淺談高速鐵路無砟軌道精調技術

盧晨

（大秦鐵路股份有限公司太原高鐵工務段，太原030000）

1 引言

無砟軌道是一種先進的軌道結構，對比傳統的有砟軌道具有顯著的優越性。適應于我國高速軌道工程的建設需求。但是無砟軌道的平順性不達標，會成為制約其應用的關鍵因素。對其精調技術開展研究，是軌道建設工作的重中之重。

2 無砟軌道的基本概念

無砟軌道是與有砟軌道相對應的概念，它是指采用混凝土、瀝青混合料等整體基礎取代散粒碎石道床的軌道結構，又稱作無碴軌道。它由鋼軌、扣件、單元板等組成，并采用鋼軌、軌枕直接鋪設混凝土路面的方式。與傳統的有砟軌道相比，它的平順性好、穩定性高[1]，避免了列車在高速運行過程中帶起大量道砟飛濺，減少環境污染。同時這種軌道建設結構的耐久性遠遠大于有砟軌道，且使用過程中無需進行大量的維護修理工作，是目前國內高速鐵路最為常用的軌道結構，僅個別路段使用有砟軌道。無砟軌道的運用關鍵是保持其軌道的平順性，需要通過具體的測量儀器來獲取，要求各項指標符合技術標準和安全規范。

3 高速鐵路無砟軌道精調技術的具體實施

為了保障無砟軌道的平順性，在進行無砟軌道鋪設時要進行包括靜態精調和動態精調兩個過程，并以靜態精調為主，具體可以通過寧安鐵路某工程的具體實施來進行闡述。

3.1 工程概況

寧安鐵路一標段高速鐵路工程DK178+666.88～DK192+744段全部采用無砟軌道進行鋪設，其中橋梁長度8.9 km，路基長度4.9 km，CRTS I型軌道板5949塊。為了保證無砟軌道的實施效果，按照質量標準，對其施工的全過程進行精調和檢測。建立精調班組，每工作段配螺孔強制對中器四個、全站儀一臺、手持電腦一臺、精調定位調整器80套，測量人員8人，調節人員10人（兩班全天作業）。

3.2 靜態精調及其具體實施

靜態精調是指軌道在聯調聯試前，通過對軌道靜態測量數據的收集對軌道的幾何尺寸進行調整的過程，具體包括軌距、軌向、高低變化率等，從而使軌道的線性條件滿足高速行駛的需求。總的步驟為控制網復測→靜態測量→平順度模擬→現場定位、復核→靜態調整→確認[2]。下面針對關鍵步驟進行闡述。

3.2.1 控制網復測

CPIII高程網（控制網）建設是高速鐵路建設中的重要內容。其受鐵路結構物不均勻沉降、環境溫度變化等的影響，對該高程網的建設精度產生影響，誤差越大，軌道線性的精度越低。因此首先要開展對CPIII高程網的復測和評估，檢查高程測點是否被破壞。此過程主要通過全站儀來實現，對發生松動、損壞或者埋設位置錯位的標志進行記錄，復測與遠側相同的高等級控制點。測量過程中，要保證全站儀的定位準確。對于連續軌道板帶的定向中，需要設置6～8個CPIII點作為基準。第一個點與第二點是基于人工照準進行的，其他基準點則以第一個、第二點為基礎啟動自動測量，根據測量數值計算定向參數，系統設站完成。當數值超過配置文件所列限差時（即超過1/5容錯），必須重新測量，或者找出超值原因。

3.2.2 靜態測量

使用軌采小車對包括擋塊、軌墊板、扣件、鋼軌等靜態數據進行測量和收集，并就軟件確定擋塊與軌墊板材的規格，并依照軌枕編號依次完成軌道鎖緊作業。具體的作業流程依次為散放擋塊、軌墊板，松開扣件，安裝組件，鎖緊軌道。

3.2.3 平順度模擬及調整

平順度的調整，要對當前軌道的數據進行收集后，通過軟件進行變化模擬。整個調整過程則是采取小步微調的方式進行的。例如當遭遇到硬點的問題時，由發生硬點的位置向兩側進行平順處理。而當水平超高的問題出現時，采取更換擋塊，縮小距離的方式進行。與緩和曲線銜接的直接軌道端與曲線高股同側鋼軌要避免超高的情況。

3.3 動態精調

動態精調則主要是考慮軌道實際運行時受到的力學效應，導致軌道因受力而發生逆行復合不平順、波形突變等問題。在檢查局部短波不平順的問題時，通過查到突變點、減載率、脫軌系數的指標進行分析。這個過程是對軌道局部缺陷進行修復和調整的過程，能夠使軌道與輪軌之間達到精確的匹配，從而保障軌道的平順性和安全舒適性。正線采用300km/h～350km/h動態管理標準進行檢測，側線動態管理標準為120km/h，軌道動態精調需要考慮動態管理標準與動力學檢測標準，務必保證精確。

3.4 無砟軌道精調技術的要點分析

根據對無砟軌道精調技術的研究和分析，應明確執行要點，妥善提升無砟軌道的建設質量。筆者將其歸納為三大點，九小點。三大點分別為定位準、防護足以及校核準。這也是應貫穿于高速鐵路軌道及其相關構件建設的重要指標。具體可以詳述為九小點。

①全站儀作為精度測量的重要儀器設備，需要進行事前的校驗和核準。在對其進行設站和定向的過程中，要把握精度的準確性，避免因人為失誤造成測量的偏差。②軌道在建設時需要進行砂漿灌注。在此過程中受力學結構的影響，軌道板會發生一定量的上浮及側移[3]，與原有定位產生偏離。為了防止此種情況的發生，應該設置軌道板壓緊裝置，進行空間位移限制。③軌道板在鋪設過程中對環境應力的反應是比較明顯的。灌注的砂漿也會產生不同程度的膨脹和收縮，形成與原有測量數據的偏移。除了要設置防護板，避免軌道板的撞擊和踩踏外，還要保證砂漿灌注的及時性，否則一旦時間超過預設要求，需要進行二次復測，在確認達標后才可以進行灌注，必將影響時效性。④螺孔強制對中器與測量儀器的精準度對測量效果產生影響。因此對其按照每周為一周期進行校準和核驗，并對核驗的結果進行記錄。⑤精調是一個較為長期的過程，每一個數據都會對整個系統產生影響，因此要求每日對精調系統的記錄文件進行復查和核對，保證誤差在允許值的范圍內。當發生超出允許值范圍時，要及時上報并進行調整。⑥每次測量時要對棱鏡與螺孔強制對中器的編號進行復核，避免誤用。⑦精調的過程易受外力影響造成偏差，如有人踩踏板，會同孔梁與其它施工造成振動，這些問題都是必須避免和協調的。⑧螺孔強制對中器要確保充分對準和接觸，即每次放置螺孔強制對中器時，將螺孔強制對中器與承軌臺面充分接觸。⑨建立一支高素質的作業隊伍，每一名上崗的人員都需要經過嚴格的崗前培訓和考核，要求都能夠實現對儀器的準確操作，明確相應的檢測標準和規范。同時通過科學完整的作業管理結構及方法，即以項目經理協調、班組負責人協理、組員相互監督的方式來實現高效運作。

4 結語

綜上所述，無砟軌道是先進的鐵軌結構，其運用對于進一步提升我國高速鐵路運行速度和質量有重要意義。保持其軌道的平順性，使其符合精度指標要求，需要通過靜態、動態精調的方式進行。且在執行過程中應注意三點關鍵要素，要求定位準、防護足、校核嚴，并通過科學的運作管理，提升無砟軌道精調技術的實施效果。