高速铁路轨道测量

高速铁路轨道测量（通用8篇）

1.高速铁路轨道测量 篇一

一种高速铁路轨道平顺性的高精度检测方法

张磊，贺文俊，郑阳，王加科，郑建平

（长春理工大学 光电工程学院，吉林 长春 130000）

摘要：提出一种新的高速铁路轨道平顺性的检测方法。采用了双频激光干涉技术，通过比较测量小车沿轨道前进时，测量光路和参考光路中光拍信号的位相差变化，得到锁相测头相对线路中心线的直线度偏差。同时利用激光测距技术测量轨距，经过数据计算处理将锁相测头的直线度偏差转换为左右两轨的直线度偏差，即测得轨道的静态平顺度。该方法在原理上区别于惯性基准法和弦测法等已有的轨道检测技术，利用时间的精准性完成了空间的高精度测量，实现了原理上的创新。

关键词：高速铁路；轨道平顺性；双频激光干涉；比对位相法 中图分类号：U216.3 TH741 文献标识码：A A High-precision Measurement Method of Track Irregularity for High-speed Railway Zhang Lei, He Wen-jun, Zheng Yang, Wang Jia-ke, Zheng Jian-ping(School of Opto-Electronics Engineering ,Changchun University of Science and Technology,Changchun

130022,China)Abstract: A new measurement method of track irregularity for high-speed railway is proposed.Using double-frequency laser interference technique, the linear deviation between the phase-locked gauging head and the center line of the route can be got by comparing the phase difference variation of the light beat signal in the test ray path and the reference ray path when the measuring car is moving forward along the track.While we use laser ranging technique to measure gauge, after calculating data, we will change straightness deviation of phase-lock gauging head into straightness deviation of left-right two tracks, promptly the static irregularity for track.The method is different from the inertial reference method, chord measurement method and such as existing track detection techniques in principle;it utilized accuracy of time to accomplish high-precision measurement of space and achieved principles of innovation.Key words: high-speed railway;track irregularity;double frequency laser interference technique;Phase comparison method

引言

随着我国高速铁路系统的迅速发展，列车的运营速度越来越快，列车与轨道长时间的相互作用以及地质沉降等因素势必会引起轨道几何形位的不断变化。由于轨道不平顺是激发列车振动、增大轮轨动作用力和影响行车平稳性的主要因素之一[1]，为确保高速铁路行车的安全、平稳与舒适，轨道的几何形位必须保持极高的平顺性。

目前轨道平顺性的检测方法主要可分为惯性基准法和弦测法，大型的轨检车普遍采用惯性基准法，通过对列车车体和轴箱的振动加速度信号进行二次积分直接求得位置或位移量，得出惯性基准并测量出轨道的不平顺[2]。其缺点在于测量结果受行车速度的影响，制造和使用成本很高，不便于日常线路检测和维护。便携式轨检车则大多采用弦测法，通过测量短弦矢高来推算长波不平顺，由于以小推大，造成测量误差成倍放大。且普遍认为弦测法传递函数收敛性差，测量值不能真实地反映轨道状态[3]。为了提高长波不平顺的测量精度，利用激光准直法进行长弦测量[4]，但是大气扰动，激光束漂移，光强中心的判读误差以及振动等因素限制了其测量精度的进一步提高。本文将基于双频激光干涉技术，提出一种新的轨道平顺性检测方法。直线度检测原理

如图1所示，测量点表示为G，基准点表示为S1和S2，测量点G到基准点S1的距离表示为L1，测量点G到基准点S2的距离表示为L2，基准点S1和S2的距离表示为2d，测量点G到基准点S1和S2的连线的距离表示为L，测量点G相对基准点S1和S2的中心线的偏移量表示为。由式(3)可知，我们能够通过直接测量测量点G到基准点S1和S2的距离差L，来间接测得测量点G相对两个基准点的中心线的偏移量。若测量点G沿两个基准点的中心线方向移动，则可以得到其移动路径的直线度。

222L1=L+dL2L1L2L1=4d222L2=L+dLLL2L1214d由于Ld,L2L12L令L2L1=LLL2d

图1 直线度检测原理图 系统的整体结构

图2 测量系统整体结构简图

如图2所示，该系统主要包含基准标杆、测量小车和光学基准站三大部分。基准标杆作为测量的基准，A型标杆上安装一个球棱镜，B型标杆沿铅垂方向安装有两个球棱镜，形成上下两个基准点。A型标杆和B型标杆对称于线路中心线，每隔120米设置一对，可以利用一对CPⅢ控制点作为A型标杆上的基准点和B型标杆的下基准点，B型标杆的上基准点可以利用CPⅢ高程控制网通过大地测量设置标定，使其与下基准点构成的连线铅垂，且连线的中心与垂向锁相测头大致在同一高程面。要求基准标杆上的基准点的安放精度较高，安装后联合CPⅢ控制网进行平差。

测量小车上包含两个在铅垂方向上有一定间隔的锁相测头，横向锁相测头以基准标杆A型的基准点和基准标杆B型的下基准点为测量基准，通过测量横向锁相测头到两者的距离差来计算测头相对线路中心线的水平偏移量，同时测量小车通过激光测距技术来得到轨距值以及锁相测头到左右两轨的水平距离，用以将锁相测头的水平偏移数据转换为左右两轨的水平偏移数据，垂向锁相测头则以基准标杆B型的上下两个基准点作为测量基准，来测量左右两轨相对线路中心线的垂向偏移量。

光学基准站每隔120米设置一个，埋设在线路中心线下方，且在A型标杆的基准点与B型标杆的下基准点的连线上，配合测量小车上的基准提取装置使用。光学基准站上的基准点通过大地测量标定固死，或者固定GPS装置实时测量其大地坐标信息。测量开始前使测量小车位于光学基准站的上方，基准提取装置对准光学基准站的基准点，提取到基准点的大地坐标信息后，以该点作为测量的起始点。测量小车沿轨道前进，锁相测头到其对应的测量基准点的距离差，随着小车前进不断变化，即式(1)中的L变化。同时L也是变化的，相邻两个光学基准站之间的距离是已知的，测量小车上的里程计记录其前进的距离，那么测量小车在任意里程处，锁相测头到其对应的测量基准点连线的距离L就能够求得。从而可以解算出测量小车前进轨迹的二维直线度，通过数据处理计算就能合成轨道的平顺性曲线。锁相测头工作原理

锁相测头是测量小车的核心部件，用以测量到其对应的测量基准点的距离差L，其工作原理见图3。

图3 锁相测头工作原理图

SJD-5T型横向赛曼双频激光器发出两束振动方向相互垂直、频率差为243.6kHz的线偏振光，稳频精度为10-7，频差稳定性为0.5kHz/10h。采用低频差的双频激光器的好处在于有利于位相测量，能获得很高的测量精度[5]。从激光器出射的两束相互正交的线偏振光一部分经分束镜反射，通过45°偏振片后，由雪崩管D1接收光拍信号形成参考光路；另一部分光透射后经过准直扩束系统，然后由偏振分束棱镜分光作为测量光路。振动方向平行纸面的激光(频率为f1)透射，经过快轴呈45°安装的1/4波片后变成右旋圆偏振光，经反射镜反射，再经过分光棱镜分光后一部光反射出去，照准基准标杆上的球棱镜后沿原路返回，再次经过快轴呈45°安装的1/4波片，振动方向变为垂直纸面，被偏振分束棱镜反射进入等腰直角棱镜;振动方向垂直纸面的激光(频率为f2)反射，经过快轴呈45°安装的1/4波片后变成左旋圆偏振光，经反射镜反射，再经过分光棱镜分光后一部光透射出去，照准基准标杆上的球棱镜后沿原路返回，再次经过快轴呈45°安装的1/4波片，振动方向变为平行纸面，从偏振分束棱镜透射进入等腰直角棱镜。于是频率为f1和f2的两束光经过透镜会聚，透过45°偏振片后，由雪崩管D2接收光拍信号。图4中的两个反射镜分别安装在转台上，用传动带连接，由电机驱动转台，实现双光束的共点对称扫描和跟踪，使测量小车前进过程中，锁相测头始终能接收到基准标杆上的球棱镜反射回来的激光。设频率为f1和f2的激光束在测量光路中的光场分别为：

E1Acos(k1Z1t)(2)EAcos(kZt)2222式中A为两光束的振幅，t为时间，1和

kk2分别为两光束的波数，和2分别为两光束的角频率，Z1和Z2Z1=2L，Z22L2，又L2L1L，所分别为两光束的光程，由于光束经过基准标杆上的球棱镜的反射，故以式(2)可改写为：

E1Acos(2k1L1t)(3)E2Acos[2k2(L1L)2t]偏振片与两正交的线偏振光呈45°放置，合成光场况下的光照特性具有平方律性质，即输出光电流为

EE1cos45E2cos45。雪崩管在输入光强较弱情IKE2=KE1cos45E2cos452KA2[1cos4L1km2Lk22mtcos4L1k2Lk22t(4)211cos4L1k121tcos4L1k24Lk222t]22kkkk22式中km12，k12，m1，1，K为常数

2222由式(4)可知，在输出信号中除直流分量外，在交变分量中包含向赛曼双频激光器出射的双频激光频差很小，故

2m、2、21和22等四个谐波成分。横

比较小，该谐波成分处于雪崩管

2m122f1f2的上限截止频率之内。其余三项属于高频项，其频率远远超出通频带之外，所以雪崩管能够单独分离出差频信号分量。于是式(4)可以简化为

KA2I1cos4L1km2Lk22mt(5)2由式(5)可知，雪崩管的输出信号是一个频率为

2m2f1f2的时变信号。实际上测量小车在前进过程中，L1和L都不断变化，但是4km4k1k2443243.6100.0102f1f28L2c310，即1变化628米才使电信号的位相变化一个周期，所以

L1的变化对测量结果的影响可以忽略。

KA2I01cos2kmZ02mtZ2同理可求的参考光路中雪崩管的输出光电流，其中0为定值。将参考信号和测量信号送入鉴相器进行位相比较，测量小车前进时L的变化必然引起参考信号和测量信号位相差的改变，那么就可以通过测量参考信号和测量信号的位相差变化，来测量锁相测头到其对应的测量基准点的距离差L的变化，最终实现轨道平顺性的高精度检测。4 理论精度分析

以设计时速为350km/h的双线高速铁路为例，双线距为5米，总路基宽11米。假设基准标杆A型的基准点到基准标杆B型的下基准点的距离为么可以由下式计算L的测量精度：

2d110m，基准标杆B型的上基准点和下基准点的间距为2d21m，取L120m，采用SJD-5T型横向赛曼双频激光器，取波长2632.8nm。鉴相器的鉴相精度一般为0.5°，那

0.5o2k2L=2360o(6)k222L21440632.80.44nm(7)1440结合式(7)可求得： 横向不平顺测量精度：1L120L0.44nm5.28nm 2d110L120L0.44nm52.8nm 2d21垂向不平顺测量精度：25 结论

本文提出了一种新的高速铁路轨道平顺性检测方法，实现了原理上的创新。利用双频激光进行外差式测量，消除了激光器稳定性对测量结果的影响，抗大气扰动能力相对提高。通过测量差频信号的位相变化，间接得到测量小车前进时锁相测头的二维直线度，最终完成轨道平顺性的测量。理论精度达到纳米级，且差频检测具有灵敏度高、输出信噪比高等优点。且该方法可广泛应用于高精度超长轨道直线度测量，地铁轨道的维护和检测等精密测量领域，具有广阔的应用前景。

参考文献：

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2.高速铁路轨道测量 篇二

关键词：高速铁路,无砟轨道,CPⅢ平面控制网,轨道板

无砟轨道是当今世界上最先进的轨道结构形式, 是高速铁路发展的主要方向。现有的无砟道床形式主要有:CRTSⅠ型板式无砟道床、CRTSⅡ型板式无砟道床、CRTSⅢ型板式无砟道床等[1]。CRTS-Ⅱ型板式无砟轨道技术是一种无需设置断缝, 采纳梁、板间滑动的理念, 充分发挥了底座板、轨道板连续铺设的技术优势, 实现了铁路的高速运行目标, 如石武高速铁路采用CRTS-Ⅱ型板式无砟轨道板设计运营速度380km/h。每块CRTS-Ⅱ型板均有独立编号, 其铺设工序严密繁琐, 需要用精密仪器反复测量, 不仅有平面及高程测量, 还包括了轨道板的空间三维姿态调整和定位, 测量精度要求高。因此, 轨道板铺设测量是高铁施工最重要、最难控制的一环, 是高速铁路土建施工的关键技术。本文结合石武高速铁路施工对CRTS-Ⅱ型无砟轨道铺设施工测量技术及控制要点做一些简要介绍和初步探讨。

1 CPⅢ控制网布测技术

CPⅢ的三维坐标是轨道板铺设的基准, 为轨道精调提供测量依据。石武高铁CPⅢ平面控制网采用自由设站边角交会测量, 是一种全新的测量方式, 该测量方式在国内并不多见, 2009年在京津城际高速铁路铺设无砟轨道时方开始使用[2]。

1.1 CPⅢ平面控制网观测

自由站点宜设在相邻两对CPⅢ控制点的中间, 站点之间的距离约120m, 每个自由站观测前后共6对CPⅢ点, 观测视线长度不大于180m, 每一站测量至少3组完整的测回。该方法为德国建立无砟轨道铺设控制网采用的方法, 称之为轨道设标网[4], 如图1所示, 采用全圆方向观测法进行观测, 控制网精度必须满足规范[3]要求。

1.2 CPⅢ高程控制网观测

CPⅢ高程控制点与平面控制点共桩。每一测段应至少与3个二等水准点进行联测, 形成检核。测量方式采取往返测量往测水准路线示意图见图2。返测水准路线示意图见图3。

2 GRP布测技术

GRP平面坐标和高程应分开施测。

2.1 GRP的平面坐标测量

GRP平面测量在轨道板铺设之前进行, 左、右线分别设站观测见图4。

2.1.1 外业观测注意事项

1) 每测站CPⅢ点不应少于4对, 包括重复观测上一站的CPⅢ控制点2对～3对;观测的GRP宜为10个～15个, 包括与上一个测站搭接的5个GRP;2) 应采用正镜 (盘左) 进行3个测回观测, GRP由远及近依次进行观测;3) 对中测量棱镜必须垂直正对测站, 对中基座放置位置固定;4) CPⅢ点位置的棱镜在观测中保证位置不变;5) 测量过程中某个GRP点, 第一次出现离散值超限时, 可进行直接测量;若第二次还出现离散值超限, 则将对中基座进行重新放置后再测量;如果CPⅢ点出现离散值超限, 可直接进行测量;6) 尽量采用同一种设站方向, 当转变设站方向时, 与上一个测站应做整站搭接。

2.1.2 内业处理方法

利用CPⅢ点的已知坐标和本测站搭接的第一个GRP合格坐标作为起算值, 采用平差的方法求解CPⅢ控制点两套坐标的转换参数, 得到GRP各点的坐标值。CPⅢ控制点的坐标与原坐标的差值在2 mm以内, 搭接GRP点与上一测站时的坐标较差均应少于0.4 mm。站间的GRP取均值, 确保平均位置允许差之内。每测站搭接合格的CPⅢ控制点不应少于2对, 搭接合格的GRP不应少于3个, 站间不能连续剔除2个以上GRP点。

2.2 GRP的高程测量

高程测量应该在轨道板初铺之后进行, 以防止二期荷载对GRP的高程造成影响。施测时采用附合水准路线和中视法支水准测量路线相结合的方法进行 (如图5所示) 。

往测中先对作为转点的CPⅢ控制点进行平差计算, 得到各转点处CPⅢ控制点的高程, 再据此计算各中视GRP的往测高程。同理得返测水准路线GRP高程数据, 最后取均值作为本测站GRP的采用高程, 各GRP点往返测高程值与其平均值间较差不应大于0.3 mm。

3 轨道板铺设测量技术

轨道板精调时, 将全站仪设在轨道板精调前进方向上, 后视棱镜架设在已调好的轨道板的板端GRP上 (如图6所示) , 其步骤及注意事项如下:

1) 在精调作业前应该对标架进行检校, 通过标准标架对测量标架的尺寸进行修改;2) 精调前, 应对承轨槽进行清理, 分别于待调轨道板首端承轨槽、板中央承轨槽、板末端承轨槽以及已调整完的上一轨道板首端承轨槽上架精调标架, 标架接触端应与承轨槽左端部密贴;3) 精调前对GRP测钉进行清洗, 拧紧强制对中三角架, 必要时需配重;4) 精调前应检查补偿器及正倒镜测坐标, 如果补偿器大于10 s必须对仪器进行补偿校准, 正倒镜测坐标大于1 mm必须对仪器进行组合校准;5) 精调第一块轨道板时, 全站仪应根据待调轨道板端的基准点定方向;其余应以相邻已精调好的轨道板首端承轨槽上为精确标架定向;6) 先进行单点定向, 再进行搭接定向;7) 精调时遇到轨道板某个支点达不到设计要求, 首先考虑标架的棱镜安放是否正确, 再考虑标架触头是否与轨道板接触良好, 然后检查轨道板上是否有污垢等;8) 精调时出现横向偏移量过大现象, 首先要检查标架是否经过标准标架的检验, 必要时对全部标架重新检验, 再检查轨道板两端的位置是否达到设计要求, 然后对精调的原始数据进行检查, 看是否正确;9) 分清楚第一次精调、灌浆前复测、灌浆后复测数据, 及时把数据拷贝保存。

4 结语

CPⅢ测量、GRP测量、轨道板精调测量是一个整体, 环环相扣。三个测量系统的相互兼容、严密的测量方法是解决CRTS-Ⅱ型无砟轨道施工测量技术难点的关键。结合石武高速铁路的建设, 遵循“引进、消化、吸收、再创新”的技术路线, 通过对CRTS-Ⅱ型板式无砟轨道铺设的施工测量技术及关键要点深入系统的研究, 将计算机程序广泛地应用在大量的测量计算中, 参与高精密的施工测量放样与数据处理, 形成了一套CRTS-Ⅱ型无砟轨道施工测量技术, 为CRTS-Ⅱ型无砟轨道施工测量工作积累宝贵的经验, 对同类工程施工具有参考价值。

参考文献

[1]王海彦, 侯晗, 彭彦彬.高速铁路无砟轨道施工测量方法综述[J].石家庄铁路职业技术学院学报, 2009 (3) :37-41.

[2]卿三惠, 胡健, 陈叔.京津城际高速铁路无砟轨道施工技术及装备创新[J].高速铁路技术, 2010 (1) :61-65.

[3]铁建[2007]76号, 客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定[S].

3.高速铁路轨道测量 篇三

关键词：组织更换；高速铁路；无砟轨道；伤损钢轨

2015年6月10日，因供电设备故障，造成大西高铁永济北-运城北间上行线K653+000-K654+000钢轨伤损，侯马北工务段正确处理及时更换，于2015年6月12日4时30分圆满完成更换任务，恢复线路设备良好状态。

1伤损钢轨起因

2015年6月10日19时15分，工务高铁车间接段调度通知，大西高铁永济北-运城北间上行线K653+000-K654+000供电设备发生故障，要求对该地段线路设备进行检查。6月11日凌晨该区段有工务天窗计划，车间请示调度后计划在天窗点内上线检查。

现场检查：天窗点内检查发现，上行线K653+930右股钢轨外侧被电击烧伤（钢轨踏面有白点，轨底有熔化痕迹），造成钢轨伤损。

情况汇报：检查人员将现场情况拍照上传至车间和段调度指挥中心。车间将现场实际情况及临时处置意见上报工务段，段上报到了工务处。

2 应急处置及现场调查

2.1 请示上级部门后，车间立即组织对该伤损处所进行处理。使用钢轨无损加固装置对伤损处所进行了加固，并对该处所前后50米线路扣压力进行复紧。计划次日天窗进行更换。

2.2 探伤人员对该处进行钢轨探伤检查，经检查后确定钢轨内部没有损伤。

2.3 检查人员对更换钢轨进行工作量调查。在距伤损处所小里程方向24米处有一处厂焊焊缝，在距伤损处所大里程方向18米处轨腰有一处电容。

3 施工组织

3.1 施工分组。

协调组：负责计划申报，和各部门沟通联系、进行协调。

防护组：负责施工登销记，现场防护设置，加强车站和现场的联系。

运输组：负责轨料运输，在有限的时间内把新轨运到现场，旧轨运回基地。

技术组：负责卡控好新旧钢轨的长度，掌握无缝线路锁定轨温。

换轨组：负责旧轨移出，新轨放入。

焊接组：负责钢轨焊接、焊缝打磨。

精调组：负责零配件安装正确，轨道几何尺寸达标。

探伤组：负责焊接后探伤检查。

精测组：负责换轨后轨道质量复查，确保轨道整体平顺性。

3.2 计划申请。

①高速铁路单根更换钢轨必须办理Ⅲ级施工。

②高速铁路钢轨不允许在区间存放，要使用轨道车运输轨料，必须申报轨道车运行计划。

3.3 防护及限速。

①双线区间一条线路施工，必须按照《高速铁路安全规则》第3.3.6条进行防护设置。

②单根更换钢轨后，开行列车第一列限速160km/h以下，以后正常。

4 施工流程

4.1人员机具提前1小时到达防护栅栏以外等待调度命令下达。各小组负责人对工机具进行清点、核对。

4.2 现场防护员接到准许入网的命令后，立即通知现场，施工负责人命令各小组按顺序上线作业。

4.3 防护人员先上线设置好防护，做好现场和驻站联络员之间的联系。

4.4 精调组人员到达施工地点，用记号笔在现场轨枕上标记好轨距挡块和轨距调整块的型号，并记录好现场轨枕的一枕一档。用0级道尺对换轨地段及其前后线路几何尺寸进行精确测量，按轨枕编号准确记录。

4.5 换轨组人员在精调组调查时，根据线上焊缝、备用轨长度、焊接时轨缝等要求确定好锯口位置。还要在锯口两侧轨头非工作边做出标记，并准确丈量两标记间距离，同时对轨温进行测量记录。在距离锯口外方约2米处轨节间横向各设一条截面不小于70 mm2的铜导线，导线两端用夹具在轨底固定牢固。

4.6 运输组轨道车装载备用钢轨运行至换轨地段邻线，将新旧钢轨进行大致对位，在两线间根据备用轨长度均匀放置枕木墩，备用轨卸下放置在枕木墩上。

4.7 焊接组开始切除伤损轨，先切除一侧，切除另一铡。钢轨锯开第一锯时技术人员注意观察锯口轨缝，做好记录，以便于掌握作业对无缝线路的影响。然后根据所需的钢轨长度进行配轨。

4.8 同时精调组卸下钢轨扣件，将轨距挡块、轨距调整块、弹条、螺纹道钉、平垫圈按原有顺序摆放在路基支承层上。

4.9 换轨组组织人员把伤损钢轨用抬杠和抬轨卡子抬出，将新钢轨放置到位。旧轨出槽时注意轨底有无胶垫贴在轨底，以免影响新轨入槽后对轨道高程的影响。

4.10 新钢轨入槽后对两侧轨缝进行调整，满足焊接时轨缝要求。调整好轨缝后，除了两轨端处各留三根轨枕扣件暂不锁定，其余各处轨距调整块全部按原来顺序放入进行锁定，进行钢轨焊接。

4.11 钢轨焊接、打磨完成后，电务人员对新换入钢轨钻电容孔，注意钻孔后要进行倒棱，对新轨顶面除锈打磨。拆除连接线，电务测试轨道电路是否良好。将旧轨料装车，轨道车返回。

4.12 精调组对新换入地段轨距进行精细调整，逐根轨枕检查轨距档块和轨距调整块是否按原来顺序摆放到位，检查有无超作业验收标准的处所。

4.13 轨温降到40℃以下时，进行钢轨探伤检查。当焊接接头的温度高于40℃时，可以对焊缝进行浇水冷却（浇水冷却时轨头的表面温度应低于350℃）。同时精测组对换轨地段及其前后线路进行测量，确保线路质量达标。

4.14 现场各小组负责人对各自工机具进行清点，对现场进行检查清扫，保证现场不遗留任何工具材料。负责人通知现场撤除防护，所有人员撤离现场。最后施工负责人检查确认通道门锁进行锁闭。

5 安全注意事项

5.1 施工作业前必须制定周密的换轨施工安全措施，对出入防护栅栏工机具分组造册，指定各小组长对出入网工机具及人员进行清点，所有工机具必须张贴反光膜。

5.2 氧气瓶和乙炔瓶之间必须保持5m以上的安全距离，并且氧气瓶和乙炔瓶远离明火10m以上距离。注意液压管不要搭接在高温焊缝上。

5.3 夜间施工作业，必须配备足够的照明装备。人员在走行过程中应在两线间行走，作业人员要注意脚不要踩到道心的电务销钉。走行时相互间保持一定的安全距离，防止工具碰撞伤人。

5.4 在新旧轨进出承轨槽的过程中，要轻起轻放，注意加强对双块式轨枕的保护。

5.5 焊接作业时应对焊缝周围的双块式轨枕及无砟道床铺设防护装置，防止焊渣流出造成烧浊。焊接过程中产生的焊渣、废料等应妥善保管，不能直接放置在无砟轨道上，应等冷却后带出线路以外。

6 质量技术卡控

6.1 作业完成后线路质量必须达到作业验收标准。满足《高速铁路无碴轨道线路维修规则》第6.1.1条的规定。

6.2 无砟轨道WJ-8型扣件的安装必须标准，扭力矩不能过大，防止扣件弹条变形，失去弹性。

6.3 焊接后要对焊缝精心打磨，焊缝质量必须达到规定标准。

6.4 换入的短轨长度不得小于20m，且于钢轨上现有焊缝之间的距离不得小于20m，铝热焊缝距承轨台边缘不得小于100mm。

6.5 换轨作业前在距两锯口2m、20m、50m处的钢轨外侧和轨道板上各做1处标记，观测锯开后钢轨的位移情况。在锯轨前、第一次、第二次锯轨后观测三次，同时结合轨温的变化进行观测。

6.6 本次换轨施工作业时轨温在25℃-27℃，与线上无缝线路锁定轨温27℃接近，换入钢轨较短，对无缝线路的影响不大，没有进行钢轨拉伸。若作业轨温较低应进行钢轨拉伸，先焊好一侧，焊接另一侧时，先对钢轨张拉，使两侧标记的距离等于锯轨前的距离。

7 效果及建议

7.1 钢轨更换后，线路质量达标，确认车、车载式线路检查仪均无报警。

7.2 要定期对焊缝平直度、钢轨光带、扣件扭矩等进行检查。对该处所两个铝热焊缝建立台账纳入探伤管理，每半年进行一次探伤检查。

7.3 建议对轨道车装卸臂伸缩部分进行加长改造，换轨时可以直接将备用轨料准确放置到位。

7.4 对需时较长的天窗作业，建议和运输部门协调沟通，当天所有列车都经过作业区段后，能否提前给点。充足的作业时间使施工作业中的人身安全、施工质量更加有序可控。

7.5 各部门间应加强配合，相互协作，发现问题及时沟通，尽量压缩故障延时。故障处理时必须根据实际情况掌握好列车限速条件，本着“先通后固”的原则进行处理。处理故障时必须行动迅速，尽快恢复轨道良好状态，减小设备故障对行车的影响。更换钢轨时要根据实际作业轨温和拉开焊缝大小精确计算好钢轨长度，掌握好锁定轨温，满足现场无缝线路锁定轨温的要求。焊接后对焊缝的打磨一定要精细，防止焊缝不平顺影响行车平稳。通过有效的施工组织，安全、高效地处置好高速铁路的设备故障，恢复线路设备良好状态，确保行车运行。

参考文献：

[1]《高速铁路无砟轨道线路维修规则》（试行）.2012年4月.

[2]《高速铁路安全规则》（试行）.2014年11月.

[3]铁道部.《中华人民共和国行业标准.高速铁路轨道工程施工技术指南》.2010年12月.

4.高速铁路轨道测量 篇四

作者：周怀道

来源：《建筑工程技术与设计》2014年第32期

1、工程概况

新建沪昆铁路客运专线长沙至昆明段（贵州）CKGZTJ-1标段无砟轨道起迄里程DK419+530～DK454+588，为双线无砟轨道客运专线，设计速度250km/h，正线长度35公里，双线长70公里，无砟道床铺设65铺轨公里。

2、质量存在的主要问题及原因分析 2.1 道床检查存在的质量问题

通过对万家庄隧道已完成道床施工的D1K442+212～D1K442+312段道床进行检测，共计检测52处断面，检查项目包括：道床顶面高程、道床中线、道床顶面宽度、道床面平整度、道床超高值设置以及承轨台至道床顶面相对高差等。根据检测数据得出，影响无砟轨道道床施工质量的主要问题是道床面平整度，在检查的52处断面中有38处不合格，占质量问题的73%，其余道床中线偏差占7.7%、承轨台相对高差占3.8%、道床高程占3.8%、宽度占5.8%、超高值占5.8%。

2.2 道床面平整度不合格原因分析

为了能准确找到影响道床面平整度问题存在的原因，制定行之有效的质量控制措施，经过对人、机具、用料、工法各个环节进行深入分析，最后得出的结论，导致平整度不合格的主要原因是混凝土浇筑时入模塌落度不满足要求，抹面的时间和次数控制不准确。同时，也存在使用工具刮尺设计不当，操作工人缺乏施工经验，责任心差，质量意识弱等方面的次要原因。

3、采取的质量控制措施 3.1 调整混凝土施工现场坍落度值

首先对影响混凝土坍落度的各方面因素逐一进行分析、对比，包括水泥型号、水灰比、外加剂、环境温度及罐车运输距离，制定最实用的施工配合比；其次严格按照施工配合比拌制混凝土，安排专业试验人员在拌和站与混凝土浇筑现场，分别测定拌和站出机口混凝土塌落度和现场入模时混凝土的坍落度，结合环境温度、运输路况等因素，计算出不同运距下混凝土运输过程中的坍落度损失量；最后根据浇筑完成的道床面平整度检查结果，确定最适合的混凝土施工现场坍落度值，本施工段最后得出道床浇筑混凝土现场坍落度值控制为165mm，拌和站出机口坍落度控制为180mm～195mm，满足施工现场道床平整度达标要求。

龙源期刊网 http:// 3.2 控制抹面的次数和时间

根据混凝土施工先后顺序，将道床抹面作业分段指定经验丰富的泥工负责，按照现场测定的混凝土凝结时间不同，结合操作工人的施工经验，混凝土抹面次数为确定为4次，抹面时间按照混凝土初凝时间和表面变化情况确定。经振捣密实的混凝土采用刮尺搓平后，第1次抹面，即木抹子提浆、整平作业，要求用力均匀，木抹子应保持水平下落拍击混凝土表面；第2次抹面，在混凝土初凝前，利用铁抹子完成第一遍压光，随后用靠尺检查平整度，不满足要求的立即处理；第3次抹面，压光完毕，待混凝土完全沉实，表面完全收水，抹面人员上去混凝土表面有脚印但不下陷时，即可用铁抹子进行粗抹；第4次抹面，粗抹后1～2h，待表面稍硬，用手按有印时，即可进行精抹，要求每个抹光带应反复操作1～2次，直至混凝土面光亮为止。

3.3 施工组织管理方面采取的措施

成立道床混凝土浇筑作业班，实行班长负责制，全面负责浇筑现场所有工作的统一指挥、协调、管理。明确调度、技术、试验人员各自的工作职责及相互之间需要协调、配合的事项，作业前对所有参加施工的人员进行全面技术交底，让操作工人熟悉施工工艺、工序安排及重要环节的控制，增强工人质量意识，增加经验丰富的操作工人，要求施工现场井然有序，有条不紊，各道工序具体落实到每一个人，定岗定职、责任到人。制定激励措施，将道床分段进行质量考核，检查成品时，道床平整度达优则兑现作业班和操作工人一定的经济奖励。

4、质量控制总结

5.高速铁路轨道测量 篇五

一、客运专线测量控制网概述

1、客运专线铁路精密工程测量

客运专线铁路精密工程测量是相对于传统的铁路工程测量而言，为了保证客运专线铁路非常高的平顺性，轨道测量精度要达到毫米级。其测量方法、测量精度与传统的铁路工程测量完全不同。我们把适合于客运专线铁路工程测量的技术体系称为客运专线铁路精密工程测量。

由于客运专线铁路速度高（200km/h～350km/h），为了达到在高速行驶条件下，旅客列车的安全性和舒适性，要求客运专线铁路必须具有非常高的平顺性和精确的几何线性参数，精度要保持在毫米级的范围以内。

从表中对比可知，为了适应客运专线铁路高速行车对平顺性、舒适性的要求，客运专线铁路轨道必须具有较高的平顺度标准，对于时速200km/h以上无碴和有碴铁路轨道平顺度均制定了较高的精度标准。对于无碴轨道，轨道施工完成后基本不再具备调整的可能性，由于施工误差、线路运营以及线下基础沉降所引起的轨道变形只能依靠扣件进行微量的调整。客运专线扣件技术条件中规定扣件的轨距调整量为±10mm，高低调整量－

4、＋26mm，因此用于施工误差的调整量非常小，这就要求对施工精度有着较有碴轨道更严格的要求。

要实现客运专线铁路的轨道的高平顺性，除了对线下工程和轨道工程的设计施工等有特殊的要求外，必须建立一套与之相适应的精密工程测量体系。纵观世界各国铁路客运专线铁路建设，都建立有一个满足施工、运营维护的需要的精密测量控制网。精密工程测量体系应包括勘测、施工、运营维护测量控制网。

二、传统的铁路工程测量方法及其不足之处

由于过去我国铁路建设的速度目标值较低，对轨道平顺性的要求不高，在勘测、施工中没有要求建立一套适应于勘测、施工、运营维护的完整的控制测量系统。各级控制网测量的精度指标主要是根据满足线下工程的施工控制要求而制定，没有考虑轨道施工和运营对测量控制网的精度要求，其测量作业模式和流程如下： 1）初测：

平面控制测量---初测导线：坐标系统：1954北京坐标系；测角中误差12.5″（25″），导线全长相对闭合差：光电测距1/6000，钢尺丈量1/2000。

高程控制测量---初测水准：高程系统：1956年黄海高程/1985国家高程基准，测量精度：五等水准（30）。2）定测： 以初测导线和初测水准点为基准，按初测导线的精度要求放出交点、直线控制桩、曲线控制桩（五大桩）。3）线下工程施工测量

以定测放出交点、直线控制桩、曲线控制桩（五大桩）。作为线下工程施工测量的基准。4）铺轨测量

直线用经纬仪穿线法测量；曲线用弦线矢距法或偏角法进行铺轨控制。

平面坐标系投影差大，采用1954年北京坐标系3°带投影，投影带边缘边长投影变形值最大可达340㎜/km，不利于采用采用GPS、全站仪等新技术采用坐标法定位发法进行勘测和施工放线。

没有采用逐级控制的方法建立完整的平面高程控制网，线路施工控制仅靠定测放出交点、直线控制桩、曲线控制桩（五大桩）进行控制，线路测量可重复性较差，当出现中线控制桩连续丢失后，就很难进行恢复。

测量精度低，由于导线方位角测量精度要求较低（25″），施工单位复测时，经常出现曲线偏角超限问题，施工单位只有以改变曲线要素的方法来进行施工。在普通速度条件下，不会影响行车安全和舒适度，但在高速行车条件下，就有可能影响行车安全和舒适度。

轨道的铺设不是以控制网为基准按照设计的坐标定位，而是按照线下工程的施工现状采用相对定位进行铺设，这种铺轨方法由于测量误差的积累，往往造成轨道的几何参数与设计参数相差甚远。根据有关报道在浙赣线提速改造中已出现类似问题。（如浙赣线出现的圆曲线半径与设计半径相差几百米，大半径长曲线变成了很多不同半径圆曲线的组合，缓和曲线、夹直线长度不够，曲线五大桩位置与设计位置相差太大，纵断面整坡变成了很多碎坡等）。

综上所述，过去的铁路测量规范及体系已不能适应中国铁路现代化建设的要求，必须建立一套适合中国铁路客运专线建设的工程测量体系。

下面举例说明“三网合一”的重要性

在武广客专建设中，由于原勘测控制网的精度和边长投影变形值不能满足无碴轨道施工测量的要求，后来按《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》的要求建立了CPⅠ、CPⅡ平面控制网和二等水准高程应急网。采用了利用新旧网相结合使用的办法，即对满足精度的旧控制网仍用其施工；对不满足精度要求的旧控制网则采用CPⅠ、CPⅡ平面施工控制网与施工切线联测，分别更改每个曲线的设计进行施工，待线下工程竣工后再统一贯通测量进行铺轨设计的方法。由于工程已开工，新旧两套坐标在精度和尺度上都存在较大的差异，只能通过单个曲线的坐标转换来启用新网，给设计施工都造成了极大的困难。

在京津城际铁路建设中，由于线下工程施工高程精度与轨道施工高程控制网精度不一致，造成了部分墩台顶部施工报废重新施工的情况。

遂渝线无碴轨道试验段线路长12.5km，最小曲线半径为1600m，勘测设计阶段采用《新建铁路工程测量规范》要求的测量精度施测，即平面坐标系采用1954年北京坐标系3°带投影，边长投影变形值满足达210mm/km，导线测量按《新建铁路工程测量规范》初测导线要求1/6000的测量精度施测，施工时，除全长5km的龙凤隧道按C级GPS测量建立施工控制网外，其余地段采用勘测阶段施测的导线及水准点进行施工测量。铁道部决定在该段进行铺设无碴轨道试验时，线下工程已基本完成，为了保证无碴轨道的铺设安装，在该段线路上采用B级GPS和二等水准进行平面高程控制测量，平面坐标采用工程独立坐标，边长投影变形值满足≤3mm/km，施工单位在无碴轨道施工时，采用新建的B级GPS和二等水准点进行施工。由于勘测阶段平面控制网精度与无碴轨道平面控制网精度和投影尺度不一致，致使按无碴轨道高精度平面控制网测量的线路中线与线下工程中线横向平面位置相差达到50cm。为了不废弃既有工程，施工单位不得不反复调整线路平面设计，最终将曲线偏角变更了17秒，将线路横向平面位置误差调到路基段进行消化，使路基段的线路横向平面位置误差消化量最大达到70～80cm，这样才满足了无碴轨道试验段的铺设条件。由此可见，线下工程施工平面控制网精度与无碴轨道施工平面控制网精度相差太大，会给无碴轨道施工增加很多困难，遂渝线无碴轨道试验段的速度目标值为200km/h，而且线路只有12.5km，有大量的路基段可以消化误差，调整起来比较容易。当速度目标值为250km/h～350km/h时，线路均为桥隧相连，没有路基段消化误差，误差调整工作更困难。当误差调整消化不了时，就会造成局部工程报废。

客运专线铁路轨道必须具有非常精确的几何线性参数，精度要保持在毫米级的范围以内，测量控制网的精度在满足线下工程施工控制测量要求的同时必须满足轨道铺设的精度要求，使轨道的几何参数与设计的目标位置之间的偏差保持在最小。轨道的外部几何尺寸体现出轨道在空间中的位置和标高，根据轨道的功能和与周围相邻建筑物的关系来确定，由其空间坐标进行定位。轨道的外部几何尺寸的测量也可称之为轨道的绝对定位。轨道的绝对定位通过由各级平面高程控制网组成的测量系统来实现，从而保证轨道与线下工程路基、桥梁、隧道、站台的空间位置坐标、高程相匹配协调。由此可见，必须按分级控制的原则建立铁路测量控制网。客运专线铁路工程测量平面控制网第一级为基础平面控制网（CPⅠ），第二级为线路控制网（CPⅡ），第三级为基桩控制网（CPⅢ）。各级平面控制网的作用和精度要求为：

（1）CPⅠ主要为勘测、施工、运营维护提供坐标基准，采用GPS B级（无碴）/ GPS C级（有碴）网精度要求施测；

（2）CPⅡ主要为勘测和施工提供控制基准，采用GPS C级（无碴）/ GPS D级（有碴）级网精度要求施测或采用四等导线精度要求施测；

（3）CPⅢ主要为铺设无碴轨道和运营维护提供控制基准，采用五等导线精度要求施测或后方交会网的方法施测；

客运专线铁路工程测量精度要求高，施工中要求由坐标反算的边长值与现场实测值应一致，即所谓的尺度统一。由于地球面是个椭球曲面，地面上的测量数据需投影到施工平面上，曲面上的几何图形在投影到平面时，不可避免会产生变形。采用国家3°带投影的坐标系统，在投影带边缘的边长投影变形值达到340mm/km，这对无碴轨道的施工是很不利的，它远远大于目前普遍使用的全站仪的测距精度（1~10mm/km），对工程施工的影响呈系统性。从理论上来说，边长投影变形值越小越有利。因此规定客运专线无碴轨道铁路工程测量控制网采用工程独立坐标系，把边长投影变形值控制在10mm/km，以满足无碴轨道施工测量的要求。

现行的《新建铁路工程测量规范》、《既有铁路工程测量规范》有碴轨道铁路测量规范各级控制网测量的精度指标主要是根据满足线下工程的施工控制的要求而制定，没有考虑轨道施工对测量控制网的精度要求，轨道的铺设是按照线下工程的施工现状，采用相对定位的方法进行铺设。即轨道的铺设是按照20m弦长的外矢距来控制轨道的平顺性，没有采用坐标对轨道进行绝对定位，相对定位的方法能很好的解决轨道的短波不平顺性，而对于轨道的长波不平顺性无法解决。对于客运专线铁路，曲线的半径大，弯道长，如果仅采相对定位的方法进行铺轨控制，而不采用坐标进行绝对控制，轨道的线型根本不能满足设计要求。现用一个弯道为例作一简要说明：

我们知道，曲线外矢距F=C²/8R

式中C为弦长，R为半径。现有一半径为2800m（时速200～250公里有碴轨道铁路的最小曲线半径）的弯道，铺轨时若按10m弦长3mm的轨向偏差（即用20m弦长的外矢距偏差）的轨向偏差来控制曲线，则：当轨向偏差为0时，R=2800m；当轨向偏差为+3mm时，R=2397m；当轨向偏差为-3mm时，R=3365m。这一问题在浙赣线提速改造建设中已暴露出来，即一个大弯道由几个不同半径的曲线组成，且半径相差几百米。

由此可见，只采用10m弦长3mm（有碴）/10m弦长2mm（无碴）的轨向偏差来控制轨道的平顺性是不严密的，因此必须采用相对控制与坐标绝对控制相结合的方法来进行轨道铺轨控制。

客运专线无碴轨道铁路首级高程控制网应按二等水准测量精度要求施测。铺轨高程控制测量按精密水准测量（每公里高差测量中误差2mm）要求施测。

四、客运专线无碴轨道铁路工程测量技术要求 高程控制测量精度

1、勘测高程控制网应优先采用二等水准测量，困难时可采用四等水准测量。

2、分两阶段实施水准测量时，线下工程施工完成后，全线按二等水准测量要求建立水准基点控制网，应允许对线路纵断面进行调整，即利用贯通的二等水准对线下工程高程进行测量，然后重新设计纵断面。

3、当线下工程为桥隧相连时，线路纵断面调整余地较小，此时应在工程施工前按二等水准测量要求建立水准基点控制网。

五、武广客运专线桥梁控制测量

1、简介

我单位施工的项目有西瓜地特大桥、乐城街大桥、昌山特大桥，还有三座框架式涵洞。

武广客运专线桥梁所占比例较大，线下土建段5标的高墩都集中在西瓜地特大桥中，最高墩身达32.5m。该桥中心里程为DK1941+392.61，桥址处于广东省乐昌市山间盆地的边缘地带，地形起伏明显。全桥99跨，桥梁全长3227.38m。

该桥CPII控制点有4个，间距在800m~1000m范围，符合CPII布点要求，水准点有3个，间距在1公里左右范围，符合二等水准布点要求。

昌山特大桥和新乐昌站位于两个山头之间，昌山特大桥位于新乐昌站范围，连接乐城街隧道和昌山隧道，其分跨类型为5-32m（预应力简支箱梁）+5×32m（变截面预应力连续箱梁）+1-32m（预应力简支箱梁）+6×32m（预应力连续箱梁）+9-32m（预应力简支箱梁），全桥梁部施工采用为现浇法施工。桥中心里程为DK1944+691.22,桥梁全长为863.79m。5#～17#位于道岔区。其中预应力简支箱梁梁长为32.6m，梁宽为13.4m，梁高为3.05m。

该桥CPII控制点有3个，间距在800m~1000m范围，符合CPII布点要求，水准点有2个，间距在1公里左右 范围，符合二等水准布点要求。

我单位在武广客运专线共投入测量仪器4台，使用状况良好。拓普康602全站仪（用于控制测量和施工测量）拓普康311全站仪（用于施工测量）

蔡司 DINI12电子水准仪（用于二等水准测量和沉降变形观测）

宾得自动安平水准仪（用于施工测量）2.2测量方法

平面控制网测量：角度测量采用全圆法六个测回测量，边长采用对向4个测回测量。观测中认真做好测量记录。高程控制测量：采用二等水准测量的方法测量，按照“后—前—前—后”和“前—后—后—前”的顺序进行往返测量。观测中认真做好测量记录。2.3对观测中的误差采分析

根据对外业测量数据的误差分析，观测值中的误差主要有下列三方面的原因：

1、观测者

由于观测者的感觉器官的鉴别能力的局限性，在仪器安置、照准、读数等工作中都会产生误差，同时观测者的技术水平及工作态度也会对观测结果产生影响。

2、测量仪器

测量仪器都具有一定的精密度，所以使观测结果的精度受到限制，另外仪器本身的缺陷，也会使观测结果产生误差。

3、外界的观测条件

在野外观测过程中，外界条件的因素，如天气的而变化，地形的起伏、周围建筑物的状况，以及光线的强弱、照射的角度大小等，会使视线弯曲，产生折光现象，都会使观测结果产生误差。

2.4对观测中的误差采取相应有效的措施 根据以上分析，我们在外业测量过程中采取了一系列措施，尽量满足等精度观测。保证观测成果的精度，满足规范要求。

1.建立专门的控制测量领导小组和观测小组，并明确各自职责，分工负责，各施其责。加强客运专线控制测量技术标准和操作技能培训。

2.使用的测量仪器满足测量等级的需要。仪器经过鉴定合格后方可使用，在运输过程中，全站仪和电子水准仪不准直接放置在车上，必须专人抱着或背着，条码因瓦标尺必须放在盒内。保证仪器和因瓦标尺的正常使用。

3.实行的等精度观测即在相同的条件下观测，但是在实际工作中很难保证等精度观测。在测量过程中实行“人员、仪器、测量方式”三固定。在水准测量中采用同一线路进行，往测时在地面上做标记，以便返测时使用。4.严格按照四等导线测量和二等水准测量的要求进行。测量记录采用答应制，避免读数读错或记录记错。

5.观测过程中，受到外界条件的因素很多，在作业过程中，应注意尽量予以避免，例如，给仪器打伞遮阳，置镜是三角架固定牢固，观测过程中人员不要随意走动等等。2.5观测数据进行整理汇总

对外业测量数据进行整理汇总，平面控制测量原始资料将角度、距离及控制网示意图整理出，以进行严密平差。高程控制测量原始资料将已知水准点资料、每段水准线路的高差及距离整理出，以进行严密平差。

2.6内业平差计算

我们采用平差计算的软件是清华三维测量控制网平差系Nasew 3.0。界面如图所示。

Nasew 3.0具有如下特点：

1.适用于任意形式任意规模的平面和高程控制网的概算、平差和设计。

2.自动求解控制网各种线路闭合差，提供了多种粗差定位和自动剔除功能。具有多种平差方法可选。

3.在输入过程中，自动计算坐标、高程、差值等，并辅以网图动态显示。观测输入可选标准格式和多种常用网格式，可选具有内联的文本编辑方式。

4.提供了与打印机和纸张自适应的网图打印，成果打印，格式和有效位数等可控易控，并具有打印前的预览功能。2.6定期复测控制网

平面高程控制网每隔4个月复测一次，复测结果满足规定要求的，提出书面报告由监理批准后方可使用复测数据。注意：在线下平面高程控制网测量或定期复测工作中，平面控制测量平差要将相邻单位的两个控制点参与平差，高程控制测量平差要将相邻单位的一个水准点参与平差，以进行复核。

客运专线桥梁沉降变形观测的内容： 墩台基础沉降变形观测

预应力混凝土梁的徐变变形观测

2、观测精度等级

武广客运专线变形测量等级“三等”要求设计。因此工作基点网按二等水准测量要求施测（《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》、《客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南》），主要技术要求为：

相邻工作基点高差中误差1.0mm

每站高差中误差0.3mm

往返较差、符合或环线闭合差≤0.6

mm（n为测站数）

监测已测高差较差≤0.8

mm（n为测站数）

按《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》、《客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南》中的要求采用国家一等精密水准测量施测，主要技术要求为：

高程中误差≤±1.0mm

相邻点高差中误差≤±0.5mm

往返较差、符合或环线闭合差≤0.6

mm（n为测站数）

3、沉降变形观测频次 如表中所示。

需要说明的一点是，在沉降变形观测中，沉降量的计算是本次测量的标高和上次的标高之差，在观测点位置移动后，测量的标高发生很大的改变，此时需要在本次沉降量的单元格中填写为0，这样才能保证评估的正确性。另外就是特别注意初始值的观测精度，一般初始值我们观测三次取最近的结果为初始值。因为初始值的精度直接影响到沉降变形观测数据的可靠性。

4、观测仪器的选择

由于沉降变形测量要求精度高，所以必须采用高精度的测量仪器。工作基点和沉降观测点观测所使用的仪器是德国蔡司 DINI12电子水准仪，其望远镜放大率为32倍，圆气泡灵敏度10//2mm。水准标尺为伪机条码尺，电子水准仪自动识别并存储数据，最小读数为0.01mm。采用两个2.5kg的尺垫作为转点尺承，仪器和标尺均送检定单位进行检验，观测前均按规范进行常规的检查。

5、工作基点及观测点的建立 工作基点选点与埋点

工作基点设在沉降影响范围以外便于长期保存的稳定位置，沿线路方向200m左右进行设置。并满足了结构物观测的需要。为了保证工作基点的稳固性，严格按照规范要求进行设置，设置方法如图所示。观测点的设置

对于岩石地基、嵌岩桩基础的桥梁可选择典型墩台，例如：特殊桥跨、高墩、基岩不均匀及桩位出现岩溶与摩擦桩相邻嵌岩桩，数量不少于墩台点数的30%。对于摩擦桩、非岩石地基的桥墩台应逐墩台布设测点。梁体徐变观测点的设置，对于工厂化预制的梁，在原材料变化不大、预制工艺稳定、批量生产的预应力混凝土梁可每30孔选择1孔进行观测，对于现浇预应力箱梁，同一种施工方法，施工前1~3孔梁进行重点观测，根据观测结果调整梁的反拱值，其他孔位梁选择典型梁进行观测，且不少于30%。

墩台基础施工完成在承台四角侧设置观测点，若基础需要回填或地势低洼且有水，可以将观测桩点转移布设在墩台身上，并在墩身横向对称布设2个点，一般距地面0.5m~1.0m比较合适。预应力混凝土梁徐变上拱观测点设置在梁端和跨中位置，距防撞墙约0.2m，在桥面防水层、保护层施工后，在铺设无砟轨道前移至铺装层顶面，作为永久性测点，继续观测。如图所示。

西瓜地特大桥根据实际情况选择32个墩台和5跨梁体进行沉降变形观测。乐城街大桥根据实际情况选择5个墩台和1跨梁体进行观测。昌山特大桥由于属于特殊梁跨梁体徐变全部观测，选择10个墩台进行沉降观测。桥台是必须观测的，因为要进行过渡段评估时使用。

6、观测方法的选择

根据各等级水准观测主要技术要求，观测采用中丝读数法，按要求对每一路线进行往返观测，视线高度及测站的观测限差均按规范进行。工作基点采用二等水准测量，观测点的测量采用国家一等精密水准测量。具体要求见表中的规定。在工作基点测量中由于线路较长，每天只能分段测量，为了避免外界温度的影响，在每天同一时段进行观测，提高测量精度。

7、观测数据的处理

观测数据计算采用清华三维测量控制网平差系统Nasew 3.0。进行严密平差。我们对西瓜地特大桥水准基点网及55#墩（07年5月24日至07年10月6日）的观测数据进行了严密平差。外业数据采集后，计算合格后进行严密平差计算，在满足精度的情况下，可以认为数据可靠。处理结果如表中所示，可以看出我们的测量方法是能够满足要求的。

8、沉降变形评估参考文件 8-

1、行业规范及标准

(1)《客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南》(下称《评估技术指南》)，铁建设[2006]158号，铁道部，中国，2006

(2)《客运专线无蹅轨道铁路设计指南》，铁建设函[2005]754号，铁道部，中国，2005

(3)《新建时速度 300～350 公里客运专线铁路设计暂行规定》(上、下)，铁建设[2007]47号，铁道部，中国，2007

(4)《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》，铁建设[2006]189号，铁道部，中国，2006 8-

2、武广公司文件

(1)《武广客运专线沉降变形观测系统实施细则》，武广工[2007]119 号，2007 年 9 月

(2)《武广铁路客运专线沉降变形观测分析评估实施方案》，武广工[2007]218 号，2007 年 11月

(3)《武广铁路客运专线沉降观测数据录入与管理细则》，武广工[2007]272号，2007年12 月

9、提供评估报告的资料

根据西瓜地特大桥和乐城街大桥6月份的评估资进行讲解。（1）、施工单位沉降变形评估申请表

（2）、区段沉降变形观测评估资料

（3）、沉降观测录入表

（4）、桥梁徐变录入表

（5）、沉降徐变趋势图（利用软件自动生成）

（6）、附件

10、无砟轨道施工前沉降变形评估

武广客运专线沉降变形评估，根据各标段实际情况，分段进行评估，每段不小于4公里。首先由施工单位提交沉降变形评估申请表及评估资料，监理单位提交平行观测评估资料。评估单位根据提交的资料进行评估分析，并批复评估报告。内容：

（1）、从制度上保证

建立专门的沉降变形观测领导小组和观测小组，明确各自职责，分工负责，各尽其责，加强沉降变形技术标准和实施操作的培训。

（2）、观测点埋设保证

对所有桥梁沉降变形观测点，进行详细的书面技术交底，并现场指导，确保埋设的正确和标准。（3）、制定观测点保护措施；

制定切实可行的保护措施和制度，现场进行标识和防护。（4）、观测精度上保证；

按要求定期对仪器进行鉴定，保证观测数据的可靠性。按要求定期对水准点和工作基点进行复核，严格按照测量技术等级要求进行，并且要求测量闭合。（5）、数据整理及录入保证。

测量过程中实行“人员、仪器、测量方式”三固定。认真建立“零”观测理念。保证数据整理的规范性和数据识别的统一性，沉降观测中，包括上升和下沉，向下为“正”，向上为“负”。梁体徐变上拱，向上为“正”，向下为“负”。有沉降变形观测过程中注意记录荷载的变化，以便帮助分析结构变形变化和数据异常点情况。在沉降变形观测过程中，及时绘制沉降曲线，及时分析验证，并作记录，及时报送监理核对签字。

七、成果

我单位施工的武广客运专线桥梁工程已经施工完毕，目前正在配合最后线路的联调联试工作。施工中我们严格按照规范要求进行测量控制，满足测量精度的同时，又保证了施工需要，从而使施工顺利进行。桥梁工程竣工贯通测量分两个阶段，1是架梁前贯通测量，2是无砟轨道施工前的贯通测量，两阶段的验收全部100%通过，满足客运专线测量精度的要求。

在沉降变形观测工作中，目前正按要求每个月进行一次梁体徐变观测和墩台沉降观测，从评估报告和目前的观测数据上看，我们的措施是合理的，观测数据是可靠的。在无砟轨道联调联试阶段的轨道精调中，从数据上得到了验证。在整个沉降变形观测过程中能够反映出结构沉降变形的发展规律。

八、结束语

今天我对武广客运专线测量控制网的概念、特点、技术要求、桥梁工程控制测量技术要点和桥梁沉降变形观测进行简单总结。我国这几年是客运专线建设的高峰期，这就要求施工单位必须投入适合客运专线高精度要求的精密测量仪器。随着更先进仪器的投入，例如客运专线无砟轨道施工全自动照准的高精度测量机器人（徕卡2003）0.5秒级精度应用，对我们测量人员的能力要求必然也将更高。有理由相信，随着全站仪开发技术的提高和工程技术人员素质的提高，作为客运专线工程测量必将拥有更加广阔的发展空间。通过本次技术交流，我相信对以后的客运专线工程测量和沉降变形观测具有一定的借鉴作用。以上是我的汇报，请批评指正。

6.高速铁路轨道测量 篇六

结合京沪高速铁路木石隧道工程,系统介绍隧道贯通测量方案优化与误差预计,从而确保隧道贯通精度,为今后类似工程积累了宝贵的经验.

作 者：王暖堂 WANG Nuan-tang  作者单位：中铁十六局计量测试中心,北京,100018 刊 名：北京测绘 英文刊名：BEIJING SURVEYING AND MAPPING 年，卷(期)：2009 ”“(3) 分类号：P258 关键词：铁路隧道   贯通测量   方案优化   误差预计  

7.高速铁路无碴轨道的技术经济性 篇七

无碴轨道结构形式有板式轨道结构、双块式无碴轨道结构、轨枕埋入式无碴轨道结构。由于无碴轨道具有轨道平顺性高、刚度均匀性好、轨道几何形位能持久保持以及维修工作量可显著减少等特点, 在世界各国铁路上得到了不同程度的发展, 而在高速铁路上应用无碴轨道, 尤以日本、德国最为广泛。此文以武广客运专线新广州站试验段及秦沈客运专线试铺段为例, 简述无碴轨道的结构组成、施工工艺、工程造价等, 并参考其他资料文献, 为高速铁路技术选型提供一些参考。

1 国内外高速铁路无碴轨道概况

1.1 国外高速铁路无碴轨道的主要类型

无碴轨道主要有两大类:一类是轨枕埋入式, 如Rheda型、弹性支承块式;一类是板式。近年来, 欧洲国家正在开发一种钢轨埋入式的无碴轨道。

1.2 国外高速铁路无碴轨道

1) 日本新干线板式轨道。日本从20世纪60年代中期开始进行板式无碴轨道的研究到目前大规模的推广应用, 走过了近40年的历程。截止到目前, 其板式无碴轨道累计铺设里程已达2 700多千米。日本定型的轨道板有适用于隧道或高架桥上的A型、框架型轨道板, 适用于土质路基上的RA型轨道板及特殊减振区段用的防振G型轨道板等, 现已构成了适用于各种不同使用范围的轨道板系列。2) 德国高速铁路Rheda型无碴轨道。德国自20世纪70年代一直进行无碴轨道的研究。Rheda型无碴轨道作为钢筋混凝土底座上的结构形式之一, 在德铁桥梁、隧道和土质路基上全面推广应用, 目前德铁铺设的660 km无碴轨道中有一半以上为Rheda型轨道。

1.3 国内无碴轨道概况

国内对无碴轨道的研究始于20世纪60年代, 与国外的研究几乎同时起步, 起初用于隧道内铺设。20世纪80年代曾试铺过沥青整体道床, 但并未正式推广。此外, 在桥梁上试铺过无碴无枕结构, 在京九线九江长江大桥引桥上全部采用了这种结构, 长度约7 km。

1995年以后, 随着京沪高速铁路可行性研究的进程, 无碴轨道在我国重新得以关注。到了1999年, 在铁道部科技开发计划项目“秦沈客运专线桥上无碴轨道设计、施工技术条件的研究与编制”的有力推动下, 秦沈客运专线选定了三座高架桥作为无碴轨道的试铺段。其中, 沙河特大桥 (长692 m) 试铺长枕埋入式无碴轨道;狗河特大桥 (长741 m) 直线和双何特大桥 (长740 m) 曲线上试铺板式轨道。

除在秦沈客运专线得到应用外, 目前在一些隧道内试铺了长枕埋入式和板式轨道。

2 无碴轨道结构和性能特点

2.1 结构整体性能

长枕埋入式和板式轨道两种结构均具有无碴轨道所具有的线路稳定性、刚度均匀性好、线路平顺性、耐久性高的突出优点, 并可显著减少线路的维修工作量。从轨道结构每延米重量看, 无碴轨道均要小于有碴轨道, 而相对而言, 板式轨道结构高度低, 道床宽度小, 重量最轻, 这样在桥上铺设时可降低桥梁的二期恒载, 在隧道内应用时可减小隧道的开挖断面, 因此有可能降低桥梁、隧道结构的总造价;长枕埋入式无碴轨道受预制轨枕长度的限制, 道床宽度要大于板式轨道, 每延米重量较大。从“高速铁路高架桥上无碴轨道关键技术的试验研究”项目的室内落轴冲击的试验结果看, 长枕埋入式无碴轨道结构的整体刚度要稍大于设置CA砂浆调整层的普通型板式轨道。对于在客运专线或高速铁路的桥上应用来说, 无碴轨道结构具有的高平顺性、刚度均匀性, 以及桥梁的挠曲变形在一定程度上可弥补无碴轨道结构整体刚度大的缺陷。

2.2 制造和施工

2.2.1 长枕埋入式无碴轨道

1) 采用我国较成熟的“钢轨支撑架”法由上至下进行施工, 轨道几何尺寸和绝对几何位置易于实现, 由于其施工工艺简单, 使得其工程质量也易于控制;2) 道床结构中除横向穿孔轨枕、混凝土支承块需要工厂预制外, 其余混凝土均为现场浇筑, 道床表面宜设置横向排水坡;3) 在桥上铺设时, 与梁缝的配合上比较灵活;4) 在曲线地段施工时, 线路的超高顺坡、曲线圆顺度等易于控制。但施工过程中需要工具轨 (新钢轨) 作为控制线路标高的基准;5) 现场混凝土的施工量较大, 受混凝土龄期的影响, 其施工进度相对较慢;6) 在需要特殊减振及过渡段区域, 长枕埋入式无碴轨道由于混凝土底座中央两端设置限位凹槽, 在底座与道床板之间弹性层的设计与施工方面都相对要困难一些。

2.2.2 板式轨道结构

1) 轨道板 (RC或PRC) 为工厂预制, 其质量容易控制, 现场混凝土施工量少, 施工的机械化程度高, 将人为控制因素减至最少, 施工进度较快;2) 道床外表美观。由于其采用由下至上的施工方法, 施工过程中不需工具轨, 施工结束后, 承轨面高低、水平误差小, 为一次铺设跨区间无缝线路提供了平顺的工作面, 但由于在秦沈线施工中, 未能形成一合理的测量控制体系, 实际施工中仍采用了工具轨, 使其绝对几何位置不易实现, 此方面和国外有一定差距;3) 在特殊减振及过渡段区域, 通过在预制轨道板底粘贴弹性橡胶垫层, 易于实现下部基础对无碴轨道的减振要求;4) 轨道状态整理过程中充填式垫板的应用, 使钢轨支点的支承均匀性得到保证;5) 在桥上铺设时, 受桥梁不同跨度的影响, 需要不同长度的轨道板配合使用;6) 曲线地段铺设时, 线路超高顺坡曲线矢度的实现对扣件系统调整要求较高;7) 板式轨道结构中CA砂浆调整层的施工质量要求高, 其质量的好坏直接影响轨道的耐久性。目前而言, 因其技术含量较高, 工艺复杂, 现场施工时工程耐久性能不易保障;8) 板式轨道的制造、运输、施工设备和机具的专业性较强, 包括:轨道板的制造、运输、吊装、铺设CA砂浆的现场搅拌、试验、运输和灌注;轨道状态整理过程中的充填式垫板树脂灌注等。

3 无碴轨道主要工程造价

表1给出了有碴轨道、板式无碴轨道、长枕埋入式无碴轨道3种轨道的主要工程造价。

4 工程造价分析

计算结果表明, 板式无碴轨道每千米造价是有碴轨道的1.77倍, 长枕埋入式无碴轨道每千米造价是有碴轨道的1.94倍, 按千米造价排序为:有碴轨道<板式无碴轨道<长枕埋入式无碴轨道。铁路的最少污染、最少占地、最安全、运能最大、最能体现对社会资源的公平分配, 这些都是体现以人为本的交通理念;而无碴轨道铁路的使用寿命长、平顺性高、稳定性好、维修费用低, 则是高速铁路发展的必然选择。

5 结语

两种无碴轨道结构具有各自不同的特点, 由于目前无碴轨道的铺设延长里程较短, 相应的制造设备、施工机具和设备尚未定型, 施工工效较低, 而与工效密切相关的制造成本、施工投入等很难估算。但无碴轨道是未来的发展方向。从工艺的难易程度上来看, 主要由于我国CA砂浆技术研究起步较晚, 相对而言板式无碴轨道的耐久性能有待于时间检验。但随着我国无碴轨道技术的进一步发展, 相信在不久的将来, 无碴轨道会得到更多的运用。

参考文献

[1]杨悦林.无碴轨道的施工工艺及造价分析[J].铁路工程造价管理, 2004 (6) :33-35.

[2]曾宗根.客运专线铁路无碴轨道工程技术 (下) [J].铁道建筑技术, 2005 (4) :47-49.

[3]徐振龙, 王智勇.板式无碴轨道综合施工技术研究[J].铁道建筑, 2005 (2) :55-56.

8.高速铁路轨道测量 篇八

徐金锋 男 籍贯：陕西省，出生1980.12兰州交通大学研究生毕业 讲师 工作于西安铁路职业技术学院 研究方向：高速铁路测量、轨道维修、隧道施工

此论文来自西安铁路职业技术学院课题：基于西铁院移动学习系统的《高速铁路专业测量》课程教学改革研究

摘 要：针对目前学生对手机的依赖，作者利用西铁院移动学习系统对《高速铁路工程测量》课程进行改革创新，提出课程的结构设计和学习平台建设。

关键词：高速铁路工程测量；移动学习；课程改革

·【中图分类号】U212.2-4

Abstract： Against the current dependence on the phone，author use XiAn Railway Vocational mobile learning system of the high speed railway engineering survey course of reform and innovation， The structure design and the construction of the learning platform are presented.

Key：High speed railway engineering survey； mobile learning； curriculum reform

0 引言

隨着云端计算的出现和平板电脑、智能手机的逐渐普及，移动学习（M-Learning） 也已渐渐流行。通过移动设备，学习者可以选择在任何时间、任何地点进行学习，无论校内与校外。移动学习的到来、普及将逐渐改变我们的教学方式和互动形式，教师将能以更为创新和个性化的方式教学。

对于教学改革，我国已经进行多年，引进了很多新的理论，取得一些成绩，但是这种改革总让教师感到一丝困惑，总觉得与学生的互动、交流还不够好，如果让课程改革应用于移动学习终端，将是一次学习的飞跃。

本文基于上述原因，选择互动性强、实践和动手多的《高速铁路工程测量》，将此课程与移动网络相结合进行课程改革，充分发挥网络时间、空间上的优势，提高学生学习效率。

1 传统教学存在问题

（1）教材内容陈旧，更新不及时

现在大多数教材的内容落后于现场的需要，教材内容陈旧繁杂，教材更新不及时，教学内容严重落后于测量技术的发展，许多新的测量技术没能在教材中及时反映，教学标准的制定大多注重理论知识的培养，而轻实践技能的训练。

（2）课程教学资源少

目前，关于《高速铁路工程测量》相关的教学资源、课件、视频等比较少，课程资源没有得到开发。

（3）教学方法和手段单一

在大多数学校中还是使用传统的教学方法，主要以讲授、演示为主，课堂教学内容枯燥；教师采用单向灌输，授课虽然采用了多媒体设备，但是授课内容是越来越多，学生消化吸收极少；学生的知识大部分依赖教材和老师传授得来，间接经验多，直接经验少；运用新的教学方法和手段很少。

（4）缺乏移动互联教学

对于《高速铁路工程测量》这门课程，没有哪所学校与移动互联终端结合一起进行教学，大多数是在教室或者实验室进行学习。

2 移动学习系统平台搭建

（1）资源整合

在学习系统平台搭建中，整合现有教学资源，设计教学单元，采用情境教学，使用六部教学法贯穿于教学中，特别是在实践教学中，让学生去主动学、在学中练、练中学，主动去分析和解决问题。

（2）课程结构

在该平台中，学生可以在任何时间段通过学校内网与学习系统进行交互学习。

1）授课计划

设计目录式授课计划和学习情境式授课计划，通过授课计划让学生知道本节课授课内容、重难点、学习地点、使用仪器和下节课安排等。

2）教学单元

对每节课的进行教学设计，特别是对于实训课采用教学音频、视频和设计引导文进行教学，对于学习中存在问题可以每个单元答疑解决。

3）课程通知

实时通知学生上课地点、课前准备、仪器设备、测验内容和考试，如果有问题，可以根据每个通知进行留言解答。

4）课后测验

学生可以学习本节课单元结束后，进行课后测验，如果有问题可以留言答疑。

3 结论

通过对课程学习平台搭建，构建新型的移动互联网教学模式，探索移动互联教学组件定制和课程资源编写，利用智能学习终端、移动课堂承载移动学习服务的核心内容，解决学习时间和空间上的束缚，使学生的教学授课、消化知识体系、完成作业练习、实施教学辅导和学习轨迹跟踪分析等交互活动更为高效简便，形成更加丰富多元、生动有趣和高效自主的新型长期学习模式，提升课堂学习效果，提高教师教学素养和教学水平，充分发挥现代新型信息技术作用，促进优质教学资源和教学方式的共享与传播。

参考文献：

[1] 孙默.移动学习数字出版资源平台研究[J]；出版发行研究；2011年07期

[2] 吴旻倩，万君，孙旻.浅谈移动学习形式在开放教育中的优势[J]；南京广播电视大学学报；2011年02期

[3] 李行国.基于3G的移动学习在高校中的运用研究[D]；华中科技大学；2011年