無碴軌道施工平面控制主要技術標準及其應用初探

吳亦嘉

（南京地鐵運營有限責任公司　江蘇　南京　210012）

無碴軌道施工平面控制主要技術標準及其應用初探

吳亦嘉

（南京地鐵運營有限責任公司江蘇南京210012）

在鐵路運輸系統當中，軌道建設質量是影響列車運行平順性以及安全性的重要指標之一。當前技術條件下，無碴軌道的綜合應用價值是非常突出的，其結構連續，平順，運行穩定，并且能夠有效減少維修養護工作量，因此在鐵路軌道建設中得到了非常廣泛的應用。我國近年來相繼開工的城市軌道交通線路建設中均將無碴軌道作為了最主要的結構型式并加以應用。為了能夠進一步提高無碴軌道的綜合建設效果，本文即從施工階段的平面控制角度入手，分析在平面控制環節中的主要技術標準及其應用，望能夠在提高無碴軌道施工平面控制整體精度水平方面發揮重要的意義與價值。

無碴軌道；施工平面；控制；技術標準；應用

1　無碴軌道平順性鋪設進度指標以及誤差理論分析

（1）從無碴軌道平順性以及鋪設精度的角度上來說，在現行城市軌道交通線路設計規定當中，已經對正線無碴軌道的平順度鋪設精度指標作出了詳細的規定：即針對高低部分而言，幅值需要控制為2.0mm，對應弦長按照10.0m標準控制；針對軌向部分而言，幅值需要控制為2.0mm，對應弦長按照10.0m標準控制；對于水平部分而言，幅值需要控制為1.0mm；而對于軌距部分而言，幅值則需要控制在±1.0mm范圍內。

（2）從無碴軌道軌向誤差來源的角度上來說，參照當前技術條件下，無碴軌道施工的一般流程與工序，在無碴軌道竣工后每間隔5.0m測點的相對點位誤差來源有三個方面：①無碴軌道中軌道板在定位安裝環節中所產生的誤差，將其定義為mb；②是無碴軌道在軌道施工定位環節中因鋪設軌道控制基標準所產生的誤差，將其定義為mJ；③無碴軌道在鋼軌鋪設環節中的調整校準引起的誤差，將其定義為mG。從誤差傳播理論的角度上來說，若將無碴軌道竣工后每間隔5.0m測點的相對點位誤差定義為m，則有如下關系：

（3）從無碴軌道軌向誤差配賦比例的角度上來說，軌道板在定位安裝環節中所產生的誤差以及無碴軌道在鋼軌鋪設環節中的調整校準是引起的誤差均具有偶然性誤差的特點，施工過程當中可以通過精密測量以及調整校準的方式，消弱以上兩個因素對整體軌向誤差的影響，但從軌道施工定位環節中因鋪設軌道控制基標準所產生的誤差這一角度上來看，誤差表現形式為系統誤差，會直接傳遞至軌向誤差當中。而從軌道安全的角度上進行考量，軌向誤差配賦比例可直接按照近似等影響方式進行處理。這也就意味著，鋪軌控制基標相對于間隔5.0m測點的相對點位中誤差影響表示為：

2　無碴軌道施工平面控制測量技術標準分析

（1）從無碴軌道施工平面控制網布測以及分級的角度上來說：無碴軌道作為典型的線性工程，施工平面的控制必須遵循整體-局部，逐級控制的原則進行布置，控制網布測中可采取四級模式，即：

第一級為GPS控制網，主要選用長基線全線骨干控制網，為加密GPS控制測量數據的計算提供基礎依據；

第二級為GPS加密控制網，其建立在GPS控制網基礎之上加密布置，能夠為施工精密導線的計算提供數據支持；

第三級為施工緊密導線，其與加密GPS控制網有附合關系，是在加密GPS基礎之上的直伸導線，可為無碴軌道的鋪設以及施工放樣提供參考；

第四級為鋪軌控制基標準，其是在無碴軌道精密GPS導線基礎之上所布置的施工軌道控制點，能夠為無碴軌道施工平面作業中的軌道板定位以及軌道調整校準提供依據。

（2）從無碴軌道施工平面鋪軌控制基標精度估算的角度上來說，在無碴軌道鋪軌環節中，基標所對應的設計密度需要方便的對軌道誤差調整與校準工作的開展。結合我國已有的地下軌道施工經驗來看，在無碴軌道平面施工中，基標準需要按照的60.0m的表廠進行控制。同時，為了保障其軌向誤差嚴格控制在合理范圍內，需要使基標相鄰點所對應的相對點位中誤差符合以下標準：

式中：將基標相鄰點所對應的相對點位中誤差設置為m1。

由于任意相鄰5.0m測點的相對點位中誤差m，理論上包含了沿線路方向上的縱向分量（將其定義為mt），和垂直于線路方向的軌向分量（將其定義為mu），則三者之間有以下關系：

3　無碴軌道施工平面控制測量技術標準應用

綜合對以上相關指標的分析與計算，認為在當前有關無碴軌道施工平面施工控制的作業實施過程當中，除了在鋪軌控制基標準方面，按照±2.8mm對相對點位中誤差進行控制以外，施工精密導線，加密GPS控制網，以及首級GPS控制網均應當有與之相對應的控制技術標準，具體數據分別如表1～3所示。

表1　無碴軌道施工平面施工精密導線控制標準示意表

表2　無碴軌道施工平面加密GPS控制網控制標準示意表

4　結束語

結合無碴軌道平順性鋪設精度指標要求，依據誤差理論對平面控制測量主要技術標準的研究估算表明，由于城市軌道交通線路對無碴軌道平順性鋪設精度標準的較高要求，進而對施工平面控制測量標準的要求也顯著提高，在施工前系統建立適宜精度標準的首級GPS控制網、加密GPS控制網、施工精密導線和鋪軌控制基標，是保障無碴軌道鋪設精度指標順利實現的前提。本文即重點圍繞無碴軌道施工平面控制主要技術標準及其應用問題展開了分析與探討，希望能夠通過對施工平面控制相關技術標準的綜合應用，使無碴軌道的整體施工更加穩定與理想。

表3　無碴軌道施工平面首級GPS控制網控制標準示意表

U212

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1673-0038（2015）25-0296-02

2015-6-4