摘 要:軌道精調(diào)是保證軌道高平順性,滿足告訴公路安全舒適的要求。利用軌檢小車進行數(shù)據(jù)采集、技術人員進行數(shù)據(jù)分析制定調(diào)整方案,施工人員現(xiàn)場精調(diào),從而滿足高速鐵路列車運行時的穩(wěn)定、舒適。該文主要進行研究適用于京滬高速鐵路滄德特大橋DK259+431~DK285+903段的軌道測量與精調(diào)工作的方案。
關鍵詞:高速鐵路 軌道 施工
中圖分類號:P258文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2013)04(a)-0-05
1 編制依據(jù)
京滬高速鐵路軌道精調(diào)方案在編制中,應該根據(jù)以下編制依據(jù)進行實施:
(1)高速鐵路設計規(guī)范(2009年最新版)。
(2)福斯羅300型扣件系統(tǒng)安裝技術手冊。
(3)高速鐵路工程測量規(guī)范(TB10601-2009)。
(4)客運專線軌道幾何狀態(tài)測量儀暫行技術條件(科技基[2008]86號)。
(5)客運專線鐵路工程靜態(tài)驗收指導意見(鐵建設[2009]183號)。
(6)高速鐵路聯(lián)調(diào)聯(lián)試及運行試驗指導意見(鐵集成[2010]166號)。
(7)京滬高速鐵路正線軌道精調(diào)標準研討會會議紀要([2010]第30期)。
2 施工準備
在京滬高速鐵路軌道精調(diào)施工前,為了保證鐵路軌道精調(diào)施工方案順利進行,在施工前,首先應該做好以下準備:(1)我單位對管段內(nèi)的CPIII網(wǎng)再次進行復測,復測結果報鐵三院經(jīng)過評估合格后方應用于軌道精調(diào)。(2)請按伯格培訓人員來我項目部進行軌道小車使用的培訓。技術負責人了解軌檢小車的原理及使用方法,掌握數(shù)據(jù)采集、分析處理、調(diào)整方案制定等。(3)整理管段內(nèi)平面曲線、豎曲線、超高等線路參數(shù),并輸入安伯格軌道狀態(tài)檢測小車,經(jīng)換手檢查無誤。(4)換算運營貫通里程,與施工里程結合使用,方便動態(tài)檢測數(shù)據(jù)的分析解讀。(5)對軌道板復測數(shù)據(jù)進行分析,對特殊地段進行重點精調(diào)。并根據(jù)相對軌檢小車進行快速測量結果估算調(diào)整件的用量,并提前備好各種型號的軌道調(diào)整配件。(7)軌枕進行統(tǒng)一編號,采用“板號+流水號”的形式編號,流水號從0至9(如左線板號840345上第一個軌枕編號為8493450)。(8)軌道精調(diào)全面平推兩遍調(diào)整,自11月15日開始到2011年1月10日全部完成軌道精調(diào)工作,線路質(zhì)量達標。其中第一遍調(diào)整11月15日至12月20日,第二遍調(diào)整12月21日至2011年1月10日。
3 人員、機具配備
3.1 人員配備
各精調(diào)作業(yè)單元配備軌道狀態(tài)確認組,數(shù)據(jù)采集組,方案分析組,方案標識小組、調(diào)整作業(yè)組。我項目部根據(jù)工期的要求劃分為7個測量段落,并根據(jù)工期因素確定了2個數(shù)據(jù)采集小組和3個軌道精調(diào)小組。嚴格做到人員固定、設備固定。其中軌道狀態(tài)確認組配備8人,2名技術人員和6名輔工;方案分析組3人,并保證是技術人員;方案標識小組2人;調(diào)整作業(yè)組中帶班監(jiān)控復查記錄1人(技術人員),工班長1人,組織標識調(diào)整量+現(xiàn)場復核3人(工長)(1人標識+1人復核),扳手2臺2人,運送擺放調(diào)整件2人,起道、更換扣配件4人,回收扣配件1人,安全防護2人;橋下車輛配合人員2人;數(shù)據(jù)采集組中絕對小車每臺3人,其中2名技術人員和1名
輔工。
3.2 機具配備
如表1所示。
4 主要技術要求
根據(jù)[2010]第30期《京滬高速鐵路正線軌道精調(diào)標準研討會會議紀要》的要求,全線設計時速300 km及以上的線路按照以下幾何狀態(tài)控制標準進行作業(yè)標準控制:如表2所示。
備注:設計時速250 km的新建線路按照鐵道部現(xiàn)行標準進行作業(yè)控制。
5 施工工藝流程
如圖1所示。
圖1 施工工藝流程圖
6 要求
6.1 線路狀態(tài)檢查確認
在工程施工中,首先進行檢查并清理鋼軌,確保無污染,無低塌、掉塊、硬彎等缺陷。然后檢查扣件是否安裝正確,保證無缺少、損壞、污染,且扭矩達到設計標準,彈條中部前端下頦與軌距塊間隙≯0.5 mm,軌底外側邊緣與軌距塊間隙≯0.3 mm,軌枕擋肩與軌距塊間隙≯0.3 mm,墊板是否安裝正確,保證無缺少、損壞、偏斜、污染、空吊(間隙≯0.3 mm)。還應注意檢查焊縫平順性,頂面0~+0.2 mm,工作邊0~-0.2 mm,圓弧面0~-0.2 mm。檢查道床板,清理扣件內(nèi)部、承軌槽內(nèi)混凝土殘留雜物、灰塵等。
6.2 數(shù)據(jù)采集程序與技術要求
(1)在現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集之前,CPIII控制點坐標錄入了軌檢小車。并建立設計線形參數(shù)文件,導入軌檢小車。將平曲線各要素、豎曲線各要素、超高等設計文件錄入小車;然后對將要測量的軌道進行設置—高程和軌距基準、高低和方向基準,將各項相關設置存入小車。保證全站儀進行國檢和自我檢校保證各項指標合格。最后進行檢測全站儀,應保證全站儀自由設站的位置應靠近軌道中線,每次聯(lián)測4~6對CPIII控制點,并且測站位于聯(lián)測的CPIII控制點中間。自由設站的精度要求滿足如表3所示。
自由設站完成之后,CPIII控制點的坐標不符值應滿足下表要求。當CPIII點坐標(X、Y、H)不符值大于下表中規(guī)定時,該CPIII點不應參與平差計算。每站參與平差的CPIII點數(shù)不少于6個。如表4所示。
全站儀設站后,放樣一個CP3點并記錄偏差值;測量搬站前,通過放樣相同CP3點做檢核。如測量條件不佳,測量期間可增加檢核次數(shù)。
(2)在穩(wěn)固的軌道上校準超高傳感器一般每次組裝小車后,開始測量前校準一次,如氣溫變化迅速,可再次校準;校準后可在同一點進行正反兩次測量,測量值之和應在0.3 mm以內(nèi)。如發(fā)生顛簸、碰撞或氣溫變化迅速,可再次校準。
(3)按指定間距,在設站區(qū)間內(nèi)逐點采集數(shù)據(jù),每站測量距離不宜超過70 m,測量過程中軌檢小車應逐漸靠近全站儀,最近不少于5 m。
全站儀搬站并重新設站,檢核設站后,重復測量上一次設站已經(jīng)測量過的5~10個點,如果偏差大于2 mm,需重新設站。相鄰測站應有一定的交疊區(qū)域,一般不少于一塊軌道板的距離。相鄰精調(diào)作業(yè)區(qū)間之間應至少重疊測量一站。
(4)測量誤差控制措施
①選用高精度全站儀,并定期檢定;全站儀工作之前要適應環(huán)境溫度;每天開始測量之前檢查全站儀測量精度;測量過程中如對測量結果有疑問,也須及時檢查,必要時進行校準;測量時棱鏡要對準全站儀。②采集數(shù)據(jù)時小車要停穩(wěn);全站儀應采用精確模式,注意惡劣天氣條件下禁止作業(yè)。③測量時應盡量保證工作的連續(xù)性,軌檢小車應由遠及近靠近全站儀的方向進行測量;因為隨著時間的增加,全站儀的設站的精度在降低,而測距的精度隨著距離的縮短在增加;測量時要實時關注偏差值,如果存在明顯異常,需重復采集數(shù)據(jù),覆蓋之前采集的結果,如依然存在突變,要及時分析原因。
6.3 數(shù)據(jù)分析處理
(1)使用SlabRep軟件。如果某段數(shù)據(jù)導向軌不一致,則應在導向軌切換處(一般為緩直點)將原始測量文件斷開。對原始測量數(shù)據(jù)檢查,剔除異常值。測量順序檢查,確保一個測站一個順序。剔除測量值少于3個點的測站。每個軌枕最多只能重疊測量2次,多余的測量值要刪除生成“CSV”文件之前,檢查屬性設置是否正確,設計線形是否正確,控制點是否啟用,確認SlabRep軟件中,配置文件設置正確。
(2)數(shù)據(jù)模擬調(diào)整軟件的偏差/調(diào)整量符號規(guī)則。偏差與調(diào)整量符號相反;以面向大里程方向定義左右;平面位置:實際位置位于設計位置右側時,偏差為正,調(diào)整量為負;軌面高程:實際位置位于設計位置上方時,偏差為正,調(diào)整量為負;超高(水平):外軌(名義外軌)過超高時,偏差為正,欠超高時偏差為負;調(diào)整量相反;軌距:以大為正,實測軌距大于設計軌距時,偏差為正,調(diào)整量
為負。
圖2為平面調(diào)整。
圖3為高程調(diào)整。
(3)高低和軌向調(diào)整均以內(nèi)軌為基準軌。
(4)模擬調(diào)整應堅持“先整體、后局部”,“先軌向、后軌距;先高低、后水平”的基本原則?!跋日w、后局部”:根據(jù)采集的數(shù)據(jù)生成的波形,以“削峰填谷”的方式確定總體調(diào)整方案,控制調(diào)整量?!跋溶壪?、后軌距;先高低、后水平”:先調(diào)整基準軌軌向,后調(diào)整非基準軌軌距;先調(diào)整基準軌高低,后調(diào)整非基準軌水平。
(5)根據(jù)采集的數(shù)據(jù)對軌道線形進行綜合分析和評價,生成各參數(shù)波形圖,確定需要調(diào)整的區(qū)段。并制定模擬軌道調(diào)整方案,將軌道幾何參數(shù)調(diào)整到允許范圍之內(nèi),再對模擬調(diào)整后波形圖進一步檢查和優(yōu)化,確保直線順直,曲線圓順,過渡順暢。
(6)在制定模擬調(diào)整方案時,軌距偏差宜按照-1~0.5 mm進行控制。在緩直、直緩點處不得出現(xiàn)反超高;相鄰精調(diào)作業(yè)單元之間重疊區(qū)的模擬調(diào)整方案應保持一致。并根據(jù)模擬調(diào)整方案,確定調(diào)整部位和扣件規(guī)格,形成調(diào)整量表。
6.4 現(xiàn)場調(diào)整作業(yè)
(1)確定軌道調(diào)整方案后由方案標識小組到現(xiàn)場將方案調(diào)整量表在軌道上如圖4所示。
(2)根據(jù)模擬調(diào)整文件報表,現(xiàn)場核對調(diào)整位置和調(diào)整項目。對基準軌利用弦線進行核對后將正確的軌向調(diào)整量標識于擋肩上,高低調(diào)整量標識于軌頂上。依據(jù)核查后的軌向和高低調(diào)整量,確認更換扣件規(guī)格,調(diào)整完畢后用弦線核查。對非基準軌用道尺對軌距和水平調(diào)整量進行核對后,將正確的軌距調(diào)整量標識于擋肩上,水平調(diào)整量標識于軌頂上。依據(jù)核查后的軌距和水平調(diào)整量,確認更換扣件規(guī)格,調(diào)整完畢后用道尺核查。
圖4 方案調(diào)整量表
(3)一切檢查無誤后,現(xiàn)場領工員組織線路工拆換扣件。按照“擺(調(diào)整件)、松(螺栓)、拆(扣件)、頂(鋼軌)、清(雜物)、裝(調(diào)整件)、緊(螺栓)、查(扭矩)、記(臺賬)”9個步驟更換扣件;更換扣件時,每次連續(xù)松開不宜超過6個扣件。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。更換完畢緊固扣件前,再核對一遍是否有換錯,如果沒有錯誤,按規(guī)定扭力上緊扣件。同一股鋼軌上扣件時,直線地段一般先緊固調(diào)整量為正的一側,再緊固調(diào)整量為負的一側;曲線地段先緊固曲線內(nèi)側扣件(低的一側),再緊固另外一側(高的一側)??奂鼡Q結束后,按規(guī)定扭力上緊螺栓,同時檢查軌道調(diào)整效果和平順性是否達到要求。
(4)所有扣件更換完畢后,現(xiàn)場技術員再次檢查確認更換效果并復核,然后做好詳細記錄,以便編制竣工資料和日后備查。最后清理回收更換下來的扣件,分類存放,清理干凈現(xiàn)場,繼續(xù)到下一個更換點施工。
6.5 軌道復測
用相對小車對調(diào)整后的軌道進行檢測,快速了解調(diào)整后的軌道基本幾何狀態(tài),并對調(diào)整后的軌道進行靜態(tài)復測和驗收。
6.6 資料整理
精調(diào)數(shù)據(jù)文件按照圖5文件結構示意圖進行整理和組織,里程一律采用連續(xù)運營里程。
7 材料儲備
(1)軌距擋板按線路扣件系統(tǒng)總數(shù)的百分比儲備,其儲備數(shù)量取決于現(xiàn)場承軌臺的打磨精度以及現(xiàn)場鋪軌后的軌距情況。一般按以下大致比例儲備:+1~50%,+2~30%,-1~30%,-2~10%,其他各種型號總量儲備5%左右。
(2)軌下墊板按線路承軌臺總數(shù)的百分比儲備,其儲備數(shù)量取決于現(xiàn)場的鋪板精度。一般按以下大致比例儲備:4#、8#-20%,5#、7#-30%,其他各種型號總量儲備5%左右。
(3)由于鋪軌時的各種原因,現(xiàn)場也存在各類零部件缺少的情況,所以軌枕螺栓、彈條、絕緣墊片、底板、彈性墊板都要根據(jù)現(xiàn)場情況少量備料。根據(jù)先導段經(jīng)驗結合我項目部的實際,平面按照10%,高程按照15%的調(diào)整量進行備料。詳細如表5所示。
8 質(zhì)量控制及檢驗
測量一般選在陰天或夜間進行,嚴禁在高溫、雨天、大霧、大風等氣象條件下進行測量作業(yè),避免測量誤差過大,出現(xiàn)假數(shù)據(jù),消除軌底外側與軌距擋板之間的間隙。并嚴格軌道調(diào)整順序,基準軌調(diào)整到位之前不得調(diào)整非基準軌。注意保證弦線長度不宜超過25 m,起終點應選擇在調(diào)整量為零的區(qū)域。緩直、直緩點處不得出現(xiàn)反超高。扣件更換結束后,按規(guī)定扭力上緊螺栓。最后調(diào)整結束后,現(xiàn)場技術員須用弦線或道尺復核調(diào)整效果,確保軌道精調(diào)正確無誤。
9 安全環(huán)保要求
9.1 安全要求
(1)嚴格遵守《鐵路既有線施工安全管理實施辦法》等相關規(guī)章制度,按照電化鐵路營業(yè)線施工管理的有關規(guī)定實施現(xiàn)場安全管理。每日22:00點前將次日零點后的施工申請計劃上報至項目經(jīng)理部調(diào)度員處,申請內(nèi)容包括作業(yè)地點、作業(yè)范圍、作業(yè)內(nèi)容、上線人數(shù)、機具材料數(shù)量、現(xiàn)場負責人名單及聯(lián)系方式等。項目經(jīng)理部將施工申請計劃統(tǒng)一上報至聯(lián)調(diào)聯(lián)試指揮部。
(2)施工申請計劃得到批復后,項目經(jīng)理部調(diào)度員通知駐站聯(lián)絡員,由駐站聯(lián)絡員持申請單到車站辦理登記手續(xù)。經(jīng)過批準后駐站聯(lián)絡員發(fā)出準許施工的指令并通知現(xiàn)場防護員,即可按照批準的作業(yè)區(qū)段、作業(yè)內(nèi)容、作業(yè)時間展開施工。未接到駐站聯(lián)絡員的明確指令,禁止上線施工。
(3)上線之前,由各組的工班長對本組人員進行安全教育,要求所有人員在施工過程中集中精力、提高警惕。并且穿好反光防護服。夜間施工的,要提前備好照明燈具,燈管不得安放在金屬架上,電線必須架高使用,高度不低于3 m。必須安裝漏電保護器并遵照《施工用電安全操作規(guī)程》的相關規(guī)定。
(4)作業(yè)過程中,防護員在作業(yè)范圍的兩端進行防護,防護距離不小于800 m。在此過程中必須時刻堅守崗位,加強瞭望,并保證與駐站聯(lián)絡員之間保持良好信息溝通。遇有特殊情況,及時通知現(xiàn)場作業(yè)人員進行規(guī)避。作業(yè)人員不得在蓋板上行走,更不得在橋梁邊緣探視、觀望等。
(5)更換扣件過程中,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,注意防止搖把傷人,使用撬棍撬動鋼軌或軌距擋塊時,要防止撬棍脫落傷人。施工過程中互相關照,互相提醒,做到不傷他人,也不被他人傷害。如果有列車通過,防護員提前通知現(xiàn)場領工員,領工員檢查好現(xiàn)場,安排作業(yè)人員、機具下道后并確認不影響行車安全后,通知防護員放行,并示意慢行通過。
(6)在規(guī)定的作業(yè)時間終止之前,工班長和現(xiàn)場防護員應當及時組織施工人員將工具、材料、設備搬運下線、下橋,并對現(xiàn)場進行反復清掃整理,確保不出現(xiàn)任何遺留物。組織人員快速、有序地撤離線路。
(7)所有人員撤離線路后,工班長和防護員應當立即清點人員、工具、材料、設備的數(shù)量,確認橋上沒有遺留的人和物后,由防護員向駐站聯(lián)絡員電話匯報施工情況,以便辦理銷號手續(xù)。
9.2 環(huán)保要求
(1)施工作業(yè)前對機具進行全面檢查,保證各部位運轉(zhuǎn)正常不出現(xiàn)漏油現(xiàn)象。并準備好塑料袋、抹布等,以便作業(yè)過程中如遇漏油現(xiàn)象發(fā)生,可以對漏油部位進行包裹,對作業(yè)面上的油污進行擦除等。
(2)所有工具、材料的包裝材料及作業(yè)過程中產(chǎn)生的其他垃圾,必須及時清理并用編織袋分類存放,進行統(tǒng)一回收處理,以確保如期開展聯(lián)調(diào)聯(lián)試工作。
10 結語
軌道精調(diào)是為確保軌道的高平順性,滿足高速行車安全性和舒適性的要求,需要對軌道進行精細調(diào)整,在京滬高速鐵路軌道精調(diào)方案制定中,根據(jù)相關規(guī)定和相關的依據(jù)進行合理編制,并做好各項施工準備工作,以達到直線順直、曲線圓順、過渡順暢的目標,保證高速鐵路列車運行的安全性。
參考文獻
[1]逄明卿.高速鐵路無砟軌道CRTSⅡ型軌道板精調(diào)技術[J].鐵道勘察,2011(3):45-46.
[2]陳揚輝.高速鐵路CRTS Ⅱ型板式無碴軌道精調(diào)方案總結[J].城市建設與商業(yè)網(wǎng)點,2009(11):104.
[3]武峰.高速鐵路無砟軌道精調(diào)技術[J].國防交通工程與技術,2011(6):75-76.
[4]李傳勇.高速鐵路無砟軌道精調(diào)應注意的幾個問題[J].上海鐵道科技,2012(2):42.