SC330型交叉渡線道岔大修精測定位施工技術

賀品喬

（廣州鐵路（集團）公司婁底工務段，工程師，湖南 婁底 417000）

精測定位是對既有道岔、岔區各要素樁平縱斷面、線間距，及信號、供電的道岔相關設備進行精確測量，計算出與設計參數的差，建立三維坐標系定位，然后制定嚴密0科學的施工組織設計并組織施工，確保道岔大修后達到設計標準。

2006～2010年，廣鐵集團婁底工務段管內滬昆正線及婁底站Ⅱ場共計632組木枕道岔，已全部換鋪成SC330型道岔。在施工過程中，遇到木枕菱形交叉渡線道岔由于運營近30年，岔區平面方向不順直、聯動道岔縱斷面高差大，甚至扭曲和岔間渡線方向不良等問題，給大修施工帶來相當大的難度。如何精準地控制好平縱斷面位置，成為直接影響道岔大修施工能否正確就位、正點開通，能否確保施工質量的關鍵和難點。現以婁底站1021～1027#SC330型交叉渡線大修施工為例，簡要介紹交叉渡線道岔大修精測定位施工技術。

1 既有道岔狀況

通過對婁底站1021～1027#道岔測量發現，既有道岔交叉渡線4個角根本就不在一個平面上，其中1021#與1025#道岔尖軌尖高差達46mm，且上下行坡度不一樣（上行1‰，下行1.3‰），整個道岔框架縱向呈一個曲面。這是一組典型的平、縱斷面復合不平順的交叉渡線道岔，框架平面呈不規則四邊形，立面扭曲。具體表現在平面位置不良和縱斷面高差大。

1.1 平面位置不良

1.1.1 軌向不順直 目測下行1023#道岔、1025#道岔尖軌尖前后50 m順直，用20 m弦測量方向5 mm；目測上行1021#道岔尖軌尖前50 m順直，后50 m至1027#道岔尖軌尖后50 m方向靠下行彎曲，20 m弦測量方向18 mm；與1025#道岔、1027#道岔轍叉岔跟相連接的絕緣接頭軌縫僅1 mm，與1021#道岔轍叉岔跟相連接的絕緣接頭軌縫達18mm。這些情況表明菱形框架呈不規則四邊形，渡線方向呈S形。

1.1.2 線間距不標準 線間距設計為4 970 mm。現場測量時，因下行順直可作為基準股，線間距實測情況見表1、表2。

表1 1021#道岔尖軌尖往東實測線間距表mm

表2 1027#道岔尖軌尖往西實測線間距表mm

由表1、表2可知，現場最小線間距為4 912mm，比設計小58mm，明顯成“喇叭口”。

1.1.3 上下行道岔平面位置錯位

1）以1025#道岔基本軌接頭為基準，置方尺拉弦線至1021#道岔基本軌，測得1021#道岔基本軌接頭往東偏移140mm。

2）以1023#道岔基本軌接頭為基準，置方尺拉弦線至1027#道岔基本軌，測得1027#道岔基本軌接頭靠東170mm。

1.2 縱斷面高差大 引入水準點，用水準儀測量測算交叉渡線直向縱斷面發現：上下行道岔不在一個平面上，框架呈扭曲狀態，框架內最大高差達200mm（1027#道岔尖軌尖高程與1025#道岔尖軌尖高程之差為617-417=200mm）。

2 精測定位施工技術

2.1 平面精測定位 用全站儀對交叉渡線平面進行精確測量，以下行線為基準股，以各單開道岔叉中交點為要素樁，找準既有1025#和1027#叉中交點，分別作好標識。

1）將全站儀置于1025#叉中交點，照準1023#叉中交點方向，沿中心線在距離60 376 mm處定點并標識，該點為新1023#叉中交點（原中交點距離為88 120-13 872×2=60 328mm）。

計算式：1023#與1025#道岔尖軌尖間距離為88 120 mm，尖軌尖與叉中交間距離為13 872 mm，則：1023#與 1025#叉中交距離為 88 120-13 872×2=60 376mm。

2）向右轉鏡4°45′49″，沿中心線在距離為60 580mm處定點標識，該點為新1027#叉中交點。計算式：1023#與1027#間渡線長為

3）向右轉鏡90°，沿中心線距離為4 970 mm處定點標識，該點為新1021#中交點。

4）計算各中交點坐標及縱橫移量：設1025#叉中交為平面坐標原點，沿1025#、1023#叉中交往西為X軸方向，沿1025#叉中交往北與X軸垂直為Y軸方向，建立平面坐標系。結合“1.1.2”和“1.1.3”的測量結果，得出各要素樁的平面坐標（見圖1），具體為：

既有1023#（60 328，0），新1023#（60 376，0）；既有 1021#（-140，4 935），新 1021#（0，4 970）；既 有1027#（60 158，4 927），新1027#（60 376，4 970）；既有1025#，即新1025#（0，0）。

則各叉中交點既有平面坐標與設計平面坐標之差為：

△X1021中=140-0=140 mm，△Y1021中=4 970-4 935=35mm；

△X1027中=60 376-60 158=218 mm，△Y1027中=4 970-4 927=43mm；

△X1023中=60 376-60 328=48mm，△Y1023中=0mm。

圖1 交叉渡線平面示意圖

2.2 縱斷面精測修正定位 在縱斷面測量數據的基礎上，增加新叉中交點軌面標高的測量，結果如下：

NASICON 型固體電解質材料的結構通式：Na1+xZr2Si2-xPxO12(0≤x≤3)，Yue等[46]提出通過Si取代p，同時在此引入Na以使NASICON型固體電解質材料達到平衡。當x=2時，電導率達到最優值，從而比較純的NASICON的室溫離子電導率約為 67 mS·m-1，除了具有較高的離子電導率之外，NASICON型固體電解質具有較低的熱膨脹性。

Z1025中=108.431 mm；Z1023中=108.567mm，Z1021中=108.472mm；Z1027中=108.603mm。

根據東西兩端的坡度情況，西頭連續上坡進站內道岔群，不宜降坡，而東頭連接下坡且進區間只有2組單開無岔群，又下行坡度大于上行，比較而言以1023#中交點設計高程為水平面，按1‰設計坡度最理想，設1023#叉中交為原點，以平行下行線小里程方向為X軸方向，以與水平面垂直向上為Z軸方向建立坐標系（見圖2）。

圖2 交叉渡線縱斷面示意圖

以各要素樁設計軌頂標高-實測軌頂標高得：

△Z1023中=108.573-108.567=6mm；

△Z1025中=108.510-108.431=79mm；

△Z1027中=108.573-108.603=-30mm；

△Z1021中=108.510-108.472=38mm。

△1021#中=（140，35，38）；

△1023#中=（48，0，6）；

△1025#中=（0，0，79）；

△1027#中=（218，43，-30）。

3 施工技術

根據計算結果制定施工組織設計。著重強調與配合單位的協調方案，將交叉渡線各道岔要素樁的縱、橫移量及起落道量提前1個月發函給供電段，以便供電部門提前做好施工前的接觸網分步預調試工作和施工中的配合工作；同時發函給電務段，便于電務部門為可能涉及到的絕緣接頭、信號機移位、電纜重布或接長，以及道岔位置變化引起的系列問題而提前做好施工準備。

3.1 施工準備 根據計算結果推算出各基本軌接頭位置、絕緣接頭位置及連接軌長度、枕底標高，、并在各組道岔直向與鄰線鋼軌間均勻設置7處線間距控制點，與1027#道岔連接的1057#道岔需同步做好撥移準備。提前1周時間將每組道岔的三維要素樁用油漆引到鄰線鋼軌或附近電化立柱上，設置附樁并保護好。連接軌需提前1 d配送到位。

3.2 施工要點 為落實好精確定位的要求，施工中特別強調：

1）封鎖前將水準儀調試好，待封鎖拆舊后清挖石碴時，對照要素樁處枕底標高要求控制石碴清挖深度，解決縱斷面（Z向）不在一個平面的問題。

2）嚴格按照施工前所定的接頭位置鋸軌、鋪軌,并記錄好施工軌溫。新岔落排后對照鄰線鋼軌上標識的線間距，將岔排方向大體撥正，接著參照已鋪好的前后連接軌控制的接頭位置前后微移，按準備設置絕緣接頭軌縫并迅速緊固絕緣接頭，以解決平面（X向）接頭相錯的問題。

3）將岔排進行左右微撥，線間距完全吻合后，迅速緊固另一端接頭，則平面（Y向）線路方向問題解決。

4）換軌前將與1027#連接的1057#按計算結果向下行右側外撥；開通前將1023#-1025#道岔前后抬道順坡。確保開通后大方向、高低順直。

5）供電、電務同步施工，調試合格。

3.3 施工后續 完工后的安全放行和后期的技術管理也非常重要，為此要求：

1）由當日安全班和次日的整理班對整個交叉渡線及兩頭連接線進行全面細整，緊接著安排鋼軌接頭焊聯。

2）在新埋設的道岔三維樁上作好標識；將新的坡度表、三維樁資料和鋪設、焊聯時的軌溫資料納入道岔大修竣工資料；及時修改設備技術臺帳并提交相關部門。

4 結束語

該組SC330型交叉渡線于2010年12月份大修更換完畢，新鋪道岔平、縱斷面得到徹底改善，岔區通視平順，東西兩頭坡度有所減小并控制在1‰；菱形部分渡線平直，軌縫均勻，中間長混凝土岔枕間對接完全吻合，道岔細整后，軌距達到±1mm，其他軌道幾何尺寸均在±2mm范圍內；12月份部軌檢車檢測上下行均為零扣分，大修施工達到了預期的效果。遇到最困難的交叉渡線4組單開道岔叉中交三維坐標都與設計不符時，可先設定符合設計標準的基準點和1條基準線，測設程序和技術方案完全一樣。

木枕道岔、岔區平縱斷面扭曲、線間距不等的現象相當普遍，給工電部門維修養護帶來很大的困難，費時費力費財仍然故障頻發，是重大的設備安全隱患。利用道岔大修的機會進行精測定位施工，就可從根本上消除這些安全隱患。