西南交通大学高铁精测学习体会
高速轨道精密测量和管理技术培训
学习总结
非常感谢各位领导能让我在201*年年末这个紧张的时刻参加由铁道部运输局组织的高速轨道精密测量和管理技术培训班，在培训班八天的学习中，由西南交通大学、中铁咨询公司、郑州铁路局的各位专家、教授给我们讲授了高速铁路轨道的精测原理，轨道精测如何在线路养护维修中运用，高速轨道精测网的复测原理，复测软件的运用，在成灌线现场参观了高速精测仪器的标准检测场，GEDO小车的运用，绝对与相对测量相结合的精测模式，由西南交通大学地球环境学院书记给我们辅导胡镜涛总书记在十一届六中全会上的讲话，盛光祖部长在“7.23”事故的讲话，院主任给我们传授应用文的写作方法和管理的技巧。
通过这一系统的学习，我开阔了自己的眼界，特别对高速轨道精测有了新的认识和提高，现将我的学习体会总结如下：
1、轨道精测原理，接触高速铁路精测从温福线峡门隧道内无碴轨道开始，一直到我段昌九城际，但在日常的线路精测工作中我们经常忽略了很多基础的原理概念，这直接导致我们在高铁轨道精测过程中间接造成部分人为误差，以下我想提三个比较重要的概念，存在不足之处，还请各位领导、同事批评指正：
a、交会测量
交会测量是根据多个已知点的平面坐标（或高程），通过测定已
知点到某待定点的方向或（和）距离（或测定其竖直角），以推求此待定点平面坐标（或高程）的测量技术和方法。以确定待定点平面坐标为目的者，称平面交会测量；以确定待定点高程者，称高程交会测量；以确定待定点三维坐标的，称空间交会测量；若仅在已知点设站进行观测称前方交会，仅在待定点设站进行观测称后方交会，既在待定点设站又在个别已知点设站进行观测称侧方交会。在平面和空间交会测量中，若经观测获得的仅有角元素称测角交会，而经观测获得的仅有边元素者称测边交会，经观测直接或间接获得的既有角元素又有边元素则称边角交会。
在高铁的轨道精密测量、复测、精测仪器检测场主要采用自由设站法和边角后方交会。这些测量的基础原理都相同，在控制点观测两个水平夹角a、b，通过测量已知的距离和角度，使用正弦定律、余弦定律，从而计算待定点的坐标，最复杂的地方在于测量数据的反复重叠计算，现在的自动跟踪测量全站仪（测量机器人）均有自动测量计算的功能，现在最先进的测量机器人主要有TrimbleS8、LeicaTPS1200+，测量的方向中误差≤1″。
b、测量平差
测量平差是德国数学家高斯于1821～1823年在汉诺威弧度测量的三角网平差中首次应用，以后经过许多科学家的不断完善，得到发展，测量平差已成为测绘学中很重要的、内容丰富的基础理论与数据处理技术之一。由于测量仪器的精度不完善和人为因素及外界条件的影响，测量误差总是不可避免的。为了提高成果的质量，处理好这
些测量中存在的误差问题，观测值的个数往往要多于确定未知量所必须观测的个数，也就是要进行多余观测。有了多余观测，势必在观测结果之间产生矛盾，测量平差的目的就在于消除这些矛盾而求得观测量的最可靠结果并评定测量成果的精度。
c、分带投影
投影的概念主要由于地球椭球型和平面间正型投影，最有影响的投影理论为“高斯投影”，由德国数学家、物理学家、天文学家高斯于十九世纪二十年代拟定，后经德国大地测量学家克吕格于1912年对投影公式加以补充。该投影按照投影带中央子午线投影为直线且长度不变和赤道投影为直线的条件，确定函数的形式，从而得到高斯一克吕格投影公式。投影后，除中央子午线和赤道为直线外，其他子午线均为对称于中央子午线的曲线。设想用一个椭圆柱横切于椭球面上投影带的中央子午线，按上述投影条件，将中央子午线两侧一定经差范围内的椭球面正形投影于椭圆柱面。将椭圆柱面沿过南北极的母线剪开展平，即为高斯投影平面。
因此，在长范围的连续测量和施工放样过程中，必须考虑分带投影的影响，特别在隧道、桥墩的施工中尤其重要，而铁路轨道精密测量中运用的三维控制网点的坐标系均已经综合计算分带投影的误差。
2、绝对法和相对法相结合的测量新模式现阶段我段昌九城际测量运用仅有两种模式：a、相对测量模式，主要为轨检小车、人工弦线测量：轨道相对几何位置（内部尺寸）是指与轨道相邻测量点的位置差
异；较高的相对精度可以保证轨道的轨向严格一致、车辆行驶舒适、减少碰撞；使用轨道几何状态测量仪测量轨道相邻点的相对坐标称为相对测量模式。
b、绝对测量模式，主要为GEDO精测小车：
轨道绝对几何位置（外部尺寸）是指轨道在高速铁路测量坐标系统中的坐标；使用轨道几何状态测量仪测量轨道点的绝对坐标称为绝对测量模式。
相对测量模式仅能运用在指导10m范围以内的动道作业，在长距离的范围内没有很强的指导作业；绝对测量模式测量项目全，但测量效率特别低，在昌九城际3小时天窗点内，按3根枕的密度进行精密测量，仅能完成500m线路的测量任务。
绝对法和相对法相结合的测量新模式，即有效的将轨检车与精测小车相结合，在精测过程中，先通过8个CPIII点的观测，确定第一个测量位置的绝对坐标，再运用相对法测量原理进行连续测量，在每站测量结束的位置运用绝对法模式确定终点坐标。
这种测量模式的速度基本可以达到每小时一公里，并形成基数125mm的连续绝对测量数据。
3、管理的技巧
非常感谢西南交通大学人文社科学院德高望重的高教授为我们讲授了一堂管理的技巧，我认为这堂课对于我们基层的管理干部特别实用，是我在本次培训中收获最大的地方，这里将我学习所感悟到的最重要两点汇总如下并与大家共勉：
a、任务坐标法
一个人的精力有限，需要做的事情确很多，如何将事情做好，这里必须有一个方法分清轻重缓急，并用百分之八十的精力去做好百分之二十最重要的事情，余下百分之二十的精力去完成那百分之八十剩余的事情。
分清轻重缓急运用二维坐标的方法，X轴代表任务关系重要程度，
Y轴代表任务的时间紧迫程度，这样就有四个区域，重要又紧急、不重要但很紧迫、重要但不紧迫、不重要也不紧迫，根据所需做事情的本身情况分在所属的区域中，这样就可以很顺利的安排好各项任务工作的开展。
b、持之以恒
任何优秀的管理者都有一个共同的特点，都持之以恒的让每天都有一点时间进行思考或者坚持阅读学习，这个特别关键，也特别简单，但是很难完成，阿里巴巴集团主席和首席执行官马云用了5年时间将“20万”发展到“50000万”，但在这里浮华光环背后，201*年马云也向外界公布，他需要时间与外界隔绝一段时间进行思考，即使这样的风云人物都需要时间进行思考，可以见得思考的重要性，若能够持之以恒的做好这点，肯定会有很大的收获。
最后，还是感谢各位领导给我这次学习的机会，通过这次培训使我在各个方面都有很大的提高，我也会将学习所掌握的业务知识做好实践运用，为我局高铁建设贡献自己的力量。
扩展阅读：高铁精测精调基础知识
高铁精测精调基础知识
201*年12月26日，世界上运营速度最快、里程最长、投资最少的武广高铁正式开通运营。作为一条全新的高速干线的维修管理单位，各工务段克服技术、人员、配套设施等方面的困难，保证了管内线路设备的优质、稳定，有力的保证了武广高铁动车组的安全、平稳运行。
作为高速铁路主要维护手段的轨道精测和精调工作，工务段从刚开始的无专业人员、无管理经验、无检测设备的“三无”阶段，通过在工程单位的跟班学习、设备厂家的培训、技术人员的自身学习和实践，逐渐丰富了高铁线路和道岔精测精调的工作经验，掌握了相关知识要点和技术标准，保证了武广高铁线路维修工作的有序、有效的开展，确保了高铁的安全运行。
在这里我给大家主要讲讲双块式无碴轨道的精测、方案制定和精调作业流程和注意事项，不足之处请各位领导、同事批评、指正！
第一节精测精调的总体流程
精测精调的流程：动态分析（确定病害）制定计划安排精测数据分析方案制定方案审批精调作业回检上报作业情况。
第二节
高铁维修中存在主要的线路病害
高铁线路维修养护中存在的主要病害有：路桥、路遂过渡段的线路沉降、施工单位施工工艺不标准、施工控制不到位遗留下来的线路高低、轨向不良（主要集中为长波不良），这些病害会造成动检车扣分、机车车载仪报警、便携式添乘仪Ⅲ报警、降低旅客乘车舒适度甚至危及行车安全。
第三节精测
一、精测的概念：精测是指利用CPⅢ控制点成果，采用全站仪自由设站配合轨道几何状态测量仪对线路和道岔进行测量。
二、精测所采用的仪器：
目前主要有三种精测仪器用于精测：全站仪配合安博格小车、盖斗小车、南方测绘小车。
三、精测原理：采用后方交会法进行精测。
四、精测的依据：来源于动态分析，主要根据动态车检测的几何尺寸超限、波形图对比几何尺寸变化、便携仪添乘重复Ⅲ级报警、车载仪重复Ⅱ级报警、人工添乘明显感觉晃车等处所，结合动检车进行分析，对存在线路病害处所进行精测。
五、精测的机工具：安博格精测小车一台（全套）、0级电子道尺、弦线、塞
尺、150mm直钢尺、1m长直钢尺、轨温计。
六、施工组织：精测组2-3人，负责全站仪设站、小车组装、小车校正、CPⅢ桩点的检查、棱镜安装、现场数据与小车全站仪数据核对、设站精度、当日天气、轨温情况等记录。工区配合人员3人，其中1人当担安全材料员同时负责施工防护，2人负责对精测地段现场材料型号进行调查，主要调查轨距挡块型号、轨下垫板的型号、轨下吊板、轨底边与轨距挡板的离缝、现场焊缝矢度及钢轨光带状况等，并将现场调查情况详细准确的填入《扣件调查表》（附件一）中。
七、作业流程：
1、精测准备。出发前应核对轨检小车电脑和技术资料的CPⅢ坐标、平、竖曲线等轨道线性要素是否一致。定期对全站仪进行一般校核。
2、小车组装。进入工作门后，在道床板或路肩平整地段对精测小车进行组装。组装时必须保证连接的螺栓紧固，连接处的垫片平整，未脱落重叠，手推杆固定牢靠，精测小车轮对干净无杂质。组装完成后，将精测小车抬上轨道，抬上道时要让双轮先接触钢轨，再以不大于3-4千米/小时速度将精测小车推至精测地点。
3、菱镜安装与全站仪架设、整平。到达精测地点后，2人负责安装菱镜，菱镜离全站仪设站不得超过120米，必须安装8个菱镜，全站仪前后各4个。1人架设全站仪并整平，全站仪设站高度尽量保持与小车的菱镜在同一水平线上。全站仪整平时，必须控制倾斜角T、倾斜角L在0.0005度之内。
4、精测小车校核。到达精测地点后及时对精测小车的超高传感器进行校核，正反校核时必须保证小车显现的数据连续三次的误差值在0.3mm之内，方可达到要求。
5、线形选定。超高传感器校核完成后，及时对精测地点的设计线形及控制点进行选定，必须保证选定的线形、控制点与现场相一致。精测时，必须保证精测小车的双轮在曲线的低轨、直线地段保证在面向大里程方向曲线的低轨。
6、精度控制。对8个cpⅢ桩控制点的精度进行检定，排除精度不高的控制点，但必须保证有6个精度达到要求的cpⅢ桩控制点才能进行精测。平差精度要求东坐标、北坐标及高程偏差在0.7mm范围之内，偏差角在1.4秒之内。
7、数据采集、配合调查。设站完成，精度达标后，全站仪与精测小车建立通信，精测小车进行数据采集。采集数据时，必须保证精测小车停稳，数据稳定才能采集。采集时发现数据有突变时，应重复采集，进行确认。精测小车与全站仪的距离不得超过70米，并由小里程向大里程方向进行采集。当小车与全站仪小于5m距离时不能进行数据采集,应重新转站进行精测。转站精测时，小车必须退回到上一测站最后至少10根轨枕进行数据重复采集，并与上一站的数据进行对比，两次精测采集的数据偏差
必须在2mm范围之内，才能继续精测。在精测同时，工区配合人员调查轨距挡块型号、轨下垫板的型号、轨下吊板、轨底边与轨距挡板的离缝、现场焊缝矢度及钢轨光带状况等。
8、数据保存。数据采集完成，将采集数据导成报表，进行保存。
9、整理机工具，撤离线路。数据采集完成后，回收菱镜、全站仪、小车，清点所带机工具，确认无误，组织撤离线路。
八、注意事项：
1、作业时应注意天气的影响，严禁在大雨、大雾、大风等条件下测量，避免测量误差过大和出现假数据。
2、进行道岔精测时，道岔前后150m线路应同时测量。线路应连续测量，分次测量时应搭接长度不短于20m。
3、测量人员在测量过程中随时查看检查数据，如有突变或超限较大处所及时使用手工检查与小车数据核对，防止小车数据出错。
4、设站地点距离精测起点为65-75m，应满足通视条件和后方交会法的要求，与最近的CPⅢ桩点的距离不应小于15m。
5、精测开始前必须对小车轮缘进行擦拭，以防精测时数据受到尘土、
微小细沙的干扰，影响精测精度。
第四节精调方案的制定
精测后应对数据结合动检车波形图进行对比分析，当波形图和精测数据吻合才能进行方案制定，否则，应进一步分析原因。
一、方案制定原则：削峰填谷
二、方案编制步骤：先轨向，后轨距，先高低、后水平。
三、基准轨：线路：平面位以高轨（外轨）为基准，高程以低轨（内轨）为基准，直线区间上的基准轨参考大里程方向的曲线；道岔：平面位以直尖轨为基准，高程以直基本轨为准。
四、精调方案包括的内容:1、调整方案分析；2、精测数据及调整数据计算；
3、现场扣件调查情况表；4、调整地段材料计算表；5、精测写实。
五、实例
以武广上行1925+400精调方案为例：
上行1925+400精测数据及调整方案分析
一、精测原因：
201*年3月10日动检车轨向Ⅰ级扣分，长波波形图1925+280长波轨向为7.06mm。对比4月26日动检波形，基本一致。机车报警情况：4月24日车载仪2级水加，峰值0.10g，4、5月份确认车共报警8次，水加最大0.08g。201*年3月10日动检波形图如下：
二、精调目的：
消灭该处动检车轨向扣分，提升线路质量，提高旅客乘坐舒适度。
三、调整工作量：（总调整480块板）1、高程共调整132块，最大调整量2mm。2、平面共调整348块，最大调整量4mm。
四、精测数据分析：1、高程总体走势情况分析：
9630-31112131415161718191101111121131141151161171181191201*11221231241251261271281291301311321331341351361371381391高程调整前
根据高程数据及波形图走势分析，在此范围共有3处需进行调整；此处为：1、普通轨枕编号为1925312028-1925312036,需要调18块板；2、普通轨枕编号为1925316068-1925318010，需要调42块板；3、普通轨枕编号为1925318026-1925318061，需要调72块板。
2、高程调整方案
根据线路精调方案“削峰填谷”的原则对轨道的高程进行调整。
高程最大调整量为2mm，高程调整共涉及66根轨枕，总计132块板，无水平调整。调整方案效果如下图所示，蓝色为调整前线型，红色为调整后线型。高程调整前后对比模拟图：
9630-31112131415161718191101111121131141151161171181191201*11221231241251261271281291301311321331341351361371381391高程调整前调整后3、平面位总体情况分析：
平面调整前630-3-611325374961738597109121133145157169181193205217229241253265277289301313325337349361373385397
根据平面数据及波形图的走势分析，在此范围共有5处需进行调整，分别为：1、普通轨枕编号为1925310076-192531201*,需要调70块板；2、普通轨枕编号为1925312035-1925312085，需要调102块板；
3、普通轨枕编号为1925312096-1925314021、1925314029-1925314051,需要调102块板；
4、普通轨枕编号为1925316041-1925318014,需要调54块板；
5、普通轨枕编号为1925318030-1925318034、1925318044-1925318048,需要调20块板。
4、平面位调整方案
根据线路精调方案“削峰填谷”的原则对轨道的平面进行调整。
平面位最大调整量为4mm，平面位调整共涉及199根轨枕，总计348块板，含轨距调整50块板。
调整方案效果如下图所示，蓝色为调整前线型，红色为调整后线型。平面位调整前后对比模拟图：
平面调整前调整后630-3-611325374961738597109121133145157169181193205217229241253265277289301313325337349361373385397
第五节精调
一、精调的概念：轨道精调是根据轨道测量数据对轨道进行精确调整，使轨道精度达到规范标准，满足高速行车条件。通常我们在实际工作中主要运用安博格精测小车对轨道进行精测，并根据精测数据制定精调方案并组织实施。因此在轨道精调中应控制好测量、计算、调整三个关键环节，也就是说测量是依据，计算是关键，调整是目的。
二、精调依据：精调方案
三、精调最大调整量：线路高程+56、-4mm、轨向8mm、轨距16mm，道岔高程+26、-4mm，轨向12mm、轨距24mm。
四、双块式无碴轨道精调所用材料：
1、线路高程调整主要用ZW692-2到8（级差1mm）,即：ZW692-2、ZW692-3、ZW692-4、
ZW692-5、ZW692-6（标准）、ZW692-7、ZW692-8。当2mm＜调整量≥56mm时，应采用AP20-6、AP20-10、AP20S（钢板）配合ZW692各型调整片配进行调整。值得说明的是当调高达到一定高度时需配套使用SS36-240到SS36-280轨枕螺杆（级差10mm）即：SS36-240、SS36-250、SS36-260、SS36-270、SS36-280，具体为调高到9、19、29、39、49mm时使用。具体配情况见附表二。
2、线路轨距和轨向调整主要用WfP15U（标准）、WfP15U±1-±8（级差1mm），即：WfP15U+1、WfP15U+2、WfP15U+3、WfP15U+4、WfP15U+5、WfP15U+6、WfP15U+7、WfP15U+8、WfP15U-1、WfP15U-2、WfP15U-3、WfP15U-4、WfP15U-5、WfP15U-6、WfP15U-7、WfP15U-8。具体配见附表三。
3、道岔高程调整主要用UPf各种材料，厚度分2、3、6（标准）、10mm，具体情况见附表四、五）。
4、道岔轨距和轨向调整主要用EK0-12偏心锥调整（级差2mm）。即EK2-0、EK2-2、EK2-4、EK2-6、EK2-8、EK2-10、EK2-12。计算值比照线路。Ssp2\\3\\4
五、精调的机工具：
1、线路地段：螺栓松紧机2台、“T”型扳手4把、起道机2台、六角撬棍2根、道尺2把、弦线1副、塞尺1把、1m长直钢尺1把、150mm短直钢尺1把，轨温计1个，照明大灯2盏，手锤1个，安博格小车1台，扭力矩扳手1把，汽油5升、线路各型号调整扣件（按材料计算表配）、平板小车。
2、道岔地段：虎啸扳手2台、齿条起道机1台、六角撬棍4根、道尺1把、改道顶1个、FAKOP弦线1副、塞尺1把、1m长直钢尺1把、150mm短直钢尺1把，轨温计1个，照明大灯2盏，手锤1个，安博格小车1台（跟线路共用），扭力矩扳手1
把，汽油5升（备用）、绝缘双头轨距杆2根、道岔各型号调整扣件（按材料计算表配）、平板小车。
六、精调人员组织
1、线路精调人员组织：施工负责人1名、技术员1名、一般安排职工13人，具体可根据工作量进行合理调整。1人负责道尺、2人负责作符号及小车复查、4人负责材料发放和回收、3人负责更换扣件、2人负责扣件松紧。
2、道岔精调人员组织：一般安排6-10人，具体可根据工作量进行合理调整。具体分工可根据情况安排，与线路存在区别。七、精调流程：
作业前准备登记联系线路对线检查扭力矩调整符号划作材料摆放基准股调整
线路对线检查非基准股调整扭力矩复查线路回检（0级道尺）复测（安博格小车）材料回收完工会①线路封锁后，安排1人从调整地段轨枕开始由北往南对调整地段用电子道尺检查一遍，同时要在下尺处划好对齐线，并将检查结果标写在钢轨上。
②安排精测组两人作符号，应先作基准股符号，再作另一侧，符号应按W-1/W-2或者Z-1/Z-2格式标准作，W-1、Z-1指的是更换的材料，W-2、Z-2指的是更换后回收的旧料。
③安排2人按符号摆放材料，应先摆放基准股所需材料，再摆放另一股所需材料。④安排人员对基准股进行调整作业。基准股作业后，负责道尺检查人员及时回检，施工负责人掌握基准股调整情况后，再对另一股钢轨进行调整。
⑤作业回检。作业完成后安排安博格小车对调整地段进行精测并对数据线型进行现场分析；安排道尺、弦线对调整地段进行检查，并将检查结果标写在钢轨上，由车间和高铁科同时做好检查记录；安排一人用扭力矩扳手对扣件的扭力矩进行回检。
八、作业技术标准：
1.轨距控制在±1mm，轨距变化率控制在1/1500;2.高低10m弦人工测量2mm;3.轨向10m弦人工测量2mm;4.水平1mm；5.三角坑2mm。
6、扣件配正确无误，线路区段扭力矩达到220N〃M-250N〃M，桥上扣件扭力矩应控制在180N〃M-190N〃M范围内，道岔区段底脚螺栓扭力矩达到300N〃M、BWG扣件达到180N〃M-200N〃M。
九、作业中出现问题的解决方法
①精调现场发现前期调查扣件型号错误，解决方法：施工前，应带少许现场下道扣件中没有的型号扣件做备用料。
②调整地段符号作划错误，解决方法：安排专人对符号进行复查。③材料摆放错误，解决方法：安排专人对摆放材料进行复查。
④螺栓松紧机扭力矩过大或过小，解决方法：精调前应对螺栓松紧机扭力矩进行调试，确保达到规定要求。
⑤精调后材料回收不全，解决方法：施工负责人和安全员对现场进行检查。
八、精调中注意事项：
①组织好人员，备齐机工具及材料，安排人员对机工具的性能进行检查，确
保机工具正常使用。
②规范现场符号划作标准，严格控制好符号作划，杜绝出现符号作划错误；③控制现场材料摆放，严禁出现材料摆放错误；
④严格对照《无缝线路维修作业轨温条件》标准进行施工，控制连续扣件松动根数，确保锁定轨温不因作业而改变；
⑤控制螺栓松紧机的扭力矩，保证扣件扭力矩达到规定要求，并用扭力矩扳手进行复核；
⑥做好精调后线路回检，确认线路达到精调目的，确保行车安全；⑦做好精调后现场清理，确保现场无遗漏工机具及材料。
第六节台帐建立
精调完成后，建立好精调台帐，台帐应包括以下内容：1、精调作业审批单（集团批复）及回检记录情况、2、调整方案分析、3、精测数据及调整数据计算、4、现场扣件调查情况表、5、调整地段材料计算表、6、精测写实、7、现场回检情况记录（原始）、8、精调后动检车波形图前后对比、9、精调案列。
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