盧晨

【摘 要】高速鐵路是我國重要的公共軌道交通運(yùn)輸方式，對其建設(shè)及運(yùn)營進(jìn)行優(yōu)化有助于提升國內(nèi)客運(yùn)速度及質(zhì)量，其中無砟軌道的平順性是衡量高速鐵路軌道結(jié)構(gòu)建設(shè)的關(guān)鍵指標(biāo)之一。論文通過一具體實(shí)例分別研究了無砟軌道的靜態(tài)和動態(tài)精調(diào)流程，并強(qiáng)調(diào)了關(guān)鍵注意事項(xiàng)，以期對類似工程的開展提供參考。

【Abstract】 High-speed railway is an important public rail transit mode in China. The optimization of its construction and operation will help to improve the speed and quality of domestic passenger transport. The smoothness of ballastless track is one of the key indexes to measure the construction of high speed railway track structure. In this paper， the static and dynamic fine-tuning flow of ballastless track is studied with a concrete example， and some key points are put forward， so as to provide reference for the development of similar projects.

【關(guān)鍵詞】高速鐵路；無砟軌道；精調(diào)技術(shù)

【Keywords】high-speed railway； ballastless track； fine adjustment technology

【中圖分類號】U215.5 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號】1673-1069（2018）01-0186-02

1 引言

無砟軌道是一種先進(jìn)的軌道結(jié)構(gòu)，對比傳統(tǒng)的有砟軌道具有顯著的優(yōu)越性。適應(yīng)于我國高速軌道工程的建設(shè)需求。但是無砟軌道的平順性不達(dá)標(biāo)，會成為制約其應(yīng)用的關(guān)鍵因素。對其精調(diào)技術(shù)開展研究，是軌道建設(shè)工作的重中之重。

2 無砟軌道的基本概念

無砟軌道是與有砟軌道相對應(yīng)的概念，它是指采用混凝土、瀝青混合料等整體基礎(chǔ)取代散粒碎石道床的軌道結(jié)構(gòu)，又稱作無碴軌道。它由鋼軌、扣件、單元板等組成，并采用鋼軌、軌枕直接鋪設(shè)混凝土路面的方式。與傳統(tǒng)的有砟軌道相比，它的平順性好、穩(wěn)定性高[1]，避免了列車在高速運(yùn)行過程中帶起大量道砟飛濺，減少環(huán)境污染。同時(shí)這種軌道建設(shè)結(jié)構(gòu)的耐久性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于有砟軌道，且使用過程中無需進(jìn)行大量的維護(hù)修理工作，是目前國內(nèi)高速鐵路最為常用的軌道結(jié)構(gòu)，僅個(gè)別路段使用有砟軌道。無砟軌道的運(yùn)用關(guān)鍵是保持其軌道的平順性，需要通過具體的測量儀器來獲取，要求各項(xiàng)指標(biāo)符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和安全規(guī)范。

3 高速鐵路無砟軌道精調(diào)技術(shù)的具體實(shí)施

為了保障無砟軌道的平順性，在進(jìn)行無砟軌道鋪設(shè)時(shí)要進(jìn)行包括靜態(tài)精調(diào)和動態(tài)精調(diào)兩個(gè)過程，并以靜態(tài)精調(diào)為主，具體可以通過寧安鐵路某工程的具體實(shí)施來進(jìn)行闡述。

3.1工程概況

寧安鐵路一標(biāo)段高速鐵路工程DK178+666.88～DK192+744段全部采用無砟軌道進(jìn)行鋪設(shè)，其中橋梁長度8.9 km，路基長度4.9 km，CRTS I型軌道板5949塊。為了保證無砟軌道的實(shí)施效果，按照質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，對其施工的全過程進(jìn)行精調(diào)和檢測。建立精調(diào)班組，每工作段配螺孔強(qiáng)制對中器四個(gè)、全站儀一臺、手持電腦一臺、精調(diào)定位調(diào)整器80套，測量人員8人，調(diào)節(jié)人員10人（兩班全天作業(yè)）。

3.2 靜態(tài)精調(diào)及其具體實(shí)施

靜態(tài)精調(diào)是指軌道在聯(lián)調(diào)聯(lián)試前，通過對軌道靜態(tài)測量數(shù)據(jù)的收集對軌道的幾何尺寸進(jìn)行調(diào)整的過程，具體包括軌距、軌向、高低變化率等，從而使軌道的線性條件滿足高速行駛的需求?？偟牟襟E為控制網(wǎng)復(fù)測→靜態(tài)測量→平順度模擬→現(xiàn)場定位、復(fù)核→靜態(tài)調(diào)整→確認(rèn)[2]。下面針對關(guān)鍵步驟進(jìn)行闡述。

3.2.1 控制網(wǎng)復(fù)測

CPIII高程網(wǎng)（控制網(wǎng)）建設(shè)是高速鐵路建設(shè)中的重要內(nèi)容。其受鐵路結(jié)構(gòu)物不均勻沉降、環(huán)境溫度變化等的影響，對該高程網(wǎng)的建設(shè)精度產(chǎn)生影響，誤差越大，軌道線性的精度越低。因此首先要開展對CPIII高程網(wǎng)的復(fù)測和評估，檢查高程測點(diǎn)是否被破壞。此過程主要通過全站儀來實(shí)現(xiàn)，對發(fā)生松動、損壞或者埋設(shè)位置錯(cuò)位的標(biāo)志進(jìn)行記錄，復(fù)測與遠(yuǎn)側(cè)相同的高等級控制點(diǎn)。測量過程中，要保證全站儀的定位準(zhǔn)確。對于連續(xù)軌道板帶的定向中，需要設(shè)置6～8個(gè)CPIII點(diǎn)作為基準(zhǔn)。第一個(gè)點(diǎn)與第二點(diǎn)是基于人工照準(zhǔn)進(jìn)行的，其他基準(zhǔn)點(diǎn)則以第一個(gè)、第二點(diǎn)為基礎(chǔ)啟動自動測量，根據(jù)測量數(shù)值計(jì)算定向參數(shù)，系統(tǒng)設(shè)站完成。當(dāng)數(shù)值超過配置文件所列限差時(shí)（即超過1/5容錯(cuò)），必須重新測量，或者找出超值原因。

3.2.2 靜態(tài)測量

使用軌采小車對包括擋塊、軌墊板、扣件、鋼軌等靜態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行測量和收集，并就軟件確定擋塊與軌墊板材的規(guī)格，并依照軌枕編號依次完成軌道鎖緊作業(yè)。具體的作業(yè)流程依次為散放擋塊、軌墊板，松開扣件，安裝組件，鎖緊軌道。

3.2.3 平順度模擬及調(diào)整

平順度的調(diào)整，要對當(dāng)前軌道的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集后，通過軟件進(jìn)行變化模擬。整個(gè)調(diào)整過程則是采取小步微調(diào)的方式進(jìn)行的。例如當(dāng)遭遇到硬點(diǎn)的問題時(shí)，由發(fā)生硬點(diǎn)的位置向兩側(cè)進(jìn)行平順處理。而當(dāng)水平超高的問題出現(xiàn)時(shí)，采取更換擋塊，縮小距離的方式進(jìn)行。與緩和曲線銜接的直接軌道端與曲線高股同側(cè)鋼軌要避免超高的情況。

3.3 動態(tài)精調(diào)

動態(tài)精調(diào)則主要是考慮軌道實(shí)際運(yùn)行時(shí)受到的力學(xué)效應(yīng)，導(dǎo)致軌道因受力而發(fā)生逆行復(fù)合不平順、波形突變等問題。在檢查局部短波不平順的問題時(shí)，通過查到突變點(diǎn)、減載率、脫軌系數(shù)的指標(biāo)進(jìn)行分析。這個(gè)過程是對軌道局部缺陷進(jìn)行修復(fù)和調(diào)整的過程，能夠使軌道與輪軌之間達(dá)到精確的匹配，從而保障軌道的平順性和安全舒適性。正線采用300km/h～350km/h動態(tài)管理標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測，側(cè)線動態(tài)管理標(biāo)準(zhǔn)為120km/h，軌道動態(tài)精調(diào)需要考慮動態(tài)管理標(biāo)準(zhǔn)與動力學(xué)檢測標(biāo)準(zhǔn)，務(wù)必保證精確。endprint

3.4 無砟軌道精調(diào)技術(shù)的要點(diǎn)分析

根據(jù)對無砟軌道精調(diào)技術(shù)的研究和分析，應(yīng)明確執(zhí)行要點(diǎn)，妥善提升無砟軌道的建設(shè)質(zhì)量。筆者將其歸納為三大點(diǎn)，九小點(diǎn)。三大點(diǎn)分別為定位準(zhǔn)、防護(hù)足以及校核準(zhǔn)。這也是應(yīng)貫穿于高速鐵路軌道及其相關(guān)構(gòu)件建設(shè)的重要指標(biāo)。具體可以詳述為九小點(diǎn)。

①全站儀作為精度測量的重要儀器設(shè)備，需要進(jìn)行事前的校驗(yàn)和核準(zhǔn)。在對其進(jìn)行設(shè)站和定向的過程中，要把握精度的準(zhǔn)確性，避免因人為失誤造成測量的偏差。②軌道在建設(shè)時(shí)需要進(jìn)行砂漿灌注。在此過程中受力學(xué)結(jié)構(gòu)的影響，軌道板會發(fā)生一定量的上浮及側(cè)移[3]，與原有定位產(chǎn)生偏離。為了防止此種情況的發(fā)生，應(yīng)該設(shè)置軌道板壓緊裝置，進(jìn)行空間位移限制。③軌道板在鋪設(shè)過程中對環(huán)境應(yīng)力的反應(yīng)是比較明顯的。灌注的砂漿也會產(chǎn)生不同程度的膨脹和收縮，形成與原有測量數(shù)據(jù)的偏移。除了要設(shè)置防護(hù)板，避免軌道板的撞擊和踩踏外，還要保證砂漿灌注的及時(shí)性，否則一旦時(shí)間超過預(yù)設(shè)要求，需要進(jìn)行二次復(fù)測，在確認(rèn)達(dá)標(biāo)后才可以進(jìn)行灌注，必將影響時(shí)效性。④螺孔強(qiáng)制對中器與測量儀器的精準(zhǔn)度對測量效果產(chǎn)生影響。因此對其按照每周為一周期進(jìn)行校準(zhǔn)和核驗(yàn)，并對核驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行記錄。⑤精調(diào)是一個(gè)較為長期的過程，每一個(gè)數(shù)據(jù)都會對整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生影響，因此要求每日對精調(diào)系統(tǒng)的記錄文件進(jìn)行復(fù)查和核對，保證誤差在允許值的范圍內(nèi)。當(dāng)發(fā)生超出允許值范圍時(shí)，要及時(shí)上報(bào)并進(jìn)行調(diào)整。⑥每次測量時(shí)要對棱鏡與螺孔強(qiáng)制對中器的編號進(jìn)行復(fù)核，避免誤用。⑦精調(diào)的過程易受外力影響造成偏差，如有人踩踏板，會同孔梁與其它施工造成振動，這些問題都是必須避免和協(xié)調(diào)的。⑧ 螺孔強(qiáng)制對中器要確保充分對準(zhǔn)和接觸，即每次放置螺孔強(qiáng)制對中器時(shí)，將螺孔強(qiáng)制對中器與承軌臺面充分接觸。⑨建立一支高素質(zhì)的作業(yè)隊(duì)伍，每一名上崗的人員都需要經(jīng)過嚴(yán)格的崗前培訓(xùn)和考核，要求都能夠?qū)崿F(xiàn)對儀器的準(zhǔn)確操作，明確相應(yīng)的檢測標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。同時(shí)通過科學(xué)完整的作業(yè)管理結(jié)構(gòu)及方法，即以項(xiàng)目經(jīng)理協(xié)調(diào)、班組負(fù)責(zé)人協(xié)理、組員相互監(jiān)督的方式來實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)作。

4 結(jié)語

綜上所述，無砟軌道是先進(jìn)的鐵軌結(jié)構(gòu)，其運(yùn)用對于進(jìn)一步提升我國高速鐵路運(yùn)行速度和質(zhì)量有重要意義。保持其軌道的平順性，使其符合精度指標(biāo)要求，需要通過靜態(tài)、動態(tài)精調(diào)的方式進(jìn)行。且在執(zhí)行過程中應(yīng)注意三點(diǎn)關(guān)鍵要素，要求定位準(zhǔn)、防護(hù)足、校核嚴(yán)，并通過科學(xué)的運(yùn)作管理，提升無砟軌道精調(diào)技術(shù)的實(shí)施效果。

【參考文獻(xiàn)】

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