徐 玥，孔慶祥

(1.西安鐵路工程職工大學(xué)，陜西 西安 710065;2.中鐵一局集團(tuán)四公司，陜西咸陽 712000)

高速鐵路與常速鐵路相比最大的區(qū)別在于軌道的高平順性。高平順性要求鋼軌在空間上具有高度平緩的線形特征和嚴(yán)格準(zhǔn)確的幾何形位。軌道精調(diào)是根據(jù)軌道測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)軌道進(jìn)行的精確調(diào)整，使軌道精度達(dá)到規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，滿足動(dòng)車平穩(wěn)、舒適運(yùn)行要求。軌道的精調(diào)直接影響著高速鐵路的質(zhì)量，它不僅是技術(shù)問題，也是經(jīng)濟(jì)問題。軌道精調(diào)質(zhì)量對(duì)動(dòng)車的運(yùn)行品質(zhì)具有重要影響，甚至影響行車安全，應(yīng)引起高度重視。

哈大客運(yùn)專線無砟軌道采用CRTSⅠ型板式無砟軌道結(jié)構(gòu)，扣件采用WJ-7B(G)軌道扣件系統(tǒng)。

1 施工方案

無砟軌道精調(diào)工作是在無縫線路完成后，即長(zhǎng)鋼軌鋪設(shè)放散、鎖定結(jié)束后展開。前后分為靜態(tài)調(diào)整和動(dòng)態(tài)調(diào)整兩個(gè)階段。只有靜態(tài)調(diào)整達(dá)到靜態(tài)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)后，才能開始聯(lián)調(diào)聯(lián)試。

靜態(tài)調(diào)整階段主要根據(jù)軌檢小車靜態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)軌道幾何狀態(tài)進(jìn)行不斷完善，包括對(duì)軌道線形(軌向和高低)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，合理控制軌距變化率和水平變化率，使軌道靜態(tài)精度滿足規(guī)范要求(見表1)。

動(dòng)態(tài)調(diào)整階段主要通過對(duì)動(dòng)檢車的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，利用靜態(tài)調(diào)整的方式對(duì)軌道進(jìn)行調(diào)整。通過兩個(gè)階段的調(diào)整，最終使得無砟軌道狀態(tài)滿足動(dòng)車組高速運(yùn)行的舒適性和安全性要求。

2 精調(diào)前的準(zhǔn)備工作

1)組建精調(diào)隊(duì)伍，開展技術(shù)培訓(xùn)，使參與軌道精調(diào)人員全面掌握軌道精調(diào)的工藝、程序和標(biāo)準(zhǔn)。

2)全站儀、軌距尺和精調(diào)設(shè)備在使用前必須進(jìn)行檢校，規(guī)范測(cè)量操作(特別是棱鏡安裝)，否則采集數(shù)據(jù)不準(zhǔn)，給后續(xù)施工帶來困難。

表1 無砟軌道靜態(tài)平順度允許偏差表

3)準(zhǔn)備調(diào)整件。

4)軌道板復(fù)測(cè)。為保證后期鋼軌的鋪設(shè)及軌道精調(diào)，軌道板灌漿后7 d或砂漿強(qiáng)度達(dá)到0.7 MPa后，及時(shí)對(duì)軌道板進(jìn)行復(fù)測(cè)。復(fù)測(cè)內(nèi)容包括:高程、中線位置、CA砂漿四角離縫。其中高程、中線位置復(fù)測(cè)采用螺栓孔速調(diào)標(biāo)架的方法。軌道板復(fù)測(cè)后，應(yīng)與前期精調(diào)數(shù)據(jù)及時(shí)進(jìn)行分析對(duì)比，發(fā)現(xiàn)有下列情況者，必須揭板重新灌漿:軌道板橫向或高程超差的;凸臺(tái)樹脂厚度、CA砂漿四角離縫超差的。

5)檢查鋼軌扣件的安裝狀態(tài)及完好性，糾正安裝不正的扣件，更換或補(bǔ)充缺損件?？奂惭b精度高，可大量減少后期軌道精調(diào)工作量。

6)精調(diào)前必須先用內(nèi)燃螺栓扳手完成對(duì)鋼軌扣件的復(fù)緊，保證測(cè)量數(shù)據(jù)真實(shí)。

7)CPⅢ復(fù)測(cè)。CPⅢ平面網(wǎng)復(fù)測(cè)應(yīng)聯(lián)測(cè)與原測(cè)相同的CPⅠ，CPⅡ控制點(diǎn)(包括加密控制點(diǎn))，當(dāng)CPⅠ和CPⅡ控制點(diǎn)破壞或不滿足聯(lián)測(cè)精度要求時(shí)，應(yīng)采用穩(wěn)定的CPⅢ點(diǎn)原測(cè)成果進(jìn)行約束平差。CPⅢ高程復(fù)測(cè)采用的網(wǎng)形和精度指標(biāo)應(yīng)與原測(cè)相同。CPⅢ點(diǎn)復(fù)測(cè)與原測(cè)成果的高程較差≤±3 mm，且相鄰點(diǎn)的復(fù)測(cè)高差與原測(cè)高差較差≤±2 mm時(shí)，采用原測(cè)成果。較差超限時(shí)應(yīng)分析判斷超限原因，確認(rèn)復(fù)測(cè)成果無誤后，應(yīng)對(duì)超限的CPⅢ點(diǎn)采用同級(jí)擴(kuò)展方式更新成果。

8)鋼軌硬彎、變形、焊縫尺寸超標(biāo)、附著污染物等應(yīng)在精調(diào)準(zhǔn)備工作中予以消除。

9)為保證外業(yè)數(shù)據(jù)的真實(shí)可靠，軌檢小車外業(yè)采集數(shù)據(jù)應(yīng)在陰天或夜間進(jìn)行。作業(yè)環(huán)境溫度在-10℃至+40℃，在風(fēng)速≤4級(jí)的環(huán)境內(nèi)作業(yè)。采集方法對(duì)應(yīng)承軌臺(tái)位置，采用“隔一測(cè)一”的方法，對(duì)鋼軌進(jìn)行測(cè)量，一次設(shè)站測(cè)量長(zhǎng)度不宜超過80m，連續(xù)測(cè)量不小于300m，前后兩次測(cè)量的搭接區(qū)不少于5個(gè)測(cè)點(diǎn)，搭接偏差不超過1 mm。

3 軌道精調(diào)施工工藝

3.1 軌道狀態(tài)測(cè)量

軌道測(cè)量前提條件為:軌道沿線的CPⅢ網(wǎng)已測(cè)設(shè)完成;軌道鋪設(shè)后單元軌已焊接完成。

1)全站儀設(shè)置點(diǎn)坐標(biāo)測(cè)設(shè)。將全站儀安置在線路中心附近的軌枕上整平(采用GRP1000軌道測(cè)量系統(tǒng)時(shí)，將全站儀安置在線路中心附近)。測(cè)量原理為自由設(shè)站原理。在連續(xù)的8個(gè)(線路每側(cè)4個(gè)，每一測(cè)段用4個(gè)即可，另4個(gè)轉(zhuǎn)站后使用)CPⅢ網(wǎng)點(diǎn)上安裝專用棱鏡。啟動(dòng)全站儀觀測(cè)4個(gè)棱鏡自動(dòng)確認(rèn)本站坐標(biāo)。

2)測(cè)量小車設(shè)定。將測(cè)量小車安置在測(cè)段起點(diǎn)，輸入測(cè)段起始點(diǎn)設(shè)計(jì)坐標(biāo)、里程(如測(cè)段在曲線上則輸入曲線要素點(diǎn)及半徑、設(shè)計(jì)超高值)及設(shè)計(jì)高程和測(cè)段坡度。

3)軌道測(cè)量。啟動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)即可對(duì)測(cè)段進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量系統(tǒng)可記錄并顯示各測(cè)點(diǎn)里程、高程差、方向差、左右股鋼軌高差及軌距誤差。測(cè)點(diǎn)間距可根據(jù)需要設(shè)定。測(cè)量小車每到一個(gè)測(cè)點(diǎn)即停車對(duì)位，啟動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行一次觀測(cè)。為保證測(cè)量的準(zhǔn)確性，應(yīng)對(duì)一個(gè)測(cè)段進(jìn)行往、返兩次觀測(cè)，即將測(cè)量小車調(diào)轉(zhuǎn)方向從測(cè)段終點(diǎn)向始點(diǎn)再觀測(cè)一遍。

換站后，應(yīng)先對(duì)上站調(diào)整到位的最后1～3個(gè)調(diào)整點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測(cè)，同一點(diǎn)位的橫向和高程的相對(duì)偏差均不應(yīng)＞2 mm。如果復(fù)測(cè)超限，應(yīng)重新設(shè)站后再次復(fù)測(cè)。如果依然超限，須對(duì)換站前的所有鋼軌調(diào)整點(diǎn)重新進(jìn)行調(diào)整，直至滿足要求后方能進(jìn)行換站后的鋼軌調(diào)整。對(duì)于＜±2 mm的偏差，應(yīng)使用線性或函數(shù)方式進(jìn)行換站搭接平順修正，順接長(zhǎng)度應(yīng)遵循1 mm/10m變化率原則。

3.2 測(cè)量數(shù)據(jù)評(píng)估及調(diào)整量計(jì)算

將軌道狀態(tài)測(cè)量采集的數(shù)據(jù)導(dǎo)入長(zhǎng)軌精調(diào)軟件，根據(jù)先軌向后軌距、先高低后水平、先整體后局部的原則進(jìn)行調(diào)整。對(duì)計(jì)算的調(diào)整量進(jìn)行核對(duì)優(yōu)化后形成正式“調(diào)整量表”，用于指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整。

3.3 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整

現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整對(duì)照調(diào)整量表，按先高低后水平、先軌向后軌距的原則進(jìn)行精調(diào)施工。每個(gè)作業(yè)面為提高工作效率宜分為兩個(gè)調(diào)整小組，一組高程，一組軌向。

1)根據(jù)調(diào)整方案和對(duì)應(yīng)的軌枕號(hào)首先用石筆在鋼軌表面或軌腰處標(biāo)記調(diào)整件的型號(hào)(調(diào)整量)。標(biāo)示要有專人復(fù)核，字體要規(guī)范，不能潦草。

2)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的標(biāo)示，把調(diào)整墊片準(zhǔn)確無誤地?cái)[放在軌枕臺(tái)的兩側(cè)。調(diào)整墊片擺放要有專人復(fù)核，擺放要整齊，以便于更換。

3)鋼軌高低位置調(diào)整范圍-4～+26 mm，施工調(diào)整范圍為-4～+6 mm，可按所需厚度的絕緣緩沖墊板和調(diào)高墊板進(jìn)行調(diào)整。

4)高程調(diào)整時(shí)，不能同時(shí)松開兩股鋼軌的扣件，應(yīng)先固定一根鋼軌作為參照，松開另外一根。每次松開扣件數(shù)量不得連續(xù)超過10個(gè)扣件。松開扣件之前應(yīng)先用電子道尺檢查軌距、水平相對(duì)關(guān)系并記錄讀數(shù)，確定調(diào)整后的數(shù)據(jù)，用以檢查調(diào)整是否到位。

5)鋼軌高低位置正調(diào)整，可采用軌下調(diào)高墊板或鐵墊板下調(diào)高墊板進(jìn)行。

采用軌下調(diào)高墊板進(jìn)行調(diào)整時(shí)，先松開彈條，取出絕緣塊，提升鋼軌，在軌下墊板和鐵墊板間墊入所需厚度的軌下調(diào)高墊板(軌下調(diào)高墊板的型號(hào)分別為0.5mm，1 mm，2 mm，5mm，8 mm)，鋼軌落下后再用可控制扭矩的扳手或機(jī)具擰緊螺母，使彈條安裝到位。軌下墊板總厚度不得超過10mm，數(shù)量不得超過2塊，并把最薄的墊板放在下面，以防軌下調(diào)高墊板竄出。當(dāng)調(diào)高量需0.5mm級(jí)別時(shí)，可緊貼鐵墊板承軌面加墊0.5mm厚的軌下調(diào)高墊板，數(shù)量可為3塊。

采用鐵墊板下調(diào)高墊板調(diào)整時(shí)，先卸下錨固螺栓，提升鋼軌，在鐵墊板和絕緣緩沖墊板之間墊入需要厚度的鐵墊板下調(diào)高墊板，鋼軌復(fù)位后檢查軌向和軌距，必要時(shí)進(jìn)行調(diào)整，確認(rèn)合適后用可控制扭矩的扳手或機(jī)具以300～350 N·m的扭矩?cái)Q緊錨固螺栓，鐵墊板下調(diào)高墊板總厚度不得超過16 mm，數(shù)量不得超過2塊。

6)鋼軌高低位置負(fù)調(diào)整，應(yīng)先卸下錨固螺栓，提升鋼軌，將鐵墊板下6 mm厚的絕緣緩沖墊更換為2 mm的絕緣緩沖墊，鋼軌復(fù)位后檢查軌向和軌距，必要時(shí)進(jìn)行調(diào)整。確認(rèn)合適后用可控制扭矩的扳手或機(jī)具以300～350 N·m的扭矩?cái)Q緊錨固螺栓，然后根據(jù)調(diào)整量，在軌下墊板和鐵墊板間墊入所需厚度的軌下調(diào)高墊板。

7)軌向調(diào)整，松開扣件之前應(yīng)先用電子道尺檢查軌距相對(duì)關(guān)系并記錄讀數(shù)，確定調(diào)整后的數(shù)據(jù)，用以檢查調(diào)整是否到位。然后松開錨固螺栓，用改道器卡住鋼軌，橫向移動(dòng)鐵墊板予以調(diào)整，使軌向達(dá)到要求。當(dāng)鐵墊板橫向移動(dòng)受到平墊塊卡阻時(shí)，應(yīng)將平墊塊掉頭使用。

8)基準(zhǔn)軌調(diào)完之后，根據(jù)電子道尺或軌檢小車數(shù)據(jù)用相同的方法調(diào)整另外一根鋼軌的水平及軌距。

9)特殊情況。軌道精調(diào)的過程中要注意因軌道板在灌注過程中上浮造成的軌道高低不合格的現(xiàn)象，在現(xiàn)場(chǎng)可以使用1 m靠尺或方鋁合金檢查板的上浮情況。此種情況在調(diào)整量計(jì)算表中一般表現(xiàn)為高低不合格量在板縫附近的點(diǎn)超標(biāo)最大，向兩側(cè)延伸。在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整時(shí)一定要注意盡量將上浮板的墊板調(diào)低，相鄰的板上墊板不動(dòng)。如果將相鄰板的墊板也做調(diào)整，將可能再次引起不合格。同時(shí)扣件在上緊過程中會(huì)造成軌道板脫空，導(dǎo)致軌檢數(shù)據(jù)中垂直加速度超限，并對(duì)以后軌道質(zhì)量造成隱患。所以需要向下調(diào)整高度的軌道，必須檢查相鄰軌道板的板底是否脫空。斷鏈和S曲線地段一定要檢查基本軌是否設(shè)置正確。

重復(fù)以上的精調(diào)作業(yè)步驟，直至滿足軌道幾何狀態(tài)靜態(tài)檢測(cè)精度及允許偏差的要求。

3.4 軌道復(fù)測(cè)

復(fù)測(cè)前，對(duì)第一次調(diào)整記錄整理，以便復(fù)測(cè)時(shí)復(fù)核。對(duì)調(diào)整區(qū)段的扣件、墊板進(jìn)行全面檢查，確認(rèn)安裝正確，扣壓力達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

復(fù)測(cè)時(shí)，外業(yè)采集和第一次測(cè)量方法一樣，采用軌檢小車進(jìn)行，測(cè)量點(diǎn)位跟第一次交叉進(jìn)行。

對(duì)相同區(qū)段兩次測(cè)量數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析對(duì)比，不滿足要求的地段重新調(diào)整。

通常無砟軌道的調(diào)整工作量與軌道板鋪設(shè)精度和扣件安裝精度有關(guān)，如安裝精度高，調(diào)整工作重復(fù)3～4次可達(dá)到要求，每次循環(huán)的調(diào)整量會(huì)越來越小。

3.5 動(dòng)態(tài)精調(diào)

動(dòng)態(tài)調(diào)整主要依據(jù)軌道動(dòng)態(tài)檢測(cè)報(bào)告和分析檢測(cè)波形圖，找出影響行車安全和旅客舒適度的局部區(qū)段，通過軌檢小車確定調(diào)整位置和調(diào)整量，對(duì)鋼軌進(jìn)行調(diào)整。動(dòng)態(tài)調(diào)整是對(duì)軌道線形的進(jìn)一步優(yōu)化，最終使軌道線路在運(yùn)營(yíng)過程中全面達(dá)到350 km/h行車條件。

軌道動(dòng)態(tài)檢測(cè)手段主要有:低速(≤160 km/h)軌道檢測(cè)車、高速(250～350 km/h)軌道檢測(cè)車、高速軌道動(dòng)力學(xué)檢測(cè)車、動(dòng)態(tài)車載式添乘檢測(cè)儀。通過不斷的檢測(cè)和調(diào)整，最終使軌道達(dá)到所需標(biāo)準(zhǔn)。

4 提高軌道精度的主要措施

1)加強(qiáng)無砟軌道施工過程控制，確保施工精度。無砟軌道施工精度是軌道精度的基礎(chǔ)、源頭，其施工精度對(duì)后期的軌道精調(diào)影響巨大。施工精度高，則精調(diào)工作量小，調(diào)整件用量少，容易獲得較高軌道精度;反之，則精調(diào)工作量大，調(diào)整件用量多，難以達(dá)到較高軌道精度。

2)高度重視軌道測(cè)量工作，確保數(shù)據(jù)真實(shí)可靠。

3)軌道靜態(tài)精調(diào)之前，應(yīng)對(duì)鋼軌、扣件安裝狀態(tài)進(jìn)行全面檢查，確認(rèn)后方可進(jìn)行測(cè)量和調(diào)整。

4)提高焊縫打磨精度。無縫線路鎖定后，應(yīng)對(duì)所有焊縫進(jìn)行全面檢查，不合格接頭必須重新處理。

5)按照確定的精調(diào)工藝調(diào)整，避免反復(fù)調(diào)整。

6)軌道靜態(tài)調(diào)整精度應(yīng)全面滿足要求。

7)應(yīng)安排專業(yè)人員對(duì)動(dòng)態(tài)檢測(cè)數(shù)據(jù)(軌檢車資料、動(dòng)力學(xué)檢測(cè)報(bào)告)和靜態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合對(duì)比分析，制定有針對(duì)性的調(diào)整方案，力爭(zhēng)用最小調(diào)整量達(dá)到最佳調(diào)整效果。

5 結(jié)語

無砟軌道精調(diào)是一項(xiàng)非常精細(xì)的工作，既是鐵路前期建設(shè)工程質(zhì)量的集中反映，又是鐵路后期高速、安全運(yùn)營(yíng)的基礎(chǔ)和保證。因此，必須要求客專建設(shè)各方高度重視，在施工組織、技術(shù)培訓(xùn)、資源配置、安全質(zhì)量等方面制定切實(shí)可行的措施，尤其是要配置高精度、工況良好的測(cè)量設(shè)備和相關(guān)工具，更要配置素質(zhì)高、業(yè)務(wù)精的管理、測(cè)量和施工人員。同時(shí)還要合理安排作業(yè)面，確保在有限的時(shí)間內(nèi)完成全部精調(diào)工作。

［1］哈大鐵路客運(yùn)專線有限公司工程部.哈大鐵路客運(yùn)專線無砟軌道施工精調(diào)作業(yè)指導(dǎo)書［Z］.大連:哈大鐵路客運(yùn)專線有限公司，2007.

［2］王志堅(jiān)，劉彬.武廣鐵路客運(yùn)專線無砟軌道精調(diào)關(guān)鍵技術(shù)［J］.鐵道建筑，2010(1):1-6.

［3］江成.高速鐵路板式無砟軌道技術(shù)［CD］.中國(guó)鐵道學(xué)會(huì)2009年度優(yōu)秀學(xué)術(shù)論文評(píng)選一等獎(jiǎng)?wù)撐模本?中國(guó)學(xué)術(shù)期刊(光盤版)電子雜志社，2010.

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

［5］中華人民共和國(guó)鐵道部.鐵建設(shè)［2007］85號(hào) 客運(yùn)專線無碴軌道鐵路工程施工質(zhì)量驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn)［S］.北京:中國(guó)鐵道出版社，2007.