高速铁路轨道精调施工技术

摘要：文章以石武高速铁路无砟轨道为研究对象，结合轨道精调小车测量仪和检查仪，提出以“相对测量+绝对测量”轨道精调创新模式，从而大大提高轨道精调作业精度及工作效率，实现轨道平顺性要求。

关键词：石武高速铁路；轨道精调；精调作业；精调测量；精调数据分析

中图分类号：U213文献标识码：A文章编号：1009-2374（2012）12-0079-03

石武高铁是我国四纵四横高速铁路北京至香港一部分、标准最高、速度最快的高速铁路，举世关注。设计时速350公里/小时，运营后动车从北京到香港最快8个小时。

本文以石武高铁无砟轨道精调为研究对象，调作业标准数据采集和数据分析等内容，结合精调作业介绍轨道精调小车SGJ-T客运专线轨道测量仪（绝对测量小车）和GJY-T高铁型轨道检查仪（相对测量小车）即“相对测量+测量测量”轨道精调模式。最后对如何提高轨道精调作业精度及效率，进行总结考。

一、轨道精调工艺流程

轨道精调是一个比较漫长的过程，通常需要四到五遍的精调过程，而且每一遍精调过程又包括施工准备、测量及数据采集、数据分析及精调方案制定、现场复核及调整。在四五遍的精调完成，轨道达到平顺性要求之后，需要进行复测验收。

二、精调作业标准

石武高速铁路设计时速350公里/小时，根据高速测量规范要求，轨道精调作业执行高速铁路轨道精调标准。

三、轨道精调作业

（一）线路状态检查确认

在长钢轨锁定完成之后，必须对轨道进行清理和密贴检查，保证测量数据准确，精调有效。精调前线路状态检查主要包括以下几个方面：

1．检查并清理钢轨，确保无污染，无低塌、掉块、硬弯等缺陷。

2．检查扣件，安装正确，无缺少、损坏、污染，且扭矩达到设计标准，弹条中部前端下颚与轨距挡块间隙≯0.5mm，轨底外侧边缘与轨距挡块间隙≯0.3mm，轨枕挡肩与轨距挡块间隙≯0.3mm。

3．检查垫板，安装正确，无缺少、损坏、偏斜、污染、空吊（间隙≯0.3mm）。

4．检查焊缝平顺性，顶面0～+0.2mm，工作边0～-0.2mm，圆弧面0～-0.2mm。

5．检查道床板，清理扣件内部、承轨槽内砼残留杂物、灰尘等。

（二）精调测量及技术要求

传统轨道精调测量方法主要采用绝对测量小车，即客运专线轨道测量仪，依赖全站仪和CP3网实现对轨道三维坐标的定位测量。其主要缺点是对环境适应性差，如下雨、风大、雾大、太阳光照射等都不进行测量，同时作业效率极低，只能达到600米/天的测量效率。

为了提高测量效率同时又满足测量的精度，中铁十四局石武项目部和日月明铁道设备开发有限公司创新性的提出了“绝对＋相对”的测量模式。“绝对”指的是采用绝对测量小车逐根轨枕测量轨道三维坐标和轨道内部几何状态。“相对”指的是采用相对测量小车在轨道上连续推行，以陀螺仪惯性法测量轨道平顺性参数和轨道内部几何状态参数，其测量效率达到4公里/小时。根据精调测量的不同阶段，“相对测量”和“绝对测量”配合使用，达到提高测量效率的功效：

1．在长钢轨锁定完成之后，先采用“相对测量”测量轨道平顺性，根据高铁型轨检仪的轨枕定位功能打印超限报表，确定轨下橡胶垫板缺失、钢板缺失、多余绝缘垫块等粗大病害。同时根据“相对测量”压缩报表，估算扣件系统不同规格垫板和轨距挡块更换件的用量，并根据估算结果备齐调整件。

2．当解决完橡胶垫板缺失、钢板缺失、多余绝缘垫块后，采用绝对测量对轨道进行绝对位置的测量，根据轨道平顺性指标，模拟轨道调整，打印轨道调整方案。根据调整方案，进行轨道扣件更换和轨道整正。同时采用“相对测量”对轨道进行普查，跟踪轨道线路状态。

3．到了轨道精调后期，线路基本平顺，采用“相对测量”对线路进行平顺性测量，定位不平顺区段（病害区）里程。在不平顺区段上采用绝对测量对轨道绝对位置进行测量，同时根据调整方案对轨道进行整正。通过先定位后处理的方式可以减少绝对测量60%的工作量。

4．当轨道精调完成，采用相对测量对轨道进行复测，保存线路测量数据，实现轨道的数字化管理。为了保证测量数据的高精度，轨道精调测量作业需要注意以下几方面的要求：（1）在现场数据采集前，将线路参数及CPIII控制点坐标录入轨检小车；（2）每次测量前，用零级道尺对轨检小车进行现场标定；（3）全站仪自由设站的位置靠近轨道中线每次联测6～8对CPIII控制点，并且测站位于联测的CPIII控制点中间，自由设站的精度必须满足站点坐标残差小于0.7mm，方向残差小于0.2″；（4）每站测量距离不宜超过70m，最近距离不小于10m；（5）相邻测站必须由一定的交叠区域，一般不少于一块轨道板的距离；相邻精调作业单元之间至少重叠测量一站。

（三）精调数据分析及方案制定

精调数据分析及方案制定是一个纸上谈兵的过程，根据轨道测量数据和平顺性评价指标分析线路调整量。确定调整量的原则主要有以下几方面：

1．高低和轨向调整均以“内轨为基本轨”。

2．数据处理模拟调整坚持“先整体、后局部”；“先轨向、后轨距；先高低、后水平”的基本原则。“先整体、后局部”：即根据采集的数据由软件生产的波形图，以“削峰填谷”的方式确定总体调整方案，控制调整量。“先轨向、后轨距；先高低、后水平”：即先调整后基准轨的轨向，后调整非基准轨的轨距；先调整好基准轨的高低，后调整非基准轨的水平。

3．根据轨检小车采集的数据对轨道线性进行综合分析和评价，生成轨距、轨向、高低、水平、扭曲等波形图，确定需要调整的区段。

4．制定模拟轨道调整方案，将轨道几何参数调整到允许范围为之内，再对模拟调整后图形进一步检查和优化，确保线性顺直，曲线圆顺，过渡顺畅。

5．在制定模拟调整方案时，轨距偏差按照-1～0.5mm进行控制。

6．在曲线直缓、缓直点处不能出现反超高；相邻精调作业单元之间重叠区域模拟调整方案保持一致性。

根据模拟调整方案，确定调整部位和扣件规格，形成调整量

（四）现场轨道精调作业

调整方案确定后，开始轨道扣件的更换轨道调整，一般在白天进行：

1．根据模拟调整量表准备各型号调整件，并备有余量。

2．将模拟调整量数据全部在轨脚进行初标识。

3．对“基准轨”利用弦线进行核对后将正确的轨向调整量标识于挡肩上，高低调整量标识于轨顶上。依据核查后的轨向和高低调整量，确认更换扣件规格，调整完毕后用弦线核查。

4．对非基准轨用道尺对轨距和水平调整量进行核对后，将正确的轨距调整量标识于挡肩上，水平调整量标识于轨顶上。依据核查后的轨距和水平调整量，确认更换扣件规格，调整完毕后用道尺

核查。

5．两轨轨道调整完毕后，记录现场实际调整件的部位、规格和数量，建立扣件更换台账；用道尺复测，并记录实际轨距和水平偏差值。

6．按照“摆（扣件）、松（螺栓）、拆（扣件）、顶（钢轨）、清（杂物）、装（扣件）、紧（螺栓）、查（扭矩）、记（台账）”九个步骤更换扣件；更换扣件时，每次连续松开不宜超过6个扣件。

四、质量控制及检验

1．数据采集测量一般选在阴天或夜间进行，严禁在高温、雨天、大雾、大风等气象条件下进行测量作业，避免测量误差过大，出现假数据。

2．消除轨底外侧与轨距挡板之间的间隙。

3．严格轨道调整顺序，基准轨调整到位之前不得调整非基准轨。

4．弦线长度不宜超过25米，起终点应选择在调整量为零的区域。

5．缓直、直缓点处不得出现反超高。

6．扣件更换结束后，按规定扭力上紧螺栓。

五、结论

“绝对＋相对”测量模式的使用，抓住无砟线路轨道精调是将线路精调到平顺状态的核心思想，充分利用了相对测量小车测量效率高，环境适应性强的优点，与绝对测量小车配合使用，提高了轨道精调整体的作业效率。同时“绝对测量”和“相对测量”结合使用，在很好地满足轨道精调高精度、高标准要求的同时，与传统测量模式相比使设备成本，人力成本也大大降低。

作者简介：宋成新（1973-），男，山东成武人，中铁十四局集团第五工程有限公司工程师，研究方向：工程测量。

（责任编辑：赵秀娟）