■徐其學(xué) ■中鐵十一局五公司,重慶 400037
合福高鐵從京滬高鐵安徽蚌埠站引出,經(jīng)合肥、黃山、上饒、武夷山、南平至福州,按時(shí)速350千米/h、雙線電氣化標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),是第一條貫穿我國南北的高速鐵路大通道。從合肥至武夷山段全長582千米.全線采用雙塊式軌枕無砟軌道。為滿足軌道的高平順性和強(qiáng)固定性,線路必須具備非常準(zhǔn)確的幾何線形參數(shù),誤差必須保持在毫米級,為保證建成的高速鐵路具有高平順性,在軌道灌漿澆注前,必須經(jīng)過精調(diào)環(huán)節(jié),它是保證高速鐵路軌道靜態(tài)幾何參數(shù)的最重要環(huán)節(jié),若精調(diào)達(dá)不到要求,則建成的鐵路要拆除返工,會(huì)造成很大浪費(fèi),無砟軌道在鋪設(shè)施工過程中就如何進(jìn)行測量、控制軌道的精度已成為關(guān)鍵技術(shù)。
雙塊式無砟軌道是將雙塊式軌枕用工具軌組裝成軌排,以現(xiàn)場澆筑混凝土方式將軌枕澆入連續(xù)均勻的鋼筋混凝土道床內(nèi),形成無砟軌道道床板,在無砟軌道道床板養(yǎng)護(hù)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后鋪設(shè)500米長,焊長鋼軌,然后進(jìn)行長鋼軌工地焊接成無縫線路,在設(shè)計(jì)規(guī)定的鎖定軌溫條件下進(jìn)行無縫線路鎖定形成無縫線路無砟軌道。
軌排精調(diào)就是采用客運(yùn)專線軌道幾何狀態(tài)測量儀(以下簡稱“精測小車”,精測小車實(shí)際上是具有多種功能的混合測量系統(tǒng),它集鐵路軌道集合形狀測量(相對測量)和周圍環(huán)境測量(絕對測量)于一體的高速鐵路精密測量設(shè)備,是現(xiàn)代精密測量技術(shù)、自動(dòng)的傳感器等機(jī)械設(shè)備和工程實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合的產(chǎn)物。使用高速鐵路測量精密測量小車對鐵路軌道進(jìn)行施工調(diào)整、線路測量和竣工驗(yàn)收等,是當(dāng)代鐵路測量技術(shù)和方法的重要變革。為測量與操作指示進(jìn)行軌道精調(diào)作業(yè),通過調(diào)節(jié)螺栓由人工微調(diào)實(shí)現(xiàn)軌道的精確定位,經(jīng)過精調(diào)后的軌道位置誤差:軌距允許偏差±1毫米,變化率小于1/1500;軌向允許偏差2毫米;高低偏差允許2毫米;軌面高程允許偏差2毫米;軌道中線應(yīng)小于2毫米。
采用龍門吊散枕,從軌枕垛一次抓取一組4根軌枕,將軌枕放置在鋼管或墊木上,將間距調(diào)整到設(shè)計(jì)軌枕間距。對照標(biāo)定的軌枕邊線,人工配合將軌枕均勻散布,通過軌排法線方向控制點(diǎn)的橫向連線定出軌枕在線路方向的縱向位置,通過在軌排兩端軌排中線位置點(diǎn)連線定出軌枕的橫向位置,將軌枕調(diào)整就位。軌枕兩端牽線,控制軌枕端頭齊整,將混凝土枕表面清理干凈。軌枕按照間距650毫米擺放整齊、平穩(wěn)??刂葡噜弮山M軌排的間距,以減少軌枕調(diào)整工作量。
調(diào)整原則:“先軌向、后軌距,先高低、后水平”,優(yōu)先保證參考軌的平順性,另外一股鋼軌通過軌距和水平(可利用軌道尺)向參考軌靠齊。
線路平縱斷面資料和CPⅢ數(shù)據(jù)錄入,經(jīng)復(fù)核無誤后方可用于軌道測量。軌枕編號(hào):雙塊式無砟軌道地段軌枕編號(hào)采用“CPⅢ點(diǎn)號(hào)+軌枕號(hào)”的方式,以左側(cè)CPIII為基準(zhǔn)在兩CPⅢ點(diǎn)之間軌枕沿里程增加方向獨(dú)立連續(xù)編號(hào)(軌枕號(hào)為三位數(shù),第一根軌枕編號(hào)為“001”)方便記憶;現(xiàn)場測量環(huán)境滿足要求情況下進(jìn)行全站儀定位及設(shè)站,應(yīng)置于軌道左側(cè)鋼軌處,與檢軌小車固定段呈直線。采用自由設(shè)站邊角交匯法定位。若個(gè)別CPⅢ點(diǎn)精度不滿足要求時(shí),該CPⅢ點(diǎn)不參與平差計(jì)算。每站參與平差的CPⅢ點(diǎn)應(yīng)不少于6個(gè);設(shè)站精度要求:三維坐標(biāo)不大于0.7毫米,方向不大于2″即可,否則重新設(shè)置,換站時(shí),相鄰兩站間應(yīng)交叉觀測不少于4個(gè)CPⅢ控制點(diǎn),以保證精度穩(wěn)定。軌道小車與全站儀最小距離不應(yīng)小于5米,最大距離不宜超過60米,一個(gè)測站之內(nèi)逐個(gè)承軌臺(tái)連續(xù)測量。更換測站后,應(yīng)搭接上一個(gè)區(qū)域不少于10根軌枕。搭接精度不得超過2毫米,進(jìn)行順接處理。同一段軌道盡可能采用同一臺(tái)或同型號(hào)的儀器測量。
2.3.1 粗調(diào)
軌排調(diào)整包括軌排粗調(diào)與精調(diào),軌排粗調(diào)主要是便于進(jìn)行軌排精調(diào),為精調(diào)做準(zhǔn)備。粗調(diào)軌排應(yīng)遵守先高程后方向,高程誤差寧低勿高,中線誤差越小越好的原則。計(jì)算調(diào)整量、軌道調(diào)整。高程控制,根據(jù)每5米一對模板放樣點(diǎn)的實(shí)測地面高程減去該處設(shè)計(jì)軌面高程,算出該點(diǎn)的差值及起道量作為高程控制的依據(jù)。在每5米點(diǎn)處將道尺一端放在基本軌的軌面上,另一端緊貼在豎立的3米鋼尺上,并隨時(shí)保證道尺處于水平狀態(tài),使用均勻布置的起道機(jī),將軌排依次均勻頂起,當(dāng)鋼尺上的讀數(shù)接近起道量時(shí)停止起道,一般起道量略低2~3毫米為宜。然后利用道尺的軌距、超高對另一股鋼軌進(jìn)行調(diào)整到位。軌道方向的控制,利用1435毫米軌距將軌道方尺分中,并將垂球一端固定在分中線處;另一端自由下垂找線路投影中心點(diǎn),將起道機(jī)安裝在軌腰側(cè)面頂推軌道,當(dāng)垂球中心與線路中線重合時(shí)重新調(diào)節(jié)螺桿并使之受力,然后拆除起道機(jī)。
重復(fù)測量,確認(rèn)軌排定位,使軌道的水平、方向、高低、軌距和外軌超高等,盡可能的滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求,必要時(shí)再次進(jìn)行調(diào)整。經(jīng)過粗調(diào)的軌排不能承受重載,同時(shí)避免受到外力的碰撞。軌頂標(biāo)高允許偏差為0~-5毫米。逐點(diǎn)調(diào)整的軌道中線位置允許偏差±5毫米。以便于軌排精調(diào)。
2.3.2 軌排精調(diào)
精調(diào)的核心環(huán)節(jié)是基于CPⅢ“后方交會(huì)”網(wǎng)的精密定軌測量,就是采用全站儀自由重疊設(shè)站,該方法的基本原理通過相鄰測站重疊觀測多個(gè)CPⅢ控制點(diǎn)獲得測站間的強(qiáng)相關(guān)性,從而削弱起算數(shù)據(jù)誤差對測站相對精度的影響,最終獲得極高的相鄰測站相對精度,然后采用普通的極坐標(biāo)法測設(shè)軌道位置。軌排精調(diào)是道床板混凝土施工前的最后一道工序,也是道床板線性及高程控制的最關(guān)鍵的技術(shù)工作,因此,要充分予以重視。軌排精調(diào)的GEDO軌檢小車,通過全站儀與小車固定端的棱鏡,將軌排高程、方向水平偏位等數(shù)據(jù)顯示在測量手簿上,再用調(diào)整螺桿調(diào)節(jié)器的方法,反復(fù)測調(diào),最終使軌排線形滿足設(shè)計(jì)要求。
(1)軌排檢查:為保證精調(diào)效率,精調(diào)前由技術(shù)人員對已完成好鋼筋、模板、工具軌排以及綜合接地再次進(jìn)行檢查驗(yàn)收,不合格的立即整改,確認(rèn)全部合格后進(jìn)入精調(diào)階段。
(2)測量前對儀器的檢校,在開始測量前應(yīng)對全站儀和軌檢小車進(jìn)行常規(guī)的檢校。
(3)確定全站儀坐標(biāo):徠卡1201+或天寶S8、S6全站儀采用自由設(shè)站法定位,通過觀測附近8個(gè)CPⅢ點(diǎn)上的棱鏡,自動(dòng)平差、計(jì)算確定位置。全站儀宜設(shè)在所觀測的CPIII控制點(diǎn)的中間。更換測站后,相鄰測站重疊觀測的CPIII控制點(diǎn)不應(yīng)少于2對。當(dāng)CPIII點(diǎn)坐標(biāo)不符值大于規(guī)定時(shí),該CPIII點(diǎn)不應(yīng)參與平差計(jì)算。每一測站參與平差計(jì)算的CPIII控制點(diǎn)不應(yīng)少于6個(gè)。
(4)測量軌排數(shù)據(jù)及調(diào)整。將棱鏡安裝到軌檢小車的固定段,使用GEDO CE系統(tǒng)軟件進(jìn)行線路檢測,GEDO CE測量系統(tǒng)直接在測量手簿上顯示觀測的偏差數(shù)據(jù)。軌檢小車測量時(shí)由遠(yuǎn)及近靠近全站儀。每一測站測量的距離宜為5~55米,最大距離不應(yīng)大于60米。
(1)合福高鐵全線通過采用雙塊式(軌排法)無砟)軌道精調(diào)測量技術(shù),不但滿足無砟軌道施工精度,提高無砟軌道可靠的穩(wěn)定性和高精度平順性,保證安全施工,還產(chǎn)生良好的生產(chǎn)效益。(2)施工期間軌道幾何精度是無砟軌道精度的基礎(chǔ)。必須從多環(huán)節(jié)把關(guān),確保軌道幾何精度最佳。
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