滬杭高速鐵路CRTSⅡ型軌道板精調施工技術研究

劉曉野，夏 銘

(中鐵十一局集團滬杭高速鐵路項目經理部，浙江嘉興 314510)

1 工程概況

新建滬杭高速鐵路，自上海虹橋站引出，途經松江、楓涇、嘉興、桐鄉、海寧、余杭等地至終點杭州東站，正線全長160 km。正線軟土路基共24處/15.528 km，占全線線路長度的10.3%;正線特大橋及中橋17座/137.743 km，占新建正線長度的89.7%。正線全部采用CRTSⅡ型板無砟軌道，約鋪裝CRTSⅡ型板48 234塊。中鐵十一局集團有限公司管區起訖里程為DK103+850～DK135+152，全長31.985 km，管區內設計速度為350 km/h。

滬杭高速鐵路CRTSⅡ型板式無砟軌道系統由60 kg/m鋼軌、WJ-8C扣件系統和CRTSⅡ型軌道板組成，軌道精調主要任務就是通過調整WJ-8C扣件系統來保證鋼軌的高平順性，以達到設計時速要求。

2 軌道精調施工工藝

2.1 工藝流程

軌道精調施工工藝流程如圖1所示。

2.2 數據采集前施工準備

正式進行軌道數據采集之前，必須進行CPⅢ控制網復測、承軌槽編號、軌道板狀態檢查以及鋪軌后鋼軌狀態檢查。

CPⅢ控制網要嚴格按照CPⅢ建網時的精度要求進行復測，對于點位被破壞或者偏差較大的點，要進行重新補點測設，以保證軌道精調時使用的控制網精度符合規范要求。

圖1 CRTSⅡ型板式無砟軌道精調施工工藝流程

對每個承軌槽進行編號是為了保證數據采集時采集點位的唯一性，以便后期調整現場標示時準確定位。對于CRTSⅡ型軌道板，建議采用板號加上序號的方式進行編號，例如L19702301，表示編號為L197023的板上的第1個承軌槽。

軌道板狀態檢查主要是檢查板的搭接平順性。板式無砟軌道施工特點就是單板灌注，前后兩板會由于單獨灌注造成搭接不平順，為防止有超出調整范圍的板出現，必須在長軌鋪設前進行板的復測，一旦發現有超限板及時返工處理。

長軌鋪設完畢后，要進行鋼軌扣件系統的檢查。包括軌下墊板安裝，彈條扣壓力檢查，標準擋塊安裝檢查，鋼軌焊接頭平順性以及鋼軌本身是否被污染等方面的檢查等，主要是保證當前軌道幾何狀態是穩定的，數據采集真實反映了當前軌道幾何狀態，確保調整方案能夠正確調整軌道狀態。

2.3 軌道靜態數據采集

按照精密測量及精調小車操作規程，對軌道進行精確測量。

測量前，應對儀器進行校核，全站儀設站精度應滿足X、Y、H值0.7 mm以內，特殊地段可控制在1 mm以內;方向誤差控制在1.0″以內，特殊地段可控制在1.4″以內。核對設計資料，確保設計線形等資料輸入正確，重點核對平面曲線要素、變坡點位置、豎曲線要素和曲線超高等。

每站測量長度最大不超過60 m，一站內軌道應逐根軌枕連續測量，換站測量時2次測量搭接不少于5根軌枕長度，以免測量誤差造成錯臺。

車站道岔應單獨測量，與兩端線路搭接長度不少于35 m。

2.4 軌道內業調整適算

2.4.1 分析數據，確定調整區段

根據軌檢小車自帶軟件輸出的測量數據，對軌道精度和線形分區段進行綜合分析評價，確定需要調整的區段。應在數據表格中首先生成各參數的波形圖，對照波形圖來分析找出需要調整的區段。

2.4.2 計算調整量

采用軌道小車配套軟件進行調整量模擬適算，將軌道各項幾何尺寸全部調整到允許范圍之內，并對軌道線形進行優化。采用表1所示的適算表進行適算。

表1 鋼軌精調適算 mm

數據導出時如表1所示，導向軌為+1時，表示為左轉曲線，－1時表示右轉曲線，確定導向軌后，按以下的調整原則進行適算。

(1)基本原則:“先軌向，后軌距”，“先高低，后水平”。

(2)軌向調整:應先選定一股鋼軌作為基準股(直線地段基準股選取遵從于與之相鄰的沿里程增加方向的曲線的基準股定義，曲線地段如果是右轉曲線則選擇左股，反之對應)，對基準股鋼軌方向進行精確調整，短波(30 m)2 mm合格率100%，1 mm合格率≮96%;長波(300 m)10 mm合格率100%;線形平順，無突變，無周期性小幅振蕩。

在適算表中，對于軌向，不論左右軌，右偏為正。

(3)軌距調整，固定基準股鋼軌，調整另一股鋼軌，軌距精度控制:±2 mm合格率100%，±1 mm合格率≮96%，軌距變化率≯1.5‰;該股鋼軌方向線形應平順，無突變，無周期性小幅振蕩。

軌距偏差等于設計減實測，大為負，小為正。

(4)高低調整，應先選定一股鋼軌為基準股(直線地段基準股選取遵從于與之相鄰的沿里程增加方向的曲線的基準股定義，曲線地段如果是右轉曲線則選擇右股，反之對應)，對基準股鋼軌高低進行精確調整，短波(30 m)2 mm合格率100%，1 mm合格率≮96%;長波(300 m)10 mm合格率100%;線形平順，無突變，無周期性小幅振蕩。

高低偏差等于設計減實測，高為負，低為正。

(5)水平調整，固定基準股鋼軌，調整另一股鋼軌高低，校核水平精度，1 mm合格率100%;水平變化率，相鄰兩根軌枕≯1 mm，間隔3根軌枕≯2 mm;該股鋼軌高低線形應平順，無突變，無周期性小幅振蕩。

適算平順性允許偏差見表2。

表2 適算平順性允許偏差 mm

2.4.3 形成調整量表

對計算的調整量進行核對優化后形成正式“調整量表”，用于現場調整。此表需要保證現場人員順利找到需調整的那根軌枕，因此需要按照軌枕編號將每根軌枕的測量編號與現場編號對應上。通過調整量表，就可以統計所需的各種調整件及現場標示。形成的調整量表見表3。

表3 軌道精調現場調整量 mm

2.5 軌道調整量標示及調整

按照給出的調整量數據找到相對應的軌枕，進行標示。左右股鋼軌橫向移動處，在軌面標出移動量并在旁邊用箭頭標明移動方向。左右股鋼軌高低調整時在鋼軌軌腰標出高低調整量。

根據現場的標示，把調整件準確無誤地擺放在承軌臺擋肩的兩側。調整件擺放要有專人復核，擺放要整齊，以便于更換。

施工人員采用雙頭螺桿緊固器或扳手逐一將扣件松開。軌溫在設計鎖定溫度±20℃范圍內，可連續松開扣件數量不大于5根承軌臺;軌溫超出鎖定軌溫20～30℃時，可松開單個承軌臺扣件進行調整。

扣件松開后，施工人員將扣件逐一拆開，擺放整齊，螺桿不要直接放在道床板上，應對螺桿進行保護，以免螺桿被污染。扣件拆開以后，把標準件統一放在線間，對承軌臺上的雜物進行清理，并避免雜物進入螺栓孔內;更換軌墊時，先由工人用撬杠抬升鋼軌，取出標準件并清理承軌槽;清理完畢后，將調整件逐一安裝到位。

調整件安裝完后，施工人員使用雙頭螺桿緊固器或扳手按照要求將扣件鎖緊，達到設計標準。

用塞尺進行扣件空隙及更換型號的復查，確保準確。如發現不符合要求的扣件，首先檢查其位置是否在軌頭焊縫處(有的焊縫不平順)，如果不是，用撬杠往縫隙大的方向撥鋼軌，如有必要，可以將軌距擋塊換成異型組合;相反，通知鋪軌單位對焊縫進行處理。如果軌底與軌墊間的縫隙不滿足要求，先檢查其是否在鋼軌焊縫處，如果是，就通知鋪軌單位對焊縫進行處理，相反，就更換成合適的軌墊。

把換下來的標準件分類整理，軌距擋塊用綁扎帶按每串20個穿綁起來，軌墊按每摞20個用封箱膠帶或綁扎帶捆起來。所有換下來的標準件集中放在線間，等下班收工時再帶出線外，分類放在指定的位置，做到工完場清。

2.6 軌道幾何狀態復測

第1遍軌道調整完畢后，需要進行軌道幾何狀態的復測，主要是對本次調整效果進行檢查，復測前同樣要進行本文2.2項的檢查工作。

2.7 軌道動態調整

一般在靜態調整2～3遍后，就開始進行軌道動態檢測調整。動態調整不同于靜態調整的主要是數據采集的方式及數據分析方式。

2.7.1 動檢數據分析

(1)檢測標準。正線采用300 km/h≤V≤350 km/h動態管理標準進行檢測，側線采用V≤120 km/h動態管理標準，軌道動態管理標準見表4。

表4 軌道動態管理標準

(2)軌道檢測報告，主要有:軌道Ⅰ級～Ⅳ級超限報告表、公里小結報告表、區段總結報告表等，主要關注超限地段。

2.7.2 分析軌道檢測波形圖

重點做好以下分析:

(1)據軌道Ⅰ級～Ⅳ級超限報告表，在波形圖中確定準確里程范圍，便于現場查找和檢查核對;

(2)長波不平順(含臨界Ⅰ級超限);

(3)波形突變點(含臨界Ⅰ級超限);

(4)連續多波不平順(含臨界Ⅰ級超限);

(5)軌向、水平逆向復合不平順(含臨界Ⅰ級超限)。

2.7.3 分析軌道動力學檢測報告

(1)檢測和評價標準(表5)

(2)分析檢測報告

重點分析軌道缺陷分布情況，與軌道檢測的不平順信息之間是否有關系，與前階段檢測是否重復出現等。

表5 軌道動力學檢測和評價標準

2.7.4 其他需要注意分析方面

分析動檢車載添乘儀報警數據，明顯感覺晃車處所以及TQI值大的區段。

2.8 現場核對檢查

現場檢查的主要工具:軌道小車、道尺、弦線、1 m直鋼尺、塞尺等。

2.8.1 局部短波(波長1～10 m)不平順的檢查

檢查項目:軌道檢測車檢測報告中Ⅰ級及以上偏差處所，波形圖中的突變點，動力學檢測報告中的減載率、脫軌系數、軌道橫向力超標處所。

檢查工具:主要采用道尺、弦線、1 m直鋼尺、塞尺等。

檢查范圍:對軌道缺陷里程前后各50 m范圍內進行全面檢查(必要時可適當擴大檢查范圍)。

首先必須對區段范圍內的扣件、墊板進行全面檢查，確認無異常再開始軌道幾何尺寸檢查。

軌向:用10、20 m弦線檢查鋼軌，逐根軌枕連續測量;

軌距:用軌距尺檢查，逐根軌枕連續測量;在找出問題區段后，配合弦線確定要調整的軌道。

水平:用軌距尺檢查，逐根軌枕連續測量;

三角坑(基長2.5 m):根據水平測量值，每隔3根軌枕計算水平變化率;用塞尺檢查鋼軌底下是否有縫隙。

高低:用小車進行測量或者用10 m弦線檢查，逐根軌枕連續測量;

焊縫:用1 m直鋼尺檢查，塞尺測量鋼軌頂面、工作邊和圓弧面，檢查所有焊接接頭。

針對動力學檢測報告的檢查要點如下:

減載率:重點檢查焊縫平順度，扣件、墊板狀況，多為焊縫平順度不良造成;

脫軌系數:重點檢查扣件、墊板狀況;

軌道橫向力:重點檢查軌向、水平，多為軌向和水平的復合不平順的疊加所致，可以結合波形圖一并檢查分析，同樣還應重點檢查扣件、墊板密貼狀況。

TQI:主要用小車測量，在測量完之后適算過程中，結合軌檢車的報告，分析影響TQI偏大的項目，重點予以適算。

對靜態檢查數據要做好詳細記錄，并認真分析，如確認已經找到真實缺陷地點，則可以據此進行現場調整，否則，應繼續擴大檢查范圍，繼續檢查，直至找到為止。

2.8.2 長波不平順的檢查

根據軌道檢測車檢測報告和波形圖分析的軌向、高低長波(波長70 m)不平順，采用軌道小車在波峰或波谷里程前后各150 m范圍內進行測量。

2.8.3 連續短波不平順的檢查

根據軌檢車波形圖分析，軌向、高低存在的連續短波不平順(波幅1.5～4 mm，波長6～9 m)，可以采用軌檢小車測量，也可以采用人工拉弦線的方法進行測量。

2.9 確定調整方案

2.9.1 短波不平順的調整

根據現場檢查、測量情況可以當即制定調整方案，形成調整量表。

2.9.2 長波不平順的調整

根據軌道小車測量情況，對軌道超限指標進行調整，并對線形進行合理優化后形成調整量計算表，其程序及要求等同于軌道靜態調整。

3 影響精調效果的主要因素及解決方案

CRTSⅡ型板式無砟軌道這種結構形式影響軌道精調效果的主要因素分2個方面:一個是軌道板在砂漿灌注過程中軌道板本身偏移量較大，影響軌道平順性;另一個方面是扣件系統安裝和鋼軌安裝沒有嚴格按照施工要求執行，造成軌道不平順。

對于軌道板自身偏差較大超出扣件系統調整范圍的，在鋪軌前進行揭板重新灌注，檢查返工后板的搭接平順性。

對于扣件系統和鋼軌安裝問題，主要檢查以下5個方面。

(1)鋼軌:全面查看，應無污染、無低塌、無掉塊、無硬彎等缺陷;

(2)扣件:應安裝正確，無缺少、無損壞、無污染，扭力矩達到設計標準，彈條中部前端下頦與軌距塊間隙≯0.5 mm，軌底外側邊緣與軌距塊間隙≯0.5 mm，軌枕擋肩與軌距塊間隙≯0.3 mm;全面查看，重點抽查，每千米連續抽查100套;

(3)墊板:應安裝正確，無缺少、無損壞、無偏斜、無污染、無空吊(間隙≯0.3 mm);全面查看，重點抽查，每千米連續抽查100處;

(4)焊縫:全部檢查，主要測量焊縫平順性，頂面0～+0.2 mm，工作邊 0～－0.2 mm，圓弧面 0～－0.2 mm;

(5)軌道板:清理干凈扣件內部、承軌槽內混凝土殘留雜質、灰塵。

4 結語

結合滬杭高速鐵路CRTSⅡ型板式無砟軌道精調的施工，對高速鐵路軌道精調技術進行了探討，經過工程的實踐證明本工程技術實施效果良好，按照本施工技術執行精調的高速鐵路軌道能夠達到350 km/h的設計要求，能對其他類似工程起到借鑒作用。

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