淺談CRTSⅠ型無砟軌道精調施工技術

張興偉，李亞東，張 武

中鐵隧道股份有限公司，河南 鄭州 450000

1 概述

向莆鐵路夏茂隧道全長6340m，設計速度為200km/h，并預留250 km/h的提速條件，設計為CRTSⅠ型雙塊式無砟軌道。這種新型的軌道結構，其平順性﹑穩定性﹑精度和標準要求高，靜態檢核尺寸的限差為10m弦長的高低和軌向為2mm，水平為1mm，軌距為±1mm。夏茂隧道無砟軌道每2根軌枕間距為0.65m，對于每根軌枕都作為靜態幾何尺寸的檢查點。施工中采用全站儀配合靜態軌檢小車對已鋪設成型的線路軌道進行測量，人工配合進行線路調整。

2 軌道精調施工技術

2.1 精調作業工藝流程

CRTSⅠ型無砟軌道精調作業工藝流程：準備工作→確定全站儀坐標→測量軌道數據→反饋信息→軌道中線調整→軌道高程調整。

1）準備工作：將線路設計參數及測量控制網CPⅢ網各點的高程及坐標輸入到手薄中作為現場測量的依據；

2）確定全站儀坐標。每工作面配備1臺具有自動搜索﹑跟蹤﹑計算﹑傳輸數據功能的全站儀。全站儀采用自由設站法定位，通過觀測附近8個固定在隧道邊墻上的控制點棱鏡，自動平差﹑計算確定位置。改變測站位置，至少要交叉觀測后方利用過的6個控制點；

3）測量軌道數據。全站儀測量軌道精測小車頂端棱鏡，小車自動測量軌距﹑超高；

4）反饋信息。接收觀測數據，通過配套軟件，計算軌道平面位置﹑水平﹑超高﹑軌距等數據，誤差值將迅速反饋到精測小車的電腦顯示屏幕上，指導軌道調整；

5）調整中線。采用雙頭調節扳手，左右同時調整軌向鎖定器；

6）調整高程。用普通六角螺帽扳手，旋轉豎向螺桿，調整軌道水平﹑超高。高度盡量往上調整，不下調。

2.2 精調作業方法

1）步驟

將軌檢小車放置在軌排架上，在軌排架支撐柱處停放小車，擰緊剎車；全站儀精確照準軌檢小車上的棱鏡，使用全站儀精測模式測量出軌檢小車的幾何定位情況，通過軌檢小車內的傳感器計算出軌道定位的幾何偏差；使用調整系統調整軌排架。

2）精調順序

對某兩個特定軌排架（見圖1）而言，精調順序為：1→3→1→2→3→2→3→4→5→3→4→6→4→5→6→5→6

圖1 精調順序

3）順接過渡方法

以兩個設站區間（見圖2）為例。相鄰設站點間隔60m，精調測量區間為距設站點第10m～80m范圍，每兩個設站點之間各留有10m的順接段和順接過渡段。

原理：1）因使用了不同的CPⅢ控制點，全站儀設站測量平差的精度也有所不同，對過渡段的3個點使用不同的設站進行測量的時候，所得到的軌道偏差數據有所不同；2）因為同點位，不同設站點測量得到的數據不同，為保證軌道的高平順性，需要對順接段后的測點進行順接過渡處理；3）順接過渡段的設置長度同兩設站點測量的同測點絕對偏差值大小有關，根據測量偏差值的大小來確定順接過渡段的長度，測量偏差量越大，過渡段段設置長度越長，一般可取4m～10m（圖2中以10m為例）。

圖2 設站測量平面示意圖

方法：在CPⅢ點精度﹑設站精度﹑全站儀精度﹑軌檢小車精度符合規范要求的情況下，兩設站點測量同測點的絕對偏差值不會大于2mm；順接段在站點2測量的偏差值不大于2mm時，不必進行調整；順接段在站點2測量的偏差值大于2mm時，則需要檢查設站點1和設站點2的設站精度，如設站精度沒有問題，則需要對CPⅢ控制點進行復測，以確保CPⅢ點的整體精度；過渡段從順接段后的第一個軌排架開始，依次比上一個軌排架偏差0.5mm，直到絕對偏差約為零為止。

2.3 精調作業質量標準及驗收檢驗方法

1）為確保鋪設長鋼軌后的軌道幾何尺寸滿足驗標要求，軌排精調允許偏差應符合相關規定。

2）精調控制標準

（1）軌距允許偏差±1mm，變化率不得大于0.3‰；（2）水平允許偏差，一般按照0.5mm控制（鋪長軌后的偏差為±2mm）；（3）軌向允許偏差1mm/10m弦；（4）高低允許偏差1mm/10m弦；（5）軌枕間距允許偏差±5mm；（6）軌面高程允許偏差，一般按照±1.2mm控制（鋪長軌后的偏差±2mm）；（7）軌道中線允許偏差，一般按照±1mm控制（鋪長軌后的偏差2mm）；（8）線間距允許偏差，一般按照+2，+5mm控制（鋪長軌后的偏差0，+5mm）；（9）兩次設站的測量數據差值一般宜小于1.5mm；特殊情況下，允許最大的差值可不大于2mm。

3）數據采集分析

現場測量中根據實測形成的數據文件，對線路上的超限部分進行數據分析，并重新對線路軌向﹑高低進行擬合，形成一條滿足線路平順性要求的內業擬合方向線，再依據這條擬合的方向線對各實測點的軌向和高低確定調整量，對測量點的鋼軌進行調整。調整時需要將這部分軌道中心線調整到相對平順的位置上，使弦差不超限，保證線路的平順性。

3 質量控制要點

1）進行下一測站鋼軌精調作業時，應重測上一測站不少于8根軌枕的距離，同一點位的橫向和高程的相對偏差均不應超過±2mm；

2）如果復測超限，應重新設站后再次復測。如果依然超限，應對換站前的所有鋼軌支撐點重新進行調整，直至滿足要求后方能換站。對于小于±2mm的偏差，應使用線性或函數進行換站搭接平順修正，順接長度應遵循1mm/10m變化率原則；

3）砼澆注過程中，為控制軌道的質量，軌檢小車應跟蹤檢查，發現問題，及時進行調整，確保精度達到要求；

4）砼澆注完畢，在下一區段施工前，應保證至少留25m軌道不要拆除，下一區段精調時進行重疊測量，以保證軌道平順。

4 結論

通過對夏茂隧道無砟軌道已施工完部分進行復測，軌道各種參數均符合設計及規范要求，實踐證明該工藝能夠滿足CRTSⅠ型無砟軌道施工精度要求。

[1]客運專線無砟軌道鐵路工程施工質量驗收暫行標準（鐵建設[2007]85號）.

[2]客運專線無砟軌道鐵路工程施工技術指南（TZ216-2007）.

[3]盧祖文.客運專線鐵路軌道[M].北京：中國鐵道出版社，2005.