宜萬鐵路紅瓦屋隧道雙塊式無砟軌道靜態(tài)調(diào)整技術(shù)

王煒權(quán)

(中鐵十五局集團(tuán)有限公司西南分公司,河南洛陽 471013)

宜萬鐵路紅瓦屋隧道雙塊式無砟軌道靜態(tài)調(diào)整技術(shù)

王煒權(quán)

(中鐵十五局集團(tuán)有限公司西南分公司,河南洛陽 471013)

無砟軌道是具有“高精度、高平順性、耐久性”結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的綜合性和系統(tǒng)性非常強(qiáng)的工程,對精度的要求非常高。重點(diǎn)總結(jié)軌道狀態(tài)檢測、軌道測量、模擬試算、調(diào)整件準(zhǔn)備、軌道調(diào)整、質(zhì)量控制、軌道靜態(tài)調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)、軌道狀態(tài)復(fù)測、安全管理,注意事項(xiàng)等內(nèi)容。針對雙塊式無砟軌道精調(diào)施工方法進(jìn)行一系列詳細(xì)論述,為雙塊式無砟軌道靜態(tài)調(diào)整施工提供參考。

宜萬鐵路;雙塊式無砟軌道;軌道靜態(tài)調(diào)整;質(zhì)量控制;施工

1 工程概況

我單位承建的宜萬鐵路W6(11)標(biāo)紅瓦屋隧道位于湖北省宜昌市長陽縣境內(nèi),隧道設(shè)計(jì)為雙連拱燕尾式隧道,進(jìn)口里程為 DK90+910,Ⅰ線出口里程為DK94+394,Ⅱ線出口里程為DK94+417,其中無砟軌道施工里程Ⅰ線為:DK91+556.5～DK94+368.5,全長2812m,Ⅱ線為:DK91+556.5～DK391.5,全長2835m,其結(jié)構(gòu)形式為雙塊式無砟軌道。

2 軌道靜態(tài)調(diào)整施工技術(shù)

2.1 施工工藝

靜態(tài)檢測前對軌道狀態(tài)檢查→軌道測量→測量數(shù)據(jù)模擬分析→調(diào)整量計(jì)算→調(diào)整件的準(zhǔn)備→現(xiàn)場標(biāo)示→軌道調(diào)整→調(diào)整后軌道狀態(tài)復(fù)測。

2.2 軌道狀態(tài)檢查

(1)軌底或扣件與絕緣擋塊間有間隙:可能是扣件扭力不夠所造成,此處必須把軌底間隙消除,問題處前后50m并進(jìn)行重新復(fù)測,而且必須連測2站,各站搭接5～10根軌枕,以便確定測量是否正確。

(2)鋼軌或扣件內(nèi)部有雜物:鋼軌或扣件沒有保持清潔或扣件內(nèi)積有雜質(zhì),應(yīng)首先對這些位置進(jìn)行清潔處理,最后進(jìn)行復(fù)測。

(3)軌頭不平順:對軌頭進(jìn)行打磨,以滿足其平順性要求,如果采用更換扣件的方案將是很不經(jīng)濟(jì)的,而且還會(huì)為后期維護(hù)帶來很大隱患。

2.3 軌道測量

(1)在軌道的測量開始前應(yīng)將全站儀、精調(diào)小車等各精調(diào)儀器與工具進(jìn)行詳細(xì)的檢查,軌枕進(jìn)行有規(guī)律的編號,并建立檔案,形成詳細(xì)的編號對應(yīng)系統(tǒng),以便于后期更換需要。所有的靜態(tài)測量和調(diào)整工作需要在動(dòng)檢前完成,測量人員使用軌檢小車對全線軌道進(jìn)行復(fù)測,復(fù)測建站精度要求與軌道混凝土澆筑前的精調(diào)一樣,而且每站測量距離不得大于70m。

(2)測量注意事項(xiàng),搬站后需重復(fù)測量5～10根軌枕,并進(jìn)行交疊補(bǔ)償,以避免設(shè)站精度對平順性分析的影響;如因控制點(diǎn)精度不高等原因造成交疊段兩次測站測量數(shù)據(jù)偏差較大,在證實(shí)交疊段及前后一段范圍內(nèi)(前后各多測一段距離)相對較為平順的情況下,交疊時(shí)應(yīng)采用“擴(kuò)展模式”,一般情況下可采用“標(biāo)準(zhǔn)”模式;每天測量之前都要在穩(wěn)固的軌道上對超高傳感器進(jìn)行校準(zhǔn),校準(zhǔn)后可在同一點(diǎn)進(jìn)行正反2次測量,測量值偏差應(yīng)在0.3mm以內(nèi);如發(fā)生顛簸、碰撞或氣溫變化迅速,可再次校準(zhǔn)。測量時(shí)應(yīng)盡量保證工作的連續(xù)性,軌檢小車應(yīng)由遠(yuǎn)及近靠近全站儀的方向進(jìn)行測量;因?yàn)殡S著時(shí)間的增加,全站儀設(shè)站的精度在降低,而測距的精度隨著距離的縮短在增加測量時(shí)要實(shí)時(shí)關(guān)注偏差值,如果存在明顯異常,需重復(fù)采集數(shù)據(jù),覆蓋之前采集的結(jié)果,如依然存在突變,要及時(shí)分析原因,設(shè)站后要使用控制點(diǎn)檢核全站儀設(shè)站,搬站前也要再次檢核,以證實(shí)此次設(shè)站測量結(jié)果的可靠性;如測量條件不佳,測量期間可增加檢核次數(shù),無砟軌道測量時(shí)目標(biāo)距離控制在60m內(nèi),條件較差時(shí),可根據(jù)具體環(huán)境縮短目標(biāo)距離,惡劣天氣條件下禁止作業(yè)。

(3)采用軌道小車對軌道軌枕進(jìn)行逐根連續(xù)測量。

(4)區(qū)間軌道連續(xù)測量、分次測量時(shí),兩次測量搭接長度不少于20m。

(5)對于測量結(jié)果超限的地段應(yīng)利用塞尺及1m直鋼尺對鋼軌及扣件的狀態(tài)多次進(jìn)行復(fù)查,及時(shí)消滅隱患,以確保測試結(jié)果的可靠性,為調(diào)整件的準(zhǔn)確數(shù)量提供依據(jù),避免造成浪費(fèi)。

2.4 模擬試算

(1)模擬試算表主要是對軌道線形(軌向和軌面高程)進(jìn)行優(yōu)化,并重點(diǎn)控制好軌距變化率和水平變化率。

(2)在確定測量數(shù)據(jù)是正確的前提下,運(yùn)用小車自帶數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,結(jié)合自己編制的數(shù)據(jù)處理程序,可以很快找出軌道哪些區(qū)域有超限及對應(yīng)的類別。

(3)按照“先軌向,后軌距”,“先高低,后水平”的調(diào)整方法,對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行兩次的查看和修正。

(4)在實(shí)際適算過程中,調(diào)整思想是:重點(diǎn)調(diào)整左軌和右軌的高低和軌向,通過對鋼軌靜態(tài)檢測,對基準(zhǔn)軌的高低、水平分別進(jìn)行調(diào)整,通過水平(超高)控制相鄰鋼軌的高低,通過調(diào)整軌距,控制相鄰軌道的軌向。并將調(diào)整量放入到軌檢小車自帶的模擬適算表中,形成調(diào)整量表,指導(dǎo)現(xiàn)場調(diào)整工作。

2.5 調(diào)整件準(zhǔn)備

根據(jù)編制程序中的圖形分析,得出墊片和擋塊的更換表,并進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)所需墊片和擋塊各型號的所需量。其中根據(jù)圖形可清晰看出軌道哪些區(qū)段超限,并標(biāo)明了需要何種型號的墊板調(diào)整及水平方向調(diào)整值,需要多厚的墊片調(diào)整高度等,通過計(jì)算得出的調(diào)整件需求量,考慮一定損耗后即可提報(bào)相應(yīng)的材料采購計(jì)劃。

2.6 軌道調(diào)整

(1)無砟軌道精調(diào)的工作量和效率一取決于施工時(shí)的過程控制精度,二取決于調(diào)整方案和人員的相互協(xié)調(diào)配合。若不引起高度重視,則會(huì)增加調(diào)整遍數(shù)。

根據(jù)具體施工方案、過程控制的精度、是否及時(shí)進(jìn)行了維護(hù),軌道調(diào)整方案可分為以下3種:

①根據(jù)復(fù)測結(jié)果需要將軌道軌向和軌距按照設(shè)計(jì)每枕調(diào)整;

②根據(jù)復(fù)測結(jié)果進(jìn)行平差分析和擬合線路后需要進(jìn)行部分區(qū)段調(diào)整;

③根據(jù)復(fù)測結(jié)果僅需要進(jìn)行個(gè)別點(diǎn)或局部調(diào)整。

(2)根據(jù)軌道精調(diào)現(xiàn)狀所需要配備的人員及設(shè)備有:每個(gè)軌道調(diào)整組配備施工人員5名,技術(shù)管理人員1～2名;一級精度數(shù)顯軌距尺1把,起軌器1～2個(gè),扣件鎖緊所需的電動(dòng)扳手2臺(tái),軌向及軌距調(diào)整所需的軌距拉桿3根,塞尺、36套筒、46套筒各2把,活動(dòng)扳手4把等。

(3)設(shè)備及人員備齊全后根據(jù)試算表得出軌道調(diào)整方案,結(jié)合軌枕對應(yīng)檔案,現(xiàn)場即可進(jìn)行調(diào)試作業(yè)。

①軌向調(diào)整,應(yīng)先確定軌向的導(dǎo)向軌,曲線地段選擇高軌,直線地段選擇與前方曲線高軌同側(cè)的鋼軌,再對基準(zhǔn)軌方向進(jìn)行精確調(diào)整。調(diào)整時(shí)對于有大起伏地段采用“削峰填谷”的原理來調(diào)整,調(diào)整時(shí)配合繪制的線路散點(diǎn)圖形進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整前首先充分理解短波和長波的含義及長短波的測量原理,調(diào)整一個(gè)點(diǎn)會(huì)對其他的點(diǎn)產(chǎn)生較大的影響,短波影響點(diǎn)在被調(diào)整點(diǎn)的前后各5m處,大約8根軌枕的位置;長波影響點(diǎn)在此點(diǎn)前后150m處。調(diào)整時(shí)一定特別注意前后兩點(diǎn)的變化,很多時(shí)候?qū)Σ缓细顸c(diǎn)調(diào)整時(shí)并不在此點(diǎn)位上調(diào)整,必須綜合細(xì)致地考慮,以免造成不必要的過大調(diào)整量。

②高程調(diào)整,首先通過線性確認(rèn)高程的基準(zhǔn)軌,曲線地段選擇低軌道,直線地段選擇與前方曲線低軌同側(cè)鋼軌,對基準(zhǔn)股鋼軌高低進(jìn)行精確調(diào)整,調(diào)整時(shí)也綜合應(yīng)考慮短波與長波對其他點(diǎn)的影響,優(yōu)化選擇。

(4)在調(diào)試過程中,根據(jù)不同條件對其分組,組與組調(diào)距以30m劃分,搭接處以前后5根軌枕數(shù)據(jù)進(jìn)行順接和確認(rèn),確保調(diào)整中搭接處的精度。

(5)在調(diào)試過程中技術(shù)人員應(yīng)先用軌道尺將數(shù)據(jù)進(jìn)行采集并做好調(diào)試記錄,后根據(jù)調(diào)整方案和對應(yīng)的軌枕號首先在鋼軌表面標(biāo)記處調(diào)整件的型號,隨后施工人員松開扣件,調(diào)整人員根據(jù)標(biāo)記的型號進(jìn)行調(diào)試;調(diào)試完成后,立即對扣件擰緊,其后技術(shù)人員拿塞尺進(jìn)行扣件空隙及更換型號的復(fù)查,確保準(zhǔn)確。

(6)扣件擰緊時(shí)必須保證扭力矩達(dá)到指定扭力:T型螺栓120～140N·m;錨固螺栓300～350N·m,在低溫或高溫天氣條件下很容易產(chǎn)生脹軌或縮軌,再加上鋼軌已經(jīng)應(yīng)力放散完畢,扣件松多很容易產(chǎn)生回彈,所以直線段每次扣件最多可松連續(xù)10～15根軌枕,曲線段每次扣減最多可松連續(xù)8～10根軌枕(有問題軌枕位于所有松開軌枕中間位置),尤其在超高段位置,天氣炎熱的情況下,鋼軌很容易彈出,避免造成損失以及人員傷亡。

2.7 軌道靜態(tài)調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)(表1)

表1 軌道靜態(tài)調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)

2.8 軌道狀態(tài)復(fù)測

軌道狀態(tài)復(fù)測主要是根據(jù)軌檢小車對鋼軌幾何狀態(tài)進(jìn)行靜態(tài)數(shù)據(jù)的采集,通過精調(diào)處理軟件對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,并由模擬適算表確定軌道調(diào)整的位置和調(diào)整量。依據(jù)調(diào)整數(shù)據(jù)表,人工對應(yīng)現(xiàn)場位置對軌道進(jìn)行調(diào)整。軌道狀態(tài)復(fù)測是對軌道靜態(tài)調(diào)整結(jié)果的檢驗(yàn)和驗(yàn)證,其形式與軌道測量相同。通過復(fù)測數(shù)據(jù)來看,第1遍調(diào)整后,軌道幾何尺寸,鋼軌平順性指標(biāo)靜態(tài)檢測合格率均在97%以上,1mm偏差比例達(dá)到了90%以上。

軌道靜態(tài)調(diào)整是軌道動(dòng)態(tài)檢測的基礎(chǔ),只有在靜態(tài)調(diào)整過程中,合理要求,嚴(yán)格控制,才能在動(dòng)態(tài)檢測過程中,達(dá)到良好的效果,減少調(diào)整量。

3 安全管理

(1)對全員進(jìn)行安全培訓(xùn)和教育,使其準(zhǔn)確理解“鐵路局關(guān)于營業(yè)線路施工管理辦法”的相關(guān)規(guī)定。

(2)嚴(yán)格執(zhí)行“行車不施工”,“施工不行車”的規(guī)定。

(3)加強(qiáng)軌道調(diào)整后的復(fù)檢,施工單位在開通線路之前,必須對軌道進(jìn)行全面復(fù)檢,并經(jīng)監(jiān)理檢查確認(rèn)后方可辦理手續(xù)。

4 注意事項(xiàng)

(1)無砟軌道施工過程控制不嚴(yán),直接導(dǎo)致軌道精度不高。

(2)加強(qiáng)對扣件、墊板缺陷的檢查。

(3)高度重視軌向調(diào)整和高低長波不平順的調(diào)整。軌向?qū)Ω咚傩熊嚨钠巾樞杂绊懽蠲黠@,在靜態(tài)調(diào)整過程中力爭將軌向精度控制在1mm以內(nèi);高低長波不平順對行車的影響也非常關(guān)鍵,而且調(diào)整量較大,應(yīng)在靜態(tài)調(diào)整過程中給予高度關(guān)注,否則將會(huì)給下一步動(dòng)態(tài)調(diào)整造成諸多困難。

(4)加強(qiáng)對扣件和焊縫的檢查。扣件、焊縫的局部缺陷對靜態(tài)幾何尺寸和低速行車的影響甚微,但對于高速行車影響非常大,甚至危及行車安全。動(dòng)力學(xué)檢測中出現(xiàn)的減載率、脫軌系數(shù)偏大的主要原因是焊縫平順性不好,扣件扣壓力不足和墊板不密貼。所以,無論在軌道靜態(tài)調(diào)整前后,還是在軌道動(dòng)態(tài)調(diào)整過程中都應(yīng)對扣件完好性和焊縫平順性進(jìn)行全面檢查,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。

(5)軌道檢測資料分析應(yīng)由專人負(fù)責(zé),應(yīng)全面、細(xì)致、準(zhǔn)確,現(xiàn)場查找必須認(rèn)真、仔細(xì)、徹底,確認(rèn)無誤后方可進(jìn)行調(diào)整。

5 結(jié)語

雙塊式無砟軌道精調(diào)施工過程中,應(yīng)優(yōu)先控制軌排的平面、高程滿足規(guī)范要求。

軌道扣件、鋼軌及墊板內(nèi)部雜物未及時(shí)清理干凈,扣件扣壓力不足或松動(dòng),利用軌檢小車無法檢測出軌道幾何狀態(tài)存在的問題,當(dāng)軌檢車、動(dòng)車組陸續(xù)上線檢測后,軌道幾何狀態(tài)及動(dòng)力學(xué)指標(biāo)缺陷將暴露無遺,無形中增加了軌道精調(diào)的工作量,同時(shí)也造成了不必要的浪費(fèi)。

軌道幾何狀態(tài)調(diào)整在試算過程中,最好使用圖形直接模擬顯示軌道調(diào)整后的狀態(tài),嚴(yán)禁出現(xiàn)連續(xù)的短波不平順,這將會(huì)造成明顯的晃車。

軌道檢測車提供的檢測波形圖詳細(xì)地反映了軌道的平順性,只有通過認(rèn)真研究圖形,才能制定出合理、簡捷的、具有針對性的軌道調(diào)整方案,以利于加快調(diào)整速度。

所有的調(diào)整數(shù)據(jù)都應(yīng)記錄清楚、保存完整,同時(shí)還應(yīng)加大在調(diào)整過程中的檢查、復(fù)核,確保型號、里程、方向均與調(diào)整方案一致,達(dá)到軌道一次性調(diào)整到位的目標(biāo)。

[1] 趙東田,孫 暉.CRTSⅠ雙塊式無砟軌道綜合整理技術(shù)[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),2009(11).

[2] 伍 林.CRTSⅠ雙塊式無砟軌道精調(diào)技術(shù)研究[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),2010(1).

[3] 趙東田.雙塊式無砟軌道原理及工程實(shí)踐[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì), 2008(10).

[4] 宜萬鐵路鋪架領(lǐng)導(dǎo)小組.宜萬鐵路無砟軌道施工手冊[Z].湖北恩施:鐵道部宜萬鐵路建設(shè)指揮部,2009.

U213.2+44

A

1004 -2954(2010)08 -0049 -03

2010 -05 10

王煒權(quán)(1983—),男,助理工程師,E-mail:wangwei320105@ 163.com。