河南工程學院 土木工程系 潘潔晨
青島中交一航二公司 楊明東
CRTSⅡ無砟軌道板長鋼軌靜態調整技術研究
河南工程學院 土木工程系 潘潔晨
青島中交一航二公司 楊明東

CRTSⅡ無砟軌道板長鋼軌技術是目前世界上最先進的軌道技術之一,常用于高鐵修建工程中,長鋼軌精調質量的高低關系到客運專線的舒適安全與否,具有工藝新、精度要求極高和質量控制極嚴格的特點,為滿足這個要求,線路必須具備非常準確的幾何線形參數。無砟軌道長鋼軌精調作為一道重要工序,顯得尤為關鍵。本文,筆者結合石武客運專線SWZQ-7標段漯-駐特大橋無砟軌道長鋼軌靜態調整的具體要求和現場實踐,對客運專線無砟軌道靜態測量調整工藝進行研究。
石武客運專線(河南段)SWZQ-7標段漯-駐特大橋CRTSⅡ無砟軌道板鋼軌靜態調整線路長63.7 km即DK850+281.45~DK914+043.945,單線延米127.4 km,線路區間為漯駐特大橋北臺尾—駐馬店特大橋北臺尾,成為全線最長,任務最重的一段。
1.軌道靜態調整的標準。為保證列車高速行駛的舒適性,在軌道靜態調整過程中嚴格按350 km/h高速列車無砟軌道質量靜態檢查標準進行調整。無砟軌道靜態平順度允許偏差見表1。

表 1 無砟軌道靜態平順度允許偏差
2.軌道靜態調整的要求。軌道調整主要從平面調整和高程調整兩個方面進行,具體調整要求如下。
(1)平面調整。根據設計要求,單股鋼軌左右位置調整量為±5 mm,軌距調整范圍為±10 mm。單股鋼軌左右位置調整量為±2 mm時,調換不同型號的絕緣軌距塊,單股鋼軌左右位置調整量在±2 mm以內的具體配置見表2。當單股鋼軌左右位置調整量在±2 mm以外時,調換不同規格的絕緣軌距塊和軌距擋板,單股鋼軌左右位置調整量在±2 mm以外的具體配置見表3。

表 2 單股鋼軌左右位置調整量在±2 mm以內的具體配置

表 3 單股鋼軌左右位置調整量在±2 mm以外的具體配置
(2)高程調整。根據軌道靜態調整的相關設計要求,高低位置調整量為-4~+26 mm。通過更換軌下墊板,在軌下墊板與鐵墊板之間墊入軌下微調墊板,在鐵墊板下彈性墊板與軌道板承軌面之間墊入鐵墊板下調高墊板,實現鋼軌位置調整。更換不同規格的軌下墊板,對其調整的精度要求也不同。通過更換不同規格的軌下墊板實現-4~0 mm調整,采用軌下墊板實現-4~0 mm調整的具體配置見表4。

表 4 采用軌下墊板實現-4~0 mm調整的具體配置
通過更換軌下墊板、墊入軌下微調墊板和鐵板、下調高墊板實現0~+26 mm調整,0~+26 mm調整的具體配置見表5。

表 5 更換軌下墊板實現0~+26 mm調整的具體配置
4.CPⅢ測量。CPⅢ點的精度直接影響測量數據的精度。因此,在軌道精調之前必須檢查CPⅢ點個數及其精度,如果有施工過程中造成個別CPⅢ點損毀,應及時與設計單位聯系,進行補救,使其CPⅢ點的布置密度與精度符合軌道精調要求。在檢查結束后,應安排專門測量人員對CPⅢ點進行復測,如有問題應及時處理。
5.外業數據采集。軌道靜態調整的調整量是依據軌道精調采集的數據進行分析優化得出的,因此軌道數據采集工作在軌道靜態調整過程中起著決定性作用。軌道測量采用軌道小車和全站儀相結合的工作方法,全站儀通過精密測量網CPⅢ設站后,對軌道小車的位置進行精密測量,并把測量數據通過無線信號傳輸給軌道小車,由軌道小車配備的專用計算機記錄存儲這些測量數據。軌道小車是檢校軌道不平順的一種便捷工具,它采用電測傳感器、專用便攜式計算機等先進設備,可檢測高低、水平、扭曲和軌向等軌道不平順參數。測量前全站儀設站精度應滿足要求,應對儀器進行校核。每次測量結束后,及時整理導出數據,以便分析和調整。對于測量結果出現異常的地段應現場采用塞尺及1 m直鋼尺及時對鋼軌及扣件的狀態進行復查,查找原因,確認測量結果的可靠性,為下步調整提供依據。
6.內業數據模擬調整。利用DTS軌道精調軟件對采集的數據進行模擬調整,并生成報表。
7.現場位置確認及復核。技術人員根據模擬調整生成的報表,準確找出需要更換扣件的承軌臺位置,按承軌臺編號找出位置,并加以復核,復核的方法有道尺法和弦繩測量法。道尺是測量鐵路線兩股鋼軌間的軌距、水平度及超高等參數的專用電子測量器具。弦繩測量是一種系統測量軌道平整度的測量方式,它采用直尺與弦繩相結合,假定兩相等的高程點,以這兩點為起終點拉弦繩作為軌道的參考線,用直尺等距離測量鋼軌到參考線的距離以確定鋼軌平整度的測量方法。確認無誤后用石筆標出起點和終點(左右股分別標注),并在承軌臺位置標明平面的調整量和方向,在鋼軌頂面標明高程或水平的調整量。用橫線加箭頭標注出更換扣件的起始點,每根鋼軌的承軌臺一側用數字標注出調整量(和報表顯示數據一致,平面注意內外側,也就是平面調整的方向),另一側取相反值對應即可。高程只需標注數字,正負即可分辨出降低或抬高,軌道調整以報表形式生成。
在平面的調整中如果模擬調整報表顯示左右兩條軌都需調整時,需用道尺復核出調整量并確定正確后再進行調整;單條軌調整時,要用道尺測量出開始變化的位置,然后根據所測數據決定是否進行調整。軌道示意見圖1,如果模擬調整需對左右軌的4,5,6號軌臺平面進行調整時,在現場需用道尺對2,3,4,5,6,7,8軌距進行測量,并驗證調整量與模擬調整是否一致,如果有差別以道尺測量為主。如果模擬調整只需對左軌5號承軌臺進行調整時,需用道尺對2,3,7,8軌距進行測量,找出左軌開始變化點4號和結束變化點7號承軌臺,根據道尺實測情況進行扣件更換。

圖1 軌道示意
8.更換/調整扣件。組織線路工拆換扣件。高程調整件更換需使用起道器將鋼軌稍微抬起,平面個別軌距擋塊需要使用小撬棍輔助更換。更換完畢禁錮扣件前,再核對一遍是否有換錯,如果沒有錯誤,按規定扭力上緊扣件。同一股鋼軌上扣件時,直線地段一般先緊固調整量為正的一側,再緊固調整量為負的一側;曲線地段先緊固曲線內側扣件(低的一側),再緊固另外一側(高的一側)。
9.軌道狀態檢查確認。更換結束后,用道尺和弦繩檢查軌道狀態是必要的,一方面可以檢查調整效果是否合理,是否達到預期目的,對于未達到調整效果的,用道尺協助繼續調整;另一方面也可以為模擬試算提供決策依據。所有扣件更換完畢后,現場技術員再次檢查確認更換效果并復核,然后做詳細記錄,以便編制竣工資料和日后備查。清理回收更換下來的扣件,分類存放,清理干凈現場,繼續到下一個更換地點施工。
石武客專SWZQ-7標段漯-駐特大橋無砟軌道的靜態調整驗收已通過,證實了該工藝的可行性。面對CRTSⅡ無砟軌道板鋼軌,在靜態調整的過程中需要注意以下幾點。
1.在外業數據采集時,同一天相鄰站間的搭接為一塊軌道板,這樣既解決了數據處理中同一段三次數據無法確定刪除哪段的問題,給內業處理提供了方便。
2.道尺測量能反映實際線型的幾何位置,對模擬調整的數據加以驗證,采用現場道尺測量與模擬調整相結合的方法既能保證軌道調整的正確性,避免重復作業,也能降低扣件的更換率。
3.曲線段精調的難度最大,施工最繁瑣,要求最嚴格。因此,在調整過程中,一方面要選擇外界條件優良時進行外業數據采集,每站采集距離適當縮短;另一方面要保證每次調整過程中松開的扣件小于7個,以防軌道受應力作用變形,同時在調整過后要用道尺復核。
4.加強對模擬調整可疑數據的分析。在內業調整過程中,常常出現個別偏差較大的點,可能是該處鋼軌焊接質量不合格、扣件未緊固、鋼軌打磨不合格等原因,如遇見這種情況必須認真分析,并去現場核對,以免造成浪費。