王朝義

(中國(guó)中鐵六局集團(tuán)有限公司，北京 100036)

京滬高速鐵路采用CRTSⅡ型板式無(wú)砟軌道，由于鋼軌鋪設(shè)后與設(shè)計(jì)位置存在偏差，這種偏差如超過(guò)靜態(tài)平順偏差允許值或軌檢車動(dòng)態(tài)檢測(cè)超限則必須通過(guò)鋼軌精調(diào)進(jìn)行校正。

1 無(wú)砟軌道鋼軌不平順產(chǎn)生的原因

1.1 軌道板鋪設(shè)誤差

軌道板精調(diào)測(cè)量誤差、封邊灌漿擾動(dòng)、軌道板溫差翹曲變形均會(huì)使鋪設(shè)好的軌道板承軌槽偏離設(shè)計(jì)位置，其中軌道板精調(diào)測(cè)量和封邊灌漿工藝是導(dǎo)致最終軌道偏差超限的主要原因。

1.2 軌道板制造誤差

最終影響CRTSⅡ型板軌道幾何尺寸誤差的主要因素是承軌臺(tái)打磨，大鉗距標(biāo)準(zhǔn)值為1 889.8 mm，允許誤差 ±1mm;小鉗距為375.6mm，允許誤差 ±0.5mm;軌底坡1.432°，允許誤差 ±0.1°，其中影響最終軌距和軌向的主要是大鉗距和軌底坡，二者最不利組合可推算出形成軌距誤差為1.35 mm。

1.3 扣件及鋼軌制造誤差

鋼軌截面誤差根據(jù)《京滬高速鐵路60 kg/m鋼軌技術(shù)條件》影響鋪軌后幾何狀態(tài)的誤差主要是軌底寬度±1.0 mm，軌頭寬度0.5 mm，斷面不對(duì)稱允許誤差±1.2 mm?？叟浼捎酶Ｋ沽_300-1型扣件系統(tǒng)，經(jīng)實(shí)測(cè)軌距擋塊制造尺寸有0.3 mm左右的誤差，兩項(xiàng)誤差組合安裝在承軌槽中時(shí)可能產(chǎn)生約±1.5 mm的誤差。

1.4 結(jié)構(gòu)物形變

主要是結(jié)構(gòu)物不均勻沉降?！毒两翟u(píng)估實(shí)施細(xì)則》要求相臨墩沉降差不超過(guò)5 mm。此項(xiàng)影響可能導(dǎo)致中長(zhǎng)波超限，也是無(wú)砟軌道軌檢車檢測(cè)中長(zhǎng)波不平順指標(biāo)超限的一項(xiàng)重要原因。

1.5 預(yù)應(yīng)力箱梁預(yù)留徐變量

此項(xiàng)值為軌道鋪設(shè)線型中設(shè)計(jì)已考慮的預(yù)留殘余徐變量，規(guī)范規(guī)定不大于7 mm。在軌道板鋪設(shè)前的設(shè)計(jì)線型中已由布板軟件根據(jù)箱梁預(yù)應(yīng)力混凝土不同齡期經(jīng)實(shí)測(cè)分析后按比例納入考慮，但軌道幾何狀態(tài)測(cè)量?jī)x在軌道參數(shù)輸入時(shí)不考慮此項(xiàng)誤差，如檢測(cè)車在長(zhǎng)大連續(xù)梁上出現(xiàn)高低中長(zhǎng)波超限，主要由此項(xiàng)預(yù)留量導(dǎo)致。

1.6 預(yù)留活載作用彈性下?lián)狭?/h3>

預(yù)留活載作用彈性下?lián)狭恐辉跇蛄荷洗嬖?。為消除列車活載作用在梁體上的彈性下?lián)狭?，在靜態(tài)軌道鋪設(shè)時(shí)沿梁跨預(yù)留了一定的上拱。該預(yù)留上拱值在無(wú)活載的軌道靜態(tài)檢測(cè)中可能對(duì)軌道高低平順度產(chǎn)生一定影響，但量級(jí)較小。根據(jù)布板軟件實(shí)際錄入預(yù)留上拱值情況，32 m箱梁跨中有無(wú)預(yù)留值影響為0.7 mm左右。此項(xiàng)因素單獨(dú)作用不會(huì)引起靜態(tài)檢測(cè)軌道幾何狀態(tài)超限。

以上其中一項(xiàng)或多項(xiàng)不利組合是產(chǎn)生鋪軌后鋼軌靜態(tài)檢測(cè)偏離設(shè)計(jì)位置的原因。

2 軌道狀態(tài)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法

軌道狀態(tài)檢測(cè)分為靜態(tài)檢測(cè)與動(dòng)態(tài)檢測(cè)。靜態(tài)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)為《高速鐵路無(wú)砟軌道施工精調(diào)作業(yè)指南》鐵建設(shè)［2009］674號(hào)，具體見(jiàn)表1。軌道動(dòng)態(tài)檢測(cè)采用軌檢列車編組進(jìn)行，其中的軌道狀態(tài)檢測(cè)同時(shí)采用局部幅值和區(qū)段質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)。

表1 無(wú)砟軌道靜態(tài)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

2.1 局部不平順?lè)倒芾順?biāo)準(zhǔn)(見(jiàn)表2)

局部幅值按每千米線路評(píng)價(jià)，檢測(cè)結(jié)果除軌距外每千米線路出現(xiàn)單項(xiàng)Ⅰ級(jí)偏差長(zhǎng)度不應(yīng)大于5%，同時(shí)不應(yīng)出現(xiàn)Ⅱ級(jí)偏差。

2.2 區(qū)段不平順均值管理標(biāo)準(zhǔn)

區(qū)段質(zhì)量評(píng)價(jià)參數(shù)為軌道不平順質(zhì)量指標(biāo) TQI，350 km/h等級(jí)軌道不平順質(zhì)量指數(shù)TQI管理值:高低0.8 ×2，軌向0.7 ×2，軌距0.6，水平0.7，三角坑0.7;TQI指數(shù)Ⅰ級(jí)4.0，Ⅱ級(jí)5.0。上述管理值適用于波長(zhǎng)42 m以下，計(jì)算單元長(zhǎng)度為200 m。全線TQI出現(xiàn)Ⅰ級(jí)偏差個(gè)數(shù)不應(yīng)大于5%，同時(shí)每個(gè)單元TQI不應(yīng)出現(xiàn)Ⅱ級(jí);動(dòng)力學(xué)安全性指標(biāo)達(dá)標(biāo)、平穩(wěn)性指標(biāo)合格。

表2 速度為300～350 km/h局部不平順?lè)倒芾順?biāo)準(zhǔn) mm

3 無(wú)砟軌道鋼軌精調(diào)工作流程及要點(diǎn)

新建無(wú)砟軌道精調(diào)工作一般流程見(jiàn)圖1。

圖1 新建無(wú)砟軌道精調(diào)工作一般流程

3.1 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量采集軌道幾何狀態(tài)數(shù)據(jù)

以軌道幾何狀態(tài)測(cè)量?jī)x(軌檢小車)為主，對(duì)有問(wèn)題的地段輔以道尺、弦線、電子平直尺(檢查焊縫)進(jìn)行檢查，為制定精調(diào)方案做準(zhǔn)備。

3.2 分析檢測(cè)數(shù)據(jù)、制定精調(diào)方案

根據(jù)軌道檢測(cè)結(jié)果，分析軌道檢測(cè)波形圖確定長(zhǎng)波不平順，波形突變點(diǎn)、連續(xù)多波不平順及軌向、水平逆向復(fù)合不平順等準(zhǔn)確里程和位置。結(jié)合超限報(bào)表和軌道幾何狀態(tài)測(cè)量?jī)x采集的數(shù)據(jù)對(duì)比分析，在無(wú)砟軌道中兩項(xiàng)數(shù)據(jù)絕大多數(shù)能夠找到對(duì)應(yīng)關(guān)系。因無(wú)砟軌道主要依靠軌下彈性膠墊提供軌道彈性緩沖，相對(duì)于有砟軌道單枕彈性差異非常小，有更好的穩(wěn)定性，因而動(dòng)態(tài)檢測(cè)數(shù)據(jù)與靜態(tài)檢測(cè)數(shù)據(jù)有更好的復(fù)合性，對(duì)比分析便于確定精調(diào)方案。

數(shù)據(jù)分析中還要根據(jù)動(dòng)力學(xué)指標(biāo)(橫向加速度、垂向加速度)測(cè)試數(shù)據(jù)分析超限處所分布與軌道檢測(cè)的不平順信息之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。前方是否有激振點(diǎn)和連續(xù)波長(zhǎng)相近的多波不平順，確定偏差或晃車原因，區(qū)段性偏差從精調(diào)方案上重點(diǎn)消除。

制定精調(diào)方案并計(jì)算調(diào)整配件用量。由于車輛速度高，對(duì)應(yīng)自振頻率的軌道不平順波長(zhǎng)較長(zhǎng)，制定精調(diào)方案時(shí)應(yīng)根據(jù)靜態(tài)檢測(cè)線型圖本著“先整體后局部”的原則先進(jìn)行室內(nèi)模擬調(diào)整，主要滿足平順性要求。因無(wú)砟軌道鋪設(shè)精度高的特點(diǎn)，軌道高程及平面調(diào)整幅值往往不大，而因軌底邊與扣件間隙等原因，整修后線形不會(huì)與預(yù)想線型完全一致，因此必須遵循“重檢慎修”的原則，防止整修后高低、水平、軌距的遞變率等指標(biāo)變差。

3.3 施工組織與軌道精調(diào)計(jì)劃

新線聯(lián)調(diào)聯(lián)試前留給軌道精調(diào)的時(shí)間往往非常緊張，必須將設(shè)備、人員、扣配件提前準(zhǔn)備齊全。如允許工期在2個(gè)月之內(nèi)，根據(jù)管段長(zhǎng)度一般6～8 km雙線配置一個(gè)軌道精調(diào)組，每組人員、機(jī)具配備見(jiàn)表3和表4。

表3 每個(gè)精調(diào)組人員配置

第一遍軌道精調(diào)根據(jù)以下原則制定軌道精調(diào)計(jì)劃:在聯(lián)調(diào)聯(lián)試前必須消滅Ⅲ級(jí)及以上超限，盡可能消除Ⅱ級(jí)超限，按照精調(diào)方案軌道精調(diào)完成一遍。聯(lián)調(diào)聯(lián)試期間軌道狀態(tài)已經(jīng)較好，再根據(jù)軌檢車或綜合檢查車對(duì)軌道檢查情況有針對(duì)性的整修。

3.4 軌道現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整

由具有豐富軌道作業(yè)經(jīng)驗(yàn)的人員帶班作業(yè)。作業(yè)前檢查精調(diào)方案是否與現(xiàn)場(chǎng)病害相符，并記錄作業(yè)前的軌距和水平。再調(diào)整基準(zhǔn)軌高程和平面位置，利用與對(duì)股的幾何關(guān)系判斷基準(zhǔn)股是否調(diào)整到位?；鶞?zhǔn)股調(diào)整完成后再根據(jù)水平、軌距調(diào)整非基準(zhǔn)股的高程和平面位置，確保整修后狀態(tài)接近精調(diào)方案成果。

表4 每組配置測(cè)量?jī)x器、施工機(jī)具

3.5 精調(diào)后復(fù)檢

鋼軌精調(diào)復(fù)檢采取三種方式:一是每次現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整完成后，作業(yè)負(fù)責(zé)人對(duì)作業(yè)區(qū)段采用道尺、弦線常規(guī)手段進(jìn)行回檢;二是采用幾何狀態(tài)測(cè)量?jī)x(絕對(duì)小車或相對(duì)小車)測(cè)量區(qū)段性作業(yè)效果，確保幾何尺寸按方案調(diào)整達(dá)標(biāo)，結(jié)構(gòu)狀態(tài)良好;三是采用綜合檢測(cè)列車，對(duì)軌道幾何狀態(tài)和動(dòng)力學(xué)性能數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)和驗(yàn)證。

4 結(jié)語(yǔ)

無(wú)砟軌道鋼軌精調(diào)應(yīng)充分利用先進(jìn)測(cè)量設(shè)備和軌道檢查車數(shù)據(jù)，經(jīng)充分分析論證后本著“重檢慎修”的原則制定精調(diào)方案。在滿足靜態(tài)和動(dòng)態(tài)檢測(cè)管理指標(biāo)的前提下，控制整修作業(yè)量不宜過(guò)大。在運(yùn)營(yíng)維護(hù)期間，根據(jù)對(duì)結(jié)構(gòu)物的沉降變形觀測(cè)情況和軌檢情況謹(jǐn)慎制定維修計(jì)劃。

［1］中華人民共和國(guó)鐵道部.鐵建設(shè)［2009］674號(hào) 高速鐵路無(wú)砟軌道施工精調(diào)作業(yè)指南［S］.北京:中國(guó)鐵道出版社，2009.

［2］中華人民共和國(guó)鐵道部.鐵集成［2010］166號(hào) 高速鐵路聯(lián)調(diào)聯(lián)試及試運(yùn)行指導(dǎo)意見(jiàn)［S］.北京:中國(guó)鐵道出版社，2009.

［3］王志堅(jiān)，劉彬.武廣鐵路客運(yùn)專線無(wú)砟軌道精調(diào)關(guān)鍵技術(shù)［J］.鐵道建筑，2010(1):1-6.

［4］郎建平，劉千文.自由設(shè)站邊角交會(huì)法在無(wú)砟軌道施工與精調(diào)中的應(yīng)用［J］.鐵道建筑，2010(1):68-70.