【关键词】高速铁路；工地试验室；原则；验收；管理
前言
高速铁路工地试验室通常配备检测各种施工材料的设备仪器，如检测粗细骨料、钢材、混凝土、外加剂、砂浆等，而且为了满足高速铁路现场施工需求，工地试验室还配备了与试验检测相关的专业技术人员[1]。高速铁路建设项目招标文件明确规定每一个项目部必须设置一个以上的工地试验室，而且参与建设高速铁路的监理单位项目部需设置中心试验室，若铁路沿线地级市内未设置符合高速铁路建设项目招标要求的检测机构，该施工单位会在招标中遇到困难。
1.高速铁路工地试验室的特点与设置原则
1.1工地试验室的特点
工地试验室是高速铁路建设的重要组成部分，随着建设任务而设置，从设置初始该试验室就具有人员流动性大、临时性等特点。工地试验室中配置了各种检测设备仪器，试验人员利用科学先进的检测方式检验施工过程中所使用的材料，为施工过程质量控制提供科学、准确、真实、合法的检测数据，并为工程的竣工验收和移交提供全面反应工程质量状况的相关数据[2]。
1.2工地试验室的设置原则
高速铁路项目的成本、质量与工地试验室设置息息相关，为保证项目施工过程中的质量，必须充分发挥工地试验室具有的检测作用，在检测工作中，工地试验室的设置原则主要包括：（1）试验工作环境。工地试验室工作环境必须符合相关测试仪器安装条件要求，如温度、湿度、震动性、灰尘等，这也是精密试验仪器测试数据时的基本要求。（2）整合、优化资源。高速铁路建设工期紧、任务重、大标段作业，整合、优化配置资源，可降低高速铁路施工管理成本，例如，在施工过程中，合理规划配置GGTJ—xx标段各地试验室，根据标段特点在铁路沿线县城近水泥拌和站处设置中心试验室，可有效管理工地试验室。（3）服务现场。工地试验室服务现场有利于保证试验取样的一致性，试验室人员在施工现场取样检测已运到现场且经物资管理部门相关手续后的原材料，可保证检测样品的真实性以及检测报告的及时性、准确性。
2.高速铁路工地试验室项目验收评分
工地试验室检测工作是确保高速铁路建设项目质量管理的关键，所以，施工单位中标后应按照建设项目招标文件要求设置工地试验室，并实施相应的验收管理制度。高速铁路施工过程中，应在验收中提出需测试的试验数据，同时从一般项目与主控项目方面对验收情况进行评分。
2.1一般项目
工地试验室验收评分的一般项目主要包括：（1）是否根据高速铁路建设要求合理设置和布局工地试验室；（2）是否明确工地试验室人员岗位职责；（3）试验室人员是否规范操作；（4）是否配置齐全试验室办公设备；（5）是否配置齐全试验室各项设施，如排水、供电、消防等；（6）是否醒目规范试验室设备铭牌、标识；（7）是否贯彻落实试验室人员培训计划。
2.2主控项目
工地试验室具有一定的严肃性，系统、规范、准确的试验资料是全程控制高速铁路建设质量的根本保证。工地试验室验收评分的主控项目主要包括：（1）施工单位与监理单位的工地试验室设置资质证书应符合高速铁路建设项目招标文件要求；（2）工地试验室配置的仪器设备必须检定合格，而且检定机构检定标签、证书齐全，具有相应的检定资质；（3）工地试验室根据高速铁路建设项目招标文件与工作需求配备人员；（4）对于委外检测项目，必须经建设单位相关部门核备，并有相关资质证件。
3.高速铁路工地试验室管理措施
3.1加强工地试验室抽检
工地试验室应积极配合建设单位质量管理部门抽查工作，而且建设单位现场指挥部应将工地试验室管理当成部门职责，配备相关专业工程师负责落实建设单位工地试验室管理工作。工地试验室应积极配合质量安全监督部门检查工作，而且建设单位现场指挥部应配备专人整改落实管段内工程检查发现的问题，有针对性地分析并确定工程试验问题处理方案。加强工地试验室抽检的措施主要有：建设单位指挥部以每月抽查一次为巡查工地试验室的原则，抽查率为总工地试验室数量的40%；按比例抽查工地试验室，并结合指挥部单月安全质量检查，实现一季度内检查所有工地试验室；对工地试验室进行季度回避抽检，抽检项目包括材料报验单批复、平行检验等[3]。
3.2加强检查管理重点、难点、死角
高速铁路建设项目具有区域跨度大、气候差异大等特点，混凝土施工因此存在温度控制差异，例如佛山夏季施工时需采取降温措施，贵阳冬期施工时需采取防冻措施。这些差异特点给不同区域的工地试验室提出了更高要求，项目竣工交验是一项全方位验收工作，验收过程中必须加强检查易被忽视的工序、部位，以免出现管理死角问题，有效保证验收检查覆盖率。大型拌和站、高墩上同条件养护试件、拌和站养护室可供应多个单位工程，但由于特殊原因某些单位工程使用的并不是同一批材料，以致该工程所用材料存在诸多问题，如监理见证、平行检验频率等不足，相关建设单位必须有针对性地采取措施，才能有效保证检验频率。
3.3加强工地试验室人员培训和交流
在人才培养中，人员培训是根本途径，所以建设单位应有针对性地联合试验培训机构，开展高速铁路建设项目试验培训班，有效培养工地试验人才[4]。为提高工地试验室人员素质和工作积极性，建设单位可适当开展试验实际操作与理论技能大赛，达到“以赛促管、以赛促建”目的。在工地试验室管理中，交流会是传统管理形式，每一次交流会都是总结和提高试验室工作的机会，有利于检查和整改工作过程中存在的问题。建设单位与工地试验室人员交流沟通存在的问题，有利于纠正试验测试中出现的问题，从而提高项目试验报告的准确性。
4.小结
总之，工地试验室是一个现场检测机构，设置单位主要是施工单位或监理单位，对高速铁路建设项目而言，工地试验室的设置可满足其现场施工需求，从而保证施工的顺利开展和质量。在高速铁路建设项目管理中，工地试验室管理是其重要工作，加强工地试验室抽检，加强检查管理重点、难点、死角，加强工地试验室人员培训和交流，有利于保证高速铁路施工质量，从而促进高速铁路建设发展。
参考文献
[1]王喜全.交通工程工地试验室的建立与管理[J].中小企业管理与科技，2011（15）：58.
[2]朱红梅.浅谈铁路工程监理工地试验室的管理[J].中小企业管理与科技，2012（33）：41-42.
【abstract】GPS<>systemhasbeenwidelyusedinthelandsurvey,projectsurvey,aerialphotogrammetryandtopographicandotheraspects.Withthegreat-leap-forwarddevelopmentofdeepens,surveymeansandmethodsalsochangingGPStechnologyinrailwaytothemeasurementoftheapplication,isarevolutionaryrailwaymeasurementoftechnicalinnovation.ThispapersummarizestheGPSsysteminthemeasurementoftherailwayengineeringapplication.
【keywords】GPSpositioningsystem;Railwayengineering;Thesurvey;Application;idea
中图分类号：[TU198+.2]文献标识码：A文章编号：
近年来，随着我国经济建设的飞速发展，高速铁路的建设更加发展迅猛，这就对铁路工程测量提出了更高的要求。目前铁路测量中虽已采用电子全站仪等先进仪器设备，但其方法受横向通视和作业条件的限制，作业强度大，且效率低。如果采用常规方法，耗时费力而且需要大量的财力，难以满足铁路施工建设的需要。近年来，GPS技术发展迅速，其作业方法灵活，工作效率高，误差累积少，定位精度较高，在工程测量等领域迅速得到推广应用。当前，GPS技术在铁路控制测量、中线测设、开口线放样、征地线放样以及断面复测等方面，更能显示它的优越性。
1测量原理
GPS（GlobalPositioningSystem）即全球定位系统，是由美国建立的一个卫星导航定位系统，利用该系统，用户不但可以在全球范围内实现全天候、连续、实时的三维导航定位和测速；而且还可以进行高精度的时间传递和高精度的精密定位。它由三大部分组成：空间部分――GPS卫星、地面控制部分――地面监控系统、用户设备部分――GPS信号接收机；在GPS定位中，空间部分的GPS卫星发射测距信号和导航电文（导航电文中含有卫星的位置信息），用户用GPS接收机在某一时刻同时接收3颗以上的GPS卫星信号，测量出测站点（接收机天线中心）至3颗以上GPS卫星的距离并解算出该时刻GPS卫星的空间坐标，据此利用距离交会法解算出测站的位置。2GPS测量技术的优点GPS技术在铁路测量中的应用，是铁路测量的一项革命性的技术革新，它将对传统的作业理念予以更新。相对于常规的测量方法来讲，GPS测量有以下优点：
2.1测站之间无需通视。测站间相互通视一直是测量学的难题。GPS这一特点，使得选点更加灵活方便。但测站上空必须开阔，以使接收GPS卫星信号不受干扰。GPS静态定位技术和动态定位技术相结合的方法可以高效、高精度地完成铁路平面控制测量。2.2定位精度高。一般双频GPS接收机基线解精度为5mm+1ppm，而红外仪标称精度为5mm+5ppm，GPS测量精度与红外仪相当，但随着距离的增长，GPS测量优越性愈加突出。大量实验证明，在小于50公里的基线上，其相对定位精度可达12×10-6，而在100～500公里的基线上可达10-6～10-7。2.3观测时间短。采用GPS布设控制网时每个测站上的观测时间一般在30～40min左右，采用快速静态定位方法，观测时间更短。例如使用Timble4800GPS接收机的RTK法可在5s以内求得测点坐标。2.4提供三维坐标。GPS测量在精确测定观测站平面位置的同时，可以精确测定观测站的大地高程。2.5操作简便。GPS测量的自动化程度很高。目前GPS接收机已趋小型化和操作傻瓜化，观测人员只需将天线对中、整平，量取天线高打开电源即可进行自动观测，利用数据处理软件对数据进行处理即求得测点三维坐标。而其它观测工作如卫星的捕获，跟踪观测等均由仪器自动完成。2.6全天候作业。GPS观测可在任何地点，任何时间连续地进行，一般不受天气状况的影响。3GPS系统在实际测量工作中的应用3.1使用动态定位模式测量
实时动态(RTK)定位技术是以载波相位观测值为根据的实时差分GPS(RTDGPS)技术，它是GPS测量技术发展的一个新突破，在铁路工程中有广阔的应用前景。实时动态定位(RTK)系统由基准站和流动站组成，建立无线数据通讯是实时动态测量的保证。其原理是取点位精度较高的首级控制点作为基准点，安置一台接收机作为参考站，对卫星进行连续观测，流动站上的接收机在接收卫星信号的同时，通过无线电传输设备接收基准站上的观测数据，随机计算根据相对定位的原理实时计算显示出流动站的三维坐标和测量精度。这样用户就可以实时监测待测点的数据观测质量和基线解算结果的收敛情况，根据待测点的精度指标，确定观测时间，从而减少冗余观测，提高工作效率。实时动态(RTK)定位有快速静态定位和动态定位两种测量模式，动态定位测量前需要在一控制点上静止观测数分钟(有的仪器只需2～10s)进行初始化工作，之后流动站就可以按预定的采样间隔自动进行观测，并连同基准站的同步观测数据，实时确定采样点的空间位置。目前，其定位精度可以达到厘米级。
3.2使用静态或快速静态测量方法进行国家三角点加密在铁路和公路测量中，首级控制网用来控制线路走向，为下一流程测量提供方便，是等级相对较高的控制网。对于一般等级铁路，铁路测量规范没有规定要进行首级控制网测量。但是，现在国家三角点毁损严重，在使用全站仪进行导线测量时，往往30km之内，找不到国家三角点来进行联测。因此，首先要在较为稀少的国家三角点上，进行较高精度的补充加密测量，得到新的比国家三角点等级稍低的加密点，然后，铁路导线点再联测到加密的等级点。现在，公路测量、高速铁路测量中，规定了要进行首级控制网测量。
3.3碎部点测绘
应当说，无论是用动态GPS、还是用全站仪进行碎部测图，就碎部点坐标而言，其精度是保证的，而且有足够的精度余量。用动态GPS进行碎部测图时，由于卫星信号、天线外形影响，加之无法进行偏心观测，针对居民地和地物较多的大比例尺测区宜持保守态度。用全站仪采集碎部数据时应当根据使用的仪器及成图精度要求限制视线长度，对于大比例尺测图必要时还须进行偏心观测。
使用全站仪来进行加密测量，受客观因素影响较大，在自然条件比较恶劣的地区实施比较困难，其工作量将会十分巨大，因此常常用GPS静态或快速静态定位模式来测量。要求GPS接收机在每一流动站上，静止的进行观测。在观测过程中，同时接收基准站和卫星的同步观测数据，实时解算整周未知数和用户站的三维坐标，如果解算结果的变化趋于稳定，且其精度已满足设计要求，便可以结束实时观测。而采用RTK快速静态测量，单点定位只需要5-10min(随着技术的不断发展，定位时间还会缩短)，不及静态测量所需时间的五分之一，在铁路测量中可以代替全站仪完成导线测量等控制点加密工作。4结语GPS测量技术具有技术先进、外业进度快等优点，同时随着实践应用的摸索，在总结GPS铁路测量的新思路及科学操作方法和工作流程的基础上，我们可对有效的工作方法和作业流程制定相应的规范和细则，使之在外业测量中可操作性强，数据处理更方便。通过以上对GPS测量的应用事例的探讨及其设想，可以看出GPS在铁路工程的测量上具有很大的发展前景。
【关键词】高铁；测量技术
中图分类号：O4-34文献标识码：A
一、前言
高铁施工过程中，必须要对施工测量精度进行有效的控制，保证工程施工放样的精度，精度和安全性直接挂钩，随着高铁建设技术的提高，在精度方面的要求也越来越高，因此，必须要深入的研究高铁精密控制测量技术。
二、高速铁路精密控制测量体系的主要技术特点
首先确定了高速铁路精密控制网分级布设原则。第二，实现了三网合一。将原铁路工程测量规范中分别独立建立的勘察设计控制网、施工控制网、运营维护控制网合并为高速铁路精密控制网。统一了坐标基准、高程基准，消除了三个独立控制网间存在的系统差。使设计线路定位、施工放样更准确，减少设计与施工间的协调。第三，明确了必须采用绝对定位与相对定位测量相结合的铺轨测量定位模式。第四，提出了建立高速铁路精密控制网的具体方法，详细阐述了高速铁路各级精密控制测量网精度指标和具体技术内容。第五，规定了高速铁路精密控制测量网，在施工各阶段和竣工后的复测要求，并制定了评估验收和其他相关内容。第六，在技术上有所创新。表现在，提出了建立CP0框架平面控制网思想，统一了坐标基准，对精密控制测量网的复测和被破坏桩点的恢复带来了便利；在软基地段埋设深埋水准点和基岩水准点，使高程成果的稳定性得到了提高；首次提出了使用精密三角高程进行二等水准测量方法，大大提高了山区高程测量的效率；采用自由设站边角交会法测量CPIII平面坐标和高程，利用CPIII轨道控制网直接指导铺轨，同时检测铺轨误差，保证铺轨精度。
三、高速铁路精密控制测量技术精密控制网创建
1、勘测设计阶段精测布网建立
勘测控制网包括：CP0控制网、CPⅠ控制网、CPⅡ控制网、二等水准基点控制网。勘测阶段在平面控制测量工作控制前，首先采用全球卫星定位系统（GPS方法）获得高速铁路框架控制网CP0，并建立CPⅠ控制网、CPⅡ控制网、二等水准基点控制网。具体建立分两个阶段：初测和定测。
初测阶段，建立高速铁路框架控制网CP0，建立坐标框架并在此基础上建立初测平面控制网，同时开展初测高程控制测量，满足初测收集资料的需要。
定测阶段，建立CPⅠ控制网、CPⅡ控制网、二等水准基点控制网，并以CPⅡ控制网和二等水准基点为基准开展定测放线及专业调查测绘工作。困难地区若工期紧张，可先用四等水准取代二等水准作为高程控制基准，但在施工前须贯通二等水准。
勘测设计阶段应做好CP0控制网、CPⅠ控制网、CPⅡ控制网、二等水准基点维护工作。
2、工程施工阶段控制精测重点
（一）开工前复测
施工阶段首先做好CPⅠ控制网、CPⅡ控制网、水准基点控制网的技术交底和复测工作。技术交底含控制网成果资料验交、现场交桩和复测复核过程；是由勘测设计部门向工程施工单位过渡的重要环节，工程施工单位复核确认后才能完成。复测工作主要是对控制网成果精度的综合评估验收，为高速铁路建设提供重要技术依据和施工阶段控制标准。
（二）控制网加密
施工控制网加密按同精度内插方式进行加密。在进行平面控制网加密时应将相邻CPⅡ控制点作为已知点进行加密；在进行高程控制网加密时应将相邻二等水准点作为已知点进行加密。这样既保证施工控制网与勘测控制网具有相同的起算基准，又保持了施工加密点与勘测网相邻点间精度的连续和匹配。
（三）定期复测网
高速铁路建设周期长，施工过程还会对CPⅠ控制网、CPⅡ控制网、二等水准基点控制网的稳定性产生影响，因此施工期间应对精密控制网开展定期复测，保证施工期间平面高程控制基准的稳定。应每年进行一次全面复测，对于区域沉降地区，增加高程控制网的复测频次。
四、勘测设计阶段控制测量工程概况
为满足某段高速铁路客运专线无砟轨道施工、运营以及后期复测和维护需要,保证高速铁路运营的高平顺性,按照分级布网、逐级控制的原则,在该段铁路客运专线全线建立高精度的平面和高程控制网。下面主要针对严格按照技术规范获取的某高速铁路控制测量数据进行处理分析,研究高速铁路精密控制网测量的方法和技术。
1、己有测量成果
该段勘测设计工作开始,既有工程控制测量数据资料情况如下。
(一)国家A、B级GPS点7个,间隔为50km左右,各点基本与既有一等水准路线公用,但其坐标框架不统一,GS43、GTIO、GS51、HDOI是ITRF93参考框架下的,其余三个为0016、0017和1169都是工TRF97参考框架下的。
(二)国家三角点9个,其中国家工等三角点两个:9014和9055;国家11等三角点七个,分别为:9012、9013、9056、9023、9003、9004和9021。
(三)测技中心布设GPS点2个,分别为:JSGPS125,JSGPS126。
2、施工坐标系选择
在观测过程中,联测上述点,进行基准网的测设。由于观测条件限制,HD01采用了偏心观测,经过兼容性分析,参考框架JTRF93:GS43、GT10、GS51、HD01四点与参考框架JTRF97:0016、0017、1169三点兼容性较差,最终处理方案为:全线约束国家GPS点四个,分别为:WGS-84椭球、参考框架ITRF97:0016、0017、1169和参考框架ITRF93:HD01。并且对HD01进行了框架改化。
3、己有测量成果的评价和利用
本线在勘测设计阶段己经充分考虑了投影变形的影响,因此本次精密控制测量的坐标系统可以利用原勘测阶段的坐标系统参数。但是由于采用框架不同,原来定测采用的是97框架,所以原有设计资料可能会修改。既有工程控制网坐标系统设计参照依据为《高速铁路测量暂行规定》相关要求,在精度等级、分布密度、规格和埋深都与无碴轨道施工控制网要求存在较大差距,不能满足无碴轨道铺设技术要求,需在全段建立满足无碴轨道铺设要求的精密工程控制网。本段联测的国家三角点兼容性差。因此应重新建立B级GPS框架网——基准网,以便作为后续精测网的起算约束点。但是要与原有约束点进行联测,以确保新建精测网资料与既有勘测设计资料保持一致。
五、精密测量技术发展方向
随着先进技术的发展日新月异，精密测量技术也在不断提高。根据制造技术发展趋势，精密测量的自身要求以及测试信息处理技术方向，未来精密测量方向会向多样化方向倾斜。其中，多传感器融合是高铁青睐的测量方法之一，它可以解决测量过程中各种测量信息的获取问题，也可以极大提高测量信息的准确度，积木式、组合式、三维尺寸测量系统就属于这类方法，是柔性很强的专用坐标测量工具，系统的建立也会向方便、准确、科学等特点发展。如便携式光纤干涉测量仪、便携式大量程三维测量系统等，会用于解决现场大尺寸的测量问题；虚拟仪器虚拟仪器是虚拟现实技术在精密测试领域的应用，国内已有深入的研究；另一种是研究虚拟制造中的虚拟测量，如虚拟量块、虚拟坐标测量机等；智能结构它属于结构检测与故障诊断，是融合智能技术、传感技术、信息技术、仿生技术、材料科学等的一门交叉学科，使监测的概念过渡到在线、动态、主动的实时监测与控制。
六、结束语
综上所述，高速铁路精密控制测量技术是高速铁路建设的关键环节，高铁的稳定健康发展必须要有精密控制测量技术作为基础。所以，必须要不断深入研究精密控制测量技术，实现我国高速铁路快速发展。
【参考文献】
[1]TB10601—2009高速铁路工程测量规范[S]
[2]夏季,应立军.高速铁路轨道精密工程测量[J].科技资讯，2010（18):25.