摘要：随着城市轨道交通建设向城际交通发展，地铁列车运行时速也大大提高，轨道工程面对列车运行平顺性和乘坐舒适性等方面有了更高的要求，而传统铺轨基标的测量方法很难满足轨道高平顺性和高稳定性的要求。通过将高铁ＣＰＩＩＩ测量技术结合无砟轨道铺轨测量、轨道精调检测等技术引入到城市地铁的轨道施工中，研究了城市地铁轨道施工中ＣＰＩＩＩ控制网的布设、观测和数据处理方法，提出了基于ＣＰＩＩＩ测量技术的整体道床轨排粗调、轨排精调、轨道精调技术，并在南京地铁某城际线轨道工程实例中加以验证。
关键词：CPIII；地铁轨道；施工测量技术
1传统的轨道工程铺轨工艺
传统的轨道工程铺轨工艺是以铺轨基标为基准，以道尺、弦线等工具进行轨道线性与几何尺寸的调校。在我公司承担的南京地铁市区某线工程中，就采用了铺轨基标的方式指导轨道铺设。施工过程中，按照设计提供铺轨综合图里程要求，结合现场情况先设置控制基标在土建结构底部对应里程处线路外侧。直线段按照１２０ｍ间隔埋设控制基标，曲线段除了在各曲线要素点均需要埋设外，曲线上还需要按照６０ｍ间隔设置。控制基标的平面检测，即控制基标之间、控制基标与控制点之间的边长和角度关系采用高精度全站仪进行测量；控制基标的高程检测，利用几何水准的方法，在高程控制点间布设符合水准路线，控制基标作为待定点进行测量。经过严密平差后，获得控制基标的三维坐标，并根据实测值调整控制基标位置，直至与设计值较差满足规范要求。
在控制基标检测满足设计及规范要求后，按照５ｍ间距布设加密基标，通过控制基标确定每个加密基标相对于设计线路在平面和高程两个方向的关系。最终的轨道铺设可通过加密基标辅以简单的道尺、弦线等简单工具现场操作。
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图１ 轨道动态检测波形
从轨道动态检测波形图中可以看到，在该段里程范围内轨道动态检测实测高低最大为＋２．６３ｍｍ，长波最大峰值为５．６１ｍｍ，可以满足设计要求最高８０ｋｍ／ｈ轨道平顺度要求。通过工程实践总结，传统基标铺轨具有直观、易操作等优点，但也存在以下缺点：①铺轨测量精度相对较低，对铺设１００ｋｍ／ｈ及以上时速要求的无砟轨道的线路平顺性要求难以达到；②完成铺轨后由于原高等级控制点和大多数基标在轨道施工过程中都被破坏，进行点位恢复需要增加大量测量工作，同时由于现场条件所限，重新从地面引测恢复的基标成果精度较低，给运营期间后轨道管养以及开展结构监测等工作造成困难。针对以上不足，本文将在高铁施工中广泛使用“ＣＰＩＩＩ测量技术”与“轨道精调技术”应用到城市轨道交通工程中，在铺轨施工前后各阶段为轨道的定位提供测量基准，并通过工程实践体现了新方法的应用效果。
2ＣＰＩＩＩ控制测量
2.1ＣＰＩＩＩ控制点的布设
相对于高铁，地铁轨道的曲线半径较小，考虑到通视条件，ＣＰＩＩＩ控制点埋设时每６０ｍ左右成对布设在隧道侧壁上，高度大致在１ｍ左右。曲线要素位置优先考虑，相邻边长最长不大于６０ｍ，当通视条件受限时相邻边长最短不小于２０ｍ。
2.2ＣＰＩＩＩ平面控制测量
参照高铁ＣＰＩＩＩ平面测量要求，在本工程ＣＰＩＩＩ平面控制网测量中均采用具有ＡＴＲ功能的ＬｅｉｃａＴＳ５０高精度全站仪配套多测回软件开展。内业处理采用专用ＣＰＩＩＩ数据处理软件，该软件具有导入自动观测的数据、粗差剔除、导入控制点数据、网图显示、精度评定等功能。
2.3ＣＰＩＩＩ高程控制测量
地铁ＣＰＩＩＩ网高程控制网以车站内水准基点为起算数据，按照矩形环单程水准线路构建高程控制网，在实测过程中采用二等水准方法进行观测。
3工程实例
南京地铁某城际线工程途径江宁区和溧水区，线路起于既有机场线禄口机场预留盾构始发井，新建机场东站，向溧水方向，至无想山站。该城际线工程全长３０．１６ｋｍ，共设置１０座车站。本文以该城际线的一个盾构隧道区间为例开展ＣＰＩＩＩ在城市轨道交通中的应用，该区间含直线段与曲线段，平面与高程均与车站高级点联测。
3.1 ＣＰＩＩＩ点的埋设方案
本工程中，ＣＰＩＩＩ测量标志采用ＣＰＩＩＩ定制测量标志，预埋件、棱镜、连接杆安装精度小于０．３ｍｍ。
在现场作业前，需对预埋件、连接杆等设备的匹配性进行检测，筛选出匹配性较好的配件，进行逐一编号，标注标记，为后续工作开展做好基础工作。隧道内的ＣＰＩＩＩ控制点埋设在隧道两侧侧墙上。ＣＰＩＩＩ控制点埋设时，选定点位埋设位置，使用电锤按照埋设要求角度进行钻孔，清理孔内垃圾，注入植筋胶，最后将预埋件塞入孔内，待植筋胶凝固，插入连接杆检查预埋件埋设是否稳固。车站内的ＣＰＩＩＩ控制点埋设时，外墙一侧可以直接埋设在侧墙混凝土结构上，高度为１ｍ左右。车站内靠站台一侧可埋设在站台板侧面不影响屏蔽门安装的位置即可。
3.2轨排粗调方案
轨排在支撑面上组装到一定长度后对轨排进行粗调，在本工程施工过程中采用轨检小车现场跟踪测量，实时指导轨排粗调定位。轨排中线需要调整到满足与中线偏差不大于２ｍｍ要求；轨排标高需要对每个点都进行调整调整，要求经过粗调后的轨道高程与设计值偏差误差满足－５～０ｍｍ要求。
3.3轨排精调方案
轨排精调是在轨道粗调工作完成的基础上开展，通过增加精调件对轨排进行调整，但由于精调件的调整幅度较小，因此要求粗调工作应达到一定的要求，才能提高精调的效率和保证精调的质量，
本工程将粗调和精调两道工序严格分开。轨排精调开展过程中，可将设计方提供的线路曲线要素提前导入电脑，同时将ＣＰＩＩＩ点成果导入至全站仪中，完成所使用的《轨道精调测量系统》的各项设置后，即可对粗调已完成的轨道开展精调工作。
3.4轨道精调方案
本工程轨道精调是在整个标段轨道浇筑完成之后统一实施的。其测量方法与轨排精调基本一致。首先将通过配套软件《轨道精调测量系统》得到的调整数据打印成册；然后技术人员用石笔在每个需要调整的扣件处进行标注，最后使用垫片在扣件处根据需要的幅度进行微调。
3.5 轨道平顺性检测
为了检测并验证精调后的轨道平顺性，对轨道平顺性分别进行静态检测和动态检测。轨道静态检测用自动全站仪进行，主要对轨距、水平、高低和轨向进行检测（表１－２）。
轨道静态检测成果表明轨道所处空间位置已达到设计及规范要求。但轨道最终的平顺性表现，是要在车辆运行状态施加了各类静荷载和动荷载联合作用下的体现的。因此轨道动态检测通常采用轨检车进行检查，通过机车在轨道上行驶，检查轨道在机车运行情况下所施加的荷载条件下的轨道永久和弹性变形的情况。在本工程的动态检测过程中，使用轨检列车在轨道区间进行平顺性检测。
结束语
地铁轨道作为直接承载列车的载体，其施工质量直接影响到列车运行的安全性与乘客乘坐的舒适性。因此，保证轨道的高平顺性与精确的几何尺寸是轨道施工测量的重点与难点。
参考文献
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