雙塊式(軌排法)無砟軌道精調測量技術

■徐其學 ■中鐵十一局五公司，重慶 400037

合福高鐵從京滬高鐵安徽蚌埠站引出，經合肥、黃山、上饒、武夷山、南平至福州，按時速350千米/h、雙線電氣化標準設計，是第一條貫穿我國南北的高速鐵路大通道。從合肥至武夷山段全長582千米.全線采用雙塊式軌枕無砟軌道。為滿足軌道的高平順性和強固定性，線路必須具備非常準確的幾何線形參數，誤差必須保持在毫米級，為保證建成的高速鐵路具有高平順性，在軌道灌漿澆注前，必須經過精調環節，它是保證高速鐵路軌道靜態幾何參數的最重要環節，若精調達不到要求，則建成的鐵路要拆除返工，會造成很大浪費，無砟軌道在鋪設施工過程中就如何進行測量、控制軌道的精度已成為關鍵技術。

1 雙塊式無砟軌道施工關鍵

雙塊式無砟軌道是將雙塊式軌枕用工具軌組裝成軌排，以現場澆筑混凝土方式將軌枕澆入連續均勻的鋼筋混凝土道床內，形成無砟軌道道床板，在無砟軌道道床板養護達到設計強度后鋪設500米長，焊長鋼軌，然后進行長鋼軌工地焊接成無縫線路，在設計規定的鎖定軌溫條件下進行無縫線路鎖定形成無縫線路無砟軌道。

1.1 軌排精調

軌排精調就是采用客運專線軌道幾何狀態測量儀(以下簡稱“精測小車”，精測小車實際上是具有多種功能的混合測量系統，它集鐵路軌道集合形狀測量(相對測量)和周圍環境測量(絕對測量)于一體的高速鐵路精密測量設備，是現代精密測量技術、自動的傳感器等機械設備和工程實際應用相結合的產物。使用高速鐵路測量精密測量小車對鐵路軌道進行施工調整、線路測量和竣工驗收等，是當代鐵路測量技術和方法的重要變革。為測量與操作指示進行軌道精調作業，通過調節螺栓由人工微調實現軌道的精確定位，經過精調后的軌道位置誤差:軌距允許偏差±1毫米，變化率小于1/1500;軌向允許偏差2毫米;高低偏差允許2毫米;軌面高程允許偏差2毫米;軌道中線應小于2毫米。

2 雙塊式無砟軌道施工過程

2.1 布枕

采用龍門吊散枕，從軌枕垛一次抓取一組4根軌枕，將軌枕放置在鋼管或墊木上，將間距調整到設計軌枕間距。對照標定的軌枕邊線，人工配合將軌枕均勻散布，通過軌排法線方向控制點的橫向連線定出軌枕在線路方向的縱向位置，通過在軌排兩端軌排中線位置點連線定出軌枕的橫向位置，將軌枕調整就位。軌枕兩端牽線，控制軌枕端頭齊整，將混凝土枕表面清理干凈。軌枕按照間距650毫米擺放整齊、平穩。控制相鄰兩組軌排的間距，以減少軌枕調整工作量。

2.2 軌排調整

調整原則:“先軌向、后軌距，先高低、后水平”，優先保證參考軌的平順性，另外一股鋼軌通過軌距和水平(可利用軌道尺)向參考軌靠齊。

2.3 雙塊式無砟軌道施工測量

線路平縱斷面資料和CPⅢ數據錄入，經復核無誤后方可用于軌道測量。軌枕編號:雙塊式無砟軌道地段軌枕編號采用“CPⅢ點號+軌枕號”的方式，以左側CPIII為基準在兩CPⅢ點之間軌枕沿里程增加方向獨立連續編號(軌枕號為三位數，第一根軌枕編號為“001”)方便記憶;現場測量環境滿足要求情況下進行全站儀定位及設站，應置于軌道左側鋼軌處，與檢軌小車固定段呈直線。采用自由設站邊角交匯法定位。若個別CPⅢ點精度不滿足要求時，該CPⅢ點不參與平差計算。每站參與平差的CPⅢ點應不少于6個;設站精度要求:三維坐標不大于0.7毫米，方向不大于2″即可，否則重新設置，換站時，相鄰兩站間應交叉觀測不少于4個CPⅢ控制點，以保證精度穩定。軌道小車與全站儀最小距離不應小于5米，最大距離不宜超過60米，一個測站之內逐個承軌臺連續測量。更換測站后，應搭接上一個區域不少于10根軌枕。搭接精度不得超過2毫米，進行順接處理。同一段軌道盡可能采用同一臺或同型號的儀器測量。

2.3.1 粗調

軌排調整包括軌排粗調與精調，軌排粗調主要是便于進行軌排精調，為精調做準備。粗調軌排應遵守先高程后方向，高程誤差寧低勿高，中線誤差越小越好的原則。計算調整量、軌道調整。高程控制，根據每5米一對模板放樣點的實測地面高程減去該處設計軌面高程，算出該點的差值及起道量作為高程控制的依據。在每5米點處將道尺一端放在基本軌的軌面上，另一端緊貼在豎立的3米鋼尺上，并隨時保證道尺處于水平狀態，使用均勻布置的起道機，將軌排依次均勻頂起，當鋼尺上的讀數接近起道量時停止起道，一般起道量略低2～3毫米為宜。然后利用道尺的軌距、超高對另一股鋼軌進行調整到位。軌道方向的控制，利用1435毫米軌距將軌道方尺分中，并將垂球一端固定在分中線處;另一端自由下垂找線路投影中心點，將起道機安裝在軌腰側面頂推軌道，當垂球中心與線路中線重合時重新調節螺桿并使之受力，然后拆除起道機。

重復測量，確認軌排定位，使軌道的水平、方向、高低、軌距和外軌超高等，盡可能的滿足設計和規范要求，必要時再次進行調整。經過粗調的軌排不能承受重載，同時避免受到外力的碰撞。軌頂標高允許偏差為0～－5毫米。逐點調整的軌道中線位置允許偏差±5毫米。以便于軌排精調。

2.3.2 軌排精調

精調的核心環節是基于CPⅢ“后方交會”網的精密定軌測量，就是采用全站儀自由重疊設站，該方法的基本原理通過相鄰測站重疊觀測多個CPⅢ控制點獲得測站間的強相關性，從而削弱起算數據誤差對測站相對精度的影響，最終獲得極高的相鄰測站相對精度，然后采用普通的極坐標法測設軌道位置。軌排精調是道床板混凝土施工前的最后一道工序，也是道床板線性及高程控制的最關鍵的技術工作，因此，要充分予以重視。軌排精調的GEDO軌檢小車，通過全站儀與小車固定端的棱鏡，將軌排高程、方向水平偏位等數據顯示在測量手簿上，再用調整螺桿調節器的方法，反復測調，最終使軌排線形滿足設計要求。

(1)軌排檢查:為保證精調效率，精調前由技術人員對已完成好鋼筋、模板、工具軌排以及綜合接地再次進行檢查驗收，不合格的立即整改，確認全部合格后進入精調階段。

(2)測量前對儀器的檢校，在開始測量前應對全站儀和軌檢小車進行常規的檢校。

(3)確定全站儀坐標:徠卡1201+或天寶S8、S6全站儀采用自由設站法定位，通過觀測附近8個CPⅢ點上的棱鏡，自動平差、計算確定位置。全站儀宜設在所觀測的CPIII控制點的中間。更換測站后，相鄰測站重疊觀測的CPIII控制點不應少于2對。當CPIII點坐標不符值大于規定時，該CPIII點不應參與平差計算。每一測站參與平差計算的CPIII控制點不應少于6個。

(4)測量軌排數據及調整。將棱鏡安裝到軌檢小車的固定段，使用GEDO CE系統軟件進行線路檢測，GEDO CE測量系統直接在測量手簿上顯示觀測的偏差數據。軌檢小車測量時由遠及近靠近全站儀。每一測站測量的距離宜為5～55米，最大距離不應大于60米。

3 結束語

(1)合福高鐵全線通過采用雙塊式(軌排法)無砟)軌道精調測量技術，不但滿足無砟軌道施工精度，提高無砟軌道可靠的穩定性和高精度平順性，保證安全施工，還產生良好的生產效益。(2)施工期間軌道幾何精度是無砟軌道精度的基礎。必須從多環節把關，確保軌道幾何精度最佳。

［1］中國鐵道出版社.高速鐵路工程測量規范(TB 10601－2009)［S］.北京:中國鐵道出版社，2009.

［2］杜永昌.高速與客運專線鐵路施工工藝手冊［米］.北京:科學技術文獻出版社，2006.

［3］張正祿.工程測量學［M］.武漢大學出版社2005.