單世杰 董慧

南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 江蘇 南京 210031

近些年來(lái)，我國(guó)交通運(yùn)輸體系隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而不斷完善，其中高速鐵路作為交通運(yùn)輸體系的重要組成部分，近些年來(lái)已經(jīng)建成了四通八達(dá)的高速鐵路交通網(wǎng)，極大地促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。高速鐵路在運(yùn)行中，具有快速、舒適、安全、準(zhǔn)點(diǎn)率和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)高等特點(diǎn)，這就要求線路應(yīng)滿(mǎn)足高平順性的條件，而利用高速鐵路精調(diào)技術(shù)可以完成這一目標(biāo)。高速鐵路軌道施工精度有誤，輕者影響列車(chē)的運(yùn)行速度和舒適度，重則可能出現(xiàn)嚴(yán)重交通事故而帶來(lái)不可估量的損失。因此，在高速鐵路建設(shè)實(shí)踐中，軌道的精測(cè)精調(diào)是關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，在此過(guò)程中應(yīng)注重?zé)o砟軌道精調(diào)技術(shù)的有效應(yīng)用，大幅度提升施工精度和質(zhì)量，才能為高速列車(chē)安全、平穩(wěn)運(yùn)行提供保障。

1.無(wú)砟軌道的優(yōu)勢(shì)與要求概述

無(wú)砟軌道指的是采用混凝土、瀝青混合物等形成的整體道床替代散粒碎石道床的軌道結(jié)構(gòu)。相比傳統(tǒng)有砟軌道來(lái)說(shuō)，其突出優(yōu)勢(shì)集中體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性高、平穩(wěn)性好，避免了列車(chē)在高速運(yùn)行過(guò)程中帶起大量道砟向四周飛射，能夠確保列車(chē)高速安全、平穩(wěn)運(yùn)行的同時(shí)，有利于減少環(huán)境污染[1]。同時(shí)，在結(jié)構(gòu)耐久性方面，無(wú)砟軌道的性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于有砟軌道，并且在建成投入使用之后不需要進(jìn)行大量維修工作，這使得其發(fā)展成為我國(guó)當(dāng)前高速鐵路建設(shè)中常用軌道結(jié)構(gòu)。此外，高速鐵路建設(shè)中運(yùn)用無(wú)砟軌道，關(guān)鍵在于保證高速鐵路軌道的平順性，在實(shí)踐中應(yīng)采用專(zhuān)業(yè)的測(cè)量?jī)x器來(lái)獲取，要求各項(xiàng)指標(biāo)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和安全規(guī)范相符，才能為高速鐵路安全、平穩(wěn)運(yùn)行提供保障[2]。

2.高速鐵路軌道精調(diào)的基本內(nèi)容分析

高速鐵路軌道精調(diào)工作的目的在于保證高速列車(chē)高速平穩(wěn)、安全運(yùn)行，在工作實(shí)踐中，軌道精調(diào)工作需要按照一定的原則進(jìn)行作業(yè)，如先整體、后局部；先高低、后水平等，工作方式是借助軌道幾何狀態(tài)測(cè)量?jī)x對(duì)線路進(jìn)行局部、微小的軌道幾何狀態(tài)的調(diào)整。通常來(lái)說(shuō)，高速鐵路軌道精調(diào)可分為兩部分，一是動(dòng)態(tài)調(diào)整；二是靜態(tài)調(diào)整[3]。但是在速鐵路軌道精調(diào)工作中，常見(jiàn)方式是靜態(tài)調(diào)整。所謂“靜態(tài)調(diào)整”，指的是在鐵路軌道網(wǎng)絡(luò)聯(lián)合調(diào)試之前，采集軌道的靜態(tài)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)有效分析和處理工作，以明確軌道是否存在各類(lèi)缺陷狀態(tài)，據(jù)此制定出調(diào)整方案，對(duì)鐵路軌道進(jìn)行優(yōu)化處理。鐵路軌道的聯(lián)合測(cè)試往往要在建立在靜態(tài)調(diào)整符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的情況下實(shí)施[4]。而鐵路軌道動(dòng)態(tài)調(diào)整則是根據(jù)聯(lián)合調(diào)試中采集的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)鐵路軌道的異常狀態(tài)，后利用軌道幾何狀態(tài)測(cè)量?jī)x對(duì)異常狀態(tài)的發(fā)生區(qū)域進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并將采集數(shù)據(jù)與靜態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，以便采取有效措施來(lái)消除異常情況。通過(guò)軌道的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)調(diào)整，可大幅度提升鐵路軌道的平順性，以滿(mǎn)足高速列車(chē)安全、平穩(wěn)運(yùn)行的具體要求。

3.高速鐵路無(wú)砟軌道精調(diào)技術(shù)應(yīng)用分析

在高速鐵路無(wú)砟軌道鋪設(shè)過(guò)程中，為提高其平順性，確保高速列車(chē)平穩(wěn)、安全運(yùn)行，施工單位應(yīng)展開(kāi)有效的軌道精調(diào)工作，具體包括靜態(tài)精調(diào)和動(dòng)態(tài)精調(diào)兩個(gè)過(guò)程，其中精調(diào)調(diào)整為主要過(guò)程，具體如下：

3.1 前期準(zhǔn)備工作

在高速鐵路無(wú)砟軌道精調(diào)工作正式展開(kāi)之前，需要進(jìn)行一系列的準(zhǔn)備工作，總結(jié)包括以下幾項(xiàng)：一是需要全面檢查軌道線路資料的完整性和準(zhǔn)確性，具體包括軌道的超高值、曲線等技術(shù)參數(shù)[5]。二是專(zhuān)業(yè)的軌道線路評(píng)估單位進(jìn)行CPⅢ控制網(wǎng)復(fù)測(cè)成果評(píng)估，待確定其符合要求才能進(jìn)行后續(xù)精調(diào)工作。三是對(duì)各類(lèi)儀器設(shè)備進(jìn)行檢查，具體包括設(shè)備數(shù)量、工作狀態(tài)等，并對(duì)檢測(cè)儀器進(jìn)行精度校準(zhǔn)，以確保測(cè)量精度與工作標(biāo)準(zhǔn)相符。不僅如此，還要考慮各類(lèi)儀器的設(shè)備適應(yīng)性，確保其在實(shí)踐應(yīng)用中能夠保持良好的穩(wěn)定性。四是檢查軌道的物理狀態(tài)，如鋼軌、焊縫等狀態(tài)，并對(duì)檢查中發(fā)現(xiàn)的缺陷進(jìn)行標(biāo)記，由專(zhuān)人負(fù)責(zé)處理。五是從事高速鐵路無(wú)砟軌道精調(diào)工作的人員必須全體執(zhí)證上崗，結(jié)合工作內(nèi)容和工作人員的特長(zhǎng)進(jìn)行合理的工作分工，并落實(shí)具體責(zé)任[5]。

3.2 靜態(tài)精調(diào)

靜態(tài)精調(diào)內(nèi)容主要包括軌道高低變化率、軌向、軌距等，旨在保證軌道的線性條件滿(mǎn)足當(dāng)前列車(chē)高速、平穩(wěn)行駛的具體要求。在實(shí)踐操作中的具體步驟為控制網(wǎng)復(fù)測(cè)、靜態(tài)測(cè)量、平順度模擬、調(diào)整等，具體如下：

3.2.1 控制網(wǎng)復(fù)測(cè)

在高速鐵路建設(shè)過(guò)程中，控制網(wǎng)建設(shè)是重要內(nèi)容之一，其在實(shí)踐中往往會(huì)受到諸多因素的影響，如鐵路結(jié)構(gòu)物不均勻沉降、溫度變化等，使得控制網(wǎng)在建設(shè)期間的精度控制具有一定的難度，容易出現(xiàn)較大的精度誤差而不利于列車(chē)高速、平穩(wěn)運(yùn)行。因此在高速鐵路靜態(tài)精調(diào)時(shí)，復(fù)測(cè)和評(píng)估控制網(wǎng)是第一步工作，檢查高程測(cè)點(diǎn)是否處于良好狀態(tài)中。此過(guò)程主要借助全站儀來(lái)實(shí)現(xiàn)，記錄發(fā)生松動(dòng)、損壞或者埋設(shè)位置錯(cuò)位的標(biāo)志，并復(fù)測(cè)與遠(yuǎn)側(cè)相同的高等級(jí)控制點(diǎn)。在測(cè)量過(guò)程中，相關(guān)工作人員需要檢查并確保全站儀的定位精度，為保證后續(xù)測(cè)量精度提供保障。針對(duì)連續(xù)軌道板帶的定向操作，應(yīng)設(shè)置6到8個(gè)控制點(diǎn)作為基準(zhǔn)，其中第1個(gè)和第2個(gè)控制點(diǎn)的設(shè)置，要按照人工找準(zhǔn)方式進(jìn)行作業(yè)，其他基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)以第1個(gè)和第2個(gè)為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)來(lái)精確計(jì)算軌道板帶的定向參數(shù)，系統(tǒng)設(shè)站完成。在測(cè)量工作結(jié)束之后，若測(cè)得數(shù)值超過(guò)配置文件的規(guī)定誤差范圍時(shí)，需要重新進(jìn)行規(guī)范的測(cè)量工作，或者探尋數(shù)值超誤差范圍的原因。

3.2.2 靜態(tài)測(cè)量

在靜態(tài)測(cè)量過(guò)程中，主要是軌檢小車(chē)完成擋塊、鋼軌等靜態(tài)數(shù)據(jù)的測(cè)量和收集工作，并利用軟件確定擋塊、軌墊板材的規(guī)格參數(shù)，后嚴(yán)格按照軌枕編號(hào)來(lái)依次完成軌道鎖緊操作。在此過(guò)程的施工流程為散放擋塊、軌墊板、松開(kāi)扣件、組件安裝、軌道鎖緊操作。

3.2.3 平順度模擬和調(diào)整

平順度調(diào)整是整個(gè)高速鐵路無(wú)砟軌道靜態(tài)精調(diào)工作中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，其工作精度直接影響列車(chē)高速運(yùn)行的安全性和平穩(wěn)性。在開(kāi)展平順度調(diào)整工作之前，需要收集當(dāng)前軌道的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，并軟件進(jìn)行變化模擬，后根據(jù)模擬狀況來(lái)采取小步微調(diào)方式進(jìn)行調(diào)整。如在調(diào)整過(guò)程中，若遇到硬點(diǎn)問(wèn)題，可由硬點(diǎn)位置向兩側(cè)進(jìn)行平順處理；若水平出現(xiàn)超高現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)采取擋塊更換，縮小距離方式來(lái)進(jìn)行平順處理。值得注意是在軌道平順度調(diào)整過(guò)程中，需要嚴(yán)格控制緩和曲線銜接的直接軌道端和曲線高股同側(cè)鋼軌的高程，確保其高程在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，才能保證整個(gè)高速鐵路無(wú)砟軌道的平順度，進(jìn)而為列車(chē)高速、平穩(wěn)運(yùn)行提供保障。

3.3 動(dòng)態(tài)精調(diào)

動(dòng)態(tài)精調(diào)考慮的是軌道實(shí)際運(yùn)行中受到力學(xué)作用而發(fā)生逆行復(fù)合不平順、波形漸變的問(wèn)題。因此，在動(dòng)態(tài)精調(diào)工作過(guò)程中，若檢查發(fā)現(xiàn)局部短波不平順問(wèn)題，應(yīng)對(duì)檢查到的突變點(diǎn)、減載率、脫軌系數(shù)等指標(biāo)進(jìn)行綜合分析，此過(guò)程即為軌道局部缺陷調(diào)整過(guò)程，可讓軌道與輪軌之間的精度符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，從而確保軌道的平順度和安全舒適度符合列車(chē)高速、平穩(wěn)行駛的具體要求。另外，在動(dòng)態(tài)精調(diào)時(shí)，需要結(jié)合正線和測(cè)線要求來(lái)進(jìn)行檢測(cè)作業(yè)，通常是正線采用每小時(shí)300千米到350千米的動(dòng)態(tài)管理標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)；測(cè)線采用每小時(shí)120千米的動(dòng)態(tài)管理標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)。鑒于無(wú)砟軌道動(dòng)態(tài)精調(diào)需要考慮動(dòng)態(tài)管理標(biāo)準(zhǔn)、動(dòng)力學(xué)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)等因素，這要求在檢測(cè)過(guò)程中確保檢測(cè)數(shù)據(jù)的精確度。

4.結(jié)語(yǔ)

在高速鐵路建設(shè)中，軌道鋪設(shè)是重要一環(huán)節(jié)，其施工質(zhì)量對(duì)高速鐵路安全運(yùn)行和平穩(wěn)度有著深遠(yuǎn)影響。無(wú)砟軌道作為先進(jìn)的軌道結(jié)構(gòu)運(yùn)用在高速鐵路施工中，可極大地提升我國(guó)高速鐵路運(yùn)行速度和安全性。但是列車(chē)高速運(yùn)行對(duì)軌道平順度和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性都有較高的要求。因此，在高速鐵路無(wú)砟軌道鋪設(shè)過(guò)程中，應(yīng)注重?zé)o砟軌道精調(diào)技術(shù)的有效應(yīng)用，為高速列車(chē)安全、平穩(wěn)運(yùn)行提供技術(shù)支持。然而當(dāng)前我國(guó)高速鐵路無(wú)砟軌道精調(diào)技術(shù)應(yīng)用尚不成熟，這要求施工單位在利用無(wú)砟軌道精調(diào)技術(shù)進(jìn)行軌道精調(diào)作業(yè)時(shí)，明確技術(shù)操作要點(diǎn)，具體包括以下幾點(diǎn)：

（1）全站儀作為精度測(cè)量的主要設(shè)備，應(yīng)在開(kāi)展測(cè)量工作之前，對(duì)其精度進(jìn)行必要的校驗(yàn)和校準(zhǔn)，以避免設(shè)備精度問(wèn)題而影響測(cè)量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度。

（2）精調(diào)作業(yè)本身是一項(xiàng)周期長(zhǎng)的系統(tǒng)工作，每一個(gè)數(shù)據(jù)會(huì)對(duì)整個(gè)精調(diào)工作產(chǎn)生影響。因此，在精調(diào)作業(yè)過(guò)程中，要求每日復(fù)查和校對(duì)精調(diào)系統(tǒng)中的記錄文件，確保其誤差在設(shè)定值范圍內(nèi)，若出現(xiàn)超出設(shè)定值范圍內(nèi)的情況，應(yīng)及時(shí)上報(bào)并進(jìn)行調(diào)整。

（3）在精調(diào)過(guò)程中容易受到外力作用而出現(xiàn)偏差，如有人踩踏板而導(dǎo)致孔梁與其他施工出現(xiàn)振動(dòng)現(xiàn)象，這些問(wèn)題應(yīng)在現(xiàn)象禁止出現(xiàn)。

（4）構(gòu)建高素質(zhì)專(zhuān)業(yè)施工隊(duì)伍，全體工作人員必須持證上崗，并在上崗前要進(jìn)行必要的崗前培訓(xùn)和考核，以確保全體工作人員的能力和素質(zhì)符合作業(yè)要求，確保其能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)各類(lèi)儀器的規(guī)范操作。

總之，做好以上工作，才能不斷提高高速鐵路無(wú)砟軌道精調(diào)技術(shù)實(shí)施效果，從而有效提高鐵路無(wú)砟軌道的平順度，為列車(chē)高速、安全、平穩(wěn)運(yùn)行提供保障，進(jìn)而為我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展提供支持。