鄒振中,趙東田,劉 偉

(1.鐵道部宜萬(wàn)鐵路建設(shè)指揮部,湖北恩施 445000;2.鐵道部工程管理中心,北京 100844; 3.中鐵十八局集團(tuán)公司技術(shù)中心,天津 300222;4.武漢鐵路局,武漢 430071)

無(wú)砟軌道誤差合成分析與應(yīng)對(duì)措施

鄒振中1,2,趙東田1,3,劉 偉1,4

(1.鐵道部宜萬(wàn)鐵路建設(shè)指揮部,湖北恩施 445000;2.鐵道部工程管理中心,北京 100844; 3.中鐵十八局集團(tuán)公司技術(shù)中心,天津 300222;4.武漢鐵路局,武漢 430071)

根據(jù)誤差理論和現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,可認(rèn)為軌道幾何參數(shù)誤差呈正態(tài)分布,將無(wú)砟軌道各施工階段的誤差源組成進(jìn)行了簡(jiǎn)單剖析,定量或定性地分析了制造產(chǎn)生的誤差、測(cè)量?jī)x器系統(tǒng)誤差、施工操作誤差、混凝土澆筑產(chǎn)生的影響誤差,提出選擇合理施工方案、重視扣件系統(tǒng)管理和保證軌道測(cè)量可靠等是使合成誤差盡可能降低的控制措施。

宜萬(wàn)鐵路;無(wú)砟軌道;誤差;評(píng)價(jià);改進(jìn)措施

1 概述

無(wú)砟軌道具有“高精度、高平順性、耐久性”的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),從施工方案選擇、底板施工、軌枕(板)鋪設(shè)、混凝土(CA砂漿)澆筑、換鋪長(zhǎng)鋼軌、鋼軌預(yù)打磨,到軌道的動(dòng)態(tài)檢測(cè)和順利運(yùn)營(yíng),其觀測(cè)數(shù)值和精度受到諸多確定和隨機(jī)性因素的影響[1～3],需要提高施工過(guò)程中的精度控制,也就是最大可能地降低誤差,通過(guò)對(duì)誤差源和誤差傳遞規(guī)律系統(tǒng)分析,使其合成誤差最小或者說(shuō)達(dá)到最優(yōu)程度。本文以施工控制最為復(fù)雜的CRTSⅠ型雙塊式無(wú)砟軌道為例,結(jié)合宜萬(wàn)線、秦沈線、溫福線、武廣、福廈線、襄渝二線等鐵路的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)進(jìn)行分析,并提出應(yīng)對(duì)措施。

2 雙塊式無(wú)砟軌道設(shè)計(jì)及施工現(xiàn)狀

2.1 結(jié)構(gòu)形式

軌道結(jié)構(gòu)按跨區(qū)間無(wú)縫線路設(shè)計(jì),道床板為耐久性C40鋼筋混凝土,60kg/m無(wú)螺栓孔500m新鋼軌, WJ-7A型扣件,軌道結(jié)構(gòu)斷面見(jiàn)圖1。

圖1 CRTSⅠ型雙塊式無(wú)擋肩無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)斷面(單位:mm)

2.2 特點(diǎn)

結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的無(wú)砟軌道是高速度鐵路軌道的首選形式[4～12],但其對(duì)技術(shù)要求極高,從測(cè)量控制、施工過(guò)程等方面都需要嚴(yán)格控制誤差,以最大可能減少合成誤差來(lái)滿足以下要求。

(1)提供穩(wěn)定的軌道結(jié)構(gòu)和平順的運(yùn)行表面。

(2)保證旅客舒適度。高速行車(chē)時(shí),車(chē)體發(fā)生共振,橫向加速度增大,不僅要控制10m弦長(zhǎng)的線路不平順,也要消除相應(yīng)敏感波長(zhǎng)的線路不平順。

2.3 施工現(xiàn)狀

由于對(duì)無(wú)砟軌道施工誤差產(chǎn)生、各種誤差傳遞缺乏判識(shí)或重視程度不夠,出現(xiàn)了許多值得思考的教訓(xùn),如CRTSⅡ型雙塊式的測(cè)量多次傳遞誤差、較大的扣件誤差;一些線路上的錯(cuò)誤使用軌道幾何狀態(tài)測(cè)量?jī)x、未正確處理重疊搭接段數(shù)據(jù),造成一些周期性不平順、降低了過(guò)程控制精度,放大了誤差等,導(dǎo)致無(wú)砟軌道初始精度不高,后續(xù)調(diào)整工作量大;某些項(xiàng)目的無(wú)砟軌道施工完畢后,初始精度不高,鋪軌后的軌道調(diào)整工作量很大,扣件更換件多,前后軌道整理時(shí)間達(dá)6個(gè)月甚至更長(zhǎng),以至于某些無(wú)砟軌道調(diào)整扣件量達(dá)到20%以上。

3 誤差及誤差傳遞

誤差是某未知量的觀測(cè)值與其真值的差數(shù)。該差數(shù)稱為真誤差。測(cè)量工作中,對(duì)某個(gè)未知量進(jìn)行觀測(cè)必定會(huì)產(chǎn)生誤差。一般情況下,某未知量的真值無(wú)法求得,此時(shí)計(jì)算誤差時(shí),用觀測(cè)值的最或然值代替真值(觀測(cè)值的最或然值是接近于真值的最可靠值)。

根據(jù)無(wú)砟軌道施工過(guò)程、動(dòng)態(tài)檢測(cè)和我國(guó)廣大鐵路專(zhuān)家學(xué)者的研究,為便于分析,從系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差等方面以目標(biāo)函數(shù)形式來(lái)表示最終誤差。

式中 Ki——影響權(quán)值;

φ——系統(tǒng)誤差;

ε——隨機(jī)誤差;

n——誤差存在項(xiàng)數(shù)。

3.1 誤差源

靜態(tài)檢測(cè)主要指標(biāo)分為軌距、水平、中心線、軌向和弦長(zhǎng),根據(jù)無(wú)砟軌道各施工階段存在誤差特點(diǎn),其誤差主要存在項(xiàng)主要有:選擇的施工方案、精密控制網(wǎng)精度、底部的沉降變形、軌枕定位和軌排組裝誤差、扣件系統(tǒng)誤差、鋼軌偏差、測(cè)量?jī)x誤差、混凝土澆筑影響、道床板質(zhì)量影響、長(zhǎng)鋼軌鋪設(shè)和線路鎖定影響、行車(chē)的影響,靜態(tài)與動(dòng)態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)的檢測(cè)差異等。

3.2 誤差的組成及分析

軌道最終的誤差是各階段產(chǎn)生的各種各樣誤差的組合,也稱為合成誤差,無(wú)論是理論分析還是實(shí)踐驗(yàn)證,各種誤差對(duì)軌道軌距、中線、波長(zhǎng)等參數(shù)的影響權(quán)值是不同的,需要分開(kāi)研究。為便于綜合認(rèn)識(shí)無(wú)砟軌道的誤差產(chǎn)生,下面從設(shè)備、測(cè)量、施工和人員方面等四大類(lèi)來(lái)分析。

3.2.1 制造產(chǎn)生的誤差

(1)鋼軌。包括作為中介工具循環(huán)使用的工具鋼軌(即工裝)和換鋪到線路上的正式鋼軌2類(lèi)。

作為高速鐵路和客運(yùn)專(zhuān)線上使用的鋼軌,斷面尺寸和制造工藝比一般線路用鋼軌嚴(yán)格得多,影響較大的項(xiàng)目和允許偏差:高度允許偏差±0.6mm,斷面不對(duì)稱—軌頭≤0.5mm、底≤1mm,軌頭寬度±0.5mm,軌底寬度±1mm,軌底平整度—凹陷≤0.3mm;端面垂直度≤0.6mm。

因此,作為軌道上的正式鋼軌,可控制的是選擇合格供應(yīng)商和按照檢驗(yàn)頻率檢查,并在現(xiàn)場(chǎng)定期、定批復(fù)查確認(rèn),包括出場(chǎng)檢驗(yàn)的可靠性、吊運(yùn)中有無(wú)損傷、焊接質(zhì)量是否符合要求等,在動(dòng)態(tài)驗(yàn)收和運(yùn)營(yíng)前采取對(duì)鋼軌進(jìn)行打磨措施,盡可能消除鋼軌頭部的裂紋萌生區(qū)、鋼軌周期性和非周期性短波不平順。

而作為施工過(guò)程中的工具鋼軌,是循環(huán)使用的,呈周期性,它對(duì)軌道結(jié)構(gòu)最終的合成誤差影響大,因此所占權(quán)值要大,誤差控制也要更加嚴(yán)格。為了便于現(xiàn)場(chǎng)工人的操作和減少誤差積累,可把工具鋼軌的主要指標(biāo)定為:高度允許偏差0.3mm,軌頭斷面不對(duì)稱≤0.5mm,軌頭寬度0.5mm,軌底寬度0.5mm,軌底坡1∶(40±2)。

(2)扣件。包括鐵墊板、絕緣緩沖墊板、軌下橡膠墊板、軌距塊、彈條等。

設(shè)計(jì)中,鐵墊板軌底坡1∶40,鐵墊板、絕緣緩沖墊板、軌下橡膠墊板的厚度均是定值,彈條扣壓力根據(jù)部位和低阻力、標(biāo)準(zhǔn)阻力要求分為達(dá)到 100～120N·m和300～350N·m等。由于鐵墊板為鑄鐵制造,工藝所限,其離散性是比較大的,根據(jù)檢測(cè)統(tǒng)計(jì),有60%的偏差達(dá)到0.4～0.7mm,5%的偏差達(dá)到0.8～1.2mm,個(gè)別甚至達(dá)到2mm,同時(shí)絕緣緩沖墊板和軌下橡膠墊板也存在一定量的小偏差。

由于鐵墊板上的螺栓孔是橢圓形,其軌距調(diào)整量可在+12～-12mm范圍內(nèi)無(wú)級(jí)調(diào)整,若不加以控制,其安裝導(dǎo)致的軌距和中線偏差40%～60%也會(huì)達(dá)到2～6mm,最大的甚至超過(guò)12mm。

綜上所述,扣件系統(tǒng)安裝雖然是一道很簡(jiǎn)單的工序,但它可能產(chǎn)生的誤差卻很大,因此,應(yīng)當(dāng)將組裝軌排用的扣件原位保留,通過(guò)軌排精調(diào)將該系統(tǒng)可能產(chǎn)生的不利影響消除在道床板混凝土澆筑前。

3.2.2 測(cè)量?jī)x器的系統(tǒng)誤差

按測(cè)量誤差對(duì)觀測(cè)結(jié)果影響性質(zhì)的不同,測(cè)量誤差分為系統(tǒng)誤差和偶然誤差兩大類(lèi)。系統(tǒng)誤差是指在相同的觀測(cè)條件下,對(duì)某量進(jìn)行的一系列觀測(cè)中,數(shù)值大小和正負(fù)符號(hào)固定不變,或按一定規(guī)律變化的誤差。無(wú)砟軌道施工,控制它的是三級(jí)精密控制網(wǎng)和目前精度最高的軌檢儀(由全站儀和測(cè)量小車(chē)兩部分組成),軌檢儀可提供內(nèi)部的相對(duì)軌道幾何狀態(tài)(軌距、超高、高低、軌向)和外部的絕對(duì)軌道幾何狀態(tài)(高程、中線)。

系統(tǒng)誤差具有累積性,對(duì)觀測(cè)結(jié)果的影響很大,但它們的符號(hào)和大小有一定的規(guī)律。因此,系統(tǒng)誤差可以采用適當(dāng)?shù)拇胧┫驕p弱其影響。通?？刹捎靡韵?種方法。

(1)觀測(cè)前對(duì)儀器進(jìn)行檢校。如,確保儀器的幾何軸線關(guān)系的正確性,確保水平的平穩(wěn)性。

(2)采用適當(dāng)?shù)挠^測(cè)方法,如,全站儀盡量在CPⅢ點(diǎn)中間設(shè)站,困難條件下,全站儀距離最近CPⅢ點(diǎn)的最短長(zhǎng)度也不能小于15m;換站測(cè)量時(shí)要聯(lián)測(cè)3對(duì)CPⅢ點(diǎn)。

(3)研究系統(tǒng)誤差的大小,對(duì)觀測(cè)值加以改正。如,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)溫度改正溫度差影響,通過(guò)研究建模形式和公式來(lái)提高對(duì)測(cè)量結(jié)果的評(píng)判和合理處理數(shù)據(jù)。

3.2.3 施工操作誤差

現(xiàn)代管理理論認(rèn)為,人的因素是第一位的,先進(jìn)的設(shè)備和儀器是基礎(chǔ),而測(cè)量人員的思想素質(zhì)、技術(shù)水平則是保證檢測(cè)質(zhì)量的重要保證[13]?？偨Y(jié)武廣線的精調(diào)經(jīng)驗(yàn)[14],甚至可以說(shuō),軌道調(diào)整工作的成敗,不取決于對(duì)精調(diào)技術(shù)掌握的熟練程度,而決定于現(xiàn)場(chǎng)管理的嚴(yán)謹(jǐn)性和管理水平。可以從測(cè)量示值誤差和調(diào)整到位程度來(lái)說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題。

(1)測(cè)量示值誤差

如果測(cè)量人員沒(méi)有嚴(yán)格執(zhí)行班前儀器檢核、補(bǔ)償,儀器由于搬運(yùn)振動(dòng)會(huì)造成示值的不真實(shí)而產(chǎn)生大的誤差或者說(shuō)錯(cuò)誤。如,水平?jīng)]有檢核,現(xiàn)場(chǎng)甚至出現(xiàn)過(guò)10mm的錯(cuò)誤示值;雙軸補(bǔ)償縱、橫向指標(biāo)差(l,t),垂直編碼度盤(pán)指標(biāo)差(i),水平視準(zhǔn)差(c),水平軸傾斜誤差(a),自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別的瞄準(zhǔn)誤差(ATR)值的檢核補(bǔ)償不到位,高程、中線的示值與真值間的偏差會(huì)超過(guò)2mm。

大風(fēng)、強(qiáng)烈陽(yáng)光、灰塵,人員流動(dòng)性較大,施工現(xiàn)場(chǎng)各種非可控因素的影響等惡劣環(huán)境,會(huì)造成補(bǔ)償器穩(wěn)定性較差,造成儀器對(duì)話框提示數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯(cuò)誤或者較大的數(shù)據(jù)偏差。

對(duì)CPⅢ復(fù)測(cè)、棱鏡安裝質(zhì)量、儀器支立狀態(tài)不細(xì)致、嚴(yán)格,達(dá)不到操作要求的情況下,測(cè)量數(shù)據(jù)也會(huì)出現(xiàn)偏離其真值2mm以上的粗大誤差。

(2)軌道的調(diào)整誤差

根據(jù)偏差逐步消除的原則[15],將軌道調(diào)整分為準(zhǔn)確就位、粗調(diào)和精調(diào)3個(gè)工步;準(zhǔn)確就位目的是減少粗調(diào)工作量、提高整體施工效率和減少排架變形;粗調(diào)目的是使軌道分級(jí)逐步逼近設(shè)計(jì)位置,精調(diào)目的是使軌道結(jié)構(gòu)達(dá)到較精確的三維定位、整體趨于均勻和平順。如果軌道調(diào)整次數(shù)過(guò)少,會(huì)導(dǎo)致一次調(diào)整量大,使工具軌產(chǎn)生塑性變形、牽動(dòng)前后調(diào)整點(diǎn)發(fā)生變化,增加了誤差。不合理的操作一般會(huì)增大誤差值0.3,甚至達(dá)到1.0mm。

3.2.4 混凝土澆筑產(chǎn)生的影響誤差

包括施工方案和無(wú)砟軌道工程特點(diǎn)產(chǎn)生的誤差,不同的方案產(chǎn)生的擾動(dòng)值不同。

(1)工具軌法,該工法是將鋼軌作為工具用于現(xiàn)場(chǎng)組裝軌排,通過(guò)精密螺桿調(diào)節(jié)器和地錨、軌距調(diào)節(jié)器、邊撐等來(lái)調(diào)整和固定軌排。操作人員和混凝土澆筑對(duì)軌距、中線、高程、軌向等參數(shù)的影響比較大,如,混凝土澆筑前后變化幅值軌距有的達(dá)到1.5mm,中線達(dá)到1.0mm。

(2)軌道組合排架法[15～16],該工法是將軌排框架作為工具用于現(xiàn)場(chǎng)組裝軌排,軌向、軌距和水平等參數(shù)通過(guò)工廠精確加工的組合排架來(lái)自動(dòng)滿足軌道內(nèi)部幾何狀態(tài),其集成化性能好、剛度大,軌道調(diào)整、固定系統(tǒng)由軌排框架螺柱支腿和軌向鎖定器(無(wú)級(jí)調(diào)整)完成。軌距誤差可嚴(yán)格控制在1mm以內(nèi),操作人員和混凝土澆筑對(duì)中線、高程、軌向等參數(shù)的影響也可控制在0.3～0.5mm以內(nèi)。該工法對(duì)合成誤差的影響取決于排架加工誤差和使用中的組合與調(diào)整。

3.3 誤差傳遞

在實(shí)際測(cè)量工作中,某些量的大小往往不能直接觀測(cè)到的,未知量的值是由直接觀測(cè)值通過(guò)一定的函數(shù)關(guān)系間接計(jì)算求得的。因此,觀測(cè)值的誤差必然使得其函數(shù)帶來(lái)誤差。如有2個(gè)隨機(jī)量之和的方差為

式中:Kx1x2為x1、x2的相關(guān)矩。

3.3.1 靜態(tài)

(1)軌距,為相對(duì)幾何參數(shù)。最終誤差主要由測(cè)量示值誤差和混凝土澆筑影響組成。

(2)中線,為絕對(duì)幾何參數(shù)。最終誤差主要由測(cè)量示值誤差、扣件制造安裝誤差、儀器系統(tǒng)誤差、測(cè)量操作誤差、混凝土澆筑影響和數(shù)據(jù)順接處理誤差組成。

(3)高程,為絕對(duì)幾何參數(shù)。最終誤差主要由測(cè)量示值誤差、儀器系統(tǒng)誤差、測(cè)量操作誤差、扣件和鋼軌制造誤差、混凝土澆筑影響和數(shù)據(jù)順接處理誤差組成。

(4)軌向,為相對(duì)幾何參數(shù)。最終誤差主要由測(cè)量示值誤差、鋼軌制造誤差、混凝土澆筑影響和數(shù)據(jù)順接處理誤差組成。

(5)高低,為相對(duì)幾何參數(shù)。最終誤差主要由測(cè)量示值誤差、扣件制造誤差、混凝土澆筑影響和數(shù)據(jù)順接處理誤差組成。

(6)水平,為相對(duì)幾何參數(shù)。最終誤差主要由測(cè)量示值誤差、鋼軌制造誤差、混凝土澆筑影響產(chǎn)生的誤差組成。

3.3.2 動(dòng)態(tài)

軌道動(dòng)態(tài)調(diào)整是在聯(lián)調(diào)聯(lián)試期間根據(jù)軌道動(dòng)態(tài)檢測(cè)情況對(duì)軌道局部缺陷進(jìn)行修復(fù),對(duì)部分區(qū)段幾何尺寸進(jìn)行微調(diào),對(duì)軌道線形進(jìn)一步優(yōu)化,使輪軌關(guān)系匹配良好,進(jìn)一步提高高速行車(chē)的安全性、平穩(wěn)性和乘座舒適度,是對(duì)軌道狀態(tài)和精度進(jìn)一步完善、提高的過(guò)程,使軌道動(dòng)、靜態(tài)精度全面達(dá)到高速行車(chē)條件。一般來(lái)講,當(dāng)靜態(tài)檢測(cè)良好、精度控制比較高、扣件聯(lián)結(jié)狀況優(yōu)良,過(guò)程施工控制都到位的情況下,動(dòng)態(tài)檢測(cè)也是容易過(guò)關(guān)的,動(dòng)態(tài)檢測(cè)可以在動(dòng)態(tài)中發(fā)現(xiàn)過(guò)程控制中的部分錯(cuò)誤和較大誤差的復(fù)合超限。

4 減少合成誤差的相應(yīng)措施

可采用控制論的手段來(lái)系統(tǒng)把握各施工環(huán)節(jié),保證無(wú)砟軌道綜合施工質(zhì)量。

4.1 減少各分項(xiàng)誤差

(1)仔細(xì)研究編制施工方案,吸收目前國(guó)內(nèi)比較成熟的技術(shù)與經(jīng)驗(yàn),起點(diǎn)要高,減少各分項(xiàng)誤差,使得其變化幅值小,明確每一工序的精度控制指標(biāo),盡量減少誤差積累。

(2)合理選擇、使用和保護(hù)好工裝設(shè)備。一是測(cè)量?jī)x器、混凝土檢測(cè)設(shè)備;二是混凝土澆筑設(shè)備;三是軌道精調(diào)支撐固定系統(tǒng)。

(3)認(rèn)真進(jìn)行工藝性試驗(yàn)段建設(shè)和全面分析總結(jié),仔細(xì)觀測(cè)和研究工裝設(shè)備、操作人員、混凝土品質(zhì)、測(cè)量方法對(duì)無(wú)砟軌道施工精度的影響(誤差)。

(4)按照施工工藝精細(xì)、規(guī)范作業(yè),保證軌排調(diào)整精度,正確處理支撐位置、間距、接頭順接,工具軌清洗干凈等細(xì)節(jié)。

(5)WJ -7型扣件原位留用,并注意組裝順序及操作要點(diǎn)。

①清除軌枕或軌道板承軌面的泥污。②絕緣緩沖墊板孔與預(yù)埋套管孔對(duì)中。③鐵墊板螺栓孔中心與套管孔中心對(duì)正(圖2,右圖)。④使平墊塊距圓孔中心較長(zhǎng)一側(cè)朝內(nèi)。⑤錨固螺栓螺紋部分涂滿鐵路專(zhuān)用防護(hù)油脂旋入預(yù)埋套管中;在錨固螺栓擰緊前調(diào)整鐵墊板位置使鐵墊板上標(biāo)記線與平墊塊上的標(biāo)記線對(duì)齊。⑥用專(zhuān)用扳手按照扭矩要求上緊螺栓,扣件與軌枕頂、鋼軌底密貼,彈條前端3點(diǎn)要與軌距塊密貼(雙控措施)(圖2,左圖);⑦復(fù)查此軌排的螺栓安裝質(zhì)量及軌枕間距;⑧檢查軌距方向,如有不適,橫向挪動(dòng)鐵墊板予以調(diào)整,必要時(shí)將平墊塊調(diào)頭使用。

圖2 WJ-7型扣件T型螺栓安裝

(6)高度重視每個(gè)環(huán)節(jié)的測(cè)量工作。①CPⅢ按要求測(cè)設(shè)、評(píng)估、驗(yàn)收和批準(zhǔn)后方可用于無(wú)砟軌道測(cè)量施工;②軌道幾何狀態(tài)測(cè)量?jī)x要檢驗(yàn)校定合格,按照說(shuō)明書(shū)要求,進(jìn)行日常校驗(yàn)和比對(duì)校驗(yàn);③全站儀后視CPⅢ的點(diǎn)數(shù)和上一階段的重疊點(diǎn)數(shù)要滿足要求(通常不少于3對(duì)),按規(guī)定方法進(jìn)行平差,平差不滿足要求,不得進(jìn)行下一步測(cè)量;④軌排的調(diào)整定位分步進(jìn)行,精度控制指標(biāo)宜逐步達(dá)到;⑤正確處理搭接段施工,下一步段施工測(cè)量時(shí),一定要搭接復(fù)測(cè)上一施工段,較大偏差要按精度要求順平。

(7)高度重視軌道測(cè)量人員的素質(zhì),確保測(cè)量數(shù)據(jù)真實(shí)可靠。測(cè)量人員必須經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)培訓(xùn);測(cè)量?jī)x器檢校補(bǔ)償滿足精度要求;測(cè)量方法、設(shè)站精度等必須科學(xué)、合理。

(8)換鋪長(zhǎng)鋼軌工序應(yīng)規(guī)范,鋼軌焊接滿足平順標(biāo)準(zhǔn)。

鋪軌之前,必須對(duì)扣件進(jìn)行全面、徹底清理,經(jīng)監(jiān)理檢查驗(yàn)收后,方可進(jìn)行鋪軌施工。無(wú)縫線路放散、鎖定后,將扣件作為主要項(xiàng)目嚴(yán)格按照規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)收。軌道靜態(tài)調(diào)整之前,應(yīng)對(duì)鋼軌、扣件狀態(tài)進(jìn)行全面檢查確認(rèn)后方可進(jìn)行測(cè)量和調(diào)整,否則,測(cè)量的數(shù)據(jù)是不真實(shí)的,據(jù)此調(diào)整的精度是不可靠的。提高焊縫打磨精度,無(wú)縫線路鎖定后,應(yīng)對(duì)所有焊縫進(jìn)行全面檢查,不合格接頭必須重新處理。

(9)聯(lián)調(diào)期間應(yīng)安排計(jì)劃全面檢查,軌道調(diào)整后必須對(duì)扣件狀態(tài)進(jìn)行復(fù)查確認(rèn)。要保證扣件安裝正確,無(wú)缺少、無(wú)損壞、無(wú)污染、無(wú)空吊,扭力矩達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(±10%),彈條中部前端下頦與軌距塊凸臺(tái)間隙≯0.5mm,軌底外側(cè)邊緣與軌距塊間隙≯0.3mm,擋肩與軌距塊間隙≯0.3mm。

4.2 重視信息收集和反饋

建立反饋控制、現(xiàn)場(chǎng)控制、預(yù)先控制的綜合控制系統(tǒng),形成閉環(huán)控制。

(1)加強(qiáng)技術(shù)管理。通過(guò)設(shè)立的施工先行段試驗(yàn)來(lái)總結(jié)掌握技術(shù),調(diào)整補(bǔ)充和固定工藝、方法。

(2)加強(qiáng)對(duì)扣件和焊縫的檢查。扣件、焊縫的局部缺陷對(duì)靜態(tài)精度和低速行車(chē)的影響甚微,但對(duì)于高速行車(chē)(250km/h以上)影響非常大,甚至危及行車(chē)安全。動(dòng)力學(xué)檢測(cè)中出現(xiàn)的減載率、脫軌系數(shù)偏大的主要原因是焊縫平順性不好,扣件扣壓力不足和墊板不密貼等。

(3)嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)化,分工明確,規(guī)范程序化作業(yè),精細(xì)化作業(yè),制定獎(jiǎng)懲措施,做到管理到邊到底。

4.3 重視理論分析,提高對(duì)現(xiàn)場(chǎng)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的綜合評(píng)判和正確處理能力

觀測(cè)值接近真值的程度,稱為準(zhǔn)確度,愈接近真值,其準(zhǔn)確度愈高。

系統(tǒng)誤差對(duì)觀測(cè)值的準(zhǔn)確度影響極大,在觀測(cè)前,應(yīng)認(rèn)真檢校儀器,觀測(cè)時(shí)采用適當(dāng)?shù)挠^測(cè)法,觀測(cè)后對(duì)觀測(cè)的結(jié)果加以計(jì)算改正,消除系統(tǒng)誤差或減弱至最低可以接受的程度。一組觀測(cè)值之間相互符合的程度(或其離散程度)為精密度。準(zhǔn)確度與精密度兩者均高的觀測(cè)值才稱得上高精度的觀測(cè)值。

偶然誤差作為主要研究對(duì)象,根據(jù)其統(tǒng)計(jì)特性,當(dāng)對(duì)某量有足夠多的觀測(cè)次數(shù)時(shí),其正負(fù)誤差可以互相抵消。因此,可以采用多次觀測(cè),并取其算術(shù)平均值的方法,來(lái)減少偶然誤差對(duì)觀測(cè)結(jié)果的影響而求得較為可靠的結(jié)果。

根據(jù)偶然誤差的特性對(duì)該組觀測(cè)值進(jìn)行數(shù)學(xué)處理,求出最接近于未知量真值的估值,根據(jù)觀測(cè)值的偶然誤差大小,來(lái)評(píng)定觀測(cè)結(jié)果的質(zhì)量,即評(píng)定精度。

在一定的觀測(cè)條件下,偶然誤差的絕對(duì)值不會(huì)超過(guò)一定的限度。根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計(jì)和誤差理論,在大量等精度觀測(cè)中,偶然誤差絕對(duì)值大于1倍中誤差出現(xiàn)的概率為32%;大于2倍中誤差出現(xiàn)的概率僅為4.6%;大于3倍中誤差的出現(xiàn)的概率僅為0.3%。在實(shí)際測(cè)量中觀測(cè)次數(shù)很有限,絕對(duì)值大于2倍或3倍的誤差出現(xiàn)機(jī)會(huì)很小,取2倍中誤差作為容許誤差,如果觀測(cè)值超出上述限值的偶然誤差,可視該觀測(cè)值不可靠或出現(xiàn)了錯(cuò)誤,應(yīng)舍去不用,尤其是在鋼軌接頭部位,應(yīng)據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況綜合判斷、正確取值。

5 結(jié)語(yǔ)

由以上分析可看出,無(wú)砟軌道施工精度是軌道精度的基礎(chǔ),是控制的源頭,關(guān)注重點(diǎn)是選擇合理的施工方案、扣件系統(tǒng)的管理,軌道測(cè)量的可靠。無(wú)砟軌道施工精度對(duì)后期的軌道調(diào)整影響巨大,施工精度高,則調(diào)整工作量小,調(diào)整件用量少,容易獲得較高軌道精度和綜合質(zhì)量。所以,將無(wú)砟軌道施工精度嚴(yán)格控制在允許范圍內(nèi)是科學(xué)、合理和必要的,而精度控制的關(guān)鍵和實(shí)質(zhì)是對(duì)各子系統(tǒng)誤差的控制和最大可能的減少,從而達(dá)到最終合成誤差最小的目的。因此,降低誤差的主要措施可認(rèn)為是以工程控制技術(shù)主線,將程序、標(biāo)準(zhǔn)貫徹落實(shí)到每個(gè)工作崗位,解決人員素質(zhì)、設(shè)備工具導(dǎo)致的可避免的誤差傳遞,解決主要矛盾、減少次要矛盾。

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U213.2+44

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1004 -2954(2010)08 -0041 -05

2010 -05 -10

鄒振中(1967—),男,高級(jí)工程師,1991年畢業(yè)于石家莊鐵道學(xué)院橋梁專(zhuān)業(yè)。