劉曉野，夏 銘

(中鐵十一局集團(tuán)滬杭高速鐵路項(xiàng)目經(jīng)理部，浙江嘉興 314510)

1 工程概況

新建滬杭高速鐵路，自上海虹橋站引出，途經(jīng)松江、楓涇、嘉興、桐鄉(xiāng)、海寧、余杭等地至終點(diǎn)杭州東站，正線全長160 km。正線軟土路基共24處/15.528 km，占全線線路長度的10.3%;正線特大橋及中橋17座/137.743 km，占新建正線長度的89.7%。正線全部采用CRTSⅡ型板無砟軌道，約鋪裝CRTSⅡ型板48 234塊。中鐵十一局集團(tuán)有限公司管區(qū)起訖里程為DK103+850～DK135+152，全長31.985 km，管區(qū)內(nèi)設(shè)計(jì)速度為350 km/h。

滬杭高速鐵路CRTSⅡ型板式無砟軌道系統(tǒng)由60 kg/m鋼軌、WJ-8C扣件系統(tǒng)和CRTSⅡ型軌道板組成，軌道精調(diào)主要任務(wù)就是通過調(diào)整WJ-8C扣件系統(tǒng)來保證鋼軌的高平順性，以達(dá)到設(shè)計(jì)時(shí)速要求。

2 軌道精調(diào)施工工藝

2.1 工藝流程

軌道精調(diào)施工工藝流程如圖1所示。

2.2 數(shù)據(jù)采集前施工準(zhǔn)備

正式進(jìn)行軌道數(shù)據(jù)采集之前，必須進(jìn)行CPⅢ控制網(wǎng)復(fù)測、承軌槽編號、軌道板狀態(tài)檢查以及鋪軌后鋼軌狀態(tài)檢查。

CPⅢ控制網(wǎng)要嚴(yán)格按照CPⅢ建網(wǎng)時(shí)的精度要求進(jìn)行復(fù)測，對于點(diǎn)位被破壞或者偏差較大的點(diǎn)，要進(jìn)行重新補(bǔ)點(diǎn)測設(shè)，以保證軌道精調(diào)時(shí)使用的控制網(wǎng)精度符合規(guī)范要求。

圖1 CRTSⅡ型板式無砟軌道精調(diào)施工工藝流程

對每個(gè)承軌槽進(jìn)行編號是為了保證數(shù)據(jù)采集時(shí)采集點(diǎn)位的唯一性，以便后期調(diào)整現(xiàn)場標(biāo)示時(shí)準(zhǔn)確定位。對于CRTSⅡ型軌道板，建議采用板號加上序號的方式進(jìn)行編號，例如L19702301，表示編號為L197023的板上的第1個(gè)承軌槽。

軌道板狀態(tài)檢查主要是檢查板的搭接平順性。板式無砟軌道施工特點(diǎn)就是單板灌注，前后兩板會由于單獨(dú)灌注造成搭接不平順，為防止有超出調(diào)整范圍的板出現(xiàn)，必須在長軌鋪設(shè)前進(jìn)行板的復(fù)測，一旦發(fā)現(xiàn)有超限板及時(shí)返工處理。

長軌鋪設(shè)完畢后，要進(jìn)行鋼軌扣件系統(tǒng)的檢查。包括軌下墊板安裝，彈條扣壓力檢查，標(biāo)準(zhǔn)擋塊安裝檢查，鋼軌焊接頭平順性以及鋼軌本身是否被污染等方面的檢查等，主要是保證當(dāng)前軌道幾何狀態(tài)是穩(wěn)定的，數(shù)據(jù)采集真實(shí)反映了當(dāng)前軌道幾何狀態(tài)，確保調(diào)整方案能夠正確調(diào)整軌道狀態(tài)。

2.3 軌道靜態(tài)數(shù)據(jù)采集

按照精密測量及精調(diào)小車操作規(guī)程，對軌道進(jìn)行精確測量。

測量前，應(yīng)對儀器進(jìn)行校核，全站儀設(shè)站精度應(yīng)滿足X、Y、H值0.7 mm以內(nèi)，特殊地段可控制在1 mm以內(nèi);方向誤差控制在1.0″以內(nèi)，特殊地段可控制在1.4″以內(nèi)。核對設(shè)計(jì)資料，確保設(shè)計(jì)線形等資料輸入正確，重點(diǎn)核對平面曲線要素、變坡點(diǎn)位置、豎曲線要素和曲線超高等。

每站測量長度最大不超過60 m，一站內(nèi)軌道應(yīng)逐根軌枕連續(xù)測量，換站測量時(shí)2次測量搭接不少于5根軌枕長度，以免測量誤差造成錯(cuò)臺。

車站道岔應(yīng)單獨(dú)測量，與兩端線路搭接長度不少于35 m。

2.4 軌道內(nèi)業(yè)調(diào)整適算

2.4.1 分析數(shù)據(jù)，確定調(diào)整區(qū)段

根據(jù)軌檢小車自帶軟件輸出的測量數(shù)據(jù)，對軌道精度和線形分區(qū)段進(jìn)行綜合分析評價(jià)，確定需要調(diào)整的區(qū)段。應(yīng)在數(shù)據(jù)表格中首先生成各參數(shù)的波形圖，對照波形圖來分析找出需要調(diào)整的區(qū)段。

2.4.2 計(jì)算調(diào)整量

采用軌道小車配套軟件進(jìn)行調(diào)整量模擬適算，將軌道各項(xiàng)幾何尺寸全部調(diào)整到允許范圍之內(nèi)，并對軌道線形進(jìn)行優(yōu)化。采用表1所示的適算表進(jìn)行適算。

表1 鋼軌精調(diào)適算 mm

數(shù)據(jù)導(dǎo)出時(shí)如表1所示，導(dǎo)向軌為+1時(shí)，表示為左轉(zhuǎn)曲線，－1時(shí)表示右轉(zhuǎn)曲線，確定導(dǎo)向軌后，按以下的調(diào)整原則進(jìn)行適算。

(1)基本原則:“先軌向，后軌距”，“先高低，后水平”。

(2)軌向調(diào)整:應(yīng)先選定一股鋼軌作為基準(zhǔn)股(直線地段基準(zhǔn)股選取遵從于與之相鄰的沿里程增加方向的曲線的基準(zhǔn)股定義，曲線地段如果是右轉(zhuǎn)曲線則選擇左股，反之對應(yīng))，對基準(zhǔn)股鋼軌方向進(jìn)行精確調(diào)整，短波(30 m)2 mm合格率100%，1 mm合格率≮96%;長波(300 m)10 mm合格率100%;線形平順，無突變，無周期性小幅振蕩。

在適算表中，對于軌向，不論左右軌，右偏為正。

(3)軌距調(diào)整，固定基準(zhǔn)股鋼軌，調(diào)整另一股鋼軌，軌距精度控制:±2 mm合格率100%，±1 mm合格率≮96%，軌距變化率≯1.5‰;該股鋼軌方向線形應(yīng)平順，無突變，無周期性小幅振蕩。

軌距偏差等于設(shè)計(jì)減實(shí)測，大為負(fù)，小為正。

(4)高低調(diào)整，應(yīng)先選定一股鋼軌為基準(zhǔn)股(直線地段基準(zhǔn)股選取遵從于與之相鄰的沿里程增加方向的曲線的基準(zhǔn)股定義，曲線地段如果是右轉(zhuǎn)曲線則選擇右股，反之對應(yīng))，對基準(zhǔn)股鋼軌高低進(jìn)行精確調(diào)整，短波(30 m)2 mm合格率100%，1 mm合格率≮96%;長波(300 m)10 mm合格率100%;線形平順，無突變，無周期性小幅振蕩。

高低偏差等于設(shè)計(jì)減實(shí)測，高為負(fù)，低為正。

(5)水平調(diào)整，固定基準(zhǔn)股鋼軌，調(diào)整另一股鋼軌高低，校核水平精度，1 mm合格率100%;水平變化率，相鄰兩根軌枕≯1 mm，間隔3根軌枕≯2 mm;該股鋼軌高低線形應(yīng)平順，無突變，無周期性小幅振蕩。

適算平順性允許偏差見表2。

表2 適算平順性允許偏差 mm

2.4.3 形成調(diào)整量表

對計(jì)算的調(diào)整量進(jìn)行核對優(yōu)化后形成正式“調(diào)整量表”，用于現(xiàn)場調(diào)整。此表需要保證現(xiàn)場人員順利找到需調(diào)整的那根軌枕，因此需要按照軌枕編號將每根軌枕的測量編號與現(xiàn)場編號對應(yīng)上。通過調(diào)整量表，就可以統(tǒng)計(jì)所需的各種調(diào)整件及現(xiàn)場標(biāo)示。形成的調(diào)整量表見表3。

表3 軌道精調(diào)現(xiàn)場調(diào)整量 mm

2.5 軌道調(diào)整量標(biāo)示及調(diào)整

按照給出的調(diào)整量數(shù)據(jù)找到相對應(yīng)的軌枕，進(jìn)行標(biāo)示。左右股鋼軌橫向移動處，在軌面標(biāo)出移動量并在旁邊用箭頭標(biāo)明移動方向。左右股鋼軌高低調(diào)整時(shí)在鋼軌軌腰標(biāo)出高低調(diào)整量。

根據(jù)現(xiàn)場的標(biāo)示，把調(diào)整件準(zhǔn)確無誤地?cái)[放在承軌臺擋肩的兩側(cè)。調(diào)整件擺放要有專人復(fù)核，擺放要整齊，以便于更換。

施工人員采用雙頭螺桿緊固器或扳手逐一將扣件松開。軌溫在設(shè)計(jì)鎖定溫度±20℃范圍內(nèi)，可連續(xù)松開扣件數(shù)量不大于5根承軌臺;軌溫超出鎖定軌溫20～30℃時(shí)，可松開單個(gè)承軌臺扣件進(jìn)行調(diào)整。

扣件松開后，施工人員將扣件逐一拆開，擺放整齊，螺桿不要直接放在道床板上，應(yīng)對螺桿進(jìn)行保護(hù)，以免螺桿被污染?？奂痖_以后，把標(biāo)準(zhǔn)件統(tǒng)一放在線間，對承軌臺上的雜物進(jìn)行清理，并避免雜物進(jìn)入螺栓孔內(nèi);更換軌墊時(shí)，先由工人用撬杠抬升鋼軌，取出標(biāo)準(zhǔn)件并清理承軌槽;清理完畢后，將調(diào)整件逐一安裝到位。

調(diào)整件安裝完后，施工人員使用雙頭螺桿緊固器或扳手按照要求將扣件鎖緊，達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

用塞尺進(jìn)行扣件空隙及更換型號的復(fù)查，確保準(zhǔn)確。如發(fā)現(xiàn)不符合要求的扣件，首先檢查其位置是否在軌頭焊縫處(有的焊縫不平順)，如果不是，用撬杠往縫隙大的方向撥鋼軌，如有必要，可以將軌距擋塊換成異型組合;相反，通知鋪軌單位對焊縫進(jìn)行處理。如果軌底與軌墊間的縫隙不滿足要求，先檢查其是否在鋼軌焊縫處，如果是，就通知鋪軌單位對焊縫進(jìn)行處理，相反，就更換成合適的軌墊。

把換下來的標(biāo)準(zhǔn)件分類整理，軌距擋塊用綁扎帶按每串20個(gè)穿綁起來，軌墊按每摞20個(gè)用封箱膠帶或綁扎帶捆起來。所有換下來的標(biāo)準(zhǔn)件集中放在線間，等下班收工時(shí)再帶出線外，分類放在指定的位置，做到工完場清。

2.6 軌道幾何狀態(tài)復(fù)測

第1遍軌道調(diào)整完畢后，需要進(jìn)行軌道幾何狀態(tài)的復(fù)測，主要是對本次調(diào)整效果進(jìn)行檢查，復(fù)測前同樣要進(jìn)行本文2.2項(xiàng)的檢查工作。

2.7 軌道動態(tài)調(diào)整

一般在靜態(tài)調(diào)整2～3遍后，就開始進(jìn)行軌道動態(tài)檢測調(diào)整。動態(tài)調(diào)整不同于靜態(tài)調(diào)整的主要是數(shù)據(jù)采集的方式及數(shù)據(jù)分析方式。

2.7.1 動檢數(shù)據(jù)分析

(1)檢測標(biāo)準(zhǔn)。正線采用300 km/h≤V≤350 km/h動態(tài)管理標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測，側(cè)線采用V≤120 km/h動態(tài)管理標(biāo)準(zhǔn)，軌道動態(tài)管理標(biāo)準(zhǔn)見表4。

表4 軌道動態(tài)管理標(biāo)準(zhǔn)

(2)軌道檢測報(bào)告，主要有:軌道Ⅰ級～Ⅳ級超限報(bào)告表、公里小結(jié)報(bào)告表、區(qū)段總結(jié)報(bào)告表等，主要關(guān)注超限地段。

2.7.2 分析軌道檢測波形圖

重點(diǎn)做好以下分析:

(1)據(jù)軌道Ⅰ級～Ⅳ級超限報(bào)告表，在波形圖中確定準(zhǔn)確里程范圍，便于現(xiàn)場查找和檢查核對;

(2)長波不平順(含臨界Ⅰ級超限);

(3)波形突變點(diǎn)(含臨界Ⅰ級超限);

(4)連續(xù)多波不平順(含臨界Ⅰ級超限);

(5)軌向、水平逆向復(fù)合不平順(含臨界Ⅰ級超限)。

2.7.3 分析軌道動力學(xué)檢測報(bào)告

(1)檢測和評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(表5)

(2)分析檢測報(bào)告

重點(diǎn)分析軌道缺陷分布情況，與軌道檢測的不平順信息之間是否有關(guān)系，與前階段檢測是否重復(fù)出現(xiàn)等。

表5 軌道動力學(xué)檢測和評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

2.7.4 其他需要注意分析方面

分析動檢車載添乘儀報(bào)警數(shù)據(jù)，明顯感覺晃車處所以及TQI值大的區(qū)段。

2.8 現(xiàn)場核對檢查

現(xiàn)場檢查的主要工具:軌道小車、道尺、弦線、1 m直鋼尺、塞尺等。

2.8.1 局部短波(波長1～10 m)不平順的檢查

檢查項(xiàng)目:軌道檢測車檢測報(bào)告中Ⅰ級及以上偏差處所，波形圖中的突變點(diǎn)，動力學(xué)檢測報(bào)告中的減載率、脫軌系數(shù)、軌道橫向力超標(biāo)處所。

檢查工具:主要采用道尺、弦線、1 m直鋼尺、塞尺等。

檢查范圍:對軌道缺陷里程前后各50 m范圍內(nèi)進(jìn)行全面檢查(必要時(shí)可適當(dāng)擴(kuò)大檢查范圍)。

首先必須對區(qū)段范圍內(nèi)的扣件、墊板進(jìn)行全面檢查，確認(rèn)無異常再開始軌道幾何尺寸檢查。

軌向:用10、20 m弦線檢查鋼軌，逐根軌枕連續(xù)測量;

軌距:用軌距尺檢查，逐根軌枕連續(xù)測量;在找出問題區(qū)段后，配合弦線確定要調(diào)整的軌道。

水平:用軌距尺檢查，逐根軌枕連續(xù)測量;

三角坑(基長2.5 m):根據(jù)水平測量值，每隔3根軌枕計(jì)算水平變化率;用塞尺檢查鋼軌底下是否有縫隙。

高低:用小車進(jìn)行測量或者用10 m弦線檢查，逐根軌枕連續(xù)測量;

焊縫:用1 m直鋼尺檢查，塞尺測量鋼軌頂面、工作邊和圓弧面，檢查所有焊接接頭。

針對動力學(xué)檢測報(bào)告的檢查要點(diǎn)如下:

減載率:重點(diǎn)檢查焊縫平順度，扣件、墊板狀況，多為焊縫平順度不良造成;

脫軌系數(shù):重點(diǎn)檢查扣件、墊板狀況;

軌道橫向力:重點(diǎn)檢查軌向、水平，多為軌向和水平的復(fù)合不平順的疊加所致，可以結(jié)合波形圖一并檢查分析，同樣還應(yīng)重點(diǎn)檢查扣件、墊板密貼狀況。

TQI:主要用小車測量，在測量完之后適算過程中，結(jié)合軌檢車的報(bào)告，分析影響TQI偏大的項(xiàng)目，重點(diǎn)予以適算。

對靜態(tài)檢查數(shù)據(jù)要做好詳細(xì)記錄，并認(rèn)真分析，如確認(rèn)已經(jīng)找到真實(shí)缺陷地點(diǎn)，則可以據(jù)此進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)整，否則，應(yīng)繼續(xù)擴(kuò)大檢查范圍，繼續(xù)檢查，直至找到為止。

2.8.2 長波不平順的檢查

根據(jù)軌道檢測車檢測報(bào)告和波形圖分析的軌向、高低長波(波長70 m)不平順，采用軌道小車在波峰或波谷里程前后各150 m范圍內(nèi)進(jìn)行測量。

2.8.3 連續(xù)短波不平順的檢查

根據(jù)軌檢車波形圖分析，軌向、高低存在的連續(xù)短波不平順(波幅1.5～4 mm，波長6～9 m)，可以采用軌檢小車測量，也可以采用人工拉弦線的方法進(jìn)行測量。

2.9 確定調(diào)整方案

2.9.1 短波不平順的調(diào)整

根據(jù)現(xiàn)場檢查、測量情況可以當(dāng)即制定調(diào)整方案，形成調(diào)整量表。

2.9.2 長波不平順的調(diào)整

根據(jù)軌道小車測量情況，對軌道超限指標(biāo)進(jìn)行調(diào)整，并對線形進(jìn)行合理優(yōu)化后形成調(diào)整量計(jì)算表，其程序及要求等同于軌道靜態(tài)調(diào)整。

3 影響精調(diào)效果的主要因素及解決方案

CRTSⅡ型板式無砟軌道這種結(jié)構(gòu)形式影響軌道精調(diào)效果的主要因素分2個(gè)方面:一個(gè)是軌道板在砂漿灌注過程中軌道板本身偏移量較大，影響軌道平順性;另一個(gè)方面是扣件系統(tǒng)安裝和鋼軌安裝沒有嚴(yán)格按照施工要求執(zhí)行，造成軌道不平順。

對于軌道板自身偏差較大超出扣件系統(tǒng)調(diào)整范圍的，在鋪軌前進(jìn)行揭板重新灌注，檢查返工后板的搭接平順性。

對于扣件系統(tǒng)和鋼軌安裝問題，主要檢查以下5個(gè)方面。

(1)鋼軌:全面查看，應(yīng)無污染、無低塌、無掉塊、無硬彎等缺陷;

(2)扣件:應(yīng)安裝正確，無缺少、無損壞、無污染，扭力矩達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，彈條中部前端下頦與軌距塊間隙≯0.5 mm，軌底外側(cè)邊緣與軌距塊間隙≯0.5 mm，軌枕擋肩與軌距塊間隙≯0.3 mm;全面查看，重點(diǎn)抽查，每千米連續(xù)抽查100套;

(3)墊板:應(yīng)安裝正確，無缺少、無損壞、無偏斜、無污染、無空吊(間隙≯0.3 mm);全面查看，重點(diǎn)抽查，每千米連續(xù)抽查100處;

(4)焊縫:全部檢查，主要測量焊縫平順性，頂面0～+0.2 mm，工作邊 0～－0.2 mm，圓弧面 0～－0.2 mm;

(5)軌道板:清理干凈扣件內(nèi)部、承軌槽內(nèi)混凝土殘留雜質(zhì)、灰塵。

4 結(jié)語

結(jié)合滬杭高速鐵路CRTSⅡ型板式無砟軌道精調(diào)的施工，對高速鐵路軌道精調(diào)技術(shù)進(jìn)行了探討，經(jīng)過工程的實(shí)踐證明本工程技術(shù)實(shí)施效果良好，按照本施工技術(shù)執(zhí)行精調(diào)的高速鐵路軌道能夠達(dá)到350 km/h的設(shè)計(jì)要求，能對其他類似工程起到借鑒作用。

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