客运专线双块式无砟轨道施工静态几何尺寸控制分析

■汤宪海 ■中铁十二局集团第四工程有限公司，陕西 西安 710021

无砟轨道是以整体道床代替碎石道床的一种新型轨道，对轨道平顺性和精度的要求标准比较高，传统的施工技术和工艺已不能满足设计和运营的要求。而精调质量好与坏，直接影响后期长轨精调的工作量和成本投入，轨道工程施工过程中，无论是板式还是双块式无砟轨道，都需要对已组装工具轨进行几何尺寸的精确调整工作。如果方法不当、要求不严，就会造成精调时反复测量反复调整的现象发生，费时费力，影响铺轨精调的整体进度，而且会给钢轨和扣件带来一定的影响和损害。

1 施工准备

(1)控制网复测。精调测量前，应检查确认轨道控制网CPIII 状态是否良好，其精度是否符合精调作业要求。对已破坏或精度不满足要求的CPIII 控制点应及时恢复，并拉入整网进行搭接平差，如果平差精度不满足要求时，应在轨道施工前对不合格的控制点坐标及时进行补测更新。

(2)内业资料编辑。对精调设备轨道几何状态测量仪所需要平曲线、竖曲线、超高、轨道控制网CPIII 数据进行编辑，并换手复核，确保内业资料绝对正确。

(3)精调仪器状态检测。厦深铁路客运专线设计速度为250km/h，梁山隧道无砟轨道施工精调采用采用天宝S6 全站仪和德国天拓公司生产的GEDO CE 轨道几何状态测量仪以及配套的GEDO CE测量软件，徕卡圆棱镜等设备对无砟轨道的静态几何尺寸进行测量、分析以及调整。为保证顺利施工，在施工前应提前检查精调设备的工作状态是否完好，检查天宝全站仪与徕卡圆棱镜的匹配常数是否正确，轨道检测仪的棱镜高与实际高度是否一致，每个棱镜测量精度是否能满足设站精度要求。

(4)工具轨的选择。无砟轨道整体道床施工分为有轨道排架法和工具轨法，梁山隧道采用轨排架法，施工之前必须检测轨排架的状态是否能满足下一步施工需求，对于在运输或施工过程中变形的轨排架及时进行标记并调整，调整后仍无法满足施工要求的轨排或工具轨进行调换，避免对下一步长轨精调及后期运营造成更坏的影响。

2 轨道静态几何尺寸及检测仪工作原理

(1)轨道静态几何尺寸。轨道静态几何尺寸即轨道在不受外力的状态下，以轨道控制网CPIII 为基准，通过轨道检测仪得出线路平面位置、高程与设计值之间的差值，静态测量值可以显示出轨道的绝对位置。轨道静态状态下要满足线路平顺性要求，就需要检测各轨枕在线路方向或高程方向左右或上下的游离值，进行轨道施工调整时着重控制的技术指标是轨道静态几何尺寸。轨道绝对位置的正确是线路符合设计要求的保证，而轨道的相对位置是行车安全和乘车舒适度的保证。在此基础上进行轨道静态相对位置的调整，才能保证列车运行时的安全与乘车舒适性。

(2)轨道检测仪测量原理。GEDO CE 轨道检测仪是通过天宝TSC2 手簿将天宝S6 全站仪与轨检小车连接一起，将全站仪正确的安置在轨道检测小车有固定棱镜的一侧的钢轨上，以轨道控制网CPIII为基准，利用后方交会的方法将全站仪进行自由设站，得出设站点准确位置，然后得出轨检小车固定端棱镜的坐标值，通过小车传感器得出每根轨枕的平面位置、高程位置、轨距大小等，并将该数据通过手簿显示出来，最终以此数据为基准进行静态几何尺寸的调整。

设站时后视6～8 个CPIII 控制点，设站时精度残差值都应小于2mm，且测站点的坐标中误差应小于1mm 的要求。全站仪架设在4对CPIII 之间，并保持与轨检小车棱镜在同一条钢轨上方，全站仪尽可能架的最低，保持小车从小里程到大里程运行，保持全站仪与小车的距离控制在70 米以内，每测完一对一站后，向前移动一对CPIII，每两次设站必须保证有一定的搭接段(一般以10 根轨枕为宜)，以此来相互检核两次设站精度，从而确保两次设站精度一致可靠。

3 轨道施工精调

(1)确定基准轨。基准轨是轨道几何尺寸调整的基础轨，也是轨道调整的基本线，轨向基准轨的确定标志着线路中心线的确定。故轨道精调前一定要确定基准轨，在曲线段上一般以内轨(低轨)为高程基准轨，以外轨(高轨)作为平面基本轨。在直线段则以下一段曲线为依据来选择基准轨。

(2)轨距调整。轨距是轨道的重要几何尺寸之一，也是最基础的控制要素，在钢轨铺完后就粗调时应以检测合格的轨道尺为基准，对轨距进行检测调整。梁山隧道无砟轨道工具轨为轨排架，对于轨排架来讲轨距是固定的，在加工轨排架的时候已经控制好了。而在京沪高铁的合蚌线我们采用的工具轨，这种情况下组装的时候一定要先将轨距控制好。调整时按照1435mm 的标准轨距为基准，每相邻2 根轨枕间的轨距变化率应控制在0.5mm 以内。

(3)轨道施工及几何尺寸的精确调整。粗调完成后便进入精调环节，即利用轨检几何尺寸检测仪进行轨道静态几何尺寸的测量，即对钢轨平面位置、轨面高程进行数据采集，通过轨道检测仪将数据分析，通过手簿将偏差值显示出来，根据偏差值大小进行调整。轨道铺设调整精度应满足表1 中轨道静态平顺度允许偏差的要求。

表1 无砟轨道静态平顺度允许偏差

在精调过程中，由于浇筑混凝土的过程中的一些外界因素的影响，会导致混凝土凝固之后复测的数据与设计数据偏差较大，所以我们精调时一般要根据经验，按照精调静态几何尺寸的指标差来控制调整尺寸大小。从而保证混凝土浇筑之后复测时的静态几何尺寸能满足运营时平顺性的要求。由于混凝土浇筑过程中而对于高程也有明显的上浮现象，如果是按理论指标精调浇筑后复测数据和根据经验将轨顶标高调整至比设计标高低0.5～1mm 来控制的话，混凝土初凝拆模后复测数据相比效果相对要好一些。

根据《客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定》要求轨道线路平顺性指标主要用10m 弦控制，轨向和高低10m 弦的最大偏差为2mm。所以为保证线路的平顺性，我们一般根据经验，以上表中各项精度指标为基准，对轨道进行调整。

4 总结

通过对厦深铁路梁山隧道双块式无砟轨道施工精调完成后，对后期复测数据的静态几何尺寸的分析，总结如下:(1)轨道施工精调时应将轨距调整至1435～1436mm 范围，且每相邻2 轨枕之间轨距变化率应控制在0.5mm 范围内;(2)为保证线左右线线间距，中线调整时应将左右线分别调整至偏向外侧1～1.5mm;(3)为防止浇筑混凝土过程中轨排及轨枕块整体上浮，施工精调时每根轨枕轨顶标高应统一调整至比设计标高低0.5～1mm。

［1］高速铁路工程测量规范.TB10601 -2009.

［2］客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定.

［3］客运专线铁路轨道工程施工质量验收暂行标准.

［4］高速铁路无砟轨道工程施工精调技术方案.

［5］王晓明.GEDO CE 轨道测量系统.北京天拓天宝科技有限公司，2010.