CPIII復(fù)測(cè)成果變化對(duì)軌道線型影響之探討

湯憲海

摘 要：隨著國(guó)內(nèi)高鐵高質(zhì)量開(kāi)通要求的深入，筆者參加過(guò)的幾條高鐵線路長(zhǎng)軌精調(diào)的材料費(fèi)越來(lái)越大，是無(wú)砟軌道施工精度不夠造成的原因，還是有其他原因。本文嘗試從高速鐵路基礎(chǔ)控制CPIII網(wǎng)（軌道控制網(wǎng)）的兩次測(cè)量成果入手，從系統(tǒng)上分析CPIII成果變化對(duì)軌道線型的影響，并提出解決方案，以期在保證安全的基礎(chǔ)上，獲得重復(fù)性更高的軌道線路，以節(jié)約建設(shè)成本，滿(mǎn)足建設(shè)節(jié)約性社會(huì)的要求。

關(guān)鍵詞：高速鐵路;CPIII軌道控制網(wǎng);無(wú)砟軌道;軌道線型

0 概述

隨著《高速鐵路軌道工程施工技術(shù)規(guī)程》Q(chēng)CR 9605-2017[1]和《鐵路軌道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》TB10754-2018[2]的推行，高速鐵路無(wú)砟軌道的施工越來(lái)越精細(xì)，施工單位為減少長(zhǎng)軌精調(diào)的工作量，節(jié)約建設(shè)成本，更采用多種手段，提高施工精度的控制，并采用逐軌枕復(fù)測(cè)的方式進(jìn)行了無(wú)砟軌道的成品檢測(cè)。但是，在長(zhǎng)軌道精調(diào)階段，我們發(fā)現(xiàn)，軌道線型較之無(wú)砟軌道施工的預(yù)期相差較大，導(dǎo)致了長(zhǎng)軌精調(diào)材料費(fèi)的大幅增加，個(gè)別線路已超過(guò)11萬(wàn)元/單線公里的材料費(fèi)用，再加長(zhǎng)軌精調(diào)不低的工費(fèi)，施工單位在長(zhǎng)軌道精調(diào)方面的虧損已大大超出合理范圍。

分析產(chǎn)生上述情況的原因，一般認(rèn)為是施工單位的精度控制不力產(chǎn)生的，但通過(guò)逐軌枕復(fù)測(cè)的數(shù)據(jù)可以說(shuō)明，施工單位的精度控制良好，除少數(shù)區(qū)段因施工配合的原因，出現(xiàn)了無(wú)砟軌道成品偏差略大的情況外，絕大多數(shù)無(wú)砟軌道的施工精度滿(mǎn)足還是滿(mǎn)足相關(guān)規(guī)范要求的。那到底是什么原因?qū)е碌能壍谰€型與無(wú)砟軌道施工線型相差較大呢，下文將從如下幾個(gè)方面進(jìn)行說(shuō)明。

1 無(wú)砟軌道復(fù)測(cè)數(shù)據(jù)分析

我們選取了某線路CRTS I型雙塊式無(wú)砟軌道進(jìn)行分析，該段無(wú)砟軌道里程從DK134+850.47到DK137+350.63，共2500.16m，使用了軌道板精調(diào)設(shè)備進(jìn)行了逐軌枕復(fù)測(cè)，共計(jì)復(fù)測(cè)了3828根軌枕，復(fù)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1[3]。

從表1可以看出，施工單位在無(wú)砟軌道施工過(guò)程中，精度控制良好，橫向偏差<±2mm的比例高達(dá)91.04%，高程偏差略差一點(diǎn)，這與數(shù)據(jù)分析時(shí)，使用軌枕頂面高程有一定關(guān)系（注：設(shè)計(jì)圖標(biāo)注各扣件高度與現(xiàn)場(chǎng)扣件高度存在一定制造工差）。按逐軌枕復(fù)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)看，無(wú)砟軌道的線型如圖1和圖2所示。

而實(shí)際上，施工完畢長(zhǎng)軌輔設(shè)后，長(zhǎng)軌軌道的線型如圖3和圖4所示。

由圖1～圖4可知，無(wú)砟軌道復(fù)測(cè)與軌道測(cè)量的線型完全不同，雖然無(wú)砟軌道復(fù)測(cè)與軌道測(cè)量采用了不同的測(cè)量設(shè)備，但均以設(shè)計(jì)中線為基準(zhǔn)，即使測(cè)量設(shè)備間存在一定的結(jié)構(gòu)常數(shù)差，但線型應(yīng)基本一致，究竟是何原因?qū)е铝司€型相差如此之大？經(jīng)仔細(xì)分析，我們發(fā)現(xiàn)：無(wú)砟軌道復(fù)測(cè)是采用CPIII建網(wǎng)成果為測(cè)量基準(zhǔn)的，軌道測(cè)量是采用CPIII復(fù)測(cè)成果為基準(zhǔn)的，下面我們對(duì)CPIII建網(wǎng)與復(fù)測(cè)成果進(jìn)行分析。

2 CPIII建網(wǎng)成果與復(fù)測(cè)成果分析

DK134+850.47到DK137+350.63無(wú)砟軌道共有40對(duì)CPIII點(diǎn)，建網(wǎng)時(shí)為單獨(dú)區(qū)段建網(wǎng)，復(fù)測(cè)時(shí)與前后區(qū)段整體復(fù)測(cè)，建網(wǎng)成果與復(fù)測(cè)成果比較統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表2。

由表2可知，CPIII建網(wǎng)成果與復(fù)測(cè)成果變化較大，△X、△Y>±1mm的比例高達(dá)52.5%，高程偏差>±1mm的比例相對(duì)較好，但仍有23.75%;為此我們將CPIII的坐標(biāo)變化通過(guò)線路參數(shù)轉(zhuǎn)化到線路方向，以確定CPIII建網(wǎng)與復(fù)測(cè)成果在橫向和高程方向上的影響。CPIII成果橫向偏差圖5所示，高程偏差圖6所示。

從圖5和圖6統(tǒng)計(jì)的偏差情況來(lái)看，說(shuō)明CPIII建網(wǎng)成果與復(fù)測(cè)成果在線路橫向與高程方向上確實(shí)存在不規(guī)律偏差，且線路左側(cè)與線路右側(cè)CPIII成果在橫向與高程方向偏差基本一致，說(shuō)明復(fù)測(cè)成果質(zhì)量可靠。使用復(fù)測(cè)后的CPIII成果進(jìn)行軌道線型數(shù)據(jù)采集，很有可能是引起長(zhǎng)軌線型與軌道施工測(cè)量線型的之間差異，下面我們就CPIII復(fù)測(cè)偏差與軌道線型偏差之間的關(guān)系進(jìn)行分析。

3 軌道線型與CPIII的相關(guān)性

通過(guò)對(duì)圖3-圖6的線型分析來(lái)看，我們發(fā)現(xiàn)軌道測(cè)量線型與CPIII在線路方向上的變化密切相關(guān)，詳見(jiàn)圖7和圖8所示[4]。

從圖7和圖8展現(xiàn)的結(jié)果來(lái)看，軌道線型與CPIII復(fù)測(cè)坐標(biāo)在線路方向上的變化密切相關(guān)，相關(guān)系數(shù)很高，但限于篇幅所限，本文不深入探討具體的相關(guān)系數(shù)值，只做定性分析和探討。

4 結(jié)語(yǔ)

從上文的分析來(lái)看，施工單位在使用建網(wǎng)CPIII成果進(jìn)行施工的過(guò)程中，無(wú)砟軌道精度控制良好，但使用CPIII復(fù)測(cè)成果后進(jìn)行軌道測(cè)量后，軌道線型變化較大，這導(dǎo)致了后續(xù)長(zhǎng)軌精調(diào)過(guò)程中的材料費(fèi)大幅增加，為解決此問(wèn)題，我們應(yīng)高度重視CPIII復(fù)測(cè)時(shí)的過(guò)程控制及細(xì)節(jié)問(wèn)題，嚴(yán)格按規(guī)范要求，除破壞點(diǎn)之外盡量少更新CPIII成果。為實(shí)現(xiàn)本要求，有如下建議：

（1）CPIII復(fù)測(cè)時(shí)，應(yīng)對(duì)線上CPII加密點(diǎn)進(jìn)行穩(wěn)定性分析，不能因?yàn)槟硞€(gè)CPII點(diǎn)的不穩(wěn)定而導(dǎo)致一段CPIII成果的變化。（2）盡量使用CPIII的建網(wǎng)成果進(jìn)行CPIII復(fù)測(cè)的約束計(jì)算，盡量保證CPIII成果的變化最小，施工過(guò)程中的CPIII建網(wǎng)與CPIII復(fù)測(cè)，時(shí)間相隔一般不超過(guò)1年，如果沒(méi)有大的地質(zhì)變化，結(jié)構(gòu)物整體相對(duì)穩(wěn)定，CPIII的變化也應(yīng)變化較小，使用CPIII的建網(wǎng)成果進(jìn)行約束計(jì)算，可保證CPIII成果的整體穩(wěn)定。（3）在選擇約束點(diǎn)時(shí)，應(yīng)充分考慮橋梁、路基、隧道的不同情況，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇，橋梁段盡量選擇位于“雙固定”端的點(diǎn)進(jìn)行約束。

參考文獻(xiàn)

[1] QCR 9605-2017，高速鐵路軌道工程施工技術(shù)規(guī)程[S].

[2] TB10754-2018，鐵路軌道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)[S].

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[4] 鄭子天，王國(guó)祥，陳海軍，等.高速鐵路無(wú)砟軌道長(zhǎng)軌精調(diào)若干測(cè)量問(wèn)題探討[J].鐵道勘察，2017（06）：10-12+17.