大西高鐵CRTS Ⅰ型雙塊式無砟軌道精調(diào)施工工藝研究

張冠林　張豪　張震　張寶

摘 要：高速鐵路無砟軌道具有高平順性、高穩(wěn)定性，少維修的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，文章結(jié)合大西高鐵CRTS I型雙塊式無砟軌道線路精調(diào)實(shí)例，通過論述無砟軌道的精調(diào)施工條件、工藝流程、操作要素及相應(yīng)的工藝標(biāo)準(zhǔn)，制定了一套科學(xué)、規(guī)范，可用于現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)軌道精調(diào)作業(yè)指導(dǎo)規(guī)范。通過精調(diào)施工，大西高鐵的線路軌道狀態(tài)達(dá)到了理想的效果，保證了線路的平順性及乘車的舒適性。

關(guān)鍵詞：大西高鐵；雙塊式無砟軌道；線路精調(diào)；施工工藝

中圖分類號(hào)：U213.244 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）32-0098-02

Abstract： Ballastless track of high speed railway has the structural characteristics of high smoothness， high stability and little maintenance. This paper combines the fine adjustment example of CRTS I type double block ballastless track line of Datong-Xi'an high speed railway with that of high speed railway. Through discussing the construction conditions， technological process， operation elements and corresponding technological standards of ballastless track fine adjustment， a set of scientific and standard has been worked out， which can be used to guide the operation guidance of track fine adjustment on the spot. Through the fine adjustment construction， the track state of Datong-Xi'an high-speed railway has achieved the ideal effect， thus guaranteeing the smoothness of the line and the ride comfort.

Keywords： Datong-Xi'an high-speed railway； double-block ballastless track； fine line adjustment； construction technology

為確保高速鐵路的高平順性、高速運(yùn)行、高穩(wěn)定性，CRTS Ⅰ型雙塊式無砟軌道要求鋼軌在空間上具有高度平緩的線形特征和嚴(yán)格準(zhǔn)確的幾何形位[1]。無砟軌道精調(diào)是通過綜合分析軌道測(cè)量數(shù)據(jù)并制定精調(diào)方案，從而對(duì)軌道的高程、平面進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)整，以滿足動(dòng)車平穩(wěn)性和舒適性運(yùn)行要求。軌道精調(diào)質(zhì)量直接決定了列車高速運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)定性，甚至影響行車的安全，逐漸引起了鐵路部門的高度重視。

1 軌道靜態(tài)精調(diào)階段施工工藝

1.1 精調(diào)準(zhǔn)備工作

高速鐵路無砟軌道精調(diào)是一項(xiàng)龐大的系統(tǒng)工程，根據(jù)施工工序的前后順序可分為精調(diào)調(diào)整階段和動(dòng)態(tài)調(diào)整階段[2]。靜態(tài)調(diào)整后線路幾何狀況滿足相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)后才可進(jìn)行動(dòng)態(tài)聯(lián)調(diào)聯(lián)試試驗(yàn)。具體準(zhǔn)備工作包括：（1）軌道精調(diào)應(yīng)在應(yīng)力放散、鎖定形成無縫線路，焊接接頭打磨完成后開始，從而保證線路軌道初始狀態(tài)的穩(wěn)定性；（2）完成CP Ⅲ控制網(wǎng)復(fù)測(cè)、線路設(shè)計(jì)曲線要素核實(shí)，確保設(shè)計(jì)資料的準(zhǔn)確、完善；（3）逐一進(jìn)行扣件系統(tǒng)清理、檢查和軌枕編號(hào)現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)記，軌枕編號(hào)由“大寫英文字母S或X+貫通里程公里數(shù)+百米數(shù)+百米內(nèi)軌枕個(gè)數(shù)”8位組成，如S1985101，即上行198公里第5百米處第101根軌枕。無砟軌道的每根軌枕都按以上標(biāo)注標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)一標(biāo)注，作為采集數(shù)據(jù)、現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)識(shí)和扣件更換的依據(jù)，搭建大西高鐵扣件調(diào)整系統(tǒng)軟件數(shù)據(jù)信息庫；（4）精調(diào)工機(jī)具及精測(cè)精密儀器準(zhǔn)備到位，精測(cè)儀器的校準(zhǔn)、試用，確保軌道數(shù)據(jù)采集精度。無砟軌道精測(cè)儀器包括：安伯格軌檢小車、電子全站儀、電子道尺等。

1.2 軌道精測(cè)數(shù)據(jù)采集

軌道精測(cè)數(shù)據(jù)采集采用安伯格軌檢小車和全站儀進(jìn)行，每次精測(cè)前應(yīng)利用電子道尺對(duì)軌檢小車水平和軌距進(jìn)行校核，確保儀器使用狀態(tài)滿足數(shù)據(jù)采集精度要求。數(shù)據(jù)采集應(yīng)避免在氣溫變化劇烈、大風(fēng)、雨雪、能見度低等惡劣氣候條件下進(jìn)行，宜選擇陰天、無風(fēng)或夜晚等氣候條件穩(wěn)定的時(shí)段進(jìn)行，測(cè)試環(huán)境不良時(shí)應(yīng)實(shí)時(shí)進(jìn)行修正。

1.3 精測(cè)數(shù)據(jù)處理

（1）首先檢查測(cè)量數(shù)據(jù)的完整性和可靠性，分別利用安伯格GRP win、GRP Slab Rep和Rail Ajust軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)精度審核、格式轉(zhuǎn)換和精調(diào)方案處理等操作。（2）精調(diào)方案制定采用“削峰填谷”的原則進(jìn)行，通過建立線路高程、平面測(cè)量折線圖，建立相對(duì)平順和變化基準(zhǔn)點(diǎn)，力求盡量小的調(diào)整量實(shí)現(xiàn)線路的最大平順，從而實(shí)現(xiàn)線性的優(yōu)化[3]，如圖1所示。（3）導(dǎo)出線路精調(diào)調(diào)整量（左、右軌高低、軌向），編制精調(diào)作業(yè)軌道調(diào)整量統(tǒng)計(jì)表，如圖2所示。

1.4 現(xiàn)場(chǎng)精調(diào)施工作業(yè)

現(xiàn)場(chǎng)精調(diào)作業(yè)是線路精調(diào)工藝中最為關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，現(xiàn)場(chǎng)施工應(yīng)秉承“先基準(zhǔn)股，后對(duì)股；先軌向，后軌距，先高低，后水平”的原則，按照精調(diào)施工作業(yè)單對(duì)相應(yīng)軌枕進(jìn)行扣件系統(tǒng)更換，從而達(dá)到線路精調(diào)的作用，具體施工組織流程及作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)如圖3所示。調(diào)整后及時(shí)復(fù)測(cè)調(diào)整區(qū)段的軌道線型，測(cè)量方法同第一次精測(cè)流程一致。及時(shí)分析復(fù)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)平順性不良處所進(jìn)行再次優(yōu)化，直到軌道平順性符合作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

2 自主研發(fā)大西高鐵扣件調(diào)整系統(tǒng)

新建大西高鐵采用CRTS Ⅰ型雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)，正線采用WJ-8型軌道扣件系統(tǒng)。為提升大西高鐵的數(shù)字化管理水平和精調(diào)作業(yè)需求，我局自主研發(fā)了大西高鐵扣件調(diào)整系統(tǒng)軟件，實(shí)現(xiàn)了對(duì)無砟軌道的基本管理單元——扣件系統(tǒng)“一枕一檔”的數(shù)字化管理，該系統(tǒng)界面如圖4所示。

該扣件系統(tǒng)管理軟件主要依據(jù)WJ-8型扣件系統(tǒng)調(diào)整量與扣件系統(tǒng)情況逐一匹配的技術(shù)特點(diǎn)，通過搭建對(duì)應(yīng)邏輯關(guān)系和基礎(chǔ)軌枕扣件臺(tái)賬，可快捷實(shí)現(xiàn)扣件系統(tǒng)的模擬更新和扣件型號(hào)的統(tǒng)計(jì)功能，大幅提高了施工作業(yè)方案和精調(diào)備料的準(zhǔn)確性，同時(shí)節(jié)省大量的人力投入。該軟件包括軌枕臺(tái)賬、待整修臺(tái)賬、整修料單等模塊，可以自動(dòng)生成精調(diào)施工作業(yè)單和精調(diào)備料單，如圖5所示，大幅提高了施工作業(yè)方案和精調(diào)備料的準(zhǔn)確性，節(jié)省大量的人力投入。

3 無砟軌道精調(diào)施工作業(yè)經(jīng)驗(yàn)小結(jié)

高速鐵路無砟軌道精調(diào)作業(yè)是一項(xiàng)作業(yè)精細(xì)化程度極高的系統(tǒng)工程，施工作業(yè)步驟繁多、精調(diào)精度要求極高。根據(jù)大西高鐵試驗(yàn)段精調(diào)施工經(jīng)驗(yàn)，為了保證軌道精度，本文總結(jié)了如下一些經(jīng)驗(yàn)和建議。（1）高速鐵路無砟軌道結(jié)構(gòu)具有高穩(wěn)定性、維修作業(yè)困難的技術(shù)特點(diǎn)，無砟軌道的施工精度是軌道精調(diào)的基礎(chǔ)和源頭，其鋼軌扣件污染、扣件扣壓力等設(shè)備問題可直接影響測(cè)量數(shù)據(jù)的真實(shí)性，對(duì)后期的軌道精調(diào)難易程度及精調(diào)效果具有重大影響。（2）軌道精調(diào)需要精確的軌道檢測(cè)數(shù)據(jù)，需高度重視精調(diào)前軌道的原始設(shè)計(jì)技術(shù)資料、扣件系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫、CPⅢ控制網(wǎng)資料真實(shí)、準(zhǔn)確。（3）線路精調(diào)作業(yè)應(yīng)秉承“嚴(yán)檢慎修”的高速鐵路線路維修原則，測(cè)量時(shí)要隨時(shí)關(guān)注偏差值，如果存在明顯異常，需重復(fù)采集數(shù)據(jù)，如依然存在突變，要及時(shí)分析原因。（4）做好大西高鐵扣件調(diào)整系統(tǒng)的使用和后期維護(hù)，提升高鐵的數(shù)據(jù)化管理水平，確保管內(nèi)扣件系統(tǒng)一枕一檔的數(shù)據(jù)有效性，為后期的維修作業(yè)提供可靠的數(shù)據(jù)支持。

4 結(jié)束語

無砟軌道精調(diào)是一項(xiàng)非常精細(xì)的工作，既是鐵路前期建設(shè)工程質(zhì)量的集中反映，又是鐵路后期高速、安全運(yùn)營(yíng)的基礎(chǔ)和保證。精調(diào)作業(yè)是一個(gè)反反復(fù)復(fù)、不斷優(yōu)化的過程，通過對(duì)大西高鐵試驗(yàn)段線路幾何參數(shù)的不斷優(yōu)化，使線路狀態(tài)到達(dá)最佳效果，確保高速列車運(yùn)行的平穩(wěn)性和舒適度。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙國(guó)堂.高速鐵路無砟軌道結(jié)構(gòu)[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2006.

[2]李鑫.無砟軌道精調(diào)技術(shù)在太中銀鐵路中的應(yīng)用[J].山西建筑，2012（17）：186-188.