絕對和相對小車結合法在長軌精調技術中的應用研究

劉嬌嬌

摘要：為了滿足高速鐵路行車的安全性、舒適性，確保軌道高平順性，需要在高鐵聯調聯試期間進行線路精細調整。精細調整分為靜態調整和動態調整，動態調整是利用軌道動態檢測車來完成;靜態調整則是通過絕對小車、相對小車或兩者相結合進行數據分析的方法，快速準確地對軌道幾何尺寸進行調整，使得軌道高低、軌向、水平、軌距等TQI各項數據滿足高速行車要求，更好的滿足行車條件。

關鍵詞：無砟軌道;長軌精調技術;應用;

引言

軌道精調的目的是控制軌道平面和高程位置的高精度及很小的水平和軌距變化率，確保直線順直、曲線圓順、過渡順暢。要實現上述目標，首先需要在初調階段及精調最初階段以控制平面和高程絕對位置為主要目標，在精調中后階段以控制軌道平順性為主要目標。其次是采用科學的方法，正確使用客運專線軌道測量儀、零級軌道檢查儀檢測設備，測量準確、真實的軌道數據，在認真、全面分析的基礎上，確定軌道調整方案。測量軌道三維坐標，以橫垂偏的方式控制軌道絕對位置，消除軌道長波。使用零級軌道檢查儀檢查軌道平順性，在波形平順的前提下，削峰填谷，消除超限處所。

1軌道不平順原因分析及調整方案研究

1.1 軌道狀態檢測及不平順原因分析

道床板驗收合格后進行長軌鋪設，完畢后根據軌道應力放散及鎖定的情況，需對鋪設完的長軌及扣件系統再次進行檢查。造成軌道不平順的原因有：共性原因：扣配件存在的設計加工誤差。人為原因：扣件缺失、空吊現象，扣件內部有雜物等。鋼軌原因：焊軌后導致的長軌變形等。以上原因是造成線路軌距、水平、高低等參數指標不良的主要因素，也是聯調聯試期間迫切需要解決的主要問題。

1.2軌道控制網（CPⅢ）復測

軌道調整前，控制網CPⅢ拷貝。在非鋼梁截面，CPⅢ測量可直接作為軌道測量的依據。由于溫度應力的作用，鋼梁會產生復雜的變形，特別是當它沿著導線的長縱向路徑移動時。因此，CPⅢ方法放置在梁上的位置可能會發生變化，從而導致坐標不準確。梁端CPⅢ點受溫度應力影響較小，位置較穩定。鋼梁組合過河時，會受到溫度應力的影響。橋梁的變形對軌道的平順性有不利影響。因此，鋼梁的大部分側面都裝有砷管，列車速度也相應降低。鋼梁上安裝無粘結軌道時，則會采用梁連接因溫度應力引起的拉伸的拉桿。調整導軌時需考慮上述差異。

1.3調整方案選擇

軌道精調主要采用相對+絕對軌道精調和單獨相對精調兩種技術方案。

（1）以相對+絕對為主導的階段主要在準備工作完成后的第一輪軌道精調，以控制平面和高程絕對位置為主要目標。通過客運專線軌道測量儀的絕對測量數據和零級軌道檢查儀的相對測量數據進行融合，達到對線路整體線形的控制。作業人員根據絕對小車檢測數據制定的調整方案對軌道病害地段軌枕進行扣件更換，使得軌道趨于平順，調整完成后再進行復測、調整直至消除線路中存在的中長波不平順及絕大多數的短波不平順。

（2）以單獨相對測量和相對調軌為主導的階段在第二輪精調中以控制軌道平順性為主要目標。在軌道平面和高程絕對位置滿足設計要求內的前提下，主要通過零級軌道檢查儀進行軌道的平順性檢測，處理軌道因軌距、超高、軌距變化率、三角坑及短波的軌向和高低等局部病害。找到扣分集中地段，結合前期數據，安排重點病害及重點區段整修，減少大面積扣分。并對扣分地段中峰值較大的地點進行排查整治，保證區段軌道平均質量達標。

通過結合兩種方法既可以對線路狀態做到有病治病，又可以達到防患于未然的效果。

2現場調整要求

2.1測量前準備工作

（1）相關技術負責人必須了解全站儀、軌檢小車的原理及使用方法，掌握數據采集、分析處理、調整方案制定流程等。

（2）整理作業范圍內CPCPIII數據、平面曲線、豎曲線、超高等線路參數，輸入全站儀及軌檢小車。

（3）測量前應對鋼軌、承軌臺面進行清理和檢查，確保扣件無污染及缺陷。

（4）軌枕進行統一編號，軌枕號編寫方式、編寫位置統一。

2.2全站儀標定

全站儀除必須在檢定有效期內，在精密測量前需要對全站儀的各項指標進行標定，標定一般選擇在清晨或傍晚溫度變化較小，陽光較柔和時進行標定，標定時儀器進行溫度氣壓改正，標定完成后，盤左盤右測量X、Y、Z偏差均不得大于1mm（100m檢測）。

2.3數據分析--絕對+相對調整原理

采用“相對+絕對”測量模式對軌道進行測量，實現測量數據的融合，用于指導軌道精調。在指定點架設并整平全站儀，進行全站儀自由設站。每站不超過60米，換站需搭接6個CPIII點，絕對測量每站高程和平面的搭接誤差需小于1.2mm。絕對小車需逐根軌枕連續采集數據，采集過程中即可對軌道偏差有及時準確了解。相對小車按平均3.6-4公里/小時的速度進行軌道測量。最后通過專用軌道精調軟件對軌道幾何尺寸進行模擬調整，形成調整方案，控制軌道線路線型，消除長波的存在和絕對大部分短波不平順。

根據波形圖和輸出的TQI報表進行數據處理分析：波形圖均勻地段則說明軌道平順性良好，波形圖數據堆集多、大、凸起的地方便是軌道平順性不良之處，實測波形圖即可作為消除軌道平順性病害的依據。

2.4復測及再調整

采用絕對小車的調整方案進行一遍長軌調整后，再利用相對小車機動快速、方便快捷的特點進行全線軌道復測。復測前劃分好區間，測量時需認真仔細，確保零級軌檢儀狀態良好，測量數據準確。測量完后對數據認真分析，如按區段進行小結，或導出TQI報表。通過相對小車替代軌檢車就可以對病害位置進行快速調整，現場再利用道尺、弦線進行復核確認，比較方便靈活。調整后如果仍然存在調整不到位、平順性差的情況，即可重復上述各項流程直至達到最佳效果，TQI值達標后即可進行動態檢測。

2.5軌道動態調整

線路進入聯調調試階段，隨著檢測車速度的提高，軌道應根據各車輛的檢測數據進行調整，可分為兩個步驟：（1）根據車輛檢查數據確定動態檢測指標超限點;（2）按照分段分級的原則，對超限地段安排靜態檢查。

在軌道調整過程中，可根據軌道動態質量指標調整正負值進行二級分類，如小軌距、大軌距、負高低、正高低等，并立即進行細化和處理。

動態超限處所的調整步驟：

（1）對軌道動態檢測圖紙進行細致分析，核對實際超限處所，重點關注不同軌道結構、不同鋼軌類型等設備結合部在檢測車動態沖擊下對檢測指標的影響程度。

（2）結合現場靜態檢查數據，制定調整方案，同時因軌道動態檢測數據具有時效性，在確定的分段分級標準下，及時利用檢測車對重點超限地段進行多次檢測，檢驗軌道動態調整方案的可行性及有效性。

（3）軌道動態調整后需同時滿足動態檢測指標半峰值及平均質量指數（TQI）的要求，根據提前制定的標準進行工程驗收，對不符合設計的TQI區段，應繼續安排軌道微調。

結束語

采用“絕對+相對”結合法進行軌道調整，具有程序化施工、工藝簡單易懂、方便管理、易于掌握、精度能有效控制的特點。其作業效率高、進度快、精度高、現場靈活性大、工序可連續循環進行及可以投入多套設備和工作面同時進行，勞動力資源充分利用，具備完整施工模式，前景廣闊。綜合人力、設備購置、人員培訓等項目，本工藝較其他方法可節約大筆費用，同時也提高了整體工作效率，社會效益明顯。

參考文獻

[1]邊士龍.絕對和相對小車結合法在長軌精調技術中的應用研究[J].石家莊鐵路職業技術學院學報，2021，20（01）：57-61.

[2]馬文靜.京張高鐵大跨度鋼桁梁橋無砟軌道長軌精調技術[J].鐵道勘察，2020，46（01）：82-87.

[3]孟永福.高速鐵路長軌精調技術控制[J].佳木斯職業學院學報，2019（03）：226-227.

[4]孫德安，岑敏儀，李陽騰龍，伍從靜，任利敏.高速鐵路無砟軌道精調算法軟件探討[J].鐵道標準設計，2018，62（01）：74-77.

[5]都秋麗.高速鐵路長軌精調技術[J].建筑，2014（08）：53-56.

中國鐵路鄭州局集團有限公司鄭州東高鐵基礎設施段 河南 鄭州 450000