数学计算在高铁站站台曲线段石材放样和测量定位放线中的应用

王 麒 中建八局装饰工程有限公司

1 前言

工程测量贯穿于整个施工过程，其测量放样直接影响着工程建设项目的质量，安全及建成后的功能。施工测量质量和工程质量之间有着密切的关系，对保证工程的设计、施工等方面的质量与安全都具有重要的意义。京沪高铁南京南站站台层位于南京南站的12.4m标高层面，站台层的下方为出站层，站台层的上方为19.1m设备夹层。站台层共有15个站台，其中2个基本站台13个到发站台，中间有6个正线站台，站台与站台之间为轨行区。站台层南北长417.2m，东西宽456m，顶面结构为钢结构绗架。根据装饰设计要求站台的吊顶为铝条板装饰面，铝板装饰完成面标高为18.407m；轨行区上方吊顶为金属扩张网装饰面，金属扩张网装饰完成面标高为18.457m；地面为大理石铺贴，铺贴完成面为12.407m。

站台层在铁路站房中是一个非常重要的功能性建筑层，在南京南站上下火车的乘客必经区域。地面大理石铺贴是本区域装修的重点，站台的石材铺贴的标准直接影响本工程的装修品质，普通到发站台的形式为：地面铺贴为5cm厚1m宽1m长石岛红花岗岩站台的帽石；2cm厚10cm宽50cm长白色瓷砖作为站台安全线；向里铺贴250mm×300mm×25mm两块盲道砖，向里为780mm×500mm×30mm灰麻花岗岩作为灰麻大面的收边石，然后上里铺贴为1000mm×500mm×30mm的灰麻标准块。

2 石材铺路过程

在普通到发站台的石材铺贴过程中，根据铁路的规定站台装饰面靠近轨道的帽石边缘距离轨道中心线应大于等于1750mm，这样才能确保列车安全通过站台，站台的边缘石材不会和列车发生碰撞，施工时设计距离为1770mm，预留了20mm的安全增加值。在直线段施工时距离轨道中心线1770mm这个距离比较容易控制，由于曲线段的两条钢轨道有高差，所以在考虑曲线段站台加宽时，要考虑列车在有高差的钢轨上时列车的车厢也是倾斜的，当倾斜的列车经过站台时和平的列车经过站台时距离站台边的距离是不一样的，我们为了把站台的装饰效果做的更加完美，利用数学公式把站台和轨道的对应的位置倾斜距离计算出来，然后把站台的装饰面做到更加完美。能沿着曲线轨道的轨迹形成一个使站台和动车车厢不论在哪个位置距离站台的宽度都是一样的。

3 铺贴方式对比分析

现在选取到发站台两种比较典型的曲线方式来进行分析：一个是站台在在曲线外的铺贴方式另一个是站台在曲线内的铺贴方式。

当站台在曲线轨道内侧时双轨道的外侧轨道比内侧轨道高出一定的高度，这个超高值是由曲线轨道的曲线半径和列车的设计速度有关，是由铁路设计院确定，这样当动车经过此曲线段时，动车的车厢厢体是向站台侧倾斜得，所以我们定位站台的边线时要计算这个轨道的超高引起的车厢体倾斜所靠近站台的距离，防止由于倾斜而引起车厢体与站台的接触。由于动车在曲线轨道上运行本身就有一个曲线半径的加宽，所以我们计算的加宽值时就是超高加宽和曲线半加宽的叠加。由于普通到发站台的曲线轨道为已知圆半径圆弧段的曲线轨道，即普通到发站台的曲线轨迹为已知半径的大圆的部分圆弧。所以我们在铺贴这种站台时的加宽值是要考虑轨道的超高加宽、曲线半径加宽和圆弧的支距，在数学计算里支距就是圆弧的弦高。

铺贴过程中我在前面已经介绍过站台面石材的铺贴种类和次序，为保持站台石材铺贴完后的效果，我们在进行加宽递加时采用切割灰麻石材靠边的规格为780mm的收边进行调整，收边石材的标准规格为780mm×500mm，为使站台边能够加宽或者缩小我们来调整780这块板子的大小，它以外的250mm×300mm的盲道砖、100mm安全线砖和1000mm×1000mm的帽檐石尺寸都不变。这样能保持站台的功能性的铺贴区域不变，还能保证站台的美观性，同时也能达到站台加宽的要求。

在中间站台位于到发线曲线内侧时设置25mm高，且未设缓和曲线，站台边沿与相邻股道中心距离要进行相应加宽，根据加宽的要求直线18m范围内逐渐加宽至（40500/2R+21）/1000，曲线9m范围内再逐渐加宽至（40500/R+21）/1000，如图1。

图1 普通中间站台地面石材铺贴剖面图