SC330型交叉渡线道岔大修精测定位施工技术

贺品乔

（广州铁路（集团）公司娄底工务段，工程师，湖南 娄底 417000）

精测定位是对既有道岔、岔区各要素桩平纵断面、线间距，及信号、供电的道岔相关设备进行精确测量，计算出与设计参数的差，建立三维坐标系定位，然后制定严密0科学的施工组织设计并组织施工，确保道岔大修后达到设计标准。

2006～2010年，广铁集团娄底工务段管内沪昆正线及娄底站Ⅱ场共计632组木枕道岔，已全部换铺成SC330型道岔。在施工过程中，遇到木枕菱形交叉渡线道岔由于运营近30年，岔区平面方向不顺直、联动道岔纵断面高差大，甚至扭曲和岔间渡线方向不良等问题，给大修施工带来相当大的难度。如何精准地控制好平纵断面位置，成为直接影响道岔大修施工能否正确就位、正点开通，能否确保施工质量的关键和难点。现以娄底站1021～1027#SC330型交叉渡线大修施工为例，简要介绍交叉渡线道岔大修精测定位施工技术。

1 既有道岔状况

通过对娄底站1021～1027#道岔测量发现，既有道岔交叉渡线4个角根本就不在一个平面上，其中1021#与1025#道岔尖轨尖高差达46mm，且上下行坡度不一样（上行1‰，下行1.3‰），整个道岔框架纵向呈一个曲面。这是一组典型的平、纵断面复合不平顺的交叉渡线道岔，框架平面呈不规则四边形，立面扭曲。具体表现在平面位置不良和纵断面高差大。

1.1 平面位置不良

1.1.1 轨向不顺直 目测下行1023#道岔、1025#道岔尖轨尖前后50 m顺直，用20 m弦测量方向5 mm；目测上行1021#道岔尖轨尖前50 m顺直，后50 m至1027#道岔尖轨尖后50 m方向靠下行弯曲，20 m弦测量方向18 mm；与1025#道岔、1027#道岔辙叉岔跟相连接的绝缘接头轨缝仅1 mm，与1021#道岔辙叉岔跟相连接的绝缘接头轨缝达18mm。这些情况表明菱形框架呈不规则四边形，渡线方向呈S形。

1.1.2 线间距不标准 线间距设计为4 970 mm。现场测量时，因下行顺直可作为基准股，线间距实测情况见表1、表2。

表1 1021#道岔尖轨尖往东实测线间距表mm

表2 1027#道岔尖轨尖往西实测线间距表mm

由表1、表2可知，现场最小线间距为4 912mm，比设计小58mm，明显成“喇叭口”。

1.1.3 上下行道岔平面位置错位

1）以1025#道岔基本轨接头为基准，置方尺拉弦线至1021#道岔基本轨，测得1021#道岔基本轨接头往东偏移140mm。

2）以1023#道岔基本轨接头为基准，置方尺拉弦线至1027#道岔基本轨，测得1027#道岔基本轨接头靠东170mm。

1.2 纵断面高差大 引入水准点，用水准仪测量测算交叉渡线直向纵断面发现：上下行道岔不在一个平面上，框架呈扭曲状态，框架内最大高差达200mm（1027#道岔尖轨尖高程与1025#道岔尖轨尖高程之差为617-417=200mm）。

2 精测定位施工技术

2.1 平面精测定位 用全站仪对交叉渡线平面进行精确测量，以下行线为基准股，以各单开道岔叉中交点为要素桩，找准既有1025#和1027#叉中交点，分别作好标识。

1）将全站仪置于1025#叉中交点，照准1023#叉中交点方向，沿中心线在距离60 376 mm处定点并标识，该点为新1023#叉中交点（原中交点距离为88 120-13 872×2=60 328mm）。

计算式：1023#与1025#道岔尖轨尖间距离为88 120 mm，尖轨尖与叉中交间距离为13 872 mm，则：1023#与 1025#叉中交距离为 88 120-13 872×2=60 376mm。

2）向右转镜4°45′49″，沿中心线在距离为60 580mm处定点标识，该点为新1027#叉中交点。计算式：1023#与1027#间渡线长为

3）向右转镜90°，沿中心线距离为4 970 mm处定点标识，该点为新1021#中交点。

4）计算各中交点坐标及纵横移量：设1025#叉中交为平面坐标原点，沿1025#、1023#叉中交往西为X轴方向，沿1025#叉中交往北与X轴垂直为Y轴方向，建立平面坐标系。结合“1.1.2”和“1.1.3”的测量结果，得出各要素桩的平面坐标（见图1），具体为：

既有1023#（60 328，0），新1023#（60 376，0）；既有 1021#（-140，4 935），新 1021#（0，4 970）；既 有1027#（60 158，4 927），新1027#（60 376，4 970）；既有1025#，即新1025#（0，0）。

则各叉中交点既有平面坐标与设计平面坐标之差为：

△X1021中=140-0=140 mm，△Y1021中=4 970-4 935=35mm；

△X1027中=60 376-60 158=218 mm，△Y1027中=4 970-4 927=43mm；

△X1023中=60 376-60 328=48mm，△Y1023中=0mm。

图1 交叉渡线平面示意图

2.2 纵断面精测修正定位 在纵断面测量数据的基础上，增加新叉中交点轨面标高的测量，结果如下：

NASICON 型固体电解质材料的结构通式：Na1+xZr2Si2-xPxO12(0≤x≤3)，Yue等[46]提出通过Si取代p，同时在此引入Na以使NASICON型固体电解质材料达到平衡。当x=2时，电导率达到最优值，从而比较纯的NASICON的室温离子电导率约为 67 mS·m-1，除了具有较高的离子电导率之外，NASICON型固体电解质具有较低的热膨胀性。

Z1025中=108.431 mm；Z1023中=108.567mm，Z1021中=108.472mm；Z1027中=108.603mm。

根据东西两端的坡度情况，西头连续上坡进站内道岔群，不宜降坡，而东头连接下坡且进区间只有2组单开无岔群，又下行坡度大于上行，比较而言以1023#中交点设计高程为水平面，按1‰设计坡度最理想，设1023#叉中交为原点，以平行下行线小里程方向为X轴方向，以与水平面垂直向上为Z轴方向建立坐标系（见图2）。

图2 交叉渡线纵断面示意图

以各要素桩设计轨顶标高-实测轨顶标高得：

△Z1023中=108.573-108.567=6mm；

△Z1025中=108.510-108.431=79mm；

△Z1027中=108.573-108.603=-30mm；

△Z1021中=108.510-108.472=38mm。

△1021#中=（140，35，38）；

△1023#中=（48，0，6）；

△1025#中=（0，0，79）；

△1027#中=（218，43，-30）。

3 施工技术

根据计算结果制定施工组织设计。着重强调与配合单位的协调方案，将交叉渡线各道岔要素桩的纵、横移量及起落道量提前1个月发函给供电段，以便供电部门提前做好施工前的接触网分步预调试工作和施工中的配合工作；同时发函给电务段，便于电务部门为可能涉及到的绝缘接头、信号机移位、电缆重布或接长，以及道岔位置变化引起的系列问题而提前做好施工准备。

3.1 施工准备 根据计算结果推算出各基本轨接头位置、绝缘接头位置及连接轨长度、枕底标高，、并在各组道岔直向与邻线钢轨间均匀设置7处线间距控制点，与1027#道岔连接的1057#道岔需同步做好拨移准备。提前1周时间将每组道岔的三维要素桩用油漆引到邻线钢轨或附近电化立柱上，设置附桩并保护好。连接轨需提前1 d配送到位。

3.2 施工要点 为落实好精确定位的要求，施工中特别强调：

1）封锁前将水准仪调试好，待封锁拆旧后清挖石碴时，对照要素桩处枕底标高要求控制石碴清挖深度，解决纵断面（Z向）不在一个平面的问题。

2）严格按照施工前所定的接头位置锯轨、铺轨,并记录好施工轨温。新岔落排后对照邻线钢轨上标识的线间距，将岔排方向大体拨正，接着参照已铺好的前后连接轨控制的接头位置前后微移，按准备设置绝缘接头轨缝并迅速紧固绝缘接头，以解决平面（X向）接头相错的问题。

3）将岔排进行左右微拨，线间距完全吻合后，迅速紧固另一端接头，则平面（Y向）线路方向问题解决。

4）换轨前将与1027#连接的1057#按计算结果向下行右侧外拨；开通前将1023#-1025#道岔前后抬道顺坡。确保开通后大方向、高低顺直。

5）供电、电务同步施工，调试合格。

3.3 施工后续 完工后的安全放行和后期的技术管理也非常重要，为此要求：

1）由当日安全班和次日的整理班对整个交叉渡线及两头连接线进行全面细整，紧接着安排钢轨接头焊联。

2）在新埋设的道岔三维桩上作好标识；将新的坡度表、三维桩资料和铺设、焊联时的轨温资料纳入道岔大修竣工资料；及时修改设备技术台帐并提交相关部门。

4 结束语

该组SC330型交叉渡线于2010年12月份大修更换完毕，新铺道岔平、纵断面得到彻底改善，岔区通视平顺，东西两头坡度有所减小并控制在1‰；菱形部分渡线平直，轨缝均匀，中间长混凝土岔枕间对接完全吻合，道岔细整后，轨距达到±1mm，其他轨道几何尺寸均在±2mm范围内；12月份部轨检车检测上下行均为零扣分，大修施工达到了预期的效果。遇到最困难的交叉渡线4组单开道岔叉中交三维坐标都与设计不符时，可先设定符合设计标准的基准点和1条基准线，测设程序和技术方案完全一样。

木枕道岔、岔区平纵断面扭曲、线间距不等的现象相当普遍，给工电部门维修养护带来很大的困难，费时费力费财仍然故障频发，是重大的设备安全隐患。利用道岔大修的机会进行精测定位施工，就可从根本上消除这些安全隐患。