何建平

(南昌鐵路局 南昌西工務(wù)段，江西 南昌　330100)

1　概述

橋梁高墩伸縮對無砟軌道幾何尺寸影響顯著，軌道幾何尺寸不良除了影響行車舒適性及安全性，還會影響列車荷載作用下軌道結(jié)構(gòu)的受力[1-2]。探索高墩伸縮引起軌道幾何尺寸變化的程度，對指導(dǎo)高速鐵路線路養(yǎng)護維修就顯得尤為重要。本文選取合福高速鐵路巷坑大橋為分析對象，通過不同溫度條件下線路精測及動檢成果分析高墩伸縮對軌道幾何尺寸的影響程度。

合福高速鐵路巷坑大橋起止里程為K1338+405.778—K1338+588.463，0#墩為2.5 m高橋臺，采用樁基礎(chǔ)；1#墩高48.5 m，采用擴大基礎(chǔ)；2#墩高8.85 m，采用樁基礎(chǔ)。軌道結(jié)構(gòu)為CRTSⅠ型雙塊式無砟軌道，采用WJ-8扣件，鋼軌為符合技術(shù)標準的60 kg/m、100 m定尺、強度等級為880 MPa的熱軋鋼軌。巷坑大橋如圖1 所示。

圖1　巷坑大橋示意(單位：m)

2　線路精測及動檢車檢測情況

線路精測是指利用CPⅢ控制點成果，采用全站儀自由設(shè)站配合軌道幾何狀態(tài)測量儀對線路進行測量。CPⅢ控制點布網(wǎng)形式如圖2所示，軌檢小車計算原理如圖3所示。

圖2　CPⅢ控制點布網(wǎng)形式

圖3　軌檢小車計算原理

全站儀架設(shè)在4對CPⅢ(左右線各4個)中間；保持小車從小里程到大里程運動(也可以從大里程到小里程運動)，設(shè)站時全站儀與小車的距離在80 m以內(nèi)，每次測設(shè)范圍控制在10～80 m。每測設(shè)完1站后移動1對CPⅢ，重新設(shè)站，全站儀倒退，每2次設(shè)站必須保持一定的重疊段(以10 m為宜)[3-4]。本文精測方案因高墩處CPⅢ點位置隨溫度變化而未選用。

線路動態(tài)檢測主要是由高速綜合檢測列車來進行，采用慣性基準、激光攝像測量技術(shù)檢測軌道幾何參數(shù)和車體動態(tài)響應(yīng)，實現(xiàn)高速運行條件下對軌道幾何參數(shù)的毫米級精確測量。

3　靜態(tài)絕對測量結(jié)果及分析

對2015年1月份至2016年1月份的4次軌面靜態(tài)絕對測量結(jié)果予以系統(tǒng)分析。檢測得到的高程調(diào)整量見圖4。第1次測量是2015-01-15聯(lián)調(diào)聯(lián)試期間精調(diào)單位測量結(jié)果，其余3次是南昌西工務(wù)段精測結(jié)果。

圖4　高程調(diào)整量

從圖4可以得出，1#墩位置K1338+481處4次精測上下行軌面有最大高程調(diào)整量差值(運營階段測得的高程調(diào)整量與2015-01-15精測結(jié)果的差值)，婺源線路車間測得的3次調(diào)整量差值上行線約為15，9，2 mm，下行線約為14，9，1 mm。

可知1#墩位置差值較大，0#墩和2#墩差值較小，1#墩墩高48.5 m，0#墩橋臺高2.5 m，2#墩墩高8.85 m，根據(jù)混凝土熱膨脹計算公式可以計算[5-6]出溫度提高17.5 ℃時48.5 m橋墩伸長約10 mm；溫度提高11.5 ℃時48.5 m橋墩伸長約6 mm。

以小車導(dǎo)出的數(shù)據(jù)為調(diào)整值，3次精測相比較，1#墩處軌面12 ℃時與19，25 ℃時相比變化了約7 mm和6 mm左右?？傮w看來巷坑大橋軌面高程變化主要因溫度影響橋墩伸縮變化引起。

靜態(tài)絕對測量得到的中線調(diào)整量見圖5。

圖5　精測中線調(diào)整量

從圖5可以得出下行線2015年7月28日所測K1338+450處有明顯中線搭接誤差，中線變化均在2 mm 以內(nèi)，中線基本穩(wěn)定。

4　動態(tài)相對測量結(jié)果及分析

2015年動態(tài)檢測車得到的長波高低不平順數(shù)據(jù)見表1。

表1　長波高低(不平順)　mm

從表1可知，隨溫度變化，長波高低值呈規(guī)律性變化，溫度上升，高低峰值變大，溫度下降，高低峰值變小。

對比1月份與8月份動檢波形圖左、右高低無變化，120 m長波左、右高低變化值最大為2.99 mm，動檢120 m長波Ⅰ級超限管理值為±7 mm[7]，K1338+481附近120 m長波高低峰值+2 mm，未超過Ⅰ級超限管理值。

溫度引起的高墩伸縮將一定程度影響相對幾何尺寸，造成長波高低值的規(guī)律性變化，變化范圍在3 mm之內(nèi)。

5　結(jié)論

1)從精測數(shù)據(jù)分析情況來看，巷坑大橋1#墩位置軌面高程變化系溫度變化造成橋墩伸縮引起，高墩位置處軌面絕對高程隨溫度變化大約為1 mm/℃，中線基本穩(wěn)定，上下行基本一致；從動態(tài)檢測情況來看，動檢存在長波高低隨溫度規(guī)律性變化，變化范圍在3 mm之內(nèi)。

2)高速鐵路無砟軌道的線型調(diào)整通常通過扣件調(diào)整恢復(fù)其正常的幾何形狀，而扣件的調(diào)整量為+26～-4 mm，當(dāng)出現(xiàn)高點進行落道調(diào)整時最大調(diào)整量只有-4 mm，并且考慮到溫度對幾何尺寸的影響，現(xiàn)場精調(diào)控制長波高低相對值在3 mm范圍內(nèi)，并且使用6 mm厚軌向橡膠墊板，能夠有效保證高溫及低溫情況下長波高低不超限，且留有足夠的落道調(diào)整量，防止影響列車通過舒適性及對軌道結(jié)構(gòu)受力不利，確保高速鐵路行車平穩(wěn)、舒適，線路設(shè)備安全、優(yōu)質(zhì)。

[1]劉學(xué)毅,王平.車輛-軌道-路基系統(tǒng)動力學(xué)[M].成都：西南交通大學(xué)出版社,2010.

[2]何華武.無砟軌道技術(shù)[M].北京:清華大學(xué)出版社,2005.

[3]中華人民共和國鐵道部.TB 10601—2009高速鐵路工程測量規(guī)范[S].北京:中國鐵道出版社，2010.

[4]中華人民共和國鐵道部.TB 10621—2014高速鐵路設(shè)計規(guī)范[S].北京：中國鐵道出版社,2014.

[5]過鎮(zhèn)海,時旭東.鋼筋混凝土原理和分析[M].北京:清華大學(xué)出版社,2003.

[6]西南交通大學(xué).高速鐵路養(yǎng)護維修技術(shù)研究[R].成都:道路與鐵道工程實驗室，2011.

[7]中華人民共和國鐵道部.鐵運[2012]83號高速鐵路無砟軌道線路維修規(guī)則(試行)[S].北京:中國鐵道出版社，2012.