高 飞 赵艳娟
(大秦铁路股份有限公司秦皇岛西工务段,河北 秦皇岛 066012)
大西客运专线无砟轨道精调施工技术
高 飞 赵艳娟
(大秦铁路股份有限公司秦皇岛西工务段,河北 秦皇岛 066012)
结合大西客专CRTS-Ⅰ型双块式无砟轨道精调施工,阐述了轨道精调的必要性,总结了轨道静态及动态调整的成套作业标准、工艺流程和施工技术,可供同类型时速为250 km/h客专精调施工参考。
客运专线,无砟轨道,精调
大西客专北起山西省大同市,南至陕西省西安市,全长859 km,是国家《中长期铁路网规划》的重要组成部分。大同至原平段利用在建北同蒲第三、四线160 km,为有砟轨道,设计行车速度160 km/h。原平至西安段新建线路699 km,为CRTS-Ⅰ型双块式无砟轨道,设计行车速度250 km/h。
无砟轨道铺设后,由于各种制造误差、铺设误差和混凝土徐变的存在,使得轨道偏离设计位置,致使轨道静、动态超限。轨道静态调整是在联调联试之前,根据轨检小车静态测量数据找出轨道超限并优化调整轨道几何状态,调整流程见图1。轨道动态调整是在联调联试期间,根据轨道动态检测及人工添乘情况,综合评估分析轨道状态,采用静态调整的方式对轨道各类不平顺进行的调整。
1)复测CPⅢ控制网。2)全面检查扣件、垫板和焊缝等。3)作业人员分为精测组、数据分析组和精调组,并对人员培训。4)对承轨台编号。5)测量设备及工机具准备。6)“一件一档”准备,即详细登记具体里程处每个承轨台的扣件组成。
4.1 轨道精调作业标准
轨道静态调整满足标准并不能保证动态检测的各项指标均符合动检标准,而且在联调联试期间进行调整难度大,所以调整工作应从严进行,标准见表1。
表1 无砟轨道静态允许偏差
项目验收标准作业标准轨距/mm±11轨距变化率1/15001/3000水平/mm21扭曲/mm·3m-121高低/mm5m/30m21150m/300m10510m弦线21轨向/mm5m/30m21150m/300m10510m弦线21与设计高程偏差/mm105与设计中线偏差/mm105
4.2 调整方法
4.2.1 平面调整
正常情况下单股钢轨左右位置调整范围为-5 mm~+5 mm,轨距调整范围为-10 mm~+10 mm。调整量大于5 mm为个别特殊情况,需采用12号轨距挡板。调整时,单股钢轨平面调整量在2 mm以内,通过更换所需型号的绝缘轨距块即可实现调整,当调整量大于2 mm,则需同时更换所需型号的绝缘轨距块和轨距挡板来实现。
4.2.2 高程调整
高程调整最大范围为-4 mm~+26 mm。当相对标准位置的调高量大于15 mm,螺旋道钉应选用S3型。调整时,调整范围在-4 mm~0 mm,通过更换轨下垫板即可实现调整,调整范围在0 mm~+26 mm,则需配合使用所需型号的绝缘轨距块和轨距挡板来实现。
4.3 轨道数据采集
4.3.1 轨道数据采集步骤
轨道数据采集步骤见图2。
4.3.2 作业要求
1)测量应避免在阳光直射、大风等天气下进行,最好在阴天或夜间进行。
2)设站时,全站仪架设在轨道中心,采用后方交会法自由设站,设站需利用8个CPⅢ点,若现场情况不佳,至少要满足6个点。设站精度要达到要求,设站中误差东坐标、北坐标和高程不大于0.7 mm,方向不大于2″。
3)测量时,轨检小车和全站仪的合理距离为7 m~70 m,测量时轨检小车应从远处开始向全站仪方向推行,逐个承轨台连续测量轨道数据,在距全站仪约7 m处停止作业,对全站仪进行换站。
4)全站仪重新设站后,两次测量的搭接区不应小于10个承轨台,同一点不同测站的测量数据不可超过1 mm,如有偏差必须重新设站。
4.4 调整计算原则
1)明确基本轨。
曲线平面及高程位置测量分别以上股及下股为基本轨,直线区间的基本轨参考大里程方向的曲线。
2)平顺性调整。
按照“先整体后局部”原则,先观察整体线形状态,以靠近设计线位为目的整体分析区间调整量,通过对主要参数指标曲线图的“削峰填谷”进行局部调整。
3)轨向、轨距调整。
按照“先轨向后轨距”原则,先调整基本轨的轨向,再调整另一股的轨距,以及轨向和轨距变化率。当轨向良好时,直接调整非基本轨的轨距和轨距变化率。
4)高低、水平调整。
按照“先高低后水平”原则,先调整基本轨的高程,再调整另一股的高程,以及水平和水平变化率。当高低良好时,直接调整非基本轨的水平和水平变化率。
4.5 现场调整作业
调整作业采取先调基本轨再调非基本轨的方式,调整人员分为两小组,一组负责平面调整,一组负责高程调整。
4.5.1 确定调整地点
1)根据“调整量表”找到作业地点,数据采集人从调整地点前30 m处开始,用0级电子道尺逐个承轨台测量,并将轨距和水平数据标在道床板中央,在调整地段末端开外30 m处结束测量。数据要采集两次,第一次用于指导基本轨的调整,第二次用于指导非基本轨的调整。2)带班人通过目测、拉弦线并结合现场数据认真核对轨道实际情况,只有与调整方案相符,才能施工,如不相符,应放弃此段施工。
4.5.2 调整量标示
调整量标示负责人根据“调整量表”找准需调整的区间,拿石笔在钢轨表面用横线加箭头标出起终点,再依据“一件一档表”及现场扣件情况进行高程和平面标示。调整量标示分两次完成,先标基本轨,再标非基本轨。
4.5.3 摆放调整件
材料负责人依据标示,把所需调高件放在承枕台上,对应型号的轨距块放在相应扣件位置上。摆放时先摆放基本轨材料,后摆放非基本轨材料。
4.5.4 松扣件
螺栓机手依据标示松开基本轨扣件螺栓,为避免影响无缝线路的锁定轨温,施工轨温在锁定轨温±5 ℃范围内时,松开扣件数量不得超过10处,需高程调整地段,该地段前后要多松两个承轨台的扣件螺栓。基本轨作业完毕后再依据标示进行非基本轨作业。
4.5.5 轨道调整
调整时应先调整基本轨的轨向和高低,当数据测量、调整量标示及扣件松开后,再调整非基本轨的轨距和水平。
1)平面调整时,依据标示,更换相应型号的轨距块。更换过程中,作业人员应注意清理污物。轨距块更换完毕,确认扣件密贴、落槽到位后将弹条放置好。
2)高程调整时,用起道器将钢轨抬起,依据标示,抽换相应厚度的调高材料。待更换完毕,所有人都离开钢轨,手松开起道器。钢轨落下后,作业人员应检查扣件,及时安放好钢轨起落挤出的绝缘轨距块。
4.5.6 紧扣件
调整完毕后,拧紧扣件螺栓,扭力矩必须达到标准。当轨距小时应先紧里口螺栓,反之先紧外口。
4.5.7 质量回检
轨道调整完毕后,用道尺复测,将测得的轨距和水平写在道床板中央,并对比调整前的数据,查看调整效果,质量要求见表1。及时记录调整后的扣件情况,用以更新“一件一档表”。
4.5.8 回收旧料
材料负责人收集更换下来的垫板和轨距块,并按型号分类存放,以备日后循环使用。
4.6 轨道线型复测
调整后及时复测调整区段的轨道线型,测量方法同第一次一样。分析复测数据,对不满足标准的地段再次进行调整,直到轨道线型数据符合作业标准。
5.1 检测手段
动态检测主要有低速和高速轨道检测,其中低速不超过160 km/h,高速最高检测速度为设计速度的110%。
5.2 检测资料分析
1)分析时,要综合运用低速和高速检测资料,并根据分析结果制订现场核对检查计划。
2)分析低速轨道检测资料时,首先根据公里小结报告表和轨道质量指数表找出综合状态较差区段,再有针对性的结合轨道Ⅰ级~Ⅳ级超限表和波形图确定各级超限在波形图中确切的里程位置,分析波形图中的轨道横向、垂向和复合不平顺等。
3)轨道动力学分析方法为,先分析轨道动力学检测报告中力学指标超限分布,再根据动检提供的高速轨检波形图,分析添乘仪报警数据和晃车地段的分布情况。
5.3 定位超限地段
由于动检车、轨检车里程存在一定偏差,所以要准确找到超限地段就需借助波形图。定位方法有以下三项:
1)对于简单的超限项目,先在波形图上反算,再现场检查即可。
2)由于道岔、桥梁和曲线(ZH,HY,YH,HZ点)等处所在波形图上有特殊的表现形式,所以利用上述特征点并参考波形图上的公里标,即可推算出超限地段与特征点的相对距离。现场检查时,先找到特征点,再根据相对距离,即可确定超限地段。
3)在现场已经确定了一处超限地段时,其他超限地段可根据在波形图上与该处超限的相对位置来确定。
5.4 现场检查调整
5.4.1 短波不平顺的检查调整
对于短波不平顺,应在轨道缺陷地段前后50 m范围内开始检查,首先用1 m钢直尺和塞尺对区段内的焊缝、扣件进行检查,确认无异常后再用弦线、电子道尺等对轨道几何尺寸进行检查,确认缺陷后方可调整,否则,扩大检查范围,继续检查。由于调整量小,调整完成后可不复测,仅采用人工回检即可。
5.4.2 长波不平顺及区段整体不平顺的检查调整
对于长波不平顺及区段整体不平顺,应用轨检小车采集轨道数据,将静态采集数据和动态检测数据相结合综合分析,然后对超限数据进行处理,形成“调整量表”,再安排人员调整轨道,调整完毕后,及时复测轨道线型。该调整的所有程序、方法及标准与静态调整一致。
通过对大西客专无砟轨道的精调施工,一方面确保了线路质量,顺利实现大西客专太原南至西安北段于2014年7月1日正式开通运营,另一方面太原铁路局也培养了一批专业技术人才,为大西客专原平至太原段的精调及今后的高铁养护工作储备了精干力量,并切实掌握了行车速度为250 km/h客专的轨道调整规律和控制标准,为基础设施进一步发展提供了技术保证。
[1] 铁建设[2009]674号,高速铁路无砟轨道工程施工精调作业指南[S].
[2] 铁建设[2007]85号,客运专线无砟轨道铁路工程施工质量验收暂行标准[S].
[3] 铁运[2012]8号,高速铁路无砟轨道线路维修规则(试行)[S].
[4] 李晓春.太中银线离石隧道无砟轨道精调技术[J].山西建筑,2013,39(21):187-188.
The accurate adjustment construction technology of non-ballasted track of Datong-Xi’an passenger dedicated line
GAO Fei ZHAO Yan-juan
(Qinhuangdao West Work Section of Railway, Da-Qin Railway Co., Ltd, Qinhuangdao 066012, China)
Taking Datong-Xi’an railway passenger dedicated line type CRTS-Ⅰ double block non-ballasted track accurate adjustment of construction as an example, this paper expounds the necessity of track accurate adjustment, summed up static and dynamic adjustment’s complete set of operation standards, technological process and construction techniques, which can be used to guide the same type of speed of 250 km/h passenger dedicated line accurate adjustment construction.
passenger dedicated line, non-ballasted track, accurate adjustment
1009-6825(2014)31-0176-03
2014-08-19
高 飞(1988- ),男,助理工程师; 赵艳娟(1966- ),女,工程师
U213.244
A