康朋 李金祥

中鐵十二局集團(tuán)第二工程有限公司 山西 太原 03000

1 精調(diào)測(cè)量的技術(shù)原理

無(wú)砟軌道精調(diào)技術(shù)對(duì)測(cè)量精度的要求很高。①雙塊式精調(diào)測(cè)量在無(wú)砟軌道上的檢測(cè)方法為小車(chē)法，即用一種配備專(zhuān)用便捷式計(jì)算機(jī)與電測(cè)傳感器的小車(chē)，測(cè)量靜態(tài)軌道的不平順程度。這種檢測(cè)技術(shù)可以有效檢測(cè)出無(wú)砟軌道軌向、扭曲、水平以及高低狀況的靜態(tài)參數(shù)，配合全站儀進(jìn)行高程與平面位置的絕對(duì)檢測(cè)。②CRTS Ⅲ型板式無(wú)砟軌道精調(diào)是將線(xiàn)型關(guān)系輸入到便攜式電腦計(jì)算機(jī)，利用軟件將每一塊板的承軌臺(tái)的坐標(biāo)（調(diào)整量）計(jì)算出來(lái)，利用全站儀后方交會(huì)測(cè)量安裝在特定承軌臺(tái)上的標(biāo)架棱鏡，將板調(diào)整到位。由此可見(jiàn)：全站儀設(shè)站與測(cè)量精度直接影響CRTS Ⅲ型板定位和軌道幾何參數(shù)的絕對(duì)精度。

2 測(cè)量誤差的來(lái)源

測(cè)量誤差主要分為三大類(lèi)：系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差、粗大誤差。

（1）外界條件，主要指觀測(cè)環(huán)境中氣溫、氣壓、空氣濕度和清晰度、風(fēng)力以及大氣折光等因素的不斷變化，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果中帶有誤差。

（2）儀器條件，儀器在加工和裝配等工藝過(guò)程中，不能保證儀器的結(jié)構(gòu)能滿(mǎn)足各種幾何關(guān)系，這樣的儀器必然會(huì)給測(cè)量帶來(lái)誤差。

（3）方法，理論公式的近似限制或測(cè)量方法的不完善。

（4）觀測(cè)者的自身?xiàng)l件，由于觀測(cè)者感官鑒別能力所限以及技術(shù)熟練程度不同，也會(huì)在儀器對(duì)中、整平和瞄準(zhǔn)等方面產(chǎn)生誤差。

3 冷凝現(xiàn)象的產(chǎn)生

所謂冷凝就是當(dāng)熱流體放出熱量時(shí)，溫度沒(méi)有變化，而使流體從氣相變?yōu)橐合?。冷凝現(xiàn)象形成的條件一是冷卻，二是加濕，三是有凝結(jié)核，增加水汽含量。暖而濕的空氣作水平運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)寒冷的地面或水面，空氣中的水蒸氣逐漸受冷液化而形成霧，即為冷凝現(xiàn)象。而通常隧道內(nèi)無(wú)砟道床施工，一般在春夏季隧道內(nèi)溫度較低，而隧道外溫度較高，這樣隧道外的熱空氣進(jìn)入隧道內(nèi)遇冷凝結(jié)就產(chǎn)生了冷凝現(xiàn)象，產(chǎn)生霧氣，從而嚴(yán)重影響測(cè)量環(huán)境。

4 冷凝環(huán)境下精調(diào)測(cè)量解決方案

（1）氣象學(xué)方面人工除霧的方法為：

1）派遣直升機(jī)飛至霧頂，然后沿途播撒催化劑，稀釋濃霧使其最終化解。這種方法特別適用于高層建筑多、路網(wǎng)復(fù)雜的城市主城區(qū)。

2）地面安裝多個(gè)特殊的“發(fā)生器”或鼓風(fēng)機(jī)、加熱器，播散催霧劑或以動(dòng)力方式直接將強(qiáng)風(fēng)吹入霧中，攪亂霧層直至消除。

3）地面安裝強(qiáng)力噴霧設(shè)備，通過(guò)高壓將霧狀水珠噴入霧層中，經(jīng)過(guò)它們的“清洗”，打破凝結(jié)霧粒的平衡使其消除。

4）動(dòng)用直升機(jī)飛至霧層中，通過(guò)螺旋槳的攪拌，攪動(dòng)霧層促進(jìn)其消散

（2）建筑學(xué)方面，防止冷凝現(xiàn)象產(chǎn)生的基本原則：①增大圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱阻，提高建筑物內(nèi)（室內(nèi)）表面溫度。采用的方法是使用保溫材料。②減少建筑物內(nèi)（室內(nèi)）的濕度，采用的方法是設(shè)置通風(fēng)口和通風(fēng)設(shè)施。③根據(jù)計(jì)算冷凝界面位置，添加吸濕相變材料作為蓄熱材料。其實(shí)質(zhì)是利用水的液相—?dú)庀嗪臀鼭裣嘧儾牧辖Y(jié)晶化合的雙重變相蓄熱，白天溫度高吸濕相變材料蒸發(fā)蓄熱，夜間溫度低吸濕相變材料吸濕放熱再生實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用的目的。④將蒸汽滲透阻較大的密實(shí)材料布置在內(nèi)側(cè)（蒸汽流入的一側(cè)），而將蒸汽滲透阻較小的材料布置在外側(cè)，在一定程度上避免產(chǎn)生內(nèi)部結(jié)露但是不能防止內(nèi)部結(jié)露，同時(shí)考慮應(yīng)在高濕（蒸汽流入）一側(cè)設(shè)置隔氣層，才能避免內(nèi)部冷凝現(xiàn)象。

然而，隧道現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境而言，最佳的驅(qū)霧方式為：①通風(fēng)——利用直接動(dòng)力的方式將強(qiáng)風(fēng)吹入霧中，將“霧層”攪亂并消除。安裝移動(dòng)式換風(fēng)機(jī)，加速隧道內(nèi)局部空氣流動(dòng)，從而使霧氣擴(kuò)散。改善精調(diào)測(cè)量環(huán)境。②工作面附近安裝強(qiáng)力噴霧設(shè)備，通過(guò)高壓將霧狀水珠噴入霧層中，經(jīng)過(guò)它們的“清洗”，打破凝結(jié)霧粒的平衡使其消除。改善精調(diào)測(cè)量環(huán)境。

5 解決方案實(shí)例

新建鐵路北京至沈陽(yáng)客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)（京冀段）控制工程先期開(kāi)工段施工JSJJSG-Ⅱ標(biāo)段，位于河北省平泉縣七溝鎮(zhèn)、平泉鎮(zhèn)境內(nèi)，起訖里程為DK233+386.3～DK244+100，標(biāo)段全長(zhǎng)10.714 km。鳳凰嶺隧道進(jìn)口里程DK233+974，出口里程DK243+815，全長(zhǎng)9841m，為單洞雙線(xiàn)隧道，內(nèi)線(xiàn)間距5.0m。最大埋深195.4m。隧道位于剝蝕構(gòu)造中低山區(qū)，地貌形態(tài)輔助，植被發(fā)育，沿線(xiàn)所經(jīng)之處層巒疊嶂，溝谷縱橫，沿線(xiàn)地形起伏較大，地勢(shì)中部高兩端降低，海拔高程在559.10～778.1m間，相對(duì)高差約219m。線(xiàn)路經(jīng)過(guò)地區(qū)屬中溫帶亞干旱區(qū)，春季干旱多風(fēng)；夏季炎熱，降水集中；秋季涼爽；冬季干冷。按照對(duì)鐵路工程影響氣候分區(qū)為寒冷地區(qū)。最冷月平均氣溫-9.9℃。

本項(xiàng)目CRTS Ⅲ型板式無(wú)砟軌道施工工期于6-9月份。因此，夏季施工洞內(nèi)外溫差較大，洞內(nèi)氣溫低，而中午至傍晚時(shí)間段洞外溫度較高，熱氣流從洞外流向洞內(nèi)，造成水蒸氣冷凝形成霧氣。從而導(dǎo)致洞內(nèi)霧氣濃重，能見(jiàn)度低，對(duì)精調(diào)測(cè)量環(huán)境極為不利。鑒于洞內(nèi)的冷凝現(xiàn)象影響，我公司經(jīng)過(guò)分析討論，購(gòu)置了一批移動(dòng)式鼓風(fēng)機(jī)，將其安置在施工作業(yè)面和作業(yè)面下風(fēng)向100米處的位置，加速施工作業(yè)面處局部空氣流動(dòng)，驅(qū)散霧氣。另外如果濃霧嚴(yán)重，我們將采用霧炮機(jī)通過(guò)高壓將霧狀水珠噴入霧層中，經(jīng)過(guò)它們的“清洗”，打破凝結(jié)霧粒的平衡使霧氣消除，控制冷凝現(xiàn)象的產(chǎn)生。

此方法在京沈客專(zhuān)鳳凰嶺隧道，CRTS Ⅲ型板施工中得到成功運(yùn)用。大大提高了精調(diào)測(cè)量質(zhì)量，加快了工程進(jìn)度，使得京沈客專(zhuān)京冀Ⅱ標(biāo)段CRTS Ⅲ型板施工如期完成。

6 結(jié)論

在產(chǎn)生冷凝現(xiàn)象的隧道內(nèi)，空氣條件嚴(yán)重影響了測(cè)量精度，制約了無(wú)砟軌道施工的進(jìn)度。在存在多方面限制條件的情況下，采用人工通風(fēng)增加空氣流動(dòng)的方式，驅(qū)散冷凝產(chǎn)生的霧氣，為最為合理方式。當(dāng)冷凝現(xiàn)象（霧氣）非常嚴(yán)重時(shí)，采用強(qiáng)力噴霧設(shè)備，通過(guò)高壓將霧狀水珠噴入霧層中，經(jīng)過(guò)它們的“清洗”，打破凝結(jié)霧粒的平衡使其消除。從而大大改善測(cè)量環(huán)境，提高測(cè)量精度，加快施工進(jìn)度。