王 浩
(中國鐵路上海局集團(tuán)公司上海鐵路樞紐工程建設(shè)指揮部,上海 200071)
滬杭高鐵自2010年10月26日開通以來已運(yùn)營近10年,安全輸送旅客逾1億人次,列車運(yùn)行密度逐年增加,隨之而來的是高鐵設(shè)備質(zhì)量逐步下降,動(dòng)、靜態(tài)檢測超限處不斷增加,旅客乘坐舒適度每況愈下。與此同時(shí),部分高鐵維修人員對(duì)軌道精調(diào)的流程和標(biāo)準(zhǔn)掌握程度仍然不夠,導(dǎo)致很多軌道精調(diào)作業(yè)不能實(shí)質(zhì)性的改善軌道幾何狀態(tài),成為無效作業(yè);零星、臨時(shí)的“小修小補(bǔ)”已經(jīng)扭轉(zhuǎn)不了高鐵設(shè)備質(zhì)量的下降趨勢。在全面分析滬杭高鐵各類動(dòng)、靜態(tài)檢查檢測數(shù)據(jù)后,決定在滬杭高鐵集中開展軌道精調(diào)平推工作。
為做好軌道精調(diào)工作,提高作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化水平,統(tǒng)一絕對(duì)測量、相對(duì)測量、方案制訂及現(xiàn)場作業(yè)標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)把相關(guān)術(shù)語及定義明確如下:(1)左右軌。以面向大里程方向?yàn)榛鶞?zhǔn),左側(cè)鋼軌為左股,右側(cè)鋼軌為右股。(2)水平。沿面向大里程方向,測量點(diǎn)處排除超高后,右側(cè)鋼軌高出左側(cè)鋼軌時(shí),水平為正;右側(cè)鋼軌低于左側(cè)鋼軌時(shí),水平為負(fù)。(3)超高。沿面向大里程方向,測量點(diǎn)處右側(cè)鋼軌高出左側(cè)鋼軌時(shí),超高為正;右側(cè)鋼軌低于左側(cè)鋼軌時(shí),超高為負(fù)。(4)軌向及正矢。沿面向大里程方向,測量點(diǎn)處鋼軌向右側(cè)彎曲時(shí),軌向和正矢為正,反之為負(fù)。(5)高低。測量點(diǎn)處鋼軌相對(duì)于弦測基準(zhǔn)點(diǎn)向上凸起時(shí),高低為正;向下凹時(shí),高低為負(fù)。(6)扭曲。沿面向大里程方向前方右側(cè)高出為正,反之為負(fù)。(7)高程偏差。線路實(shí)測中心線在設(shè)計(jì)線上方為正,下方為負(fù)。(8)線路中心偏差。沿面向大里程方向,線路實(shí)測中心線在設(shè)計(jì)線左側(cè)為正,右側(cè)為負(fù)。(9)橫向撥量。沿面向大里程方向,負(fù)為向右調(diào)整,正為向左調(diào)整。(10)起落道量。正為起道,負(fù)為落道。(11)基準(zhǔn)股。智能軌道檢查儀方案數(shù)據(jù)中上下行均以兩線間內(nèi)側(cè)鋼軌為基準(zhǔn)股。線路檢查儀(安伯格、0級(jí)軌檢儀)方案數(shù)據(jù)中以儀器自定義為準(zhǔn)。
無砟軌道正線精細(xì)測量采用“絕對(duì)+相對(duì)”組合測量模式進(jìn)行。無砟軌道精調(diào)作業(yè)前,使用智能軌道檢查儀采集軌道上被測點(diǎn)的線路中心位置、軌面高程、測點(diǎn)連續(xù)里程、軌距、水平、高低、軌向、扭曲(三角坑)等內(nèi)容。
為了避免智能軌道檢查儀的隨機(jī)性測量誤差,可在相同測量條件下,對(duì)同一軌道通過換人、換機(jī)、換向進(jìn)行連續(xù)兩次測量的方法檢核軌道線形數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。任一測點(diǎn)兩次絕對(duì)測量偏離值不大于2mm才可作為當(dāng)前線形的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),再以此為基準(zhǔn)編制軌道調(diào)整方案,進(jìn)行精細(xì)調(diào)整施工。在精細(xì)調(diào)整施工中,每次作業(yè)后均進(jìn)行相對(duì)測量,實(shí)現(xiàn)步步校核。相對(duì)測量利用0級(jí)軌道檢查儀采集軌道上被測點(diǎn)的連續(xù)里程、軌距、水平、高低、軌向、扭曲(三角坑)等軌道內(nèi)部幾何參數(shù)。對(duì)于進(jìn)行多次調(diào)整的地段,利用0級(jí)軌道檢查儀數(shù)據(jù)調(diào)整方案的編制。精調(diào)結(jié)束后,使用智能軌道檢查儀對(duì)精調(diào)質(zhì)量進(jìn)行檢測和驗(yàn)收,作為竣工測量數(shù)據(jù)歸檔。
在嚴(yán)格把控外業(yè)測量數(shù)據(jù)精度達(dá)標(biāo)的前提下,合格的測量成果交由服務(wù)器自動(dòng)擬合生成精調(diào)作業(yè)方案。系統(tǒng)按照最小調(diào)整作業(yè)量滿足設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)的原則擬合生成方案,能克服人工設(shè)計(jì)方案時(shí)無法大視野權(quán)衡調(diào)整量,長波不平順采用絕對(duì)偏差控制的弊端。計(jì)算機(jī)自動(dòng)擬合系統(tǒng)保證了作業(yè)方案的重復(fù)性、一致性和準(zhǔn)確性,有利于提高作業(yè)品質(zhì),降低作業(yè)人工成本和材料成本。
為達(dá)到軌道精調(diào)既定目標(biāo),經(jīng)研究確定了系統(tǒng)精調(diào)方案并生成了參數(shù)和指標(biāo)。為保證分段間軌道精調(diào)方案銜接平順,上行全線平面和高程均以左股為基準(zhǔn)股,下行全線平面和高程均以右股為基準(zhǔn)股(均為靠近兩線間鋼軌),作業(yè)方案平面、高程調(diào)整級(jí)差為0.5mm。
軌道精調(diào)的基本作業(yè)流程:(1)絕對(duì)測量,制定方案;(2)進(jìn)行現(xiàn)場標(biāo)記;(3)依據(jù)現(xiàn)場標(biāo)記進(jìn)行基準(zhǔn)股的調(diào)整;(4)基準(zhǔn)股到位后進(jìn)行非基準(zhǔn)股的調(diào)整,當(dāng)日回檢并修正基準(zhǔn)股、非基準(zhǔn)股調(diào)整不到位的地點(diǎn);(5)進(jìn)行相對(duì)測量,確定修正方案;(6)依據(jù)修正方案,再次進(jìn)行標(biāo)記、調(diào)整、回檢、修正等步驟,直至達(dá)到目標(biāo)要求。
(1)扣件調(diào)查。作業(yè)前3~4d對(duì)作業(yè)區(qū)段進(jìn)行扣件狀態(tài)調(diào)查,主要調(diào)查既有墊量、軌距擋板及軌距塊組合,有無空吊板及光板,并將調(diào)查情況記錄到表格內(nèi)。
(2)材料準(zhǔn)備。軌道精調(diào)前應(yīng)提前準(zhǔn)備相應(yīng)數(shù)量調(diào)整件。主要是準(zhǔn)備調(diào)整軌距的不同規(guī)格的絕緣軌距塊和軌距擋板,以及調(diào)整鋼軌高低位置的不同規(guī)格的軌下墊板、軌下微調(diào)墊板和鐵墊板下調(diào)高墊板。同時(shí),還應(yīng)準(zhǔn)備少量的S3型螺旋道釘,在鋼軌相對(duì)正常狀態(tài)的調(diào)高量大于15mm的時(shí)候采用。滬杭高鐵扣件系統(tǒng)使用的是WJ-8C型扣件系統(tǒng),WJ-8C型扣件系統(tǒng)示意圖如圖1所示。WJ-8C型扣件由螺旋道釘、平墊圈、彈條、絕緣軌距塊、軌距擋板、軌下墊板、鐵墊板、鐵墊板下彈性墊板和預(yù)埋套管組成。此外,為了滿足鋼軌高低位置調(diào)整的需要,該系統(tǒng)還有軌下微調(diào)墊板和鐵墊板下調(diào)高墊板。
圖1 WJ-8C型扣件系統(tǒng)示意圖
軌距和軌向調(diào)整通過更換軌距擋板和絕緣軌距塊完成。為節(jié)約材料成本,原則上先用絕緣軌距塊調(diào)整軌距和軌向,絕緣軌距塊調(diào)整量不足時(shí)再用軌距擋板。軌距擋板分非鋼軌接頭處用和鋼軌接頭處用2種,每種軌距擋板又分4號(hào)、7號(hào)和10號(hào)共3種規(guī)格,標(biāo)準(zhǔn)軌距時(shí)均使用7號(hào),使用部分2~12號(hào)軌距擋板。絕緣軌距塊分非鋼軌接頭處用(Ⅰ型)和鋼軌接頭處用(Ⅱ型),每種絕緣軌距塊又分7號(hào)、8號(hào)、9號(hào)、10號(hào)和11號(hào)這5種規(guī)格,標(biāo)準(zhǔn)軌距時(shí)均使用9號(hào)。為進(jìn)一步節(jié)約材料成本,使用部分5~13號(hào)、6~12號(hào)2種規(guī)格的絕緣軌距塊。為進(jìn)一步提高精度,使用部分內(nèi)插的0.5mm級(jí)的絕緣軌距塊。軌向調(diào)整范圍為±9mm內(nèi)具體配置如表1所示。
鋼軌高低位置調(diào)整通過更換軌下墊板、軌下微調(diào)墊板以及鐵墊板下調(diào)高墊板完成。軌下墊板分2mm、3mm、4mm、5mm和6mm共5種厚度,正常安裝時(shí)采用6mm厚軌下墊板;軌下微調(diào)墊板按厚度分為1mm、2mm、5mm這3種規(guī)格(考慮進(jìn)一步提高精度,采用部分厚度0.5mm規(guī)格的軌下微調(diào)墊板);鐵墊板下調(diào)高墊板按厚度分為10mm和20mm這2種規(guī)格,由2片組成,應(yīng)成副使用。鋼軌高低位置調(diào)整范圍為-4mm~+26mm內(nèi)具體配置如表2所示。
根據(jù)作業(yè)方案統(tǒng)計(jì)材料,按比例提報(bào)采購計(jì)劃,統(tǒng)計(jì)材料攜帶當(dāng)天現(xiàn)場所需的材料。
(3)現(xiàn)場標(biāo)記。作業(yè)前2~3d,2人按作業(yè)方案標(biāo)注調(diào)整量及材料配合組合情況,1人復(fù)核。平面調(diào)整量精確到0.1mm,高程調(diào)整量精確到0.5mm,現(xiàn)場調(diào)整量標(biāo)記到軌底(白色油筆)上,墊片、軌距塊、軌距擋板配置標(biāo)記在承軌臺(tái)上。線路精調(diào)現(xiàn)場標(biāo)記示意圖如圖2所示。
如果軌下墊板調(diào)整(高程降低時(shí))需更換軌下墊板,則在組合中加括號(hào)區(qū)別,如圖3所示。如高程調(diào)整量小于5mm,則應(yīng)在承軌臺(tái)上標(biāo)注實(shí)際調(diào)整量,并帶符號(hào),具體如圖4所示。
表1 軌向調(diào)整配件配置表 單位:mm
表2 高低調(diào)整配件配置表 單位:mm
圖2 線路精調(diào)現(xiàn)場標(biāo)記示意圖
圖3 軌下墊板更換標(biāo)記圖
圖4 調(diào)整量小于5mm標(biāo)記
(1)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。①扣件安裝前承軌臺(tái)必須清掃干凈,WJ-8C扣件絕緣軌距塊安裝時(shí),將彈條緊靠后側(cè)、扣壓端盡可能壓在絕緣軌距塊中部,扭力矩控制在160N·m,彈條中部與軌距塊離縫不大于0.5mm,也不宜接觸。②高程調(diào)整作業(yè)時(shí)軌下微調(diào)墊板都應(yīng)放置在軌下膠墊與鐵墊板間,原則上最多放置不能超過3塊,并將最薄的軌下微調(diào)墊板放在下面,放入軌下微調(diào)墊板總厚度不應(yīng)超過10mm,超過10mm時(shí)應(yīng)使用鐵墊板下調(diào)高墊板調(diào)整,超過15mm時(shí)應(yīng)更換成S3型螺旋道釘。③起道作業(yè)應(yīng)注意放平起道機(jī),位置適宜,起道機(jī)嚴(yán)禁放在焊縫處起道,起道時(shí)曲線地段上股放內(nèi)側(cè)起,下股放外側(cè)起。④對(duì)有軌距塊不落槽或有離縫的地段換件后必須用先道尺對(duì)軌距進(jìn)行檢查,對(duì)不符合標(biāo)準(zhǔn)的先做好返工。⑤作業(yè)必須嚴(yán)格執(zhí)行無縫線路作業(yè)操作相關(guān)規(guī)定。⑥電子道尺在使用過程中要經(jīng)常校核。
(2)精調(diào)作業(yè)流程。①上道準(zhǔn)備。提前在作業(yè)通道口對(duì)工機(jī)具、材料、人員清點(diǎn)、拍照,待命令下達(dá)后上道。搬運(yùn)機(jī)具、材料主要由涂油組、扣件組、平面組負(fù)責(zé),測量軌距、水平人員先行上道作業(yè)。上道后首先確認(rèn)行別、里程、軌道板號(hào)等,確認(rèn)無誤后方可作業(yè)。將智能軌道檢查儀數(shù)據(jù)分析制定的作業(yè)方案,打印3份(標(biāo)定組1份、作業(yè)組中審核人1份、帶班人1份)作為現(xiàn)場作業(yè)依據(jù)。②測量軌距、水平,標(biāo)記復(fù)核。作業(yè)前對(duì)道尺進(jìn)行校核,1人對(duì)作業(yè)區(qū)段逐根軌枕劃線進(jìn)行軌距、水平測量,標(biāo)記在軌道板上,作為作業(yè)過程控制的基準(zhǔn)值,軌距、水平全部量好后回到起點(diǎn)進(jìn)行單股作業(yè)情況過程檢驗(yàn)。1人對(duì)前日標(biāo)記進(jìn)行復(fù)核。③發(fā)放材料(材料組2人)。需2輛平板車,前車裝載高程調(diào)整材料及軌距擋板,1人負(fù)責(zé)推行并發(fā)放高程調(diào)整材料、軌距擋板。后車裝載絕緣軌距塊(共17種型號(hào),需分類存放并標(biāo)記,如圖5所示),1人負(fù)責(zé)推行并發(fā)放內(nèi)外側(cè)軌距塊。材料組同時(shí)負(fù)責(zé)舊材料統(tǒng)一回收。④松開及預(yù)緊螺栓。1人用內(nèi)燃螺絲機(jī)松開螺栓(控制在4塊軌道板40對(duì)螺栓),松開完畢,加入高程組。⑤高程調(diào)整(3人)。1人負(fù)責(zé)起道,2人負(fù)責(zé)取下軌距塊,用鏟刀鏟下軌下膠墊,并根據(jù)材料組合進(jìn)行抽墊作業(yè)。如需安裝鐵墊板下調(diào)高墊板,高程組增加1人。⑥涂油組(2人)。分別進(jìn)行里口、外口螺栓涂油、更換平墊圈作業(yè),并將螺栓擰入孔內(nèi),盡可能降低螺栓高度,確保螺絲機(jī)作業(yè)順利。⑦平面調(diào)整(6人)。2人根據(jù)配料安裝軌距塊,1人負(fù)責(zé)道尺及指揮,1人負(fù)責(zé)緊固螺栓,2人負(fù)責(zé)平面調(diào)整。⑧基準(zhǔn)股全部作業(yè)完畢并經(jīng)過程檢驗(yàn)合格后(作業(yè)方案中提供過程檢驗(yàn)數(shù)據(jù)并結(jié)合現(xiàn)場軌距、水平數(shù)據(jù),過程檢驗(yàn)必須使用第一遍測軌距、水平使用的道尺),轉(zhuǎn)入非基準(zhǔn)股進(jìn)行循環(huán)作業(yè)。此項(xiàng)工作必須經(jīng)作業(yè)負(fù)責(zé)人下令后方可進(jìn)行。⑨當(dāng)兩股作業(yè)完畢,回檢負(fù)責(zé)人利用0級(jí)軌道儀或0級(jí)電子道尺進(jìn)行回檢,同時(shí)作業(yè)負(fù)責(zé)人對(duì)扣件系統(tǒng)進(jìn)行檢查,并做好記錄。⑩對(duì)不達(dá)標(biāo)處所進(jìn)行復(fù)核、整治。清點(diǎn)工機(jī)具、材料、人員,下道,作業(yè)負(fù)責(zé)人及把關(guān)人員進(jìn)行二次回檢。對(duì)次日作業(yè)所需扣配件由綜合管理員按作業(yè)方案分小組組織備料配備到位,統(tǒng)一存放在次日作業(yè)備料區(qū)。各類工機(jī)具配備齊全,并確保各種機(jī)具性能良好。
圖5 調(diào)整材料分類圖
本次作業(yè)達(dá)到的安全、質(zhì)量、管理目標(biāo)如下:(1)安全目標(biāo)。本次軌道精測、精調(diào)均在維修天窗條件下,作業(yè)區(qū)段和時(shí)段未出現(xiàn)事苗及以上安全事件。(2)質(zhì)量目標(biāo)。全面提升滬杭高鐵整體運(yùn)營品質(zhì),作業(yè)地段做到消滅嚴(yán)重人體感覺不良處所;便攜式線路檢查儀無水加0.05g以上報(bào)警,車載式線路檢查儀無水加0.10g以上報(bào)警;0級(jí)軌道檢查儀靜態(tài)TQI目標(biāo)值1.75mm以下,綜合檢測車動(dòng)態(tài)TQI目標(biāo)值由作業(yè)前的3.3降到2.2mm以下;扣件扣壓力均勻、達(dá)標(biāo),扣配件齊全有效,軌道結(jié)構(gòu)健康,軌道精調(diào)作業(yè)全部完成后靜態(tài)允許偏差如表3所示。(3)管理目標(biāo)。作業(yè)地段完善扣件電子臺(tái)賬??傊?,培養(yǎng)了運(yùn)營高鐵軌道精調(diào)專業(yè)隊(duì)伍和一批技術(shù)骨干,并推行軌道精調(diào)標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)方法及流程,為下一步在其他高鐵開展平推式軌道精調(diào)提供一定的參考。
表3 軌道精調(diào)作業(yè)全部完成后靜態(tài)允許偏差