础平面控制条件复测并且合格后，在CPI、CPⅡ的复合性良好，并且气象条件较好的情况下，CPIII才可以进行观测，观测时测程内不能有任何遮挡物，场内不得有人体可以感受到的任何震动，否则，误差会很大，造成最终结果的错误。

CPIII平面网测量网形十分规则的测量控制网。

所有CPIII控制网点在网中的交互强度很高而且相隔均匀、误差很小，本身基本没有差异点。

并且CPIII平面网观测时采用全站仪自由设站的方法，因此不存在仪器对中误差。

CPIII平面网采用特殊的强制固定装置，保证了目标点重复安装的精度，也最大程度消减了仪器安装时的对中误差。

三、CPIII平面控制网测量以沪杭铁路客运专线CPⅢ控制网复测为例，试分析CPIII控制网测量在客运专线建设中的实施方案。

CPIII的概念高速客运专线现在一般是采用无砟轨道路线的建设，无砟轨道有诸多特点，如：良好的轨道稳定性、连续性和平顺性；良好的结构耐久性和少维修性；公务养护、维修设施减少；轨道道砟需求减少；避免了列车在速行驶时轨道道砟飞溅造成危险的情况；减少线下工程投资等等。

而对于高速铁路无砟轨道建设，传统的铁路测量的方法不能满足高速铁路的测量精度要求了，因为高速铁路铺设无砟轨道精度要求高、要求严。

所以高速铁路有自己特有的一套测量技术体系。

为了适应客运专线铁路高速行车的平顺性、舒适性，高速铁路必须具有较高的平顺性，为此，德国和中国对时速为200公里的高速铁路轨道制定了较高的精度标准。

然而，高速铁路自有的一套完整的控制测量系统中，我国高速铁路平面控制网采用了三个等级，即为：一级控制网（CPI）、二级控制网（CPII）、三级控制网（CPIII）。

CPI控制网主要为勘测、施工、运营维护提供坐标基础，也叫基础平面控制网，是属于最高一级的控制网，沿线路走线布设，CPI的测设一般采用GPS静态测量相对定位原理建立的，属于线路平面控制网起闭的基准。

CPI控制点一般为4KM左右布设一个单点，CPI控制点相邻的点之间一般尽可能通视，或者增加方向辅导点，以达到“三网合一”的目的。

二级控制网（CPII）主要为勘测施工提供控制基准，所以他又叫线路控制网，为勘测、施工阶段的线路平面控制和轨道控制网起闭的基准。

CPII控制点的相邻点之间的距离一般为800—1000千米，困难区域也不低于600米，网点在距离线路中线50—100米的范围内。

CPII控制网可以同时使用全站仪建立附合导线或者GPS静态测量两种形式布设。

它的测量精度为GPS C级网或者三等导线。

三级控制网（CPIII）主要是为无砟轨道的铺设和运营维护提供控制基准，所以他又叫轨道控制网。

CPIII控制点是沿着线路布设在路基两侧的接触网杆或者基础、桥梁防护墙、隧道边墙上。

CPIII控制网的布设是在CPI、CPII控制网的基础上进行的，控制点沿路两侧分布，约为50米~70米一对CPIII控制点。

浅析高速铁路CPIII控制网摘要：CPIII控制网作为高速铁路测量系统在高速铁路建设中是不可或缺的，其作用极为重要，本文从CPIII布网要求和网观测方法来阐述关键字：高速铁路CPIII控制网观测方法目前，高速铁路客运专线的建设正如火如荼的进行，高速度、高可靠性和旅客舒适度的要求对轨道的平顺性要求很高，且大多采用无砟轨道铺设，这对各等级测量提出了更高要求。

CPIII控制网作为高速铁路测量系统的一部分，其作用极为重要。

1、高速铁路控制网的构成高速铁路平面控制网一般由四级构成，分别为CP0框架基准网、CPI基础平面控制网、CPⅡ线路控制网和CPIII控制网。

2、CPIII布网要求CPⅢ控制点距离布置一般为60 m左右，且不应大于80 m, 离线路中线3-4米，且应成对布设。

CPⅢ控制点布设高度应比轨道面高度高30cm左右。

2. 1桥梁段CPⅢ控制点的布设桥梁段CPⅢ控制点的布设可直接在梁固定端的防撞墙顶面，对于标准32米简支箱梁每两孔布置一对CPⅢ点，相邻两对CPⅢ点在里程上相距约64米；24米简支箱梁每两孔布置一对CPⅢ点，相邻两对CPⅢ点在里程上相距约49米，对于32+48+32的连续梁布置形式可与32米简支箱梁相同；对于40+64+40米连续梁，在每孔梁的固定端设置CPⅢ点对；对于64+100+64米的连续梁，在64米跨固定端防撞墙处布置CPⅢ点，100米跨的在跨中和固定端布置CPⅢ点；其他类型的梁按不大于80米间距布置CPⅢ点。

2. 2路基段CPⅢ控制点的布设路基段CPⅢ可直接布置在接触网支柱上，若接触网未完成施工，在线路两侧的接触网底座上使用钢筋混凝土成对浇筑CPⅢ基桩，基桩直径25厘米为宜，基桩顶面高于外轨轨顶面30厘米左右，若接触网已完成施工，则可直接布置在接触网支柱上，相邻两对CPⅢ基桩在里程上相距约50米，待基桩稳定后，在基桩顶面埋设，布置在接触网支柱上有以下几个优点：（1）接触网支柱的基础安全稳定（2）点位不易遭受破坏（3）未来可用的控制点均匀分布在线路上（每隔50m）（4）可以在线路两侧布置标记点2. 3隧道CPⅢ控制点的布设隧道里一般布置在电缆槽顶面以上50~80厘米左右的边墙内衬上，相邻CP Ⅲ点对相距60米左右。

高速铁路轨道控制网（CPIII）测量施工工法高速铁路轨道控制网（CPIII）测量施工工法一、前言随着高速铁路的快速发展，轨道控制技术逐渐成为关注的焦点。

高速铁路轨道控制网(CPIII)是一种集测量和施工于一体的先进技术，可以提高施工的准确性和效率。

本文将详细介绍CPIII测量施工工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及相关工程实例。

二、工法特点CPIII测量施工工法具有以下特点：精度高、工作效率高、设计合理、质量可控、施工周期短、可行性强等。

三、适应范围CPIII测量施工工法适用于各种高速铁路的轨道施工，包括新建线路、改建线路和维修线路等，并且适用于不同地形、不同路段、不同环境等多种施工条件。

四、工艺原理CPIII测量施工工法的工艺原理主要包括：测量控制网的建立、轨道线形设计与施工、轨道试验整形等。

具体而言，通过建立高精度的控制网，采取先进的测量技术和控制方法，实现轨道线形的合理设计和精确施工。

五、施工工艺CPIII测量施工工法的施工工艺分为多个阶段，包括控制网建立、轨道分解、轨枕设置、轨道连接、轨道整形等。

每个阶段都有具体的施工步骤和要求，通过统一的施工标准和流程，保证施工质量和效率。

六、劳动组织CPIII测量施工工法的劳动组织涉及多个工种，包括测量员、施工人员、机具操作人员等。

在施工过程中，需要合理安排劳动力的配置，确保施工的顺利进行。

七、机具设备CPIII测量施工工法需要使用一系列的机具设备，包括测量仪器、施工设备、机械工具等。

这些机具设备应具备适应工法要求的特点和性能，并且需要经过正确的使用和维护，以确保施工质量。

八、质量控制CPIII测量施工工法的质量控制主要包括：施工前的质量检查和验收、施工过程中的质量控制和检测、施工后的质量评估和总结等。

通过制定严格的质量控制标准和流程，确保施工过程中的质量达到设计要求。

九、安全措施CPIII测量施工工法的安全措施主要包括：施工人员的安全培训和教育、施工现场的安全管理和监督、施工过程中的安全防护和风险控制等。

高速铁路CPIII精测控制网的布设和测量发布日期：2012-03-09 来源：网络作者：未知浏览次数：871 高速铁路控制网精度控制标准为保证旅客列车高速运行时的安全性和舒适度，铁路轨道的平顺度是重要指标。

轨道平顺度包含线路方向和纵向方向两个分量，线路方向的不平顺是指钢轨头内侧与钢轨方向垂直的凸凹不平顺。

高速铁路平顺度要求在线路方向每10米弦实测正矢与理论正矢之差为2毫米。

线路平顺度的要求和控制测量的精度有一定的关系，对于线路形状来说，平顺度只是一种局部误差。

不能依线路平顺度的要求作为控制测量的精度标准。

因为，平顺度对线路位置误差的影响有积累性和扩大的趋势，当实际线路偏离设计位置很远时，线路仍旧可以满足平顺度要求。

1.1短波平顺度对线路位置的影响现以直线线路讨论，当在10米处产生2㎜不平顺度时，线路将出现转折角为（82.5″），直线B移至B′点。

每个不平顺度具有偶然性，因此，由各段不平顺度产生的点位移按偶然误差计算，设AB为150米，则 =127㎜。

短波不平顺累计误差示意图1.2 长波平顺度对线路位置的影响长波平顺度要求，150米处不大于10㎜，当在150米处产生10㎜不平顺度时，线路将出现转折角为（27.5″）。

设AB为900米，则 Mβ=147㎜。

虽然如此，如果仅仅控制轨道的平顺度，在达到要求的情况下，轨道的整体线形总是不能保证。

由上可知，在客运专线无砟轨道的施工过程当中，仅仅控制轨道的平顺度是不够的，我们还需要建立无砟轨道施工测量控制网来实现轨道的总体线形的正确。

1.3 CPⅠ和CPⅡ误差计算通过无砟轨道施工中轨道对平顺度的相关要求，我们可以反推出CPⅠ和CPⅡ控制网的相关精度要求。

CPⅠ和CPⅡ最弱点的横向中误差计算按导线测量方法，计算最弱点的横向中误差公式为：《客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定》中要求的各级平面控制网布网要求如下表所示：对于CPⅡ，取S=800m，则可计算得 M K=3.7㎜；对于CPⅠ，取S=4000m，则可计算得 M K=11.6㎜。

高速铁路无砟轨道控制网（CPIII）平面测量技术谢辉，汪君（中铁大桥局集团一公司，河南郑州，450053）摘要：为适应高速铁路无砟轨道高平顺性、高稳定性的要求，保障高速行车安全，如何做好测量控制工作，为线上工程提供可靠性强、精度高的控制网成为新的课题，轨道控制网（CPIII）的引入是解决这一问题的关键。

关键词：平顺搭接1、CPIII控制网的特点CPIII是高速铁路精测网的第三级控制网，主要为无砟轨道铺设和运营维护提供控制基准。

1.1 全新的作业方式CPIII采用自由测站边角交会这一全新作业方式进行测量，比较普通控制网（有已知边）的测量，CPIII测量没有已知边提供起算数据，它通过作业过程中涵盖CPII或者CPI的自由交会来确定设站坐标，从而解算出各个CPIII的坐标。

其测量距离短，网型繁杂，每个点的测量次数多，工作量十分庞大。

1.2 精度要求高为满足列车高速行驶时的安全性和舒适性，要求客运专线铁路必须具有极高的精确性和平顺性，这就要求CPIII的精度必须满足毫米级的要求，以便为调轨及维护工作提供可靠的依据。

在CPIII平面网中，要求方向观测中误差不大于1.8〞，距离观测中误差以及相邻点相对中误差均不大于1.0mm，可重复测量精度不大于3mm。

其中相邻点相对中误差是保证全网高平顺性最关键的精度指标。

因此必须使用具有马达驱动、自动照准和数据自动记录功能的现代化全站仪进行测量，其标称精度不应大于：1〞,1mm+2ppm。

如莱卡TCA2003，TCA1201，天宝TrimbleS6等。

1.3 施测难度大，工作量大CPIII测量对环境要求很高，光线、气压、温度、粉尘、车辆行驶都能对测量产生影响，使测站数据作废，加之网型紧密，测站数多，每个CPIII点（包括已知的CPII或者CPI点）都要至少测量3次，对一条线路来说任务相当繁重。

1.4 自动化程度高、可靠性强由于采用了具有自动照准、自动记录、自动计算的全站仪进行观测，所以CPIII测量过程的自动化程度较高，操作相对简便。

客运专线无砟轨道CPIII精密控制网测量的工艺原理是测量出CPIII控制点的坐标和高程.2.1 CPⅢ控制网布设基桩控制网（CPⅢ）是在基础平面控制网（CPI）和线路控制网（CPII）的基础上发展的为铺设无砟轨道提供控制基础的第三级控制网，各级控制网的相互关系图2.1所示：图2.1 CPⅢ控制点平面布设图具体根据路基断、隧道段、桥梁段分别布设（图2.2）。

图2.2 CPⅢ控制点在桥梁、路基、隧道布设示意图2.2 平面控制网施测2.2.1 CPⅢ平面测量方法CPⅢ控制网数据采集采用自由设站边角联合观测方法，即：采用全站仪自由设站的测量模式对相邻的多个CPⅢ控制点进行多个测回的采集CPⅢ控制点的方向和边长信息。

对于相邻测站，将重复观测3~4对CPⅢ点，以保证每个CPⅢ点都能被至少三组不相关的观测量所确定，从而可使相邻CPⅢ控制点之间达到极高的相对精度，满足无砟轨道铺设高平顺性的要求。

其测量布网形式如图2.3、2.4 所示。

图2.3 8 个棱镜60m设站图2.4 12 个棱镜120m设站CPⅢ测量布网形式有8个棱镜60m 设站和12个棱镜120m设站两种形式。

前者每个CPⅢ点可由4 次不相关的观测确定、多余观测多，但观测效率较低；后者每个CPⅢ点被3次不相关的观测确定、观测效率较高，两种CPⅢ测量模式均可满足轨道铺设高平顺性的要求。

2.2.2 与上一级控制网的联测CPⅢ控制网应纳入CPⅠ/ CPⅡ控制网解算，当与上一级控制网的联测时，CPⅢ控制网应每隔600m左右（400～800m）联测一个CPⅠ/CPⅡ或加密控制点，与上一级CPⅠ、CPⅡ控制点联测时，应至少通过2个自由测站或2个CPⅢ点进行联测。

2.3 高程控制网施测CPⅢ控制点水准测量按精密水准测量的要求进行施测。

CPⅢ控制点高程测量工作在CPⅢ平面测量完成后进行，并起闭于二等水准基点，且一个测段应至少与3 个二等水准点进行联测，以形成检核。

联测时，往测以轨道一侧的CPⅢ水准点为主线贯通水准测量，另一侧的CPⅢ水准点在进行贯通水准测量摆站时就近观测；返测以另一侧的CPⅢ水准点为主线贯通水准测量，对侧的水准点在摆站时就近联测。

CPIII的概念高速客运专线现在一般是采用无砟轨道路线的建设，无砟轨道有诸多特点，如：良好的轨道稳定性、连续性和平顺性；良好的结构耐久性和少维修性；公务养护、维修设施减少；轨道道砟需求减少；避免了列车在速行驶时轨道道砟飞溅造成危险的情况；减少线下工程投资等等。

而对于高速铁路无砟轨道建设，传统的铁路测量的方法不能满足高速铁路的测量精度要求了，因为高速铁路铺设无砟轨道精度要求高、要求严。

所以高速铁路有自己特有的一套测量技术体系。

为了适应客运专线铁路高速行车的平顺性、舒适性，高速铁路必须具有较高的平顺性，为此，德国和中国对时速为200公里的高速铁路轨道制定了较高的精度标准。

然而，高速铁路自有的一套完整的控制测量系统中，我国高速铁路平面控制网采用了三个等级，即为：一级控制网（CPI）、二级控制网（CPII）、三级控制网（CPIII）。

CPI控制网主要为勘测、施工、运营维护提供坐标基础，也叫基础平面控制网，是属于最高一级的控制网，沿线路走线布设，CPI的测设一般采用GPS静态测量相对定位原理建立的，属于线路平面控制网起闭的基准。

CPI控制点一般为4KM左右布设一个单点，CPI控制点相邻的点之间一般尽可能通视，或者增加方向辅导点，以达到“三网合一”的目的。

二级控制网（CPII）主要为勘测施工提供控制基准，所以他又叫线路控制网，为勘测、施工阶段的线路平面控制和轨道控制网起闭的基准。

CPII控制点的相邻点之间的距离一般为800—1000千米，困难区域也不低于600米，网点在距离线路中线50—100米的范围内。

CPII控制网可以同时使用全站仪建立附合导线或者GPS静态测量两种形式布设。

它的测量精度为GPS C级网或者三等导线。

三级控制网（CPIII）主要是为无砟轨道的铺设和运营维护提供控制基准，所以他又叫轨道控制网。

CPIII控制点是沿着线路布设在路基两侧的接触网杆或者基础、桥梁防护墙、隧道边墙上。

CPIII控制网的布设是在CPI、CPII控制网的基础上进行的，控制点沿路两侧分布，约为50米~70米一对CPIII控制点。