CPⅢ精密測量技術(shù)在現(xiàn)代有軌電車軌道施工及運營中的應(yīng)用

王穩(wěn)

（中鐵重工有限公司，湖北 武漢430063）

1 工程概況

大漢陽地區(qū)現(xiàn)代有軌電車試驗線（運營之后改名為“武漢車都現(xiàn)代有軌電車T1 線”）為華中地區(qū)首條現(xiàn)代有軌電車，位于武漢經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)，西起黃陵官蓮湖路站，沿鳳凰大道、硃薛路、全力三路、后官湖大道、車城西路、沌陽大道、東風(fēng)大道行走，東至東風(fēng)大道，線路全長約16.8 公里。采用60R2 槽型鋼軌無縫線路整體道床結(jié)構(gòu)，道岔采用60R2-6#槽型鋼軌及混凝土岔枕，設(shè)鋼結(jié)構(gòu)車站23 座，均為地面站，平均站間距0.8km。全線設(shè)官蓮湖車輛段一處，車輛基地內(nèi)軌道線路8.78Km。如圖1 所示為線路走向。

圖1 線路走向圖

官蓮湖車輛基地除試車線外采用50kg/m 鋼軌，道岔為50kg/m 鋼軌3 號/6#道岔及混凝土岔枕，最小曲線半徑25m。車輛基地庫外為碎石道床，軌道結(jié)構(gòu)高度617mm，最大高度795mm,邊坡為1:1.75，庫內(nèi)為整體道床，軌道結(jié)構(gòu)高度500mm。正線鋼軌采用柔性包裹材料，在道口處包裹材料及扣件罩進行加強。正線道口采用瀝青澆筑，與既有公路標高平齊，與鋼軌相鄰兩側(cè)設(shè)置過渡縫，采用聚氨酯材料填充。橋梁承軌臺線路采用WG 型小阻力扣件，地面線路采用WG 型普通彈條扣件；車輛基地庫內(nèi)鋼軌采用橡膠嵌條，庫外道口采用橡膠道口板。正線與車輛基地之間設(shè)置出入場線，60R2-6#槽型鋼軌與50kg/m工字鋼軌采用異形接頭鋁熱焊接。

現(xiàn)代有軌電車多布局于城市或市郊，施工條件受路面交通環(huán)境影響，本文主要探討通過應(yīng)用CPⅢ精密測量技術(shù)，提高現(xiàn)代有軌電車軌道在施工及運營中的幾何尺寸精度。

2 軌道施工方法

2.1 軌道施工

結(jié)合大漢陽地區(qū)現(xiàn)代有軌電車試驗線現(xiàn)場施工條件，由于線路大多設(shè)置于既有公路中間，沿線平交道口較多，途徑學(xué)校、社區(qū)、工廠、軍事單位，上跨京珠高速、下穿四環(huán)線、東風(fēng)高架等，不適宜大型機械化作業(yè)，而是采用鋼廠軋制25 米長度標準軌，運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進行人工鋪設(shè)，然后用專用可調(diào)撐桿進行固定，通過測量設(shè)備進行精密調(diào)整，澆筑混凝土之后進行焊接。其中測量貫穿于整個軌道施工過程中，對軌道的施工質(zhì)量起關(guān)鍵性作用。主要施工步驟如圖2 所示。

圖2 軌道主要施工流程

2.2 測量施工

線路沿線根據(jù)地形設(shè)置不同的縱坡，全線小半徑曲線（R≤200m）多達15 處，其中R≤50m 有7 處，小半徑曲線總長度約3.2km，施工難度極大。經(jīng)過綜合考慮，最終選擇CPⅢ精密測量技術(shù)作為本線路的軌道施工及運營維保的測量方法。CPⅢ測量技術(shù)從國外引進，在國內(nèi)發(fā)展日趨完善，特別在高鐵和地鐵中應(yīng)用廣泛，并逐漸被推廣到有軌電車。圖3 為測量施工。

圖4 擬合軟件處理測量數(shù)據(jù)

2.2.1 控制網(wǎng)

平面控制網(wǎng)測量數(shù)據(jù)處理→二等水準外業(yè)測量→二等水準數(shù)據(jù)處理→CPⅢ平面控制網(wǎng)觀測及數(shù)據(jù)處理→CPⅢ高程控制網(wǎng)觀測及數(shù)據(jù)處理。

2.2.2 長軌測量

數(shù)據(jù)輸入→儀器檢?！緝x設(shè)站→精調(diào)軌檢小車安裝→數(shù)據(jù)采集→調(diào)整量計算→調(diào)整→檢查→測量報告。

通過測量報告指導(dǎo)軌道調(diào)整施工或運營維修施工。

圖3 軌道精調(diào)測量施工

3 CPⅢ測量應(yīng)用創(chuàng)新點

3.1 CPⅢ樁點布設(shè)

大漢陽地區(qū)現(xiàn)代有軌電車試驗線設(shè)置有很多小半徑曲線平交道口段，軌道兩側(cè)全部是瀝青路面，傳統(tǒng)的混凝土樁點無法進行成品保護，無法實現(xiàn)連續(xù)采集數(shù)據(jù)測量；另外線路轉(zhuǎn)彎道口兩側(cè)建筑物密集，測量受視線遮擋，針對以上問題，采用水鉆布孔，同時增加保護蓋的方式進行，這樣對于比較長的道口可以進行樁點加密，實現(xiàn)CPⅢ樁點在小半徑線路中的布設(shè)與保護，最終為施工長軌精調(diào)測量以及后期運營維保測量提供比較牢靠的樁點。

3.2 非連續(xù)線路搭接

城市有軌電車軌道鋪設(shè)不同于高鐵和地鐵，受現(xiàn)場環(huán)境干擾較多。由于各種地面環(huán)境影響會造成軌道鋪設(shè)工作面經(jīng)常中斷，這樣往往會導(dǎo)致很多樁點采集的數(shù)據(jù)無法使用。在可能影響的區(qū)域通過提前增設(shè)CPⅡ樁點，采用通過整網(wǎng)布置的方式，由CPⅡ約束整個網(wǎng)型，從而實現(xiàn)在非連續(xù)施工線路中CPⅢ樁點的搭接。

3.3 使用CPⅢ非標桿件

城市現(xiàn)代有軌電車線路設(shè)計的縱坡是不斷變化的，由于CPⅢ樁點布設(shè)的位置和高度都有相應(yīng)要求，只能設(shè)置在軌行區(qū)內(nèi)，同時不能超過軌道侵限要求，這樣導(dǎo)致很多線路軌道無法采集數(shù)據(jù)測量。通過對CPⅢ桿件進行特制加長（非標件），在配合全站儀采集數(shù)據(jù)時對相應(yīng)尺寸進行調(diào)整，實現(xiàn)受影響軌道線路施工中保證CPⅢ測量精度。

3.4 擬合軟件的應(yīng)用

CPⅢ精密測量技術(shù)通過CPⅢ和全站儀配合軌檢小車，采集軌道幾何尺寸數(shù)據(jù)，通過儀器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成所需要的測量數(shù)據(jù)，然后通過專業(yè)軟件進行分析比較，數(shù)據(jù)處理、匯總，是一個比較繁瑣的過程。特別對于長軌精調(diào)及后期運營過程中，擬合軟件的使用，不僅可以提高數(shù)據(jù)分析效率，還可以減少軌道維護調(diào)整量，提高長軌精調(diào)和運營期間軌道維保效率，如圖4 所示。

4 結(jié)論

大漢陽地區(qū)現(xiàn)代有軌電車試驗線開通運營3 年多來，整個軌道線路的運營維保測量一直采用CPⅢ精密測量技術(shù)，目前CPⅢ樁點成品保護完好，軌道測量效率高，軌道運營維保精度準確。為有軌電車的平順安全運營行駛增加了保障，也為國內(nèi)有軌電車軌道施工測量和運營測量提供借鑒。