1 工程實例

新建鐵路合肥—武漢段,位于滬漢蓉快速通道的東段,是我國設計一次開通時速達250 km的客運快速鐵路。

2 軌道工程施工測量

2.1 合武鐵路(安徽段)有砟軌道施工控制測量

中鐵四局承擔了合武鐵路(安徽段)全線CPⅢ測量任務(包括24 km長的無砟軌道)。鋪軌前在全線建立了CPⅢ網,為鋪軌和線路粗精調提供了保證。關于有砟軌道CPⅢ網測設和使用的具體方法和要求,我就不單獨介紹了,在這里只強調要特別注意的兩點: 1)CPⅢ控制網測設的最佳時機,應待線下工程沉降和變形滿足要求后施測,應在鋪軌前完成。CPⅢ布網精度直接影響到軌道粗、精調效果。測量方法嚴格按規范要求在CPⅠ和CPⅡ基礎上,導線測量方法按五等導線施測,水準按精密水準施測。2)在現場測設中必須嚴格選點和埋點,以保持CPⅢ點位的永久性。

2.2 合武鐵路(安徽段)無砟軌道施工控制測量

無砟軌道必須滿足高速度、高可靠性及高舒適性的要求,無砟軌道的精密測量是無砟軌道施工的前提條件。為滿足無砟軌道鋪設時的高精度測量要求,按照鐵建設(2006)189號文《客運專線無砟軌道鐵路工程測量暫行規定》,在無砟軌道施工前,采用自由設站后方交會法布設CPⅢ控制網,其間距為50 m~60 m左右一對,用CPⅢ控制網作為測設基線,采用測量小車測量系統高精度測設軌道的絕對三維坐標;依靠螺桿調整器初步定位,整群定位器精確定位,反復調整達到規范要求,再利用全站儀和測量小車及分析系統(也稱為測量小車測量系統),對每一根軌枕處的中線和高程(對軌道進行全斷面三維空間位置和鋪設精度進行檢測)適時進行測量,跟蹤精調,完成最終定位,以保證無砟軌道的施工精度。

3 有砟軌道施工和精細整道

3.1 有砟軌道施工

對于有砟軌道,道床的穩定性是保持軌道幾何形態的主要因素,是保證列車按照規定速度運行的關鍵因素。所以在施工中:1)要把好道砟生產、存儲、運輸關; 2)要高度重視道砟的攤鋪質量和防止上道后的二次污染; 3)要加強施工組織,鋪軌后的上砟、養護、焊接、鎖定等工序應緊密銜接。

3.2 有砟軌道粗精調方法及注意的問題

現場施工中,要保證軌道基樁的完整性,并在線路鎖定前,通過測量采集基標和實際軌道空間位置數據與設計軌道來對比,提供準確的大機撥道量與起道量。在鋪軌后線路放散鎖定之前,一般按三遍大養粗調,使線路快速達到初步穩定狀態。通過粗調,軌道即能控制在偏離設計位置3 cm范圍以內。

在線路放散鎖定之后,在允許作業軌溫條件下開始進行精調工作,通常分三次精調,大機平均起道量不超過4 cm,以保證鎖定焊接質量,方法是:

1)及時對有變形和破損的基樁重新恢復,并重新測量平差,建立數據關系;采用二維方向帶水準管的直角丁字尺或三點激光儀進行橫距量取。2)曲線地段,采用二維方向帶水準管的直角丁字尺或三點激光儀進行橫距量取,通過與設計橫距比較,棄去不合理的離散型較大的數據,計算出撥道量,然后對實測線型進行糾偏,按內插法細化給出每5 m的撥道量。3)車站兩端道岔群,采用1″全站儀進行多次穿線作業(分別至少向站外延伸200 m以上),以一線方向為基準(當然這條線方向是控制在CPⅢ網精度范圍之內),從而保持站場岔群以及兩端線路相對位置關系的正確。4)高程控制上,每隔5 m測設出線路高程,計算相應起道量。5)聯調聯試期間,根據軌道動態檢測結果對軌道局部缺陷進行修復,使軌道靜態、動態精度指標全面達到設計運行條件。

軌道精調中,還應注意以下四個問題:

1)在長大直線中,小偏角折點位置出現檢測超限,部分偏角稍大區域正矢不能滿足設計值時,根據上海局技術中心提供的經驗改為1 500 000 m大半徑曲線處理。2)道岔區域的方向和高低容易出現超限,需要加強養護作業。3)車站和兩端的區間線路出現超限時,要堅持“站場不動,調整區間”的原則。4)無砟和有砟段過渡段外約70 m長度變形大(高低),應重點加強養護。

4 無砟軌道精細調整

無砟道床施工完成,道床板強度達到設計要求后,進行無砟軌道長鋼軌的鋪設,長鋼軌應力放散、鎖定后,利用軌道精調小車對逐根軌枕處的軌道進行靜態數據采集,并通過處理軟件對采集數據進行及時處理分析,再根據模擬適算表,確定該處靜態幾何尺寸的調整方向和調整量,從而實現對軌道進行調整。

4.1 軌道靜態幾何尺寸測量

以合武鐵路(安徽段)無砟軌道為例,前期道床施工采用“軌排法”施工,由于在施工過程中嚴格按照規范標準進行控制,因此,在精調過程中,軌道的幾何尺寸總體情況較好,僅有個別位置的幾何尺寸偏差較大。

4.2 原因分析

根據統計,軌道幾何尺寸不合格處主要是發生在工具軌排的端部以及在精調過程中兩測段的順接段,同時曲線地段的不合格點比直線地段要多,造成不合格的原因有以下幾點:

1)相鄰軌排的端部用無孔夾具鎖定,相對于整個軌排來說,此處整體穩定性較差,再加上澆筑混凝土過程中的碰撞,容易造成軌排端部幾何尺寸的變動。2)在測量儀器后視不同的后視點進行設站時,兩設站間存在偏差,因此必須有10 m的過渡段進行順接,此10 m過渡段為精度較低處。3)軌排在螺桿調整器支撐起來后,受自身重心的影響,再加上澆筑混凝土過程中,施工人員站立在軌排上操作對軌排產生的活荷載,軌排整體有下凹的趨勢,導致兩根工具軌的間距減小。4)在曲線地段,橫向支撐受力較大,如果在澆筑混凝土過程中,有個別橫向支撐發生松動,就會對軌排的中線產生影響。

4.3 無砟軌道的精調

軌道幾何尺寸是衡量軌道鋪設精度的關鍵指標,在應力放散及鎖定后,應對軌道的幾何狀態進行精細調整,使軌道的幾何尺寸滿足設計及規范要求。

4.4 聯合調試

通過長時間的列車運行,線路上依然有個別地方不合格,通過軌道檢測車對鋼軌動態檢測報告和波形圖的分析,找出影響行車安全和旅客舒適度的區段,通過用精調小車,塞尺,弦線對軌道進行測量,確定調整位置和調整量,對該位置軌道進行調整。

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