■湯憲海 ■中鐵十二局集團(tuán)第四工程有限公司,陜西 西安 710021
無砟軌道是以整體道床代替碎石道床的一種新型軌道,對軌道平順性和精度的要求標(biāo)準(zhǔn)比較高,傳統(tǒng)的施工技術(shù)和工藝已不能滿足設(shè)計(jì)和運(yùn)營的要求。而精調(diào)質(zhì)量好與壞,直接影響后期長軌精調(diào)的工作量和成本投入,軌道工程施工過程中,無論是板式還是雙塊式無砟軌道,都需要對已組裝工具軌進(jìn)行幾何尺寸的精確調(diào)整工作。如果方法不當(dāng)、要求不嚴(yán),就會造成精調(diào)時(shí)反復(fù)測量反復(fù)調(diào)整的現(xiàn)象發(fā)生,費(fèi)時(shí)費(fèi)力,影響鋪軌精調(diào)的整體進(jìn)度,而且會給鋼軌和扣件帶來一定的影響和損害。
(1)控制網(wǎng)復(fù)測。精調(diào)測量前,應(yīng)檢查確認(rèn)軌道控制網(wǎng)CPIII 狀態(tài)是否良好,其精度是否符合精調(diào)作業(yè)要求。對已破壞或精度不滿足要求的CPIII 控制點(diǎn)應(yīng)及時(shí)恢復(fù),并拉入整網(wǎng)進(jìn)行搭接平差,如果平差精度不滿足要求時(shí),應(yīng)在軌道施工前對不合格的控制點(diǎn)坐標(biāo)及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)測更新。
(2)內(nèi)業(yè)資料編輯。對精調(diào)設(shè)備軌道幾何狀態(tài)測量儀所需要平曲線、豎曲線、超高、軌道控制網(wǎng)CPIII 數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯,并換手復(fù)核,確保內(nèi)業(yè)資料絕對正確。
(3)精調(diào)儀器狀態(tài)檢測。廈深鐵路客運(yùn)專線設(shè)計(jì)速度為250km/h,梁山隧道無砟軌道施工精調(diào)采用采用天寶S6 全站儀和德國天拓公司生產(chǎn)的GEDO CE 軌道幾何狀態(tài)測量儀以及配套的GEDO CE測量軟件,徠卡圓棱鏡等設(shè)備對無砟軌道的靜態(tài)幾何尺寸進(jìn)行測量、分析以及調(diào)整。為保證順利施工,在施工前應(yīng)提前檢查精調(diào)設(shè)備的工作狀態(tài)是否完好,檢查天寶全站儀與徠卡圓棱鏡的匹配常數(shù)是否正確,軌道檢測儀的棱鏡高與實(shí)際高度是否一致,每個(gè)棱鏡測量精度是否能滿足設(shè)站精度要求。
(4)工具軌的選擇。無砟軌道整體道床施工分為有軌道排架法和工具軌法,梁山隧道采用軌排架法,施工之前必須檢測軌排架的狀態(tài)是否能滿足下一步施工需求,對于在運(yùn)輸或施工過程中變形的軌排架及時(shí)進(jìn)行標(biāo)記并調(diào)整,調(diào)整后仍無法滿足施工要求的軌排或工具軌進(jìn)行調(diào)換,避免對下一步長軌精調(diào)及后期運(yùn)營造成更壞的影響。
(1)軌道靜態(tài)幾何尺寸。軌道靜態(tài)幾何尺寸即軌道在不受外力的狀態(tài)下,以軌道控制網(wǎng)CPIII 為基準(zhǔn),通過軌道檢測儀得出線路平面位置、高程與設(shè)計(jì)值之間的差值,靜態(tài)測量值可以顯示出軌道的絕對位置。軌道靜態(tài)狀態(tài)下要滿足線路平順性要求,就需要檢測各軌枕在線路方向或高程方向左右或上下的游離值,進(jìn)行軌道施工調(diào)整時(shí)著重控制的技術(shù)指標(biāo)是軌道靜態(tài)幾何尺寸。軌道絕對位置的正確是線路符合設(shè)計(jì)要求的保證,而軌道的相對位置是行車安全和乘車舒適度的保證。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行軌道靜態(tài)相對位置的調(diào)整,才能保證列車運(yùn)行時(shí)的安全與乘車舒適性。
(2)軌道檢測儀測量原理。GEDO CE 軌道檢測儀是通過天寶TSC2 手簿將天寶S6 全站儀與軌檢小車連接一起,將全站儀正確的安置在軌道檢測小車有固定棱鏡的一側(cè)的鋼軌上,以軌道控制網(wǎng)CPIII為基準(zhǔn),利用后方交會的方法將全站儀進(jìn)行自由設(shè)站,得出設(shè)站點(diǎn)準(zhǔn)確位置,然后得出軌檢小車固定端棱鏡的坐標(biāo)值,通過小車傳感器得出每根軌枕的平面位置、高程位置、軌距大小等,并將該數(shù)據(jù)通過手簿顯示出來,最終以此數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)進(jìn)行靜態(tài)幾何尺寸的調(diào)整。
設(shè)站時(shí)后視6~8 個(gè)CPIII 控制點(diǎn),設(shè)站時(shí)精度殘差值都應(yīng)小于2mm,且測站點(diǎn)的坐標(biāo)中誤差應(yīng)小于1mm 的要求。全站儀架設(shè)在4對CPIII 之間,并保持與軌檢小車?yán)忡R在同一條鋼軌上方,全站儀盡可能架的最低,保持小車從小里程到大里程運(yùn)行,保持全站儀與小車的距離控制在70 米以內(nèi),每測完一對一站后,向前移動(dòng)一對CPIII,每兩次設(shè)站必須保證有一定的搭接段(一般以10 根軌枕為宜),以此來相互檢核兩次設(shè)站精度,從而確保兩次設(shè)站精度一致可靠。
(1)確定基準(zhǔn)軌?;鶞?zhǔn)軌是軌道幾何尺寸調(diào)整的基礎(chǔ)軌,也是軌道調(diào)整的基本線,軌向基準(zhǔn)軌的確定標(biāo)志著線路中心線的確定。故軌道精調(diào)前一定要確定基準(zhǔn)軌,在曲線段上一般以內(nèi)軌(低軌)為高程基準(zhǔn)軌,以外軌(高軌)作為平面基本軌。在直線段則以下一段曲線為依據(jù)來選擇基準(zhǔn)軌。
(2)軌距調(diào)整。軌距是軌道的重要幾何尺寸之一,也是最基礎(chǔ)的控制要素,在鋼軌鋪完后就粗調(diào)時(shí)應(yīng)以檢測合格的軌道尺為基準(zhǔn),對軌距進(jìn)行檢測調(diào)整。梁山隧道無砟軌道工具軌為軌排架,對于軌排架來講軌距是固定的,在加工軌排架的時(shí)候已經(jīng)控制好了。而在京滬高鐵的合蚌線我們采用的工具軌,這種情況下組裝的時(shí)候一定要先將軌距控制好。調(diào)整時(shí)按照1435mm 的標(biāo)準(zhǔn)軌距為基準(zhǔn),每相鄰2 根軌枕間的軌距變化率應(yīng)控制在0.5mm 以內(nèi)。
(3)軌道施工及幾何尺寸的精確調(diào)整。粗調(diào)完成后便進(jìn)入精調(diào)環(huán)節(jié),即利用軌檢幾何尺寸檢測儀進(jìn)行軌道靜態(tài)幾何尺寸的測量,即對鋼軌平面位置、軌面高程進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,通過軌道檢測儀將數(shù)據(jù)分析,通過手簿將偏差值顯示出來,根據(jù)偏差值大小進(jìn)行調(diào)整。軌道鋪設(shè)調(diào)整精度應(yīng)滿足表1 中軌道靜態(tài)平順度允許偏差的要求。
表1 無砟軌道靜態(tài)平順度允許偏差
在精調(diào)過程中,由于澆筑混凝土的過程中的一些外界因素的影響,會導(dǎo)致混凝土凝固之后復(fù)測的數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)偏差較大,所以我們精調(diào)時(shí)一般要根據(jù)經(jīng)驗(yàn),按照精調(diào)靜態(tài)幾何尺寸的指標(biāo)差來控制調(diào)整尺寸大小。從而保證混凝土澆筑之后復(fù)測時(shí)的靜態(tài)幾何尺寸能滿足運(yùn)營時(shí)平順性的要求。由于混凝土澆筑過程中而對于高程也有明顯的上浮現(xiàn)象,如果是按理論指標(biāo)精調(diào)澆筑后復(fù)測數(shù)據(jù)和根據(jù)經(jīng)驗(yàn)將軌頂標(biāo)高調(diào)整至比設(shè)計(jì)標(biāo)高低0.5~1mm 來控制的話,混凝土初凝拆模后復(fù)測數(shù)據(jù)相比效果相對要好一些。
根據(jù)《客運(yùn)專線無砟軌道鐵路工程測量暫行規(guī)定》要求軌道線路平順性指標(biāo)主要用10m 弦控制,軌向和高低10m 弦的最大偏差為2mm。所以為保證線路的平順性,我們一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn),以上表中各項(xiàng)精度指標(biāo)為基準(zhǔn),對軌道進(jìn)行調(diào)整。
通過對廈深鐵路梁山隧道雙塊式無砟軌道施工精調(diào)完成后,對后期復(fù)測數(shù)據(jù)的靜態(tài)幾何尺寸的分析,總結(jié)如下:(1)軌道施工精調(diào)時(shí)應(yīng)將軌距調(diào)整至1435~1436mm 范圍,且每相鄰2 軌枕之間軌距變化率應(yīng)控制在0.5mm 范圍內(nèi);(2)為保證線左右線線間距,中線調(diào)整時(shí)應(yīng)將左右線分別調(diào)整至偏向外側(cè)1~1.5mm;(3)為防止?jié)仓炷吝^程中軌排及軌枕塊整體上浮,施工精調(diào)時(shí)每根軌枕軌頂標(biāo)高應(yīng)統(tǒng)一調(diào)整至比設(shè)計(jì)標(biāo)高低0.5~1mm。
[1]高速鐵路工程測量規(guī)范.TB10601 -2009.
[2]客運(yùn)專線無砟軌道鐵路工程測量暫行規(guī)定.
[3]客運(yùn)專線鐵路軌道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn).
[4]高速鐵路無砟軌道工程施工精調(diào)技術(shù)方案.
[5]王曉明.GEDO CE 軌道測量系統(tǒng).北京天拓天寶科技有限公司,2010.