CRTS II型板式無砟軌道精調(diào)施工技術(shù)

劉 權(quán)

（中鐵航空港集團(tuán)第三工程有限公司，河北 霸州 065700）

1 前言

CRTSⅡ型板式無砟軌道（亦稱博格板）是預(yù)制軌道板，通過水泥瀝青砂漿調(diào)整層，鋪設(shè)在混凝土支承層（路基段）或鋼筋混凝土底座板（橋梁、隧道段）上。預(yù)制軌道板分標(biāo)準(zhǔn)板和異型板，標(biāo)準(zhǔn)板結(jié)構(gòu)長6.45 m，寬2.55 m，厚0.2 m，異型板結(jié)構(gòu)因現(xiàn)場需求定制，兩者均為預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)。標(biāo)準(zhǔn)板縱向分20個(gè)承軌道臺(tái)，承軌臺(tái)設(shè)計(jì)適應(yīng)于有擋肩扣件（VOSSLOH扣件），經(jīng)過打磨后確定了其在線路上唯一位置屬性，所以每一塊板都有各自的順序編號(hào)。

軌道板精調(diào)是將預(yù)制好的CRTSII型軌道板，通過測量安放在指定承軌槽上精調(diào)標(biāo)架棱鏡的三維坐標(biāo)，計(jì)算出軌道板實(shí)測坐標(biāo)與設(shè)計(jì)計(jì)算坐標(biāo)之間的偏差值，調(diào)整安裝在軌道板下的精調(diào)千斤頂，使軌道板位置達(dá)到設(shè)計(jì)要求的過程。

II型軌道板精調(diào)系統(tǒng)要求精度非常高、工序控制嚴(yán)格。精度高體現(xiàn)在位置、幾何尺寸、時(shí)間、溫度等方面，譬如現(xiàn)澆梁的頂面平整度控制4 m/8 mm；底座板高程精度±5 mm，軌道板粗定位≤10 mm，軌道板精確定位控制在≤0.2 mm；CA砂漿從攪拌成品到提升上橋，最終到灌注入板縫控制在30 min內(nèi)；底座混凝土基本澆筑段必須在一天內(nèi)完成等。因此，板式無砟軌道精調(diào)是II型板施工控制中的重要環(huán)節(jié)。

2 II型板精調(diào)前的準(zhǔn)備工作

II型板精調(diào)前期的準(zhǔn)備工作主要是精調(diào)設(shè)備的選擇、人員的組織及培訓(xùn)、GRP基準(zhǔn)點(diǎn)的接收、精調(diào)測量數(shù)據(jù)（即板精調(diào)文件）的計(jì)算、粗鋪軌道板的驗(yàn)收。

2.1 人員配置及培訓(xùn)

II型軌道板精調(diào)測量人員每班組配置一名測量組長，負(fù)責(zé)設(shè)備儀器的保養(yǎng)、現(xiàn)場工作及調(diào)板結(jié)果的確認(rèn)；一名測量工，負(fù)責(zé)儀器架設(shè)、標(biāo)架安裝，輔助測量組長工作；調(diào)整工人6名，負(fù)責(zé)根據(jù)軟件顯示偏差調(diào)整軌道板，輔助測量人員進(jìn)行板的調(diào)整。測量人員和調(diào)板工人須經(jīng)過專門的培訓(xùn)后方可上崗作業(yè)。

2.2 GRP基準(zhǔn)點(diǎn)的接收

GRP基準(zhǔn)網(wǎng)控制點(diǎn)是控制軌道平面及高程的基準(zhǔn)點(diǎn)，因此要嚴(yán)把基準(zhǔn)網(wǎng)控制點(diǎn)精度關(guān)。GRP基準(zhǔn)控制網(wǎng)一般由GRP測量單位獨(dú)立完成，并在內(nèi)業(yè)進(jìn)行數(shù)據(jù)的檢核和平差作業(yè)，板精調(diào)測量單位要對(duì)GRP平差文件進(jìn)行復(fù)核效驗(yàn)，復(fù)核無誤后方可采用。

2.3 精調(diào)測量數(shù)據(jù)的計(jì)算

精調(diào)測量數(shù)據(jù)的計(jì)算主要依據(jù)于板廠的打磨偏差數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)線形計(jì)算出的設(shè)計(jì)理論坐標(biāo)值。由于高速鐵路對(duì)行車的平穩(wěn)性、舒適性有很嚴(yán)格的要求，因此要求軌道具有高平順性。而鐵路建設(shè)過程中受砼養(yǎng)護(hù)時(shí)間、工后沉降、二期荷載、外界溫度、橋跨長度及活載的影響不可避免的會(huì)對(duì)軌道結(jié)構(gòu)平順性構(gòu)成影響。因此要綜合考慮這些因素的影響，確定一個(gè)權(quán)值才能使建成后的軌道達(dá)到高平順性的要求。

施工布板軟件的使用：①基于軌道幾何的布板設(shè)計(jì)需完成（即設(shè)計(jì)院提供的設(shè)計(jì)曲線參數(shù)文件）。②路基、橋梁結(jié)構(gòu)以及特大橋梁的幾何和裝配技術(shù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)確定（橋梁橫斷面及布置、支座、跨度等）。③橋梁建筑物各施工狀況和設(shè)計(jì)荷載的相關(guān)參數(shù)（變形、建造日期等）。

2.4 粗鋪軌道板的驗(yàn)收

粗鋪軌道板完成后，精調(diào)前需對(duì)粗鋪質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收。驗(yàn)收檢查軌道板橫向、縱向鋪設(shè)精度，精調(diào)千斤頂支點(diǎn)齒槽是否完好，精調(diào)千斤頂是否調(diào)節(jié)到中間位置，軌道板是否合格。精調(diào)前對(duì)板粗鋪質(zhì)量進(jìn)行交接，要求縱向粗鋪精度為±10 mm，橫向粗鋪精度為±6 mm。

3 CRTS II型軌道板精調(diào)

3.1 精調(diào)前的準(zhǔn)備

精調(diào)前的準(zhǔn)備：①定義以下設(shè)置和輸入：數(shù)據(jù)文件夾；控制點(diǎn)文件–GRP；軌道板數(shù)據(jù)文件夾（*.FFC、*.FFD）；記錄文件夾（*.LOG, *.FFE）；定向方法。②確定軌道板鋪設(shè)方向和增量。③檢查棱鏡設(shè)置。④檢校測量標(biāo)架。

3.2 精調(diào)標(biāo)架校核

先將標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)架放入下一塊板上任意位置全站儀方向看標(biāo)架左側(cè)放入0號(hào)棱鏡（0號(hào)棱鏡放在固定端），全站儀手動(dòng)照準(zhǔn)左棱鏡后點(diǎn)擊開始測量，全站儀測完后軟件會(huì)提示手動(dòng)照準(zhǔn)右棱鏡，這時(shí)將標(biāo)準(zhǔn)架旋轉(zhuǎn)180 °后照準(zhǔn)右棱鏡（棱鏡垂直旋轉(zhuǎn)對(duì)準(zhǔn)全站儀），點(diǎn)擊開始測量，然后依次放入作業(yè)標(biāo)架進(jìn)行檢校，全站儀將自動(dòng)測量，可獲得對(duì)應(yīng)棱鏡的改正數(shù)。在檢測過程中如各標(biāo)架檢測值與標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)架的差超過0.3 mm，必須重新檢測（檢測標(biāo)架需在直線段檢測）。

3.3 全站儀設(shè)站

在已測設(shè)完成的GRP控制點(diǎn)上按間隔三塊板的距離，采用強(qiáng)制對(duì)中三角架架設(shè)全站儀及后視點(diǎn)棱鏡。采用已知后視點(diǎn)的設(shè)站方式進(jìn)行全站儀定向。全站儀的定向在利用基準(zhǔn)點(diǎn)作為定向點(diǎn)觀測后，還必須參考前一塊已鋪設(shè)好的軌道板上的最后一對(duì)支點(diǎn)，以消除搭接誤差。若精調(diào)為第一區(qū)段，前后無搭接則無參考上一軌道板。

3.4 安放精調(diào)標(biāo)架

將 1～3號(hào)精調(diào)標(biāo)架按調(diào)板方向依次安放在板的第 1、5、10號(hào)承軌臺(tái)上，4號(hào)棱鏡放在已經(jīng)調(diào)整完成板的第10號(hào)承軌臺(tái)上做搭接處理，搭接處理的目的是為了使軌道的相對(duì)精度滿足列車運(yùn)行平順性的要求。

3.5 軌道板調(diào)整作業(yè)

3.5.1 搭接區(qū)處理

調(diào)整搭接端，將當(dāng)前調(diào)整板和已調(diào)整好的板大體一致。根據(jù)設(shè)站情況，如果下一站與上一站設(shè)站精度滿足，則工人可根據(jù)現(xiàn)場情況調(diào)整下一測區(qū)的軌道板與上一區(qū)段的最后一塊板吻合；如果搭接處不能滿足設(shè)站精度要求，則可重新定義遠(yuǎn)端后視點(diǎn)，如果仍不滿足設(shè)站精度，則需對(duì)上一測區(qū)重新設(shè)站調(diào)整。

3.5.2 調(diào)整軌道板頭尾方向和標(biāo)高

啟動(dòng)精調(diào)軟件，軟件指揮全站儀觀測軌道板的頭、尾的水平、豎向位置，得出偏差數(shù)據(jù)進(jìn)行精確調(diào)整。軌道板頭尾調(diào)整時(shí)同一斷面的工人操作時(shí)要相互協(xié)調(diào)，避免軌道板兩邊受拉或者受壓，在同一斷面的工人應(yīng)該一個(gè)拉，一個(gè)壓，否則會(huì)破壞軌道板結(jié)構(gòu)。在調(diào)整的過程中，如果螺桿達(dá)到極限，則需起板墊上木塊重新回位千斤頂后落板重新調(diào)整。

3.5.3 調(diào)整中部軌道板的豎向支撐

通過全站儀對(duì)中部的棱鏡進(jìn)行測量，消除軌道板中部的彎曲誤差。此處應(yīng)僅有上下移動(dòng)，沒有平面移動(dòng)（板兩頭安裝雙向精調(diào)千斤頂，中部安裝豎向精調(diào)千斤頂）。

3.5.4 精調(diào)千斤頂精調(diào)整方法

千斤頂螺桿每旋轉(zhuǎn)一周調(diào)整量為0.8 mm，工人先根據(jù)第一次測量偏差量計(jì)算調(diào)整圈數(shù)，一次調(diào)整完后根據(jù)第二次調(diào)整量進(jìn)行微調(diào)。

3.5.5 調(diào)整原則

調(diào)整順序一般先高程，后平面。所有測量結(jié)束后，完整測量精調(diào)標(biāo)架，檢查調(diào)整結(jié)果是否滿足規(guī)范要求，由組長決定是否要繼續(xù)調(diào)整。滿足要求后，對(duì)精調(diào)后數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。

3.5.6 測量數(shù)據(jù)記錄

成果記錄做好后，轉(zhuǎn)入下一軌道板的調(diào)整。

4 精調(diào)作業(yè)人力及功效分析

4.1 人員配置（同2.1）

4.2 功效分析

現(xiàn)場調(diào)板需做的主要工作為儀器設(shè)站、標(biāo)架安放、棱鏡測量及根據(jù)偏差調(diào)整軌道板。

一般儀器設(shè)站時(shí)間約4 min，包括儀器轉(zhuǎn)站、調(diào)平、照準(zhǔn)后視點(diǎn)定向。標(biāo)架安放約1 min，不換站情況下可由測量工完成，換站時(shí)也可由調(diào)板工人安放以節(jié)省時(shí)間，但需要測量工檢查安放質(zhì)量。平均換站準(zhǔn)備時(shí)間為4 min。

全站儀完整測量一次用時(shí)約1 min，根據(jù)調(diào)整量大小，工人首次調(diào)整時(shí)間一般約為3 min，然后再次完整測量一遍。一塊板一般需調(diào)整三次到位，整體約用時(shí)13 min。

故II型板調(diào)整一塊板換站加上調(diào)整時(shí)間大約為17 min，綜合考慮調(diào)一塊板用時(shí)20 min。按每工班工作10 h，一天兩班倒，每天約調(diào)板60塊。