无砟轨道精密测量技术研究

陕西铁路工程职业技术学院毕业设计在这种理念的指导下，在铁道部建设司的主持和推动下，由中铁二院、西南交大、中铁八局、中南大学等几家单位联合其他相关单位，先后编制完成了《客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定》和《时速200一250公里有作轨道铁路工程测量技术指南(试行)》等一系列指导规范，并颁布实施。初步形成了以此为基础的客运专线铁路精密工程测量技术体系。高速铁路对轨道的平顺性的两个主要要求为：一是短波指标，即10m弦长轨向和高低偏差都不大于2mm；二是长波指标，德国的标准是以两检验点间距离为150m的轨向和高低都不大于10mm。我国的短波指标和德国的标准是一致的；长波指标在参考德国的标准下，制定了更为严格的长波指标一两检测点的距离采用300m，其正矢偏差仍为10mm。这是客运专线控制网优化设计的最高技术指标。铁路建设的特点决定了其必然是分期建设测量控制网。为了保证后期建立的控制网，对已经完成的建设工程没有影响，且设计坐标保持不变，这就要求，在不同阶段建立的控制网，都需要在己有的控制网的基础上进行加密，形成分级布网形式，先期的控制点坐标应作为后期建网的已知数据参与平差。这种固定数据平差形式，是在假定这些控制点没有误差的(当然，这是不可能做到的，其中必然包含有误差)基础上的，这样它们将以原始数据误差的形式影响(降低)加密控制网的精度。因此，客运专线分级控制网的设计，只能采用考虑高等级控制点原始数据误差的完整精度估算理论和模型，以达到在精度和可靠性的约束条件下使用建网费用最省的目的。采用完整精度估算方法进行多级控制网的优化设计，制定测量技术标准和规范，这在铁路、公路乃至其他长大线路工程测量中都尚属首次，由此获得的客运专线测量技术指标不仅理论严密，方法得当，而且节省了大量的建网费用。程测量控制网包括平面控制网和高程控制网两大控制网，根据国家控制点的精度和密度来确定分级控制的级数，一般采用逐级控制的方式来完善的工程测量控制网的形成。另外，对于大型桥梁和长大隧道等构筑物工程还应给予特殊考虑，建立局部专门工程控制网来保证精度。1、“三网合一”的含义高速铁路工程测量的平面、高程测量网，按施测阶段、施测目的及功能不同可以分为：勘测控制网：CPI控制网、CPⅡ控制网、线路水准基点控制网。施工控制网：CPI控制网、CPⅡ控制网、线路水准基点控制网、CPⅢ控制网、轨道施工加密基标。运营维护控制网：CPⅡ控制网、线路水准基点控制网、CPⅢ控制网、轨道维护基标。通常所说的“三网合一”是指，在高速铁路勘探、施工、运营维护等三个阶段的平面、高程采用统一的基准。即控制网平面以CPI为基准，高程以线路水准基点为基准。具体内容如下：（1）勘测控制网、施工控制网、运营维护控制网坐标、高程系统的统一由于在客运专线无砟轨道的勘测设计、线下施工、轨道施工及运营维护的各阶段均采用坐标测量定位控制，因此只有三网的坐标和高程系统的统一，才能保证无砟轨道的勘测设计、线下施工、轨道施工及运营维护工作的顺利进行。（2）勘测控制网、施工控制网、运营维护控制网起算基准的统一。客运专线勘测控制网、施工控制网、运营维护控制网平面测量应以基础平面控制网CPI为平面控制基准，高程测量应以二等水准基点为高程控制测量基准。（3）线下工程施工控制网与轨道施工控制网、运营维护控制网的坐标高程系统和起算基准的统一。（4）勘测控制网、施工控制网、运营维护控制网测量精度的协调统一。2、三网合一的重要性（1）勘测控制网、施工控制网起算基准不统一的后果；平面尺度方面：纵向里程、横向位置偏移；高程基准方面：线路纵断面跨越限界。在武广、郑西客运专线的建设中，都曾出现过上述的问题，由于原勘测控制网的精度和边长投影变形值不能满足无砟轨道施工测量的要求，最后按《客运专线无砟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，采用了新旧网结合使用的办法，即对满足精度的旧控制网仍用其施工；对不能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按照贯通测量进行铺轨设计的方法进行控制网的建立。由于此时的工程已开工，新旧两套坐标在精度和尺度上差异比较大，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。另外，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，甚至造成了部分墩台顶部施工报废重新施工的情况，严重影响了施工的进度，给工程也带来了巨大的损失。（2）线下工程施工控制网与轨道施工控制网的坐标系统和测量精度不统一的后果。这种情况下会产生线下工程与轨道工程错开和净空限界不足等不良后果。遂渝线无价轨道试验段线路长13.157km，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。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，其余地段均采用勘测阶段施测的导线及水准点进行施工测量。当线下工程己基本完成时，铁道部决定在该段试铺无砟轨道，为了保证无砟轨道的正常铺设安装，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。由于勘测阶段平面控制网精度与无砟轨道平面控制网精度和投影尺度不一致，施工单位在无砟轨道施工时，采用新建的B级GPS和二等水准点进行施工，致使按无砟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了50cm之多。为了不废弃既有工程施工单位只好反复调整线路平面设计，最终将曲线偏角变更了17″，在路基段消化线路横向平面位置误差，使路基段的线路横向平面位置误差消化量最大达到70-80mm，才勉强满足无砟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砟轨道施工平面控制网精度不统一，会给无砟轨道施工增加诸多困难。遂渝线无砟轨道试验段的线路只有13.175km且速度目标值为也不是太高，还有大量可以消化误差的路基段，调整起来相对容易得多。我国目前建成或在建的无砟轨道速度目标值一般为250km/h-350km/h，甚至更高，且线路大都以高架桥为主，许多地方桥隧相连，基本上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，给施工带来很多困难。2.2.4无砟轨道测量控制网1、平面控制网（1）CPI控制网GPS基础平而控制网(CPI)主要目的是为勘测设计、施工、运营维护提供坐标基准，按B级GPS网精度要求测量，采用全线(段)一次布网，统一测量，整体平差的方一法进行布网。CPI中的GPS观测量应首先在WGS-84的坐标系统中进行三维无约束平差，然后把WGS-84的坐标转换为工程独立平面坐标。为了减少尺度误差，工程独立平面坐标系统，以沿线路敷设的控制基桩，对应的轨道设计高程为投影面；同时为了便于各单位测量的相互联系与利用，满足城市规划的要求，在工程独立平面坐标系统中还需要引入1954北京坐标系/1980西安坐标系或城市地方坐标系。CPI网布设方案随着CPⅡ网采用的测量方法不同而有所不同。当CPⅡ采用导线法测量时，GPS基础平面控制网(CPI)沿线路每4km布设1对GPS点，每对GPS点间的距离以800-1000m为宜，且要保证两点间互相通视，并采用边联接方式构网，采用大地四边形或三角锁的形式构成整个CPI带状网；当CPⅡ仍然采用GPS测量的时候，那么CPI只需要每隔4km布设一个GPS点即可。点位应选在横向偏离线路中线距离50-1000m、地质情况稳定、地下水位较低、地基坚、不易破坏的稳定区域。在大型建筑物的附近及联络线起终点还要增设CPI控制点。（2）CPⅡ控制网一般在勘测阶段完成后才开始CPⅡ控制网的施测，此时已经基本确定的线路方案，为建立线路控制网(CPⅡ)创造了条件。作为主要为勘测和施工提供控制基准的无砟轨道铁路工程施工平面控制网，CPⅡ控制网测量是定测阶段最重要的一项控制测量工作。CPⅡ网测量应在CPI网的基础上，采用四等导线测量或C级GPS测量方法施测。CPⅡ控制点为等边直伸的靠近线路点，点间距一般在800-1000m之间，困难地段不小于600m，距线路的中线一般在50-100m之间，点位在稳定可靠、便于施工放线且不易破坏的范围之内，至少保证每个点有一个通视方向。在线路勘测设计起点、终点及其他平面控制网衔接地段，应联测两个以上平面控制点，并在控制成果中反映出相互关系。CPⅡ网应附合到CPI网，并采用固定数据平差。（3）CPⅢ平面控制网CPⅢ控制网主要为铺设无砟轨道和运营维护提供控制基准，所以，该网具有相对精度高、点位分布密集、使用周期长等特点。要在线上无砟轨道施工前，待线下工程沉降和变形满足要求，无砟轨道铺设条件评估通过后，由施工单位完成施测，业主和监理一单位负责审核。在线下工程施工时，作为施工加密平面控制网；在轨道板铺设和轨道精调时为其提供测量依据。对竣工的线下工程，在铺设无砟轨道前，还必须进行平面线位的复测，对施工放样引起的误差超限要提前处理，为铺设无砟轨道奠定良好的基础。CPⅢ轨道控制网一般成对且对称的布设于线路两侧，每对CPⅢ之间的纵向间距为60m左右，一般不大于80m。CPⅢ点距离线路中线为3-4m，且布设的高度应高出轨面的高度30cm左右。自由设站间距为120m左右，自由设站到CPⅢ点的最远观测距离不应大于180m。这样，每个自由测站观测的CPⅢ点为前后均匀对称分布的12个点，每个CPⅢ控制点有三个自由设站点的距离、方向交会。CPⅢ网是平面位置和高程共点的三维控制网。目前所用的CPⅢ三维网平面和高程一般都是分开测量后合并形成共点的网络，但其在使用的时候都是平面和高程同时使用。其原理是采用全站仪自由设站边角交会测量，通过相邻测站重叠观测多个CPⅢ点，获得测站和CPⅢ点间的强相关性，从而实现CPⅢ控制点间极高的相对精度，最终达到精确控制无砟轨道施工的目的。（4）各级控制网的相互关系CPⅡ应附合到CPI上；当CPⅡ采用导线测量时，CPⅢ控制网应采用自由测站边角交会法施测，附合到CPI和CPⅡ上，每隔600m左右应联测一个CPI或CPⅡ控制点；当采用边角后方交会法进行测量的时候，CPⅢ控制网应采用独立自由网平差。这两种情形下，都要采用固定数据平差。平差后，在CPI或CPⅡ中置平。当采用分段附合或分段置平时，相邻段要有足够的重叠，重叠长度不应小于1km。2、高程控制测量无砟轨道铁路工程测量采用1985国家高程系统作为基准。当在某些特殊地段没有1985国家高程基准的水准点时，则可以采取先引用其他高程或以独立的高程起算，在线路全线高程测量贯通后，通过数据处理，消除断高，换算成1985国家高程基准。确实有困难的地段也要换算成全线统一的高程系统。高速铁路高程控制测量的目的是，为线下工程施工、轨道施工和运营维护提供高程控制基准。为了满足线下工程施工的要求，需建立全线统一的高程控制基准线路水准基点。高速铁路工程测量高程控制网分二级布设，第一级为线路水准基点控制网，为高速铁路勘测设计、施工提供高程基准；由于在轨道施工和运营维护阶段，线路水准基点的密度不能满足轨道施工和运营维护的要求。所以，需要在线路水准基点控制网的基础上建立第二级永久性的轨道高程控制网(CPⅢ)。进行高程测量时，有条件的测区，在初测阶段，尽量一次布设二等水准测量精度的高程控制网。如果由于施工条件的限制，实在不具备二等水准测量条件，且线下工程施工完成后，根据二等水准贯通测量的结果，允许对线路的纵断面进行调整的情况下，可分为两阶段施测一勘测阶段按四等水准测量要求建立高程控制网：在勘测阶段，现场不具备二等水准测量条件时，可分两阶段实施，即勘测阶段按四等水准测量要求施测，线下工程施工完成后，全线再按铺设无砰轨道施工要求，按二等水准测量要求建立水准基点控制网。这只是在不得已的情况下才采用的办法，因为在勘察阶段，若全线采用二等水准测量，由于野外各种条件的限制，测量投入会增加很多，而且水准线路一般都要展线测量，当跨越高沟深涧的桥梁和穿山越岭的隧道时，绕行的水准路线有时比线路贯通后直接测量的线路增加几倍甚至是十几倍，再加上在测量过程中，必然有误差的存在，即使采用这种高精度测量方法得到的控制点，其精度依然是很难保证的，甚至会更低。待线下工程施工完成后，全线再按二等水准测量要求重新建立高程控制网。同平面控制点一样，高程控制测量也应与高一等级或以上的国家水准点联测。测量精度通常以中误差来衡量。（1）高程控制精度的要求无砟轨道的测量不同于一般铁路，所以高程控制网布设时候，通常需要考虑两个最重要的施工要求；一个是主要针对路基等线下工程路段的沉降观测要求，另一个就是轨道高平顺性的要求。（2）以路基沉降观测点来确定高程中误差由路基施工规范知，路基的工后沉降要求小于15mm。根据国际测量工作者联合会(FIG)第十三届会议给出的建议；“如果观测的目的是为了使变形值不迢过某一允许的数值而确保建筑物的安全，其测量的中误差应小于允许变形值的1/10-l/20”。由此可知，变形观测精度的范围值，工后沉降量的中误笼应以在1.5-0.75mm范围之内。在确定高程中误差的公式中，取最大的测量一中误差，即1.5mm。（3）控制基桩的高程中误差无砟轨道高程控制的精度主要是要确保轨道竖向铺设的精度，把沿线的钢轨的方向高差控制在限差范围内。根据规范可知，对无砟轨道的竖向平顺性的要求主要有两种验收标准：一种是以10m弦测量，高低正矢不得超过2mm，同一截面的左右轨顶面水平的偏差也不能大于2mm。另一种是300m弦长，其正矢偏差为10mm，即10m耐300m。综合以上两种规定，可以统一描述为：两观测点间高程误差不得大于2mm，高程中误差为1mm。通常CPⅢ基桩的间距为60m。则每个基桩可观测的弦长个数为6个。2.3无砟轨道测量的主要程序和内容无砟轨道测量分为勘测设计阶段、施工阶段、轨道精调测量阶段、竣工验收测量阶段等。2.3.1勘测设计阶段1、初测建立平面基础控制网（CPⅠ控制网），主要为设计、施工、运营维护提供坐标基准，采用双频GPS接收机，按B级GPS网精度施测，全线一次布网、统一测量、整体平差。沿线路每隔4km布设一对GPS点，点间距不小于1000m，采用大地四边形以边连接方式构成整个GPS网。建立二等高程控制网（困难地段按四等），地形较好地段一次布设二等水准控制网，困难地段分两步进行，勘测阶段按四等进行，线下施工按二等水准测量要求建立水准基点控制网，水准基点与高一级水准点联测，采用电子水准仪施测。2、定测建立线路控制网（CPⅡ控制网），CPⅡ网在CPⅠ网的基础上采用四等导线或C级GPS网施测。点间距800～1000m，离线路50～100m左右，便于施工放样且不易破坏。线路定测是根据CPⅠ或CPⅡ控制点采用全站仪及坐标法进行线路定线。高程控制测量利用初测二等水准点（困难地段四等）进行断面测量、加密。2.3.2施工阶段1、线下施工阶段无砟轨道测量施工控制网复测：CPⅠ、CPⅡ及二等水准点全线按设计同精度要求进行复测，CPⅠ必须采用双频GPS接收机按B级要求施测，CPⅡ按四等导线或C级GPS要求施测。CPⅠ、CPⅡ测量必须考虑施工高程投影变形和坐标分带，边长投影变形影响应小于10mm/km。GPS接收机要求：双频机、标称精度：5mm+1ppm。基座对中误差≤1mm。布网：以边联接方式构网，形成大地四边形组成的带状网，相对静态模式观测。数据处理：采用GPS随机软件解算（LeicaLGO软件）。导线观测数据合格后采用严密平差计算。高程复测按二等水准精度进行，采用仪器电子水准仪配铟钢条码尺。（DNA03或Dini12）。二等水准观测顺序为：往测：奇数站：后-前-前-后偶数站：前-后-后-前返测：奇数站：前-后-后-前偶数站：后-前-前-后施工控制网加密：平面按CP3要求采用五等导线精度要求加密。高程加密按精密水准测量精度要求加密。（精密水准精度介于二等与三等水准之间）。2、线上施工阶段无砟轨道测量线上施工阶段包括双块式无砟轨道安装，钢轨铺设，侧向挡板施工，电线线路施工等，当钢轨铺设完毕、侧向挡板施工完毕后，即将进行的便是轨道精调测量。2.3.3竣工验收阶段1、在竣工阶段测量中要进行维护基桩测量，查看变形监测点是否合格，利用轨检车进行精调动态测量查看轨道几何形状是否合格等。2、使用仪器精密全站仪：测角+1″，测距1mm+1ppm。（TCR1200全站仪）精密水准仪：0.3mm/km，（DNA03或Dini12水准仪）轨道检测系统：轨检小车陕西铁路工程职业技术学院毕业设计第三章国内外无砟轨道的测量控制技术3.1雷达板的测控技术3.1.1准备工作在无砟道床施工前一个月，要完成CPⅢ控制网的测量工作，接收经过设计院审核通过的控制点坐标列表(平面坐标和高程)，确认CPⅢ成果是最终的平差成果后方可进行CPⅢ复测，复测前应先检查成果中的所有测量和计算数据，把复测合格的坐标成果导入全站仪和上位机的测量软件中去。无砟轨道轨道精调作业，只有相关的精调设备还是不能对轨道进行精调的，还需要准备一套完整的线路资料，这些资料主要包括平面设计数据、纵断面设计和超高等数据。进行无砟轨道精调的主要设备是GPRI000S三维轨道检查小车，该检查小车配置军用笔记本，笔记本中内置数据分析处理软件，横梁上装配有轨距传感器、里程传感器、超高传感器等装置，横梁的固定位置装有安装棱镜的支架。小车在首次使用时，先将CPⅢ成果和线路设计参数输入上位机(军用笔一记本)中，严格复核接收到的轨道设计中心线数据，确认设计数据准确无误后，方可进行精调作业。对出现变更的线路，要保证输入测量软件中的数据是变更后最终的设计数据。输入后，还要检查设计线形输入是否正确。若不正确应仔细分析原因，再次进行试验，直至得到正确的结果为止。螺杆调节器主要用于对轨排的固定、粗定位和最终定位。为了便于发挥调节器的作用，一般在每一节轨排的第一个轨枕后需要安装一对螺杆调节器，之后在直线段每隔3根轨枕，各设置一对螺杆调节器，在曲线上调节器安装的数量应适当加密。螺杆调节器的平移板，为了保证可以向两侧移动，应安装在中间位置，最大平移范围约为5cm。螺杆调节器应安装牢固，两个螺杆调节器在轨排两侧安装时要保持平行。为了确保螺杆调节器内侧的螺钉拧紧后，扣件弹条与轨距挡板密贴，螺杆与钢筋之间有足够间隙，螺杆调节器的螺相几至少超出安装孔上方5cm左右。3.1.2全站仪设站及校检全站仪属于高精密机械制造、高工业标难仪器。所以，在第一次使用前；设站精度不合格；在颠簸或长途运输后；在长时间的卜作或存放后；当前环境的温差超过20C°时等这些情况下，都需进行校核以确认其能否继续应用。校检方法如下:利用正倒镜检查全站仪水平角和竖角偏差，如果偏差超3″,在气候条件较好的条件下进行组合校准及α角校准，检查全站仪ATR照准是否准确，如果满足标准要求，即可在施工中使用，否则需要送鉴定单位进行重新校正。全站仪检查合格后，即可在检小车沿着需要调整轨道方向的前方，不大于100m处进行全站仪的设站作业。全站仪设站点应在轨道上，仪器要踩实架稳，不能接触钢筋。在设站处前后各100m范围内，安装配套的测量棱镜，使用至少8个CPⅢ控制点自由设站，相邻测站施测时，至少应保证3个控制点重叠。这样做的目的主要是可以检查全站仪的精度，使用8个后视点可以达到测量精度的要求，保证相邻测站有重叠后视点，可以提高相对精度，同时可以检核控制点的质量，剔除质量不好的控制。仪器应在最近2对点的中间位置，其中前后至少各使用一个60米以上的控制点。全站仪距轨距小车的最大距离要根据天气条件来确定，一般来说，寒冷且晴朗天气约为60m-70m，在炎热和(或)多尘土的天气等情况，距离应缩短到30-35米。全站仪设站精度应符合相关工程测量规范的要求。采用后方交会设站时如出现标准差不达标的情况时，应剔出存在粗差的点。但需要注意的是，剔出点的数量不能超过2个，否则就需要重新设站。放样60米以上的一个控制点对全站仪的设站质量进行检核。轨检小车在每次测量作业开始之前，要对超高传感器进行校准。全站仪设站完成，轨检小车各项连接经过检查正常后，将全站仪对准轨检小车上的棱镜，检查通讯并锁定后，即可利用轨检小车配套设备无线连接猫进行全站仪与小车的连接。连接完成且正常后，应对轨检小车进行检校，检校方法采用正反向校核，即将轨检小车先面向轨道调整方向设置与全站仪连接测试无误后，关闭小车所有程序，再将小车旋转360度，与全站仪再次进行连接测试，两次测试数据误差不超过lmm，即可认为小车为合格，满足这一条件后，方可在施工中使用。否则需重新检查小车，直到满足设计要求后方可进行精调。小车的测量区域最好为位于8个后视点的中间段。3.1.3轨道调整流程快速测量整个设站测量区间(约60m)，如果出现偏差较大(超过5mm)的情况，使用多套调整工具，对整块轨排进行调整，将多数点偏差控制在2mm以内。然后逐一测量螺杆调竹器处的平面位置和高程偏差，使用螺杆调节器尽可能将偏差调整到0。调整时，应该特别注意的是此时的轨道不能上人、承重或受到外力撞击。在轨道调整过程中，轨检小车进入施工模式，看偏差数据是否稳定，如不稳定，将小车向前推，找到数据相对稳定的距离，根据此距离重新设站。在调整过程中根据轨检小车上显示的数据，利用双头扳手及套筒扳手对调整螺杆调节器进行高低、中线调整，将轨道调到“0偏差”位置。轨道会在螺杆调节器的调节下发生移动。移动量最大的是螺杆调节器本身所在的位置，螺杆调节器前后某一距离内的轨道也会发生微小的移动，所以每根螺杆调节器都要调整两次甚至多次，直至将轨道调整到其设计位置。在每个钢轨接头部分应该精确调整，并用靠尺检查轨面与轨底，错位不能超过0.5mm。对某一节钢轨调整完以后应用平板尺(lm直尺)检查上一节钢轨轨头是否和轨道前进方向的下节钢轨轨头平顺，如有错位，应该退至上节钢轨检查，尤其是在粗调效果不好的情况下。如果两节钢轨相连轨头再同一个轨枕上，在调整过程中必须两节同时调整。将轨检小车停在当前设站区间的最后一对螺杆调节器上，将具偏差尽可能调整到0，在下一站开始测量前不要移动轨检小车，全站仪搬站并重新设站，全站仪设站完成后，先不用采集数据而是查看偏差，两站测量同一个点的差值不能超过0.7mm，否则需重新设站或检查控制点精度质量。如果中线和标高在0.7mm以内，在上一站最后一个点处再次采集数据，软件将自动开始进行交益补偿。在进行完一节轨排调整后需要进行二次复测，在复测的同时根据轨检小车上位机显示数据情况，进行数据采集工作。如在复测过程中还存在个别点超限，则需重新调整。调整原则为:将轨检小车后退至少5根轨枕后进行调整，待调整完成后才能进行复测并采集数据，禁止对未经整改的或整改不合格的轨道进行数据采集。浇筑前测量结果应该以电子表格形式输出，小车电脑中的原始文件要及时备份。小车输出测量报表的内容主要包括:里程、轨距、水平、中线、左右轨面高程等。3.1.4关键环节质量控制1、在对线路进行精调之前，一是必须保证全站仪在精度之内，力一可使用，如有偏差需进行校正；二是必须对笔记本电脑进行线形输入，仔细核对设计数据(平曲线，竖曲线，超高)，检核无误后输入到计算机中，对控制点进行检核，确保控制点(平面坐标和高程)准确无误；最后检查CPⅢ控制点是否有损坏，确认无误方可使用。2、每次精调前至少应对已浇筑完成的混凝土处10根轨枕进行重叠测量，偏差在1.5mm以内，需通过手动补偿。3.2博格板的测量控制技术博格板式轨道系统是从一种德国的板式轨道系统衍生而来，这一系统，由于在生产安装方面都考虑得很周全，所以从77年应用的系统，至今都没有经过大修，依然保持着良好的平顺性，该系统的良好的均匀性和耐久性可见一斑。博格板式轨道的结构成功地融合了轨枕埋入式无砟轨道整体性好和板式轨道制造精度高和施工方便的优点，并进行了包括预应力、结构尺寸、纵向连接等方面的优化改进，通过采用数控磨床加工预制轨道板上的承轨部分，以高性能水泥沥青砂浆作为板下填充层。博格板轨道系统与其他轨道系统最大的不同，就是采用数控磨床对轨道板进行磨削，也就是说在线路上，每块板的位置是确定的，只能放置在该板对应的位置，不能随意串用，这也是其最具代表性的特点。所以从某种意义上来讲，这种型式的轨道板己经不能按照传统的混凝土制品来看待了，而几乎应该被视为机加工零件，博格板制造的精度要求特别高，制造工艺的要求的也特别严格，在保证钢轨、扣件等加工精度的前提下，轨道板一经施工完成即可保证轨道的精度，无须进行二次调整。博格板还有着良好的可修复性，工后的微小变形可以通过轨道扣件的调整，即可达到设计的要求。当变形较大时，还可以采用通过调整预制板的高程，加高或降低CA砂浆的厚度，来重新恢复轨道的结构的平衡。由于有以上诸多特点，所以轨道板在按设计位置完成铺设后，直接安装扣件、钢轨后，线路的线形随之基本上可以满足轨道的几何条件的要求。所以，博格板对轨道板铺设精度的要求就非常高，测量的精度要求也随之提高。如果轨道板定位精度达不到设计和规范的相关要求，最终位置的确定，势必要通过扣件系统进行调整，这样就会增加很多困难。如果线路的轨道板铺设存在的误差较大时，借助扣件等则根本无法实现调整，这样不仅会增加很多成本和不必要的麻烦，也与该轨道类型的设计的初衷相违背。3.2.2轨道板的初置博格板的准确定位靠的也是基准器。首先从基准点测量开始，把中线测量和水准测量的资料进行整理，按规定位置设置基准器，基准器设置在HGT层表自，位于轨道板的横接缝的中央，在相应里程中点的法线上。左、右线轨道基准点分开布设，在左、右线的每个轨道板的横接缝处设置一个轨道基准点和定位锥点。在基准器底座上精密测量基准点的位置时，需要进行包括水准测量、中线测量和正矢测量等多项测量。然后以基准器为基准，把轨道板调整至设计位置，完成调整后的轨道板，用轨道板调整螺栓加以固定。所以，这就相当于在CPⅢ控制网的基础上，再加密一级由沿着线路中线以6.5m为间距的板缝之间布设的基准点(简称GRP)组成的轨道基准网，这也是博格板无砟轨道的建设与其他类型的无砟轨道的重要区别之一。GRP系统是博格板式无碎轨道精调定位的依据。定位柱下端有一个圆台博格轨道板在安装的时候，板端的圆孔与圆台对应，圆台的大小能保证轨道板的顺利下落将两根定位柱分别置于前后板缝的测量点，将测量点的信息完全不变的反映到定位柱上。轨道板就位后，进行博格板的精调。博格板的精调技术是利精调标架模拟理想的轨道系统，将标架放置在轨道板的大钳口上，通过精确调整轨道板的空间状态，间接调整轨道，以定位柱为基准把轨道板调整到设计位置。也就是使线路中心线与轨道板中心线一致，把轨道板顶面调整到设计的高程上，在曲线区间做成所规定的高程。调整作业是在轨道板侧面用千斤顶顶升，再根据轨道铺设水准尺，相对于定位柱位置，边测量边一调整定位。调整后的轨道板竖向位置由轨道板螺栓孔的支撑来确定。3.2.3标架的放置博格板精调系统是以博格板大钳口的两根外斜面为基准，对该轨道板进行精调。这里所说的“大钳口”，是指同一平面的两个承轨台的最外层斜面所确定的距离，与此相对应的，还有小钳口的说法，所谓的“小钳口”就是指同一承轨台两根斜而之间的距离。将每副测量标架的两个触及端认真仔细地触及到承轨槽的扫磨斜面上，确认两个触及端沿里程方向，对称的位于承轨槽的打磨斜面上。首先将标架I安装在离全站仪最近端的一对承轨台上，测量标架Ⅱ安装在中间的大钳口上，测量标架Ⅲ安装在待调板离全站仪最远端的一对承轨台上。标架左边放置固定端，右边放置活动段，测量标架的位置通过全站仪所在的位置来判断。3.2.4全站仪的安装、架设将强制对中三角架的对中杆的尖端，准确地放在起始工作的GRP点上的测钉锥窝内。将其余的两个整平调节螺杆，面向需要调整的轨道板，其尖端放置在需要调整相邻的轨道板上，为了保持对中三角架的稳定和平衡，将给全站仪供电的数传电台放在两整平螺杆之间的横臂上，以保持对中三角架的稳定和平衡，旋转两整平的螺旋，使两臂上的水准气泡居中，粗平三角架。逆时针旋转精调对中三角架上的基座的锁紧钮，这时，基座内的三孔就会全部空位，将全站仪的基座取下来，使全站仪下的三角杆柱小心地放置到精密对中三角架上的基座三角孔中，放置完成后，顺时针旋转基座的锁紧钮，直到处于水平位置，此时的全站仪和对中三角架连将精密无间地连为一体。该系统是通过用数据线来连接数据电台和全站仪。3.2.5定向棱镜放置完成相关设备的设置后，首先要进行定向测量。当仪器完成定向后，下次测量时，如果仪器是没有经过搬动的，可以直接进行下块板的测量，不需要进行重新定向。定向时，要输入定向点的点号、棱镜常数和棱镜高等数据。然后逐次对板上的各个棱镜进行测量，通过相应的显示设备，显示理论和实际轨道板的差值，指导轨道调整人员对轨道板进行调整。定位柱和调整台车的应用是该类型轨道板安装的最大特点。随后在轨道板的底面和HGT层顶面之间注入CA砂浆，以固定轨道板。3.2.6调整方法存在的不足实际上，按照上述的调整方法完成调整后的轨道板是存在着一定的不足的。引起这些问题的主要是制造误差。从理论上来讲，按照博格板的技术，把轨道板精确调整到位后，铺设钢轨以后，其轨道系统应该是准确的。但事实上不是这样的，因为轨道板的大钳口、小钳口、轨底坡在设置的过程中必然存在着误差。另外，钢轨及其扣件的制造过程中也必然存在着制造误差。这其中不乏有些误差项目甚至大于轨道板的调整精度。还有，大钳口的尺寸也不是固定不变的。比如，轨道板在冬天制造，在夏天铺设，由于热胀冷缩就会出现大钳口尺寸的误差。所以，在轨道板调整完成以后，还要进行铺轨后的再次验收测量。3.3旭普林无砟轨道的测量控制技术3.3.1旭普林系统的特点从外观上来看，旭普林系统和Rheda系统在结构上基本上是相同的。它们之间主要有区别的地方就是施工方法。旭普林是采用若干钢框架代替钢轨来架立轨枕块。这样做的优点就是，消除了在轨道板混凝土强度上升期间，由于钢轨的热胀冷缩对新旧混凝土界面的扰动，同时使旭普林系统实现了施工的高度机械化。采用这种方法最大的优点就是，只需一次铺轨，不需要像Rheda型无砟轨道的铺设方法那样还要进行换轨。3.3.2模板、支脚及走行轨的安装旭普林主要采用支脚来对无砟轨道的测量精度进行控制。该测量体系，以控制基桩和加密基桩为依据，按照线形设计资料计算出每个支脚和模板的位置，然后放样至施工现场，井定点和划线。支脚、模板和走行轨采用锚固的方法，固定在水硬性支承层上。左右2个支脚中心轴线应在线路中心线的法线上，同侧前后相邻2个支脚距离为5根轨枕的间距。在曲线地段，由于外侧两支脚距离较内侧两支脚间距离稍大，所以，支脚的安装一般以外轨侧为准。支脚初步安装前后左右允许偏差为±10mm；高低允许偏差为±50mm。模板和走行轨在支脚的两侧，采用构件加以固定。由于支脚和模板、走行轨之间是相互独立的，所以，在旭普林无价轨道的施工过程中，三者之间具有良好得相对独立性。3.3.3支脚的精调由于在旭普林无砟轨道施工体系中，无砟轨道的钢轨位置所要求的精度，是通过校准和固定支脚装置来保证的。所以，旭普林无碎轨道测量控制技术的最关键的一个步骤是支脚的精确校准。支脚在安装时，采用螺栓锚固在HGT混凝土上。在进行模板和走行轨的安装时，要保证模板轨道与支脚分离，以防振动、碰撞破坏支脚的精度。待完成模板安装后，需要再次对支脚进行精确调整，支脚可以做前后、左右、垂自三个方向的调整。支脚的调整方法，在垂直方向的调整通过上部结构的升降实现，水平方向的调整通过支脚顶部的两层钢块滑动来实现。完成调整后，严禁任何东西碰撞支脚。当施工机械中的横梁准确地放置在一对支承柱上以后，就可以放下一个带有五根轨枕的框架，旭普林体系就是通过这种方法，来实现无价轨道准确达到设计位置的。和其他的无砟轨道的精调方式一样，调整时必须要保证与上下施工单元搭接一定的长度。为了将支撑柱安装在设计的位置上，可以在一个没有安置好但已经固定好的支脚上安装全站仪，对全站仪进行自由设站，完成设站后，将任意1个支脚精确调整到设计位置上，然后再将测量仪器安放到该支脚上，安装时，要保证仪器的中心与支脚的中心重合，再将需要调整的支脚顶部，换装为用于定位测量的专用测量珠，对测量珠进行测量，将得到的数据通过无线电传输到施工现场的计算机中，计算机按照线形设计资料，换算出偏差值并将偏差数据显示在屏幕上，调整人员根据显示屏上的数据从上下、前后和左右三个方向精确调整支脚，此时的显示屏上的调整数据会随着调整实时更新。当调整完成后，拧紧支撑柱上的预应力螺栓，同时要做好记录，取下测量珠。采用同样的方法，继续进行下一个支脚的定位调整。对于支脚来说，一端为固定支座端，另一端为活动支座端。横梁将会居中的放置在支承柱上，固定支座端设置在轨道有超高的一侧，可以确定位置(里程)和高程，活动支脚端的作用只是根据轴线的距离来确定高程。3.3.4轨枕安装混凝土浇筑前的各项施工准备完成后，将支承层清扫干净，并洒水润湿表面，使之能与新灌注的混凝土达到最佳的黏合效果。快速就位轨枕安装设备。完成就位后，即可进行混凝土的浇筑，混凝土施工时采用机械灌注，振动棒振捣密实，然后再使用混凝土压实单元，再次整平压实混凝土。轨枕安装设备采用旭普林无砟轨道专用设备，其横梁上的所有支撑点都以最高精度加工，以保证最高的安装精度，支脚与钢横梁、钢横梁与固定架、固定架与轨枕之间的接触面也都是经过机械高精准加工，从而能使支脚的调整精度几乎毫无损失的传递到轨枕块，进而实现轨道的高平顺性。在横梁安装并检测合格后，安装单元将已组装并调整好的轨枕固定单元吊起并运送到安装位置。待混凝土灌注、捣固和整平后，快速由安装单元将喂入的横梁安置在2个相对的支脚上，并及时进行对中检测。在轨枕将近混凝土面时启动机械装置中的振动器激振固定架，通过振动，将轨枕枕块嵌入新浇筑并已经振实的混凝土中，直到轨枕固定架落到钢横梁上的规定承接位置。由于轨枕框直接放置在横梁上，保证了轨枕在混凝上中的准确位置，在不影响支脚准确定位的情况下，最后转换为轨枕的最终位置。3.3.5精调需要注意的问题在旭普林无砟轨道的精调过程中，需要注意的是，混凝土的浇筑速度要同轨枕安装速度相协调，2个作业面距离不宜拉的过大。轨枕应该在混凝土初凝前安装，所以从浇筑到轨枕铺设的间隔时间不宜过长。横梁放置到支承柱上以后，还要再对线路中线、水平进行检测，同时也要进行旭普林专用设备各部件之间接触面的检查，确认所有的接触点都相互接触，之间没有任何空隙，才算完成了精调，才能进行下一轨枕单元的安装。

第四章工程案例4.1无砟轨道精调测量某铁路客运专线线路基础轨道工程除少部分路段采用有砟轨道外，均采用有自知识产权的无砟轨道；牵引供电、通信信号、调度集中和安全检测等系统均采用国产化设备，能满足高速列车的高平顺性要求，保证列车安全正点运行。全线以高架线路为主，桥隧比达81％，与既有铁路线相比，大幅减少了土地使用量。在沿线敏感地段大量采取吸、隔声屏障降噪措施或减振措施，减少了列车运行对环境的影响。4.1.1无砟轨道精调测量（静态调整）主要设计内容1、无砟轨道精调测量（静态调整）外业数据采集。2、无砟轨道精调测量（静态调整）内业数据处理。3、无砟轨道精调测量（静态调整）轨道调整。4.1.2无砟轨道精调测量（静态调整）的时机由于无砟轨道对线下基础工程的工后沉降要求非常严格，无砟轨道精调测量（静态调整）应待线下工程沉降和变形满足要求，且无砟轨道铺设条件评估通过，CPⅢ控制网布设完毕，CPⅢ测设完毕并评估通过后进行，对已测设完毕后的CPⅢ应及时复测，以提前处理运用全站仪测量时引起的误差超限，为无砟轨道精调测量（静态调整），轨检小车GRP1000数据采集(GRPwin)测量奠定良好的基础。4.2无砟轨道精调测量（CPⅢ控制网复测测量）在进行无砟轨道精调测量（静态调整）前应该建立精度高的CPⅢ控制网，准备好各种有关CPⅢ的平面和高程数据，应进行CPIII控制网复测测量。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）。4.2.1CPⅢ控制网复测平面测量CPⅢ平面控制测量采用后方交会方法施测（1）CPⅢ点位位置说明，如图4.1所示：图4.1CPⅢ点位位置说明（2）CPⅢ点号编制原则按公里数递增进行编号，即按大里程前进方向编号。为便于测设与无砟轨道测量施工配套并便于输入操作的方法，即所有位于线路左侧的点，使用01，03，05….等单号，位于线路右侧的点，使用02，04，…等双号。（3）测量方法及精度要求：仪器精度要求全站仪应尽量使用高精度测量仪，全站仪的基本精确度条件为：角度测量精确度： ±1″；距离测量精确度：±2mm+2mm全站仪应带目标自动搜索及照准（ATR）功能的全站仪，如：Leica（徕卡）系列的：TCA1201，TCA1800，TCA2003，TRIMBLE（天宝）S6等，每台仪器宜配12个棱镜。推荐采用的全站仪如下：LeicaTCA1800莱卡TCA1800；LeicaTCA2003莱卡TCA2003；LeicaTCA1201und莱卡TCA1201；TrimbleS6mitRoboticTrimbleS6全站仪。2、CPⅢ控制点测量方法及与上一级控制网的关系：自由测站的测量，从每个自由测站，将以2×3对CPⅢ点为测量目标，每次测量应保证每个点被测量3次，如图4.2所示：测站（自由站点）CPIII标记点向CPIII点进行的测量（方向、角度和距离）图4.2一级控制网为保证每次测量时同一个点使用同一个棱镜，建议对测量需要的12个棱镜进行编号1～12，并对每个CPⅢ点使用的棱镜号和连接器进行记录。在自由站上测量CPⅢ的同时，应将靠近线路的CPI点及全部CPII点进行联测，纳入网中，CPI/CPII点应至少在两个自由站上进行联测，有可能时应联测3次，联测长度应控制在150米之内。当受观测条件限制，只能有一个自由站点和CPI/CPII通视时，应设置辅助点，如图4.3所示：图4.3辅助点当标记点距离为60m左右，且不大于80m时，为了确定CPⅢ点允许的最远的目标距离为120m左右，最大不超过150m。每次测量开始前在全站仪初始行中输入起始点信息并填写自由测站记录表。测量根据2组完整的测回。当复测测量的成果与初始成果满足限差时则合格。4.2.2CPIII控制网复测高程测量测量方法：每一测段应至少与3个二等水准点进行联测，形成检核。联测时，往测时以轨道一侧的CPⅢ水准点为主线贯通水准测量，另一侧的CPⅢ水准点在进行贯通水准测量摆站时就近观测。返测时以另一侧的CPⅢ水准点为主线贯通水准测量，对侧的水准点在摆站时就近联测。往测、返测示意如图4.4所示：二等水准点后视仪器摆站点前视CPⅢ水准点联测线图4.4往测示意图二等水准点后视仪器摆站点前视CPⅢ水准点联测线图4.4返测示意图当复测测量的成果与初始成果满足限差时则合格。当CPIII控制网复测后，控制网精度满足无砟轨道精调测量精度时变可以进行无砟轨道精调测量（静态调整）了。4.3无砟轨道精调测量（静态调整）4.3.1无砟轨道精调测量（静态调整）工程属性——设计线型设计线型用来计算轨道当前位置与设计位置的偏差，设计线型通常包括平曲线，竖曲线和设计超高1、平曲线首先输入起点里程，然后，输入每一要素的起点坐标，缓和曲线长度、圆曲线半径（右转曲线半径为正值）2、竖曲线竖曲线通过切线交点定义，输入交点里程、高程和竖曲线半径。下凹曲线半径为负；上凸半径为正。如果变坡点处设置了竖曲线，则圆类型选择“圆”；如果没有设置竖曲线（坡度代数差不大）则选择“顶点”。但线形起点和终点必须选择“顶点”。3、设计超高输入主要点（ZH、HY、YH、HZ）的超高值，与平曲线相一致；左转曲线超高为负，右转曲线超高为正，单位为米。4、储存形式文件类型：txt文本；导入数据格式；点号东坐标北坐标高程；字段之间用空格隔开4.3.2GRP1000数据采集(GRPwin)瑞士安伯格测量技术有限公司研制开发的GRP1000测量系统能快速、高效地满足无砟轨道铺轨定位、有砟轨道线路维护和施工以及轨道翻修的所有测量需求，该测量系统能实时显示当前轨道位置与设计坐标的偏差，测量和定位速度快，精度高，是高速铁路无砟轨道铺设中的轨道定位测量的理想测量设备。1、准备阶段CPⅢ控制网布设完毕后，CPⅢ平面数据和高程数据经过评估验证后合格，则表明CPⅢ数据可以运用到以后测量需要中。本着优先保证轨道平顺性、类似既有线施工安全性和节约成本的原则，确保铺设后轨道调整工作快速、高效进行。GRP1000轨道测量系统由手推式轨检小车及相应的控制单元、传感器装置（可测量高低，轨向，轨距，里程等）以及测量和分析软件等组成。模块化的系统设计保证使用范围广，灵活方便。其分析软件所含的施工模块，实时显示轨道当前位置及相对于设计轴线的偏差值（水平/垂直），完全可以满足无砟轨道铺轨作业中快速定位的测量要求。

2、模块化系统结构LEICAGRP1000系统包括：TGSFX手推轨检车；GBC100棱镜；GRPwin软件模块——基本模块和选配的数据输出到捣固机模块；LEICA全站仪TPS1200。LEICAGRP1000能轻易的通过断面测量设备如：PROFILE100FX完成限界测量。测量LEICAGRP1000与LEICA全站仪完美结合，能实时提供精确的轨道三维坐标。自动的照准轨道目标，全站仪和GRP系统之间持续无线电通讯完成高速自动测量。集成的高精度传感器测量所得的轨距和轨道超高数值为全面的轨道几何测量提供了需求的数据。（1）TGSFS-手推式轨检小车，如图4.5所示：图4.5轨检小车（2）GPC100棱镜柱，如图4.6所示，棱镜位置高于轨面约60cm，以尽量降低大气折射的影响，标准的棱镜位置，系统组装不会降低测量精度。图4.6棱镜柱（３）索尼工程电脑，如图4.7所示：图4.7索尼工程电脑（４）用LEICA全站仪测量绝对坐标，如图4.8所示：图4.8LEICA全站仪3、利用TCPS27无线调制解调器进行远程控制操作，如图4.9所示：图4.9TCPS27无线调制解调器4、外业数据采集前的流程外业数据采集前流程：设备组装校准小车 数据采集5、小车设备进行组装，如图4.10所示：图4.10小车设备进行组装检查小车校准流程，如图4.11所示，先将轨检小车双轮放在左手：轨距轮对应记号；然后将轨检小车双轮放在右手：轨距轮对应记号。图4.11轨检小车校准流程轨检小车校准：轨检小车组装完成后连接小车电源，将小车通讯猫与小车电源连接，小车USB接口与电脑相连，打开电脑。进入GRPwin软件。（1）软件设置 打开软件，进入如下界面，如图4.12所示：图4.12软件设置通讯选项设置：全站仪通讯端口设置参考技术文件手柄猫和TCPS配对，如图4.13所示：图4.13通讯选项设置测量数据选项设置：如图4.14所示：图4.14测量数据选项设置全站仪选项设置：强力搜索不打勾，如图4.15所示：图4.15全站仪选项设置断面仪的选项不用进行设置，当导入记事本文件CPⅢ控制点文件时，点击数据导入选项，进入如下界面，如图4.16所示：图4.16导入记事本文件CP3控制点文件数据文件类型选择：控制点（ASCII-GSI），然后导入后缀为.TXT或者GSI的控制点数据，点击文件图标选择要导入的文件，若后缀为.TXT的文件，要选择ALLFILES才能看见你的TXT文件。加载完文件后点击导入，是否成功会有显示，若未成功请检查你的控制点文件坐标格式是否正确。（2）测量项目设置每个工程项目都有设计的数据，精调机需要的数据有平曲线，竖曲线和设计超高信息。平曲线需要4大桩坐标，当前点的“线型”取决于大里程方向的元素类型；缓和曲线需要输入缓和曲线长度，圆曲线需要输入半径，沿着里程增大的方向右转曲线半径正值，左转曲线半径值为负值。竖曲线需要曲线的半径，变坡点的里程及高程信息，竖曲线上凸的半径为正，下凹半径为负。超高输入时只需输入与平曲线对应点的里程和超高值，超高单位为米。CP3控制点的信息直接导入就可以。建立自己的工程文件步骤如下：点击新建按钮（方框内的）用鼠标点击上面的新建按纽，如图4.17所示：图4.17建立自己的工程文件第一步出现如下界面，如图4.18所示：图4.18建立自己的工程文件第二步例如2013-4-4右线，“2013-4-4”代表当天时间，“右线”代表轨道的右轨（按大里程方向）。点击属性选项弹出如下界面，如图4.19所示：图4.19建立自己的工程文件第三步设计中线和控制点点击使用，平面高程基准设置，轨向高低设置。（3）校准轨检小车出现如图4.20界面，首先点击第三个按纽（超高校准），一步步的进行校准，然后点击第一个按纽，数据导入小车内。图4.20数据导入小车校准小车时注意：固定小车后应立即将轨距轮松开，避免因为小车不稳导致小车滑落轨道；点击“校准高程”按纽后将出现采集“轨道信息”的命令，此时点击确定，然后出现“将轨检小车旋转180°”，此时将轨距轮松开旋转轨检小车180°，轨距轮对准相同位置的T型螺丝帽，然后点击“确定”；然后点击“确定”，此时出现“左右轨的测量误差”，此时默认点击“确定”按纽，然后将校准小车的数据导入到轨检小车内。此时表示文件已建立好，轨检小车已校准完毕。文件建立好后点击采集就可以进入采集的界面，锁定棱镜后就可以工作了。工作是注意精调机的方向。采集界面上右上角还有一个与里程方向相反的选项，当你朝里程增大的方向走，不用管它，当向里程减小的方向走时需要选中，不然你在施工模式下轨道和中线的调整将是错误的。在全站仪换站时要测量一个点并保存，以便检核和软件进行补偿．（4）全站仪操作流程①作业建立全站仪工作前要建立作业，点击“管理”，点击“作业”出现如下界面，如图4.21所示，点击新建，建立自己的作业。②全站仪控制点数据导入建立好控制点的文件（格式：点号，东坐标，北坐标，高程以逗号分开），将其拷贝到CF卡上的DATA文件夹里面，然后打开全站仪，点击“转换”，点击“把数据导入作业”，点击“导入ASCII/GSI”数据到作业，选择正确的作业和控制点文件。点击配置，选择正确的配置参数，点击“继续”。图4.21全站仪控制点数据导入③全站仪设站点击“程序”，点击“设站”，选择控制点所在的作业，选择正确的反射棱镜类型。点击“配置”，然后点击“继续”，如图4.22所示。图4.22选择控制点所在的作业设站方法选择为后方交会，测站号任意输入，已知点作业选择控制点所在作业名．点击继续后，瞄准一后视点，输入点号点击ALL，再照准第二个后视点，输入点号点击“ALL”，然后输入待测点点号，全站仪将自行照准，点击“ALL”，照准8个点后，点击计算，Sigma值坐标在1毫米以内，水平定向误差在2秒内。（5）数据采集前的组合形式设置轨检小车和全站仪完毕后，两者的组成形式如图4.23所示，然后进行全站仪上手柄猫和轨检小车TCPS配对，使其连接。首先打开全站仪，进入配置→接口设置→GEOCOM模式（其它的都为关闭模式）→点击编辑（F3）→选用接口为是，端口为端口1→点击设备（F5）→选择其它里面的RS232GEOCOM→点击编辑→波特率19200→之后点击保存→继续；其次进行轨检小车设置，首先连接好小车，插上好红电池-连接电脑，打开TCPS--config软件：端口选为14，下面的选为baudrate115200点击connect按钮，出现一个对话框这个时候插拔小车上的猫，将会去到猫的信息，若无反应将baudrate选为19200再重复上面操作。获取到信息后若baudrate不为19200将baudrate选为19200，links任意选，但两个猫要相同，mode一个选为base另外一个选为remote之后将为base的拿到全站仪一边使用，另外的一个插在小车上。图4.23数据采集前的组合形式小车软件设置：打开GRPWIN软件→选项→通讯→全站仪端口设置为14，波特率19200这样就可以进行连接了，如果不行互换猫的base和remote设置。再进行连接，如图4.24所示，然后便可以进行野外轨道数据采集了。图4.24野外轨道数据采集(6)外业数据采集LEICAGRP1000的设计综合了量身定做的部件和高精度的测量传感器。快速更新的传感器测量数据和高清晰彩色显示临界数据，无一不表明LEICAGRP1000是轨道铺架施工的理想工具。实时显示轨道轴线与设计中线的偏差，测量结果每秒更新三次，这意味着测量效率完全满足日常施工的需要，即使是使用最先进的工具和方法进行无砟轨道铺设施工也没有问题。LEICAGRP1000提供了轨道几何测量的综合报表系统。用户可自定义报表界面，报表可输出如：轨道位置、轨距、水平、轨向、高低。轨道外业测量作业流程：准备工作检查，安装LEICAGRP1000，确定LEICA全站仪的位置，瞄准LEICAGRP1000的全站仪的棱镜，开始轨道测量，测量一个平行轨道或曲线轨道，移动全站仪到第二个点（7）准备工作检查①内业仔细核对设计数据（平曲线，竖曲线，超高），检核无误输入到计算机中②对控制点进行检核，确保控制点（平面坐标和高程）正确无误，检查控制点是否被破坏③粗调机精度在±5mm以保证将多数点的放样偏差控制在2mm以内全站仪和精调机仪器正常④重新测量前，认真核对CPⅢ坐标、轨道设计线型要素数输入正确，确保测量仪器校核无误，设站精度达到要求，钢轨、扣件干净无污染，无缺少和损坏，轨枕无空吊现象，焊缝平顺（<0.2mm），扣件扭矩和扣压力达到设计要求。（8）测量误差控制措施①选用高精度全站仪，并定期检定；②测量时棱镜要对准全站仪；③采集数据时小车要停稳，全站仪建议采用精确模式；④测量时尽量保证工作的连续性；⑤恶劣天气条件下禁止作业，测量一般选在阴天或夜间及太阳未出现进行，严禁在高温、雨天、大雾、大风等条件下测量，避免测量误差过大和出现假数；⑥小车棱镜应高于轨面一定距离；⑦利用小车对轨道进行精调时，需要反复对轨道调整3次或以上；⑧目标距离对无碴轨道测量控制在60-80米，测量条件较差时，进行测量或者根据具体环境缩短目标距（建议50-60m）；⑨测量数据模拟调整前，必须保证数据的真实、可靠性。调整原则：“先整体、后局部，先轨向、后轨距，先高低、后水平”，优先保证参考轨的平顺性，另外一股钢轨通过轨距和水平控制。一般轨距控制在±1mm以内；水平控制在1mm以内；轨向和高低控制在2mm以内，连续两根轨枕各指标的变化率控制在0.5～0.7mm。特殊情况下，对于调整量突然变化较大的地段，需现场核对或重新测量后再做调整。（9）工器具配备以一个作业班组为例①轨道精调小车一套（含棱镜，工程电脑等），②道尺1把，③全站仪一套，④测量员3名（一名掌握棱镜，一名小车测量，一名掌握全站仪）。（10）外业数据采集由于受到温度和其它环境影响，轨道尺及小车均会产生一定的测量误差，因此，在一个项目开工时应利用轨道尺进行小车的校准。选择相同一块或两块轨道板进行测量并标定和对比。首先应将轨道尺进行校准，利用轨道尺测量数据，然后旋转180°，在相同的位置进行测量，将测得的两次数据进行对比看相差多少，相差不大则无需校准；若超出范围则重新测量一组数据，此时点击“记录”，然后旋转180°，在相同位置进行测量，点击“记录”按纽，重复一次，按后进行平差取平均数，此时轨道尺校准完毕。首先轨检小车不与全站仪相连，此时小车处于“绝对测量”状态下，进入测量界面进行测量，此时将测得的平面数据，高程数据标定在轨道板上，采集一块或两块轨道板；然后用轨道尺进行相同的位置，同时将测得的平面数据、高程数据标定在轨道板上，两者数据进行对比，然后运用LEICAGRP1000带有的平差软件将两者数据进行平差取平均数，然后倒入到小车内进行轨检小车校准。此时表示一个项目之前的小车校准完毕。一般此项轨检小车校准频率为一月左右时间校准一次。除了项目开始前需要利用轨道尺进行轨检小车进行轨检小车校准，每次工程作业前，均需选择同一块轨道板进行轨检小车的校准，校准的方法已在上面“轨检小车校准”介绍，方法相同。这是每次作业前都要进行的轨检小车校准，校准后方可进行测量。轨检小车校准完毕后，将轨检小车对准全站仪。每个测量区间全站仪自由设站时需要8个控制点，下一区间设站时至少要包括4个上一区间精调中用到的控制点，以保证轨道线形的平顺性。一般是全站仪前面有4个棱镜，后面有4个棱镜，一共八个棱镜；轨检小车的后面经常插放2个棱镜，前面经常插放6个棱镜，使轨检小车和全站仪完全的处于CPⅢ控制网内。如图4.25所示：图4.25CPⅢ控制网如图4.26所示：黄色三角表示为全站仪，圆圈表示CPIII点，长方块方向表示轨检小车前进方向。全站仪应架设在轨道的中心，使用8个CPIII后视点进行自由设站。图4.26自由设站全站仪设站的位置应靠近线路中心，而不是在两侧控制点的外侧，如图4.27所示：图4.27全站仪设站的位置与轨检小车同向的控制点自由设站计算时弃用要谨慎全站仪进行设站之前要首先适应环境温度，利用温度计、湿度计测量出每天的温度和湿度，对全站仪进行改正。全站仪采用后方交会的方法进行设站。为了确保全站仪得设站精度，建议使用8个后视点，如果现场条件不满足，至少应使用6个控制点。测站中误差限差：东坐标：1mm；北坐标：1mm高程：1mm；方向：2″打开全站仪ATR，这样全站仪和轨检小车便可以连接成为一个主体。打开电脑里GRPwin5软件，打开采集对话框，如图4.28所示：图4.28采集对话框打开采集对话框，便会进入测量的主界面，此时点击“全站仪”图标，全站仪激光采集小车棱镜信息，如图4.29所示：图4.29全站仪激光采集小车棱镜信息点击全站仪信息图标变显示出全站仪的信息，如图4.30所示：图4.30全站仪的信息测量之前应检查轨检小车测量环境是否稳定，点击“三角”图标，如图4.31所示：图4.31检查轨检小车测量环境是否稳定点击后出现如下界面，蓝色区域内的数据变化很小或者不变时则表示轨检小车环境稳定，这样测量的数据是稳定的，然后再次点击按纽，选择退出此时状态，如图4.32所示：图4.32数据变化测量界面如下图所示：下面棱镜图标显示“绿色”表示棱镜处于锁定状态，若是显示空白则表示处于断开状态；界面右边菜单第一个图标为建立新空测量记录并读取所有传感器，一般为测量时点击此按纽；第二个图标为读取所有传感器表示重复测量；第四个图标（三角形图标）表示进入施工模式，如图4.33所示：图4.33进入施工模式表示进入测量界面后的测量信息，测量时必须注意的是轨距轮最好在T型螺母附近，不得超出扣件范围。对于石武高铁驻马店段，里程差应保持在0.65（两个T型螺母的距离）附近，正常时显示绿色，超出范围时则显示黄色，水平超高的工作形式，如图4.34所示：图4.34超出范围时则显示黄色，水平超高的工作形式如图4.35所示，进入测量界面，测量时同时注意每块轨道板的板号需要输入到“注释”内，每测完一块轨道板时则需要输入正确的轨道板号，内业处理时则会注释到对应的轨道板上，为以后轨道精调提供参考；测量界面显示此时轨检小车棱镜坐标，相对测量所对应的数据，此时轨检小车所处的位置，实测值与设计值之间的差值；测量时应注意轨道上是否有杂物，以免影响轨检小车的测量精度，并且记下变化较大的位置。图4.35进入测量界面在测量时，一段时间后应检查轨检小车是否稳定，点击“三角”图标，出现如下图界面，若浮动不大则继续测量，若浮动超出范围则应该重新校准小车或者检查全站气泡是否偏移，如图4.36所示：图4.36检查轨检小车是否稳定测量时应注意轨检小车稳定，每次推小车时，当轨检小车停稳后再点击，此时，全站仪将测量小车棱镜的坐标，轨检小车通过轨道论传感器将轨道信息传给全站仪，全站仪然后通过通讯猫传递给轨检小车，然后储存到索尼工程电脑里，此时表示一个数据的采集完成（驻马店段T型螺母的间距为0.65米），然后采集下一个数据，依次的测量。将一个测量区域测量完毕后，此时应该看下全站仪气泡是否偏移，如果未偏移则表示测量无误，此时点击“全站仪”图标，断开全站仪与轨检小车的链接，如图4.37所示：表示“全站仪”图标的用途和“轨距”图标的用途。图4.37断开全站仪与轨检小车的链接测量区域位于8个后视点的中间（标长方向区段），如下图左侧的为重叠区段。这个区段测量完成后，将进行下个区域段的测量，全站仪向前搬站至距上一测站约80米的地点重新设站。像之前设站一样，设站使用8个控制点，其中6个控制点为在上一测站设站时用到的控制点。这是为了尽量减少不同测站定向的差异；对于轨检小车，断开链接后，轨检小车需要倒后一块轨道板，进行重新测量，俗称为“打结测量（重复测量）”，如图4.38所示：图4.38重复测量开始一个新的区域测量时，应首先像上一测站一样，全站仪进行自由设站，设站完毕后将全站仪镜头对准轨检小车的棱镜，然后轨检小车通过通讯猫链接全站仪（轨检小车不用再校准），轨检小车链接完毕后则进行测量。因为轨检小车倒退了一块轨道板，此时进行测量时属于“重复测量”，对现场测量过程中出现异常的点位，及时备注并通知技术负责人现场核对和解决。每次测量结束后，及时整理导出数据以便分析和调整。下次测量时，与上次测量至少搭接10根枕木，避免测量误差出现错台现象。在测量界面的右下角处会显示出“重复测量”的数据，此时无论平面数据还是高程数据重复测量的差值都不允许超过2mm，若差值超过2mm则表示不合格，此时原因可能是全站仪设站精度没有达到要求，需要对全站仪重新设站，或者因为棱镜没有插好，需检查下棱镜是否完全插入洞口，一直检查原因，直到差值在2mm以下。重复测量的目的是因为，轨检小车测量每个区段都是相对独立的，通过“打结测量”，重复的测量一组数据，这样便可以达到相对测量的目的，使各个测量区域段有所联系，从而保证轨道的平顺性，另外重复测量也可以检查全站仪设站是否合格。“打结测量”及重复测量满足精度要求时，则同上一测站进行测量。这样，下一个区段的测量方法同本区段的测量过程一样，一直将本天的测量任务完成。下一次进行测量时，首先要将上一次测量的数据进行重新测量，“打结一站测量”，重新测量一站，有助于将各个绝对测量相互联系在一起，重新测量时注意此区段数据是否数据闭合。然后重复上一次的测量方法，进行本次的测量，直至结束。4.3.3GRPSlabRep报表输出步骤（传出数据软件）外业数据采集完毕后，将进行将测量的数据导出及GRPSlabRep报表输出。1、把两个软件狗全部插在电脑上，2、打开GRPwin5.3.2软件，如图4.39所示：图4.39打开GRPwin5.3.2软件3、打开属性，测量文件使用控制点，如图4.40所示：图4.40测量文件使用控制点4、打开平面高程和基准，选择正确的设置，如图4.41所示：图4.41打开平面高程和基准5、打开轨向，高低轨差，参考控制点选择：从实测中线6、设置完毕后点击OK。然后选择要输出的测量文件，点击导出栏下的报表命令，在报告类型栏选择普遍的，点击运行，然后点击OK。注：左上角报告文件下，显示Universal\110315-1.txt，表示输出报表所处的位置。7、在桌面上打开进入GRPSlabRep软件，如图4.42所示：图4.42进入GRPSlabRep软件8、点击处理下面的图标（设置命令），根据设计要求进行配置。9、点击报表输出下面的图标（处理命令），会弹出对话框：选择区间轨道/控制点/轨道两侧的控制点，完毕后点击OK，如图4.43所示：图4.43点击报表输出下面的图标10、弹出下面的对话框，然后打开正确的文件，例如：D:\石武高铁\CEC检测\石武城际\石武城际左线\Exports\Reports\Universal，如图4.44所示：选择文件后，点击打开，软件会自动处理完毕。图4.44打开正确的文件11、然后点击（打印到PDF（表格））图形，即左边第四个图形，会弹出下面的对话框，填入一些信息后，点击继续，如图4.45所示：图4.45打印到PDF（表格）12、软件自动处理完毕后会弹出对下面的话框，点击Start13、软件自动处理数据，处理完毕后，会自动跳出PDF表格，点击OK，会弹出下面自动处理数据的对话框：自动处理完毕后，弹出下面对话框：然后选择另存为，最后，找到文件存的位置，用PDF打开就可以了。处理完毕后，文件保存的图标如图4.46所示：图4.46文件保存4.3.4轨道精调（内业处理）打开DTS软件，首先“新建”文件，然后导入csv格式数据，或打开之前保存过的dts格式文件，然后便可进行调整。如图4.47所示：图a图b图4.47导入csv格式数据人工调整时可参照偏差曲线图及基准轨标记，使用快捷键直接轨道调整，曲线图更新的同时，调整量自动添加到相应的四列“模拟调整量”表格中，如图4.48所示：图4.48“模拟调整量”“工具”菜单中选择“平面调整”，在表格中拾取要调整的行数后（每行代表一个测点），可对平面参数进行调整，“左轨平面”和“右轨平面”调整量会添加到相应表格中；“试图”菜单中选中“平面曲线图”，主界面中从左到右依次显示“左轨平面偏差”、“轨距偏差”以及“右轨平面偏差”曲线图，平面调整的快捷键如下：“Ctrl”和“+”：同时按下一次表示将左轨右调1mm；“Ctrl”和“-”：同时按下一次表示将左轨左调1mm；“Alt”和“+”：同时按下一次表示将右轨右调1mm；“Alt”和“-”：同时按下一次表示将右轨左调1mm；如果调整量较大，可多次按下快捷键“工具”菜单中选择“高程调整”，在表格中拾取要调整的行数后（每行代表一个测点），可对高程参数进行调整，“左轨高程”和“右轨高程”调整量会添加到相应表格中；“视图”菜单中选中“高程曲线图”，主界面从左到右依次显示“左轨高程偏差”，“超高偏差”以及“右轨高程偏差”曲线图，高程调整的快捷键如下：“Ctrl”和“+”：同时按下一次表示将左轨调高1mm；“Ctrl”和“-”：同时按下一次表示将左轨调低1mm；“Alt”和“+”：同时按下一次表示将右轨调高1mm；“Alt”和“-”：同时按下一次表示将右轨调低1mm；如果调整量较大，可多次按下快捷键。自动调整时可选择“自上而下”或“自下而上”，自动生成的调整量会添加到相应的数据表格中。如果曲线上方满足平顺性指标，下方超限，可将上方平直的区间与待调整的区间一同选择，然后执行“自上而下”的自动调整；如果曲线下方满足平顺性指标，上方超限，可将下方平直区间与待调整的区间一同选中，然后执行“自下而上”的自动调整，如图4.49所示：图4.49自动调整自动调整的快捷键如下：“Shift”和“F4”：清空全部调整量；“Ctrl”和“F4”：左轨选择区间清空调整量；“Ctrl”和“F5”：左轨选择区间“自上而下”进行调整；“Ctrl”和“F6”：左轨选择区间“自下而上”进行调整；“Alt”和“F4”：右轨选择区间清空调整量；“Alt”和“F5”：右轨选择区间“自上而下”进行调整；“Alt”和“F6”：右轨选择区间“自下而上”进行调