哈尔滨地铁集团有限公司黑龙江省哈尔滨市150000
摘要：随着社会经济的不断发展，我国城市轨道交通工程也得到了快速发展，测量工作作为工程建设的基础，贯穿于轨道交通路线建设的各个环节对整个轨道工程有着重要的作用。但在城市轨道交通大规模建设过程中，导致的测量控制网衔接性存在诸多问题。本文对轨道交通新建线路与既有线路的衔接测量进行研究，以供参考。
关键词：轨道交通；新建线路；既有线路；衔接测量
1轨道交通线路衔接测量工作要点
1.1建立测量控制网
1.1.1投影长度变形的计算
高速铁路坐标系统的选择应以投影长度变形不大于10mm/km为原则。实测距离首先归算到参考椭球面上，再由参考椭球面上的边长归算到高斯投影面上，地面距离经过两次改正。高斯投影面上的长度与地面长度之差称之为长度综合变形，一般通过选择合适的中央子午线和高程面，把测区长度综合变形限制在一定范围内，以满足工程测量的要求。
1.1.2铁路坐标系统的确定
根据新建铁路线路平面位置、线路高程、桥梁工程、隧道工程、站场枢纽工程、既有铁路工程等情况，测量人员沿铁路线路采集适当数量的平面及高程点，计算不同投影面上线路各位置的长度投影变形值。依据长度变形限值标准，将铁路线路划分为不同的坐标分带区域。坐标分带分界线应设置在便于施工的位置，一般设置在路基地段，坐标分带分界线不应设置在桥梁、隧道、车站及曲线上。铁路工程平面坐标系统一般采用国家坐标系统或工程独立坐标系统，桥梁、隧道可以采用工程独立坐标系统。
1.1.3测量控制网的建立
轨道交通路线需要建立测量控制网，首先建立框架网CP0，然后分三级建立基础平面控制网CPⅠ、线路控制网CPⅡ及轨道控制网CPⅢ；CPⅠ按照点对布设（二等网），点对间距不大于4km；CPⅡ按照单点布设（三等网），点间距离600~800m；CPⅢ按照点对布设，点对间距50-70m。采用静态GPS测量、全站仪测量的方式采集测量数据。对观测数据进行同步环、异步环、重复基线计算检核。采用GPS快速精密星历，用精密解算软件计算框架网。以CP0为控制点进行约束平差，计算CPⅠ和CPⅡ点成果。
1.2控制网的衔接测量
为了与既有轨道控制网衔接，新建轨道路线建立测量控制网时，首先建立框架网CP0，将邻近高铁建网时采用的国家控制点一并纳入，在线路两端连接相邻铁路的多个CP0控制点。CPⅠ和CPⅡ建网时，对于相邻铁路的CPⅠ和CPⅡ控制点，按照同等级同方法进行联测并测量轨道中心坐标进行检查。若相邻铁路测量控制网采用的参考椭球相同，框架网CP0加入邻近线路采用的国家约束点及相邻的CP0点，进行约束平差计算，若控制点兼容性良好，各项测量限差满足要求，测量精度满足规范，则说明相邻铁路的控制网精度高，衔接良好。对相邻铁路的控制点进行坐标转换，完成铁路线路连接工作。若相邻铁路测量控制网采用的参考椭球相同，但控制点不兼容，或者采用的参考椭球不相同，说明两个测量控制网系统不一致，新建铁路应单独建立CP0、CPⅠ、CPⅡ控制网，联测邻近线路采用的国家约束点及邻近的CP0、CPⅠ、CPⅡ控制点，计算相邻控制网公共边的长度及其方位角并进行检查比较。
2轨道交通新建线路与既有线路的衔接测量实践
2.1工程概况
某城郊铁路一期工程控制测量项目，区间北侧与既有地铁线衔接，为了使线路与既有结构和轨道顺利衔接，需要对衔接处进行衔接测量。车站始发井距离衔接处1000m，接收处设风井一座，距离衔接处150m。
2.2地面控制点连测
地面控制点分为平面和高程2个部分，平面控制点包括首级GPS控制点和精密导线点，高程控制点包括轨道交通一、二等水准控制。地面控制网布网根据线路延伸和新老线路交叉状况，在线路延伸和交叉地段，布设2个以上的重合控制点。该项目控制网在工程开始前已按照线路走向和规范要求进行布设控制点，新建城郊铁路一期工程在衔接段与既有地铁2#线共用2个GPS控制点和轨道交通一等水准点。在工程开始前对区间地上控制点进行复测，复测按照规范要求进行。
2.3联系测量
2.3.1接收井平面联系测量
以复测平差后的精密导线点为起算点，布设附合导线至近井点，近井导线按照规范要求进行。以地上近井导线为起算边，采用一井定向方法，在风井内悬挂二根钢丝组成联系三角形，每次定向独立进行3次，取3次平均值作为定向成果。
2.3.2始发井平面联系测量
在车站两端竖井分别悬挂钢丝，地上布设导线至近井点，在近井点设站观测钢丝，地下用导线连接钢丝，构成两并定向图形将坐标和方位传递至地下，导线测量观测技术要求同精密导线。
2.3.3高程联系测量
分别在始发井和接收井进行高程联系测量，起算数据采用连测过的高程控制点。高程联系测量包括地面近井水准、地下近井水准和高程传递部分。
2.3.4既有结构测量
既有结构测量应在相邻新建工程开工前进行，以联系测量传递至地下的控制点为起算数据，采用双极坐标法对既有结构和轨道进行测量，验证控制点与既有结构、轨道的符合性。当实测坐标与设计坐标偏差满足相关要求时，可以认为新建线路控制点与既有结构、轨道坐标系统一致，满足线路衔接要求。当坐标偏差较大时，将数据提交建设单位和设计单位，为盾构区间的线路调整提供依据。
2.4地下控制测量
在新建线路与既有结构贯通后，须进行平面和高程贯通测量，贯通测量整体平差后控制点为后续的断面测量和铺轨控制基标测设提供依据。既有结构内采用轨道控制基标作为起算依据，或采用轨道分中后的线路设计值作为起算依据。采用控制基标作为起算依据时，应验证控制基标与既有轨道的相对关系是否满足相关要求。新建线路车站或竖井采用联系测量传递的地下控制点作为起算数据，进行贯通平差。
2.5精度估算
首先，地面控制点采用GPS直接测定，以规范中相邻点的相对点位中误差代替，取值为±10mm。其次，始发井采用两井定向方法进行联系测量，一次定向中误差为±8”，贯通前地下起始边联系测量独立进行3次，这时基线边方位角误差为±4.6”，始发井基线至连接点约1000m，接收井基线至连接点约150m，接收井基线边方位角误差引起的在贯通横向误差为±0.022m，接收井采用一井定向联系测量引起的接收钢环中误差为±0.003m。其三，该隧道为直伸形，地下洞内导线测量引起的横向中误差为±0.007m。
综合地面控制测量、联系测量及地下控制测量的精度，衔接点相对于已知点的测量中误差约为±25.3mm，本区间既有结构实测坐标与设计坐标的偏差值为20mm，从而推算既有结构相对始发井的贯通测量误差为±70.6mm，完全满足规范贯通精度要求。
结束语
综上所述，在当前社会与经济发展的过程中，城市轨道工程发挥出重要的作用，新旧轨道路线衔接测量工作占据着重要的地位，为城市轨道工程的更好发展做出了保证。为更好地对城市轨道工程进行研究，就需要相关领域的人才共同参与进来，为我国城市轨道工程发展做出贡献。
参考文献：
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