楊明東 潘潔晨
摘要:高平順性和高精度是客運(yùn)專線最重要的標(biāo)準(zhǔn),長(zhǎng)鋼軌靜態(tài)調(diào)整是控制該標(biāo)準(zhǔn)的最后一個(gè)工序,本文通過(guò)運(yùn)用軌道幾何狀態(tài)測(cè)量中的搭接方式、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)的處理、將單純的模擬調(diào)整改為更加靈活的道尺與模擬調(diào)整相結(jié)合等方法,既保質(zhì)保量得完成了軌道靜態(tài)調(diào)整的任務(wù),也滿足了動(dòng)車(chē)組高速運(yùn)行的舒適性和安全性要求,同時(shí)也達(dá)到了節(jié)省時(shí)間和節(jié)約成本的目的。
關(guān)鍵詞:靜態(tài)調(diào)整;模擬調(diào)整;軌道小車(chē);道尺測(cè)量;扣件更換
0前言
CRTSⅡ無(wú)砟軌道板長(zhǎng)鋼軌用于高鐵技術(shù)本就是當(dāng)今世界最先進(jìn)的軌道技術(shù)之一,長(zhǎng)鋼軌精調(diào)的質(zhì)量更是能否真正滿足客運(yùn)專線所要求的舒適、安全的最核心技術(shù),其具有工藝新,精度要求極高、質(zhì)量控制及其嚴(yán)格的特點(diǎn),為滿足這個(gè)要求,線路必須具備非常準(zhǔn)確的幾何線形參數(shù)。為了達(dá)到這一高精度要求,除在線下施工、梁面打磨、底座板施工、軌道板精調(diào)等工序嚴(yán)格要求外,無(wú)砟軌道長(zhǎng)鋼軌精調(diào)作為控制最后一個(gè)工序,尤為關(guān)鍵!本文結(jié)合石武客運(yùn)專線SWZQ-7標(biāo)段漯-駐特大橋無(wú)砟軌道長(zhǎng)鋼軌靜態(tài)調(diào)整的具體要求和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐,對(duì)無(wú)砟軌道靜態(tài)調(diào)整的工藝進(jìn)行探討和總結(jié),希望能為今后類似工程施工起著技術(shù)借鑒作用。
1工程概況
石武客運(yùn)專線(河南段)SWZQ-7標(biāo)段漯-駐特大橋CRTSⅡ無(wú)砟軌道板鋼軌靜態(tài)調(diào)整線路長(zhǎng)度63.7km即:DK850+281.45~ DK914+043.945,單線延米127.4km由中交一航局施工,成為全線最長(zhǎng),任務(wù)最重的一段。根據(jù)客專公司的要求靜態(tài)調(diào)整必需在兩個(gè)月內(nèi)完成。
軌道精調(diào)包括軌道靜態(tài)調(diào)整和動(dòng)態(tài)調(diào)整(動(dòng)檢車(chē)檢測(cè)) ,長(zhǎng)鋼軌的靜態(tài)調(diào)整是長(zhǎng)鋼軌精調(diào)的第一階段,也是軌道精調(diào)的主要階段。靜態(tài)調(diào)整主要包括:鋼軌打磨、扣件檢查、軌道幾何狀態(tài)測(cè)量、數(shù)據(jù)整理、模擬調(diào)整、出具書(shū)面調(diào)整報(bào)表、統(tǒng)計(jì)調(diào)整/更換扣件種類、現(xiàn)場(chǎng)扣件調(diào)整、調(diào)整完成后扣件緊固、調(diào)整后復(fù)測(cè)軌道調(diào)整效果、回收更換下來(lái)的扣件、清理軌道板。軌道靜態(tài)調(diào)整是在聯(lián)調(diào)聯(lián)試之前根據(jù)軌道小車(chē)靜態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)軌道進(jìn)行全面、系統(tǒng)地調(diào)整,將軌道幾何尺寸調(diào)整到允許范圍內(nèi),對(duì)軌道線型(軌向和軌面高程)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)精度滿足客運(yùn)專線高速行車(chē)條件。軌道動(dòng)態(tài)調(diào)整是在聯(lián)調(diào)聯(lián)試期間根據(jù)軌道動(dòng)態(tài)檢測(cè)情況對(duì)軌道局部缺陷進(jìn)行修復(fù),對(duì)部分區(qū)段幾何尺寸進(jìn)行微調(diào),對(duì)軌道線型進(jìn)一步優(yōu)化,使輪軌關(guān)系匹配良好,進(jìn)一步提高高速行車(chē)的安全性、平穩(wěn)性和乘座舒適度,是對(duì)軌道狀態(tài)和精度進(jìn)一步完善、提高的過(guò)程。
2方案比選
傳統(tǒng)的有砟軌道鋼軌調(diào)整采用人眼判斷位置、弦繩檢測(cè)及道尺復(fù)核的方法進(jìn)行長(zhǎng)鋼軌調(diào)整。該方案具有調(diào)整速度快的優(yōu)點(diǎn),但精度低,平順性差,無(wú)法滿足客運(yùn)專線行車(chē)的要求。
京滬線無(wú)砟軌道長(zhǎng)鋼軌調(diào)整采用軌道小車(chē)測(cè)量、模擬調(diào)整、人工更換扣件等過(guò)程實(shí)現(xiàn)。該工藝具有精度高,平順性好等優(yōu)點(diǎn),但調(diào)整周期長(zhǎng)、消耗人力大、成本高等缺點(diǎn)。
新工藝通過(guò)運(yùn)用軌道幾何狀態(tài)測(cè)量中的搭接方式、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)的處理、將單純的模擬調(diào)整改為更加靈活的道尺與模擬調(diào)整相結(jié)合等方法不但加快外業(yè)數(shù)據(jù)采集速度、避免了模擬調(diào)整中搭接方式存在的困難、解決了曲線和直線處出現(xiàn)三角坑的問(wèn)題,而且使直線段的數(shù)據(jù)采集由原來(lái)的4遍減少到3遍,扣件更換由原來(lái)的3遍減少到2遍,調(diào)整周期大大縮短、節(jié)約了成本,同時(shí)也滿足客運(yùn)專線高精度、高平順的要求。
3扣件系統(tǒng)的組成
石武客運(yùn)專線(河南段)SWZQ-7標(biāo)段漯-駐特大橋CRTSⅡ無(wú)砟軌道板采用WJ-8C型扣件(以下簡(jiǎn)稱扣件)由螺旋道釘、平墊圈、W1型彈條、WJ8C絕緣軌距塊、WJ8C軌距擋板、WJ8C軌下墊板、WJ8C鐵墊板、WJ8B鐵墊板下彈性墊板WJ8C軌下微調(diào)墊板、WJ8C鐵墊板下調(diào)高墊和預(yù)埋套管D1組成。見(jiàn)圖(1) WJ-8C扣件結(jié)構(gòu)圖?,F(xiàn)場(chǎng)扣件調(diào)整是通過(guò)更換WJ8C絕緣軌距塊、WJ8C軌距擋板調(diào)整平面位置,更換WJ8C軌下墊板、WJ8C鐵墊板、WJ8B鐵墊板下彈性墊板調(diào)整高程。
4 主要的工藝流程及施工方法
4.1 主要施工工藝流程圖
主要施工工藝流程圖見(jiàn)下圖(2)所示:
4.2 主要的施工方法
(1)施工準(zhǔn)備
①根據(jù)施工計(jì)劃配備齊全軌道精調(diào)所需物品,并對(duì)相關(guān)儀器或設(shè)備按規(guī)定項(xiàng)目做好檢驗(yàn)和校準(zhǔn)工作。重點(diǎn)做好全站儀、精調(diào)小車(chē)和道尺的校核,確保不同測(cè)量手段的結(jié)果盡量一致或相近。
②按不同工種配足相應(yīng)的作業(yè)人員,作業(yè)前認(rèn)真學(xué)習(xí)軌道精調(diào)的理論知識(shí)和既有線路施工安全相關(guān)知識(shí),培訓(xùn)結(jié)束考核合格后方可上線作業(yè)。
③對(duì)CPⅢ點(diǎn)重新檢查和測(cè)量,確認(rèn)點(diǎn)位可用,確定坐標(biāo)值在允許范圍之內(nèi)。對(duì)于被破壞而無(wú)法使用的CPⅢ點(diǎn),必須重新埋設(shè)和測(cè)量并納入確認(rèn)后的CPⅢ網(wǎng)進(jìn)行平差。及時(shí)更新相關(guān)數(shù)據(jù),使用前認(rèn)真核對(duì)數(shù)據(jù)的可靠性和輸入測(cè)量?jī)x器的正確性。
④認(rèn)真核對(duì)設(shè)計(jì)資料,確保設(shè)計(jì)線性等資料正確。重點(diǎn)核對(duì)平面曲線要素、變坡點(diǎn)位置和豎曲線要素、曲線超高等。確定基準(zhǔn)軌(參考軌):平面位置以高軌(外軌)為基準(zhǔn),高程以低軌(內(nèi)軌)為基準(zhǔn),直線區(qū)間上的基準(zhǔn)軌參考大里程方向的曲線。
⑤承軌臺(tái)編號(hào)
全線采用貫通的連續(xù)CRTSⅡ無(wú)砟軌道板板號(hào)與承軌臺(tái)相結(jié)合的方法進(jìn)行編號(hào),編號(hào)的順序從小里程向大里程進(jìn)行。如:左線板號(hào)為30052和30053的每個(gè)承軌臺(tái)的編號(hào)從小里程向大里程分別為L(zhǎng)3005200、L3005201、L3005202……L3005209、L3005310、L3005311……L3005319。
(2)軌道檢查
測(cè)量前安排專人對(duì)需要測(cè)量的地段進(jìn)行全面檢查,主要包括鋼軌、扣件、焊縫等。
①鋼軌:鋼軌要用肉眼全面查看,應(yīng)無(wú)污染、無(wú)低塌、無(wú)掉塊、無(wú)硬彎等缺陷。鋼軌工作邊無(wú)殘留混凝土等粘結(jié)物,必要時(shí)需對(duì)鋼軌進(jìn)行打磨除銹。
②扣件:主要消除扣件扣壓力不足包括扣件與軌距擋塊中間不密貼、絕緣軌距擋塊與鋼軌、鋼軌和軌下墊板不密貼等因素,要求所有不密貼控制在0.3mm以內(nèi),最大不超過(guò)0.5mm。采用塞尺逐個(gè)檢查。
③焊縫:焊縫要全部檢查,采用1m平直度尺及塞尺檢查,主要測(cè)量焊縫平順性,頂面0~+0.2mm,工作邊0~-0.2mm,圓弧面0~-0.2mm。發(fā)現(xiàn)軌頭不平順及時(shí)通知鋪軌單位處理。
(3)軌道測(cè)量
軌道測(cè)量采用軌道小車(chē)和全站儀相結(jié)合的工作方法, 全站儀通過(guò)精密測(cè)量網(wǎng)CPIII設(shè)站后,對(duì)軌道小車(chē)的位置進(jìn)行精密測(cè)量,并把測(cè)量數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線信號(hào)傳輸給軌道小車(chē),軌道小車(chē)配備的專用計(jì)算機(jī)記錄存儲(chǔ)。軌道小車(chē)是檢校軌道不平順的一種便捷工具,它采用電測(cè)傳感器、專用便攜式計(jì)算機(jī)等先進(jìn)測(cè)量及數(shù)據(jù)處理設(shè)備,可檢測(cè)高低、水平、扭曲、軌向等軌道不平順參數(shù)。全站儀設(shè)站示意圖如下圖(3)所示,外業(yè)數(shù)據(jù)采集如下圖(4)所示。
在測(cè)量過(guò)程中按測(cè)量和精調(diào)小車(chē)操作程序?qū)壍肋M(jìn)行仔細(xì)測(cè)量、重點(diǎn)控制好測(cè)量環(huán)境、設(shè)站精度、棱鏡的安裝等細(xì)節(jié)。測(cè)量前全站儀設(shè)站精度應(yīng)滿足要求,并對(duì)儀器進(jìn)行校核。每次測(cè)量結(jié)束后,及時(shí)整理導(dǎo)出數(shù)據(jù)以便分析和調(diào)整。下次測(cè)量時(shí),與上次測(cè)量至少搭接3~5個(gè)承軌臺(tái),避免測(cè)量誤差出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象。
對(duì)于測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)異常地段應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)采用塞尺及1m直鋼尺及時(shí)對(duì)鋼軌及扣件的狀態(tài)進(jìn)行復(fù)查,查找原因,確認(rèn)測(cè)量結(jié)果的可靠性,為下步調(diào)整提供依據(jù)。
為保證了外業(yè)數(shù)據(jù)采集的精確性,內(nèi)業(yè)模擬調(diào)整與實(shí)際操作的可行性,在實(shí)施過(guò)程對(duì)下面幾種情況進(jìn)行了具體分析和研究。
①對(duì)軌道幾何狀態(tài)測(cè)量中搭接方式的分析
在軌道幾何狀態(tài)測(cè)量中,因受天氣、儀器視距等其它外界因素的影響不可能連續(xù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的外業(yè)采集,因此搭接在該項(xiàng)工作中必不可少,然而搭接長(zhǎng)度與方式的確定成為確定采集數(shù)據(jù)的速度及質(zhì)量的重點(diǎn)。
方案一:同一天相鄰站間的搭接為一塊軌道板即:6.5m,天與天的搭接長(zhǎng)度為上次測(cè)量的最后一站長(zhǎng)度(大約60m),處理數(shù)據(jù)時(shí)取搭接所測(cè)數(shù)據(jù)的平均值。見(jiàn)圖(5)方案一搭接方式。
方案二:同一天相鄰站間的搭接為一塊軌道板,天與天搭接為上次測(cè)量長(zhǎng)度減去6.5m,在本次測(cè)量中增加6.5m,處理數(shù)據(jù)時(shí)需找這出搭接段調(diào)整量最小的承軌臺(tái)后軌道板,以最小位置為分界線進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及外業(yè)調(diào)整。見(jiàn)圖6方案二搭接方式
兩種搭接方案優(yōu)缺點(diǎn)分析:方案一操作簡(jiǎn)單,但在天與天搭接的開(kāi)始6.5m會(huì)出現(xiàn)3次數(shù)據(jù)現(xiàn)象即(第一次數(shù)據(jù)為第一次測(cè)量數(shù)據(jù),第二次數(shù)據(jù)為上一次測(cè)量站與站搭接的測(cè)量數(shù)據(jù),第三次數(shù)據(jù)為本次測(cè)量的第一站數(shù)據(jù))。通過(guò)軟件處理時(shí)必須刪除一次,如何確定要?jiǎng)h除的位置比較困難。其次在利用專用軟件進(jìn)行站與站搭接及天與天搭接數(shù)據(jù)處理過(guò)程中,由于受天氣等外界條件的影響,采用平均值法得出的數(shù)據(jù)不能接近真實(shí)值。方案二彌補(bǔ)了方案一的這些缺點(diǎn),在天與天搭接中避免出現(xiàn)3次測(cè)量數(shù)據(jù)現(xiàn)象,給內(nèi)業(yè)處理提供方便,且在數(shù)據(jù)處理中先找出搭接段調(diào)整量最小的承軌臺(tái),以最小調(diào)整量位置為分界線,其前按上次測(cè)量數(shù)據(jù)調(diào)整,其后按本次測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)核對(duì)更能體現(xiàn)軌道實(shí)際線型情況。
②曲線段在緩直點(diǎn)處測(cè)量位置確定的分析
在外業(yè)數(shù)據(jù)測(cè)量中,如果軌道測(cè)量的一站跨曲線1緩直點(diǎn)時(shí),軌道小車(chē)自動(dòng)將基準(zhǔn)軌由以前曲線段的右軌變成左軌,在內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理時(shí)總有緩直點(diǎn)處出現(xiàn)大的三角坑現(xiàn)象,要使其達(dá)到平順,與HZ相接的直線段需要大量的調(diào)整,更換大量的扣件,也給軌道外業(yè)調(diào)整帶來(lái)困難。為解決這一問(wèn)題,在外業(yè)數(shù)據(jù)采集到達(dá)緩直點(diǎn)處測(cè)站測(cè)量距離向直線段延伸13m處(兩塊軌道板的長(zhǎng)度)。在下一站測(cè)量時(shí)搭接這13m, 找出搭接段調(diào)整量最小的承軌臺(tái)后軌道板,以最小位置為分界線進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及外業(yè)調(diào)整,這樣避免了三角坑的出現(xiàn),同時(shí)也減少了扣件的更換率。曲線段在緩直點(diǎn)處測(cè)量位置確定平面圖如下圖(7)所示。
③因外界條件的影響導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集的不準(zhǔn)確問(wèn)題的分析
在受大日照、天氣、大霧、溫度等外界條件的影響(但能滿足定位精度的條件下),進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí)采集的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)與現(xiàn)場(chǎng)利用道尺和弦繩測(cè)量的結(jié)果不相符,說(shuō)明其采集的數(shù)據(jù)誤差大。在實(shí)際施工中通過(guò)大量的驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)可以適當(dāng)縮短每站測(cè)量距離,同樣能達(dá)到數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。正常測(cè)量距離時(shí)(60-70m)原始數(shù)據(jù)圖形如圖(8)所示 ,縮短測(cè)量距離后(40-50m)原始數(shù)據(jù)圖形如圖(9)所示。
(4)軌道模擬調(diào)整
利用DTS軌道精調(diào)軟件對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬調(diào)整,并生成報(bào)表,并按照以下原則進(jìn)行調(diào)整。數(shù)據(jù)采集后整體分析如下圖(10)所示; 模擬調(diào)整如圖(11)所示。
①生成的報(bào)表中,導(dǎo)向軌為“-1”表示右轉(zhuǎn)曲線,平面位置以左軌(高軌)為基準(zhǔn),高程以右軌(低軌)為基準(zhǔn);導(dǎo)向軌為“1”表示左轉(zhuǎn)曲線,平面位置以右軌(高軌)為基準(zhǔn),高程以左軌(低軌)為基準(zhǔn)。
②“先整體后局部”:可首先基于整體曲線圖,大致標(biāo)出期望的線路走線或起伏狀態(tài),先整體上分析區(qū)間調(diào)整量,再局部精調(diào)。
③“先軌向后軌距”,軌向的優(yōu)化通過(guò)調(diào)整高軌(基準(zhǔn)軌)的平面位置來(lái)實(shí)現(xiàn),低軌的平面位置利用軌距及軌距變化率來(lái)控制。
④“先高低后水平”,高低的優(yōu)化通過(guò)調(diào)整低軌(基準(zhǔn)軌)的高程來(lái)實(shí)現(xiàn),高軌的高程利用超高和超高變化率來(lái)控制。
⑤在DTS軌道精調(diào)軟件中,平順性指標(biāo)可通過(guò)對(duì)主要參數(shù)(平面位置、軌距、高程、水平)指標(biāo)曲線圖的“削峰填谷”的原則來(lái)實(shí)現(xiàn),目的:直線順直,曲線圓順。
⑥符號(hào)法則:以面向大里程方向定義左右;平面位置:實(shí)際位置位于設(shè)計(jì)位置右側(cè)時(shí),調(diào)整量為負(fù),反之為正;軌面高程:實(shí)際位置位于設(shè)計(jì)位置上方時(shí),調(diào)整量為負(fù),反之為正;水平:外軌(名義外軌)過(guò)超高時(shí),調(diào)整量為負(fù),欠超高時(shí)調(diào)整量為正;軌距:以大為正,實(shí)測(cè)軌距大于設(shè)計(jì)軌距時(shí),調(diào)整量為負(fù),反之為正。
(5)現(xiàn)場(chǎng)位置確認(rèn)及復(fù)核
技術(shù)人員根據(jù)模擬調(diào)整生成的報(bào)表,準(zhǔn)確找出需要更換扣件的承軌臺(tái)位置,按承軌臺(tái)編號(hào)找出位置,并加以復(fù)核,復(fù)核的方法有道尺和弦繩測(cè)量。道尺是用于測(cè)量鐵路線兩股鋼軌間的軌距、水平度及超高等專用電子測(cè)量器具。弦繩測(cè)量是一種全統(tǒng)的測(cè)量軌道平整度的測(cè)量方式,它采用直尺與弦繩相結(jié)合,假定兩相等的高程點(diǎn),以這兩點(diǎn)為起終點(diǎn)拉弦繩作為軌道的參考線,用直尺等距離測(cè)量鋼軌到參考線的距離以確定鋼軌的平整度的測(cè)量方法。
確認(rèn)無(wú)誤后用石筆標(biāo)出起點(diǎn)和終點(diǎn)(左右股分別標(biāo)注),并在承軌臺(tái)位置標(biāo)識(shí)出平面的調(diào)整量和方向,在鋼軌頂面標(biāo)識(shí)出高程或水平的調(diào)整量。生成報(bào)表如圖(14)所示。標(biāo)注原則:用橫線加箭頭標(biāo)注出更換扣件的起始點(diǎn),每根鋼軌的承軌臺(tái)一側(cè)用數(shù)字標(biāo)注出調(diào)整量(和報(bào)表顯示數(shù)據(jù)一致,平面注意內(nèi)外側(cè),也就是平面調(diào)整的方向),另一側(cè)取相反值對(duì)應(yīng)即可。高程只需標(biāo)注數(shù)字,正負(fù)即可分辨出降低或抬高。
軌道調(diào)整中道尺與模擬調(diào)整相結(jié)合的方法確定分析
通過(guò)多次試驗(yàn)證明將單純的模擬調(diào)整改為更加靈活的道尺與模擬調(diào)整相結(jié)合的方法既保證軌道調(diào)整的正確性,避免重復(fù)作業(yè),也減少扣件的更換率、提高了工作效率。具體方法如下:
在平面的調(diào)整中如果模擬調(diào)整報(bào)表顯示左右兩條軌都需調(diào)整時(shí),需用道尺復(fù)核出調(diào)整量的正確后再進(jìn)行調(diào)整;如果單條軌調(diào)整時(shí),要用道尺測(cè)量出開(kāi)始變化的位置,然后根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)決定是否進(jìn)行調(diào)整。軌道示意圖如下圖16所示:如果模擬調(diào)整需對(duì)左右軌的4、5、6號(hào)軌臺(tái)平面進(jìn)行調(diào)整時(shí),在現(xiàn)場(chǎng)需用道尺對(duì)2、3、4、5、6、7、8軌距進(jìn)行測(cè)量,并驗(yàn)證調(diào)整量與模擬調(diào)整是否一致,如果有差別以道尺測(cè)量為主。如果模擬調(diào)整只需對(duì)左軌5號(hào)承軌臺(tái)進(jìn)行調(diào)整時(shí),需用道尺對(duì)2、3、7、8軌距進(jìn)行測(cè)量,找出左軌開(kāi)始變化點(diǎn)4號(hào)和結(jié)束變化點(diǎn)7號(hào)承軌臺(tái),根據(jù)道尺實(shí)測(cè)情況進(jìn)行扣件更換。
(6)更換扣件/調(diào)整扣件
①調(diào)整的方法
軌道調(diào)整主要從平面調(diào)整和高程調(diào)整兩個(gè)方面進(jìn)行,具體調(diào)整要求如下:
平面調(diào)整:
Ⅰ根據(jù)設(shè)計(jì)要求,單股鋼軌左右位置調(diào)整量為±5mm,軌距調(diào)整范圍為±10mm。
Ⅱ單股鋼軌左右位置調(diào)整量±2mm以內(nèi)時(shí),調(diào)換不同型號(hào)的絕緣軌距塊,單股鋼軌左右位置調(diào)整量在±2mm以內(nèi)配置具體配置如下表-1所示。
Ⅲ當(dāng)單股鋼軌左右位置調(diào)整量大于±2mm時(shí),調(diào)換不同規(guī)格的絕緣軌距塊和軌距擋板,單股鋼軌左右位置調(diào)整量在±2mm以外具體配置如下表-2所示。
高程調(diào)整:
Ⅰ根據(jù)設(shè)計(jì)要求,高低位置調(diào)整量為-4mm~+26mm。
Ⅱ通過(guò)更換軌下墊板、在軌下墊板與鐵墊板之間墊入軌下微調(diào)墊板和在鐵墊板下彈性墊板與軌道板承軌面之間墊入鐵墊板下調(diào)高墊板,實(shí)現(xiàn)鋼軌位置調(diào)整。更換不同規(guī)格的軌下墊板,對(duì)其調(diào)整的精度要求也不同。
a、通過(guò)更換不同規(guī)格的軌下墊板實(shí)現(xiàn)-4~0mm調(diào)整,采用軌下墊板實(shí)現(xiàn)-4~0mm調(diào)整具體配置如下表-3所示。
b、通過(guò)更換軌下墊板,墊入軌下微調(diào)墊板和鐵板下調(diào)高墊板實(shí)現(xiàn)0mm~+26mm調(diào)整, 0mm~+26mm調(diào)整具體配置如下表-4所示。
②更換扣件
組織線路工拆換扣件。高程調(diào)整件更換需使用起道器將鋼軌稍微抬起,平面?zhèn)€別軌距擋塊需要使用小撬棍輔助更換。更換完畢禁錮扣件前,再核對(duì)一遍是否有換錯(cuò),如果沒(méi)有錯(cuò)誤,按規(guī)定扭力上緊扣件。同一股鋼軌上扣件時(shí),直線地段一般先緊固調(diào)整量為正的一側(cè),再緊固調(diào)整量為負(fù)的一側(cè);曲線地段先緊固曲線內(nèi)側(cè)扣件(低的一側(cè)),再緊固另外一側(cè)(高的一側(cè))。
(7)軌道狀態(tài)檢查確認(rèn)
更換結(jié)束后,用道尺和弦繩檢查軌道狀態(tài)是必要的,一方面可以檢查調(diào)整效果是否合理,是否達(dá)到預(yù)期目的,對(duì)于未達(dá)到調(diào)整效果的,用道尺協(xié)助繼續(xù)調(diào)整。另一方面也可為模擬試算提供決策依據(jù)。
所有扣件更換完畢后,現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員再次檢查確認(rèn)更換效果并復(fù)核,然后做詳細(xì)記錄,以便編制竣工資料和日后備查。清理回收更換下來(lái)的扣件,分類存放,清理干凈現(xiàn)場(chǎng),繼續(xù)到下一個(gè)更換地點(diǎn)施工。
施工范圍內(nèi)第一遍調(diào)整完畢后,進(jìn)行第二遍外業(yè)數(shù)據(jù)采集,根據(jù)采集的數(shù)據(jù)對(duì)軌道進(jìn)行模擬調(diào)整和線型分析,同上流程進(jìn)行施工。
5 工程實(shí)施效果及施工過(guò)程中注意事項(xiàng)
5.1工程實(shí)施效果
在軌道靜態(tài)調(diào)整過(guò)程中通過(guò)運(yùn)用軌道幾何狀態(tài)測(cè)量中的搭接方式、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)的處理、將單純的模擬調(diào)整改為更加靈活的道尺與模擬調(diào)整相結(jié)合等方法,既保質(zhì)保量得完成了軌道靜態(tài)調(diào)整的任務(wù),也滿足了動(dòng)車(chē)組高速運(yùn)行的舒適性和安全性要求,同時(shí)也達(dá)到了節(jié)省時(shí)間和節(jié)約成本的目的。
5.2 工程施工過(guò)程中注意事項(xiàng)
⑴技術(shù)方面
① 測(cè)量前,認(rèn)真核對(duì)CPⅢ坐標(biāo)、軌道設(shè)計(jì)線型設(shè)計(jì)要素?cái)?shù)輸入正確,確保測(cè)量?jī)x器校核無(wú)誤,設(shè)站精度達(dá)到要求,鋼軌、扣件干凈無(wú)污染,無(wú)缺少和損壞,焊縫平順(<0.2mm),扣件扭矩和扣壓力達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
② 測(cè)量一般選在陰天或夜間進(jìn)行,嚴(yán)禁在高溫、雨天、大霧、大風(fēng)等條件下測(cè)量,避免測(cè)量誤差過(guò)大和出現(xiàn)假數(shù)據(jù)。
③ 測(cè)量數(shù)據(jù)模擬調(diào)整前,必須保證數(shù)據(jù)的真實(shí)、可靠性。調(diào)整原則:“先整體、后局部,先軌向、后軌距,先高低、后水平”,優(yōu)先保證參考軌的平順性,另外一股鋼軌通過(guò)軌距和水平控制。一般軌距控制在±1mm以內(nèi);水平控制在1mm以內(nèi);軌向和高低控制在2mm以內(nèi),連續(xù)兩個(gè)承軌臺(tái)變化率控制在0.5~0.7mm。特殊情況下,對(duì)調(diào)整量突然變化較大的地段,需現(xiàn)場(chǎng)核對(duì)或重新量測(cè)后再作調(diào)整。
④扣件更換前認(rèn)真核對(duì)現(xiàn)場(chǎng)軌道實(shí)際情況,找準(zhǔn)需更換扣件的承軌臺(tái)(結(jié)合承軌臺(tái)標(biāo)號(hào)會(huì)使該項(xiàng)工作精確、高效),做出相應(yīng)標(biāo)識(shí),并用弦繩和道尺做必要的復(fù)核?,F(xiàn)場(chǎng)按既有線施工規(guī)定做好防護(hù)。
⑤更換扣件時(shí),每次拆除扣件不得超過(guò)5個(gè)承軌臺(tái)(防止脹軌),并且在更換扣件區(qū)段兩端各松開(kāi)1~2個(gè)扣件(只是松開(kāi),不拆除),確保扣件更換能達(dá)到預(yù)期目的和平滑過(guò)渡。
⑥扣件更換結(jié)束后,在此核對(duì)調(diào)整量和扣件規(guī)格,確認(rèn)無(wú)誤后按規(guī)定力矩上緊螺栓,回收調(diào)整下來(lái)的扣件,打掃干凈道床表面。
⑦再次復(fù)查調(diào)整效果。對(duì)于只是個(gè)別更換扣件的地段,可以用弦繩和道尺復(fù)核即可,對(duì)于長(zhǎng)大區(qū)段調(diào)整的,用精調(diào)小車(chē)測(cè)量檢查比較高效。
⑵安全方面
① 所有上線施工項(xiàng)目按既有線施工規(guī)定辦法管理,必須加強(qiáng)安全意識(shí)教育和安全防護(hù)知識(shí)培訓(xùn),現(xiàn)場(chǎng)按規(guī)定做好防護(hù),備齊防護(hù)用品。重點(diǎn)做好人身安全防護(hù)和設(shè)備安全防護(hù)。更換扣件過(guò)程中,不得將手、腳放到鋼軌下,避免擠傷或壓傷。用起道器抬升鋼軌時(shí),注意放置搖把傷人,使用撬棍撬動(dòng)鋼軌或軌距擋塊時(shí),要放置撬棍脫落傷人。施工過(guò)程中相互關(guān)照,互相提醒,做到不傷害他人,也不被他人傷害。
② 測(cè)量一定要仔細(xì),力爭(zhēng)保證測(cè)量數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際基本吻合,否則很難準(zhǔn)確軌道調(diào)整到理想狀態(tài)。
③模擬調(diào)整試算時(shí),面對(duì)大量的數(shù)據(jù)一定要保持清醒的頭腦,嚴(yán)格把握調(diào)整原則,該調(diào)整的一定要調(diào),不該調(diào)整的堅(jiān)決不調(diào),可調(diào)可不調(diào)的要針對(duì)具體情況決定是s否需要調(diào)整。一般該種情況主要是體現(xiàn)在變化率或是最大限值超限問(wèn)題上,結(jié)合前后的平順性綜合考慮是否需要調(diào)整。
④更換扣件過(guò)程中,如果有列車(chē)通過(guò),防護(hù)員提前通知現(xiàn)場(chǎng)領(lǐng)工員,領(lǐng)工員檢查好現(xiàn)場(chǎng),安排作業(yè)人員、機(jī)具下道后并確認(rèn)不影響行車(chē)安全后,通知防護(hù)員放行,并示意慢行通過(guò)。一般扣件的拆除只要連續(xù)不超過(guò)5個(gè)承軌臺(tái),不會(huì)影響行車(chē)安全。如果單股鋼軌連續(xù)超過(guò)5個(gè)承軌臺(tái)正在更換扣件而列車(chē)要通過(guò),可以迅速先隔4個(gè)上緊一個(gè)扣件讓列車(chē)通過(guò);如果左右股鋼軌同時(shí)更換連續(xù)超過(guò)5個(gè)承軌臺(tái),除每根鋼軌先隔4個(gè)上緊一個(gè)扣件外,最好將已拆下或?qū)⒏鼡Q的軌距擋塊先安裝上(扣件可以先不緊固),防止列車(chē)經(jīng)過(guò)時(shí)軌距不能保證而掉道。
6 心得體會(huì)
6.1 精調(diào)前對(duì)軌道進(jìn)行整體實(shí)測(cè)達(dá)到合理組織的目的
在軌道調(diào)整前先對(duì)整個(gè)軌道進(jìn)行實(shí)測(cè)一遍,一方面能更好的了解線路情況,確定投入的資源;另一方面通過(guò)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析線型,確定異性扣件的類型及數(shù)量以減少不必要的浪費(fèi),達(dá)到合理組織的目的。
6.2 鋼軌打磨必不可少
在采集數(shù)據(jù)前,為保證采集數(shù)據(jù)的真實(shí)性,必須保證軌道的幾何位置的準(zhǔn)確,鋼軌打磨時(shí)必不可少的一項(xiàng)工作,它能除掉鋼軌的浮銹,避免小車(chē)在測(cè)量過(guò)程中因過(guò)大摩擦產(chǎn)生晃動(dòng)導(dǎo)致數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確。
6.3 注重外業(yè)數(shù)據(jù)采集時(shí)搭接方式
在外業(yè)數(shù)據(jù)采集時(shí),采用同一天相鄰站間的搭接為一塊軌道板,天與天搭接為上次測(cè)量長(zhǎng)度減去6.5m,在本次測(cè)量中增加6.5m的方法。既解決了數(shù)據(jù)處理中存在同一段三次數(shù)據(jù)無(wú)法確定刪除哪段現(xiàn)象,也給內(nèi)業(yè)處理提供了方便。
6.4 加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)道尺測(cè)量
道尺測(cè)量能反應(yīng)實(shí)際線型幾何位置,對(duì)模擬調(diào)整的數(shù)據(jù)加以驗(yàn)證,采用現(xiàn)場(chǎng)道尺測(cè)量與模擬調(diào)整相結(jié)合的方法既能保證軌道調(diào)整的正確性,避免重復(fù)作業(yè),也減少扣件的更換率。
6.5 特別注意曲線段的調(diào)整
在軌道調(diào)整過(guò)程中調(diào)整量最大的一般集中在曲線段中,曲線段的精調(diào)的難度最高,施工最繁瑣,要求最嚴(yán)格,調(diào)整質(zhì)量對(duì)整條線路的幾何線型影響十分大。因此在調(diào)整過(guò)程中,一方面要選擇外界條件優(yōu)良時(shí)進(jìn)行外業(yè)數(shù)據(jù)采集,每站采集距離適當(dāng)縮短;另一方面要保證每次調(diào)整過(guò)程中松開(kāi)的扣件小于7個(gè),以防軌道受應(yīng)力作用變形,同時(shí)在調(diào)整過(guò)后要用道尺復(fù)核。
6.6 加強(qiáng)對(duì)模擬調(diào)整可疑數(shù)據(jù)的分析
在內(nèi)業(yè)調(diào)整過(guò)程中,常常出現(xiàn)個(gè)別偏差較大的點(diǎn),導(dǎo)致該原因可能為該處鋼軌焊接質(zhì)量不合格、扣件未緊固、鋼軌打磨不合格等原因,如果處理不當(dāng),將大大加大扣件的更換率,甚至?xí)霈F(xiàn)線性的變化,因此遇見(jiàn)這種情況必須認(rèn)真分析原因,并去現(xiàn)場(chǎng)核對(duì),以免產(chǎn)生不必要的浪費(fèi)。
7 效益評(píng)估
通過(guò)對(duì)京滬項(xiàng)目精調(diào)調(diào)查發(fā)現(xiàn)一臺(tái)軌道小車(chē)每天10小時(shí)工作最多能測(cè)單線1km,靜態(tài)調(diào)整至少需三次調(diào)整,軌道幾何狀態(tài)測(cè)量需要4遍外業(yè)數(shù)據(jù)采集。在不考慮外界因素的條件下,在兩個(gè)月的時(shí)間內(nèi)完成127.4km的精調(diào)任務(wù),每天需要進(jìn)行外業(yè)數(shù)據(jù)采集至少8.5km,因此時(shí)間緊、任務(wù)重成為該工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
雖然我們第一次接觸高速鐵路軌道精調(diào),但通過(guò)不斷探索和學(xué)習(xí),認(rèn)真觀摩和學(xué)習(xí)兄弟單位的相關(guān)經(jīng)驗(yàn),在實(shí)踐中不斷的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,尋求解決方案。施工中我們?cè)谡_運(yùn)用常規(guī)調(diào)軌工藝的基礎(chǔ)上,將單純的模擬調(diào)整改為更加靈活的道尺與模擬調(diào)整相結(jié)合等方法,使直線段的數(shù)據(jù)采集由原來(lái)的4遍減少到3遍,扣件更換由原來(lái)的3遍減少到2遍。在高溫多雨和平均日數(shù)據(jù)采集時(shí)間在不足6小時(shí)的情況下(施工期間為5、6月份,數(shù)據(jù)采集時(shí)必須避開(kāi)高溫和日照以保證精度,作業(yè)時(shí)間只能在21:00點(diǎn)到次日5:00,受雨天影響,總體平均工作時(shí)間不足6小時(shí)),我們只用6臺(tái)精調(diào)小車(chē)就保質(zhì)保量的完成了石武客運(yùn)專線SWZQ-7標(biāo)段漯-駐特大橋主體工程CRTSⅡ無(wú)砟軌道板長(zhǎng)鋼軌靜態(tài)調(diào)整單線延米127.4km的施工任務(wù),與京滬施工工藝相比節(jié)約了204.78萬(wàn)元。
8 結(jié)束語(yǔ)
石武客專SWZQ-7標(biāo)段漯-駐特大橋無(wú)砟軌道的靜態(tài)驗(yàn)收已獲得通過(guò),證實(shí)了該工藝的可行性。面對(duì)CRTSⅡ無(wú)砟軌道板鋼軌技術(shù)新、精度極高、質(zhì)量控制極其嚴(yán)格,同時(shí)戰(zhàn)線長(zhǎng)、工期緊,扣件更量大任務(wù)異常艱巨的困難,通過(guò)精心安排,科學(xué)謀劃,全力克服無(wú)砟軌道板施工技術(shù)新、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求高、生產(chǎn)組織難度大等困難,經(jīng)過(guò)2個(gè)月的拼搏努力,圓滿地完成了127.4公里(63.762公里雙線)CRTSⅡ無(wú)砟軌道板鋼軌精調(diào)任務(wù),這不僅在本工程中捍衛(wèi)了我們公司、局的“鐵軍”稱號(hào),也為整個(gè)中交集團(tuán)贏得了榮譽(yù),同時(shí)為我們今后更好的建設(shè)類似高速鐵路工程的施工提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
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作者簡(jiǎn)介:
楊明東(1982-),男,河南潢川,工程師,副經(jīng)理,從事水工、鐵路、公路、市政方面工作。