淺談CRTS—Ⅱ型軌道板精調(diào)技術(shù)在高速鐵路施工中的應(yīng)用

王威

摘要：本文論述了高速鐵路CRTSⅡ型軌道板精調(diào)技術(shù)的設(shè)備應(yīng)用、注意事項(xiàng)以及具體操作;通過(guò)三維精密觀測(cè)，用軟件實(shí)時(shí)計(jì)算單元軌道板的空間實(shí)際位置及橫向和高程的調(diào)整量，進(jìn)而指導(dǎo)軌道板精調(diào)施工作業(yè)。

關(guān)鍵詞：高速鐵路 ?CRTS-Ⅱ型軌道板精調(diào)系統(tǒng) ?施工應(yīng)用

1 概述

津秦高速鐵路主要采用CRTSII型板式無(wú)砟軌道，設(shè)計(jì)最高運(yùn)行時(shí)速350km，初期運(yùn)營(yíng)時(shí)速300km。為達(dá)到這一要求，要求調(diào)整到位后的軌道板實(shí)際空間位置的高程和橫向的偏差須在±0.3mm范圍內(nèi)。要實(shí)現(xiàn)軌道板如此精確的定位，傳統(tǒng)的測(cè)量設(shè)備、測(cè)量方法和手段無(wú)法滿足要求，需要借助軌道板精調(diào)系統(tǒng)。軌道板精調(diào)施工質(zhì)量是整個(gè)無(wú)砟軌道系統(tǒng)的關(guān)鍵點(diǎn)。CRTSII型板采用精密數(shù)控機(jī)床打磨軌道板，通過(guò)高精度預(yù)制板安置確保軌道安裝精度，只有高精度的調(diào)板成果才能保證后期軌道鋪設(shè)完成后的一次成型，所以在CTRS II型高速鐵路的施工測(cè)量中，軌道板精調(diào)顯得尤為重要。津秦客運(yùn)客運(yùn)專線二標(biāo)段內(nèi)由中鐵大橋局項(xiàng)目部一分部負(fù)責(zé)施工，軌道板施工采用南方測(cè)繪CRTS-Ⅱ型軌道板精調(diào)系統(tǒng)。

2 系統(tǒng)組成

南方測(cè)繪軌道板精調(diào)標(biāo)架一套，萊卡1201型全站儀一臺(tái)，精調(diào)軍用筆記本一臺(tái)，數(shù)據(jù)線若干。

3 精調(diào)前的準(zhǔn)備工作

①數(shù)據(jù)準(zhǔn)備：利用設(shè)計(jì)院提供的FFB文件和板廠生產(chǎn)單位提供的FFS文件，計(jì)算FFC文件，提取FFD文件。

②Laika1201全站儀檢校：每次測(cè)量前都要進(jìn)行儀器校正，以保證儀器擁有高精度滿足施工要求。

③標(biāo)架檢校：每次精調(diào)前要進(jìn)行的工作就是標(biāo)架檢校，以消除棱鏡安裝誤差和標(biāo)架精度誤差影響。

4 儀器定向

將全站儀用特制強(qiáng)制對(duì)中三腳架架設(shè)在GRP點(diǎn)上，全站儀架設(shè)在軌道板精調(diào)前進(jìn)方向上，在架設(shè)時(shí)需保證三角架架設(shè)牢靠，儀器無(wú)晃動(dòng);架設(shè)后視棱鏡，將棱鏡架設(shè)在待鋪軌道板沿軌道板精調(diào)前進(jìn)方向下一個(gè)GRP點(diǎn)上。在架設(shè)儀器時(shí)應(yīng)盡量避免三腳架的頂尖與GRP摩擦，避免三腳架磨損造成精度降低。架設(shè)好儀器后，選擇站點(diǎn)點(diǎn)名或輸入坐標(biāo)，選擇后視點(diǎn)，將儀器轉(zhuǎn)向后視點(diǎn)，搜索鎖定棱鏡，測(cè)量后視棱鏡，完成定向。

每塊軌道板從頭到尾共有30個(gè)支點(diǎn)，在每個(gè)支點(diǎn)外可以計(jì)算出其對(duì)應(yīng)的三維坐標(biāo)。四個(gè)標(biāo)架的安放方式如圖1。在標(biāo)架安放時(shí)應(yīng)保證一端鎖定的穩(wěn)定性，即保證一端與螺栓孔的高符合度。而為了保證另一端安放時(shí)的便捷性，考慮到螺栓孔精度，可在縱向上存在1厘米的移動(dòng)。這對(duì)于計(jì)算偏距的影響微忽其微。而在縱向上約一厘米的影響，由于豎曲線變化較小，其對(duì)高程的影響也可忽略不計(jì)。

5 軌道板精調(diào)

每一測(cè)站可精調(diào)兩到三塊軌道板，測(cè)站距離不應(yīng)大于四塊軌道板但測(cè)距不可少于5.00m。當(dāng)測(cè)較距時(shí)自動(dòng)鎖定精度將不能滿足軌道板精調(diào)要求，而視線過(guò)長(zhǎng)，則會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果精度不夠。

一般情況下，精調(diào)作業(yè)可分四步進(jìn)行：第一步，對(duì)板首端進(jìn)行平面和高程調(diào)節(jié)，第二步，對(duì)板尾端進(jìn)行平面和高程調(diào)節(jié);第三步，對(duì)板中端高程調(diào)節(jié);第四步，對(duì)四個(gè)標(biāo)架上的八個(gè)棱鏡進(jìn)行定測(cè)，以確定最終調(diào)板結(jié)果，并保存測(cè)量成果。

具體操作方法為：選擇好板號(hào)，先進(jìn)行一次4點(diǎn)測(cè)量，2#、7#點(diǎn)精調(diào)爪要先松開(kāi)，根據(jù)測(cè)量結(jié)果要求工人調(diào)節(jié)，先進(jìn)行高程調(diào)節(jié)再進(jìn)行中線調(diào)節(jié)，精調(diào)爪的螺紋每圈大概0.8mm，要根據(jù)測(cè)量結(jié)果算出需要調(diào)節(jié)的大概圈數(shù)，指揮工人進(jìn)行調(diào)節(jié)。高程和中線可能不會(huì)一次調(diào)到位，所以要反復(fù)精調(diào)，直至中線在0.3mm以內(nèi)。外側(cè)4點(diǎn)高程調(diào)節(jié)要預(yù)留0.6mm左右，即1、3、6、8四個(gè)點(diǎn)的高程調(diào)節(jié)到-0.6mm左右。4點(diǎn)完畢后進(jìn)行中間2#、7#點(diǎn)的精調(diào)，測(cè)量2#7#，根據(jù)結(jié)果調(diào)節(jié)高程。完畢后進(jìn)行完整測(cè)量，再指揮工人調(diào)節(jié)。直線段一般情況下調(diào)節(jié)2#、7#點(diǎn)的時(shí)候中線是不動(dòng)的，曲線段中線很可能會(huì)動(dòng)，這就要求同一個(gè)標(biāo)間兩側(cè)的工人在調(diào)螺絲的時(shí)候一定要同步。完測(cè)結(jié)果合格，保存，本塊軌道板精調(diào)初步完成。

軌道板的精調(diào)主要是保證軌道板承軌臺(tái)位置的高度及方位，通過(guò)調(diào)整軌道板的高度及平面狀態(tài)，可以將軌道板對(duì)應(yīng)的軌頂中心位置精確安置，從而保證軌道扣件安放精度。減少扣件安放后軌道的調(diào)整量。也通過(guò)與扣件的逐級(jí)控制提高了軌道的可調(diào)性，和施工過(guò)程中各個(gè)步驟的可行性。

6 軌道板復(fù)測(cè)

軌道板精調(diào)完成后，封邊完成后如長(zhǎng)時(shí)間未進(jìn)行CA砂漿的澆灌，則在澆灌之前應(yīng)對(duì)軌道板進(jìn)行復(fù)測(cè)。將標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)架放置在之前標(biāo)架安置的位置上，依序測(cè)量。檢查是否滿足限差要求，當(dāng)超限時(shí)，需重新進(jìn)行精調(diào)。CA砂漿澆灌完成后，應(yīng)挑選數(shù)塊軌道板對(duì)其進(jìn)行檢核，避免因變形等因素引起的軌道板變化。

7 注意事項(xiàng)

經(jīng)常檢查強(qiáng)制對(duì)中三腳架的穩(wěn)定狀況;將特制三腳架的對(duì)中延伸頭精確地置于軌道基準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)志上;定期校正后視三腳架水準(zhǔn)器和對(duì)中延伸頭高度;定期校正標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)架;將測(cè)量標(biāo)架安置于支點(diǎn)的打磨混凝土表面上時(shí)要輕放;經(jīng)常檢查棱鏡對(duì)準(zhǔn)和清潔狀況;出現(xiàn)異常需進(jìn)行自檢查;應(yīng)對(duì)精調(diào)好的軌道板做記號(hào)。

8 常見(jiàn)問(wèn)題分析

8.1 定向時(shí)容易遇見(jiàn)的問(wèn)題

①儀器連接不上：檢查線路連接是否正確，檢查儀器設(shè)置是否正確。

②定向結(jié)果出現(xiàn)亂碼：是系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題，關(guān)閉系統(tǒng)，重新打開(kāi)系統(tǒng)，重新進(jìn)行定向。

③RA超限：影響RA的因素有3點(diǎn)，GRP點(diǎn)精度不夠，4#標(biāo)架擺放沒(méi)有貼緊，前塊板中線累積問(wèn)題。

④定向高程超限：處理方法和RA超限一樣，先檢查4#標(biāo)架，再檢查GRP點(diǎn)，看點(diǎn)里面是否有灰塵，再不合格就換GRP點(diǎn)。

8.2 精調(diào)過(guò)程中常遇見(jiàn)的問(wèn)題

①精調(diào)爪調(diào)節(jié)螺絲到極限還是沒(méi)有達(dá)到精度：更換精調(diào)爪，先用一個(gè)或者2個(gè)精調(diào)爪把軌道板頂起來(lái)，再更換精調(diào)爪。

②精調(diào)爪把軌道板頂破：更換精調(diào)爪位置，新位置精調(diào)爪上面要放一個(gè)鐵片，避免精調(diào)爪把板抓破。如果軌道板破裂過(guò)大，則需要特殊處理后再精調(diào)。

③跳板：如果出現(xiàn)不連續(xù)的精調(diào)段需要跳板，如果跳板后能夠精調(diào)的板數(shù)過(guò)少，直接跳過(guò)。因?yàn)椴贿B續(xù)的精調(diào)影響精調(diào)搭接平順性問(wèn)題，造成精調(diào)后的軌道板整體平順性不合格。

④板變形：調(diào)節(jié)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)4角高程調(diào)節(jié)好，然后中間帶上勁往上調(diào)節(jié)好后，4角高程超限，這是軌道板變形引起的。

9 結(jié)論

高速鐵路軌道板精調(diào)技術(shù)在高速鐵路的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)軌道板進(jìn)行高精度的定位，精確地指導(dǎo)了施工，保證了軌道在高度和水平方向的嚴(yán)格的平順性，為津秦高鐵的安全質(zhì)量進(jìn)度提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)和有力的保障。

參考文獻(xiàn)：

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