CRTSⅠ型双块式无砟轨道测量控制

潘德

通过银西铁路客专时速250km/h 正线CRTS Ⅰ双块式无砟轨道标准轨排架在现场先粗调在通过全站仪加轨道检测小车精调，直线段测量控制，及曲线段的测量控制方法，使得轨排架上的工具轨高低、轨向，轨距，水平达到要求设计值。为以后类似测量提供借鉴。

一、引言

目前CRTS Ⅰ型双块式无砟轨具有道常应用于高速铁路及铁路客运专线，相比较传统的轨道的平顺性好、稳定性好、寿命长、维修更便捷等优点。轨排架能够满足我国时速200～300km/h 铁路双块式无砟轨道道床施工，并能适应路基、桥梁、隧道不同区段的施工，其具有结构简洁、安装紧凑、拆装方便、对位调整方便且调整精度高等优点，并兼有轨枕安装定位、轨道粗调与精调的功能，能有效简化作业程序、降低施工成本。本工程段采用轨排架法，排架优点在于轨距、轨底坡、轨枕间距三项主要几何尺寸指标，用机械方式固定，同时组合了高程调整、超高角度调整、轨向调整、中线对中、模板及其调整，减少了施工调整时间，提高了施工效率，保证了施工质量。

二、工程概况

银川至西安线甘宁段YXZQ-2 标施工起止里程为DK194+170.06～DK206+611.34 段的正线施工任务，全长12441.28m。管段内有桥梁4 座总长2506.74m，其中有2 个特大桥：九龙河特大桥（1024.8m）、马莲河特大桥（1125.06m）、2 个大桥：九龙河大桥（207.2m）、黄家沟支沟大桥（149.68m）；隧道5 座总长7534.54m：贾家湾隧道（1186.94m）、宁县1 号隧道（1127m）、宁县2 号隧道（1910.62m）、宁县3 号隧道（2809.98m）、上庄隧道（暂按500m 考虑）；路基4 段总长2408.9m。其中隧道部分采用CRTS Ⅰ型双块式无砟道床，其余路基、桥梁部分采用有碴道床施工工艺。隧道地段CRTS Ⅰ型双块式无砟轨道由钢轨、弹性扣件、双块式轨枕、道床板等组成，为纵向连续结构。钢轨采用60kg/m、100m 定尺长、U71MnG 无螺栓孔新钢轨，扣件采用WJ-8B 型，轨枕采用SK-2 型双块式轨枕，轨枕间距一般采用650mm，特殊地段在600～650mm 范围内调整。道床板宽2800mm，厚约260mm，直线地段在道床板表面设置1%的横向人字排水坡，曲线地段道床板根据超高设置厚度不同，内轨下结构高度保持不变，外轨抬高。

三、轨道板放线

当隧道内具备轨道板施工所有条件后，轨道板与仰拱接触面范围内工作面凿毛，清理验收合格后，全站仪采用后方交会法，在施工区内后视4 至6 个CP Ⅲ控制点全站仪自动平差计算精度在1mm 以内方可放线，每隔6.492m（一个轨排架的长度），放出轨道中心线控制点，以轨道中心点左右两侧0.717m（标准轨距1.435m的一半）放两个边点，用钢钉精确定位，用红油漆标识，用墨线弹出中心线，两侧边点用红色记号笔在电缆槽边墙上写明距轨面的高差为后面轨排架粗调定位做准备。以轨道中心线两侧各1.4m 为准用墨线弹出道床板边线。

四、轨排架就位及粗调

用铺装龙门从分枕平台上吊起组装好的轨排运至铺设地点，按中线和高程定位允许偏差：中线±10mm，高程-10～0mm。每组轨排按顺序安装，轨缝统一为8mm，采用自制8mm 垫板控制轨缝。通过鱼尾夹板连接，每个接头安装4 套螺栓，注意正反颠倒安装。

当所有轨排架就位后，开始粗调，粗调原则：先中线，后高程，高程宁低勿高。初步调整采用数显轨距尺加1m 钢尺。粗调顺序1 →4 →5 →8（图1）首先在轨距尺上分中，在中心点处绑上吊锤，横向移动轨排架直至与地面中线墨线重合停止横向移动。高程调整用1m 钢尺靠在轨排架工具轨端头，旁边电缆槽边墙上已标明，钢钉顶面距左右工具轨顶面的距离尺寸，拧动轨排架上的高程调节螺杆，直至左右轨达到所需控制的高程停止。调整完一个单元的轨排之后，需要再次检查中线，中线误差越小越好。粗调误差控制在：中线2mm，高程-5mm～0mm。检查（图1）2 →3 →6 →7，高程调节螺杆是否受力，如果未受力则拧紧螺杆，达到整体受力效果。当所有单元块全部粗调完成后用冲击钻通过支撑螺柱底部固定底座的螺栓孔向仰拱填充面进行打孔并用锚固螺栓拧紧，将轨排与仰拱填充面连接加固。各轨排架端头用鱼尾夹板连接。

图1 轨排架平面示意图

五、轨排架精调

当粗调结束后，顶层钢筋安装及接地焊接完成，轨道板两侧边模安装完毕，进入到精调环节。所需要的仪器有徕卡TS16 全站仪（1″），徕卡脚架，9 个徕卡棱镜头及CP Ⅲ连接杆。天宝 DiNi03 数字水准仪，铟钢尺，脚架，CP Ⅲ高程连接杆。轨检小车，0 级数显轨距尺，温度湿度气压表。精调前需要对轨检小车进行检核，轨检小车组装上道，完成自检后连接全站仪，将轨检小车缓慢推至（图1）1 →2 →3 →4 处测出四个位置处的轨面高程，轨距，超高值并记录。再用天宝 DiNi03 数字水准仪后视最近的一处CP Ⅲ点，复核另外一个CP Ⅲ点，误差满足要求后，测出1 →2 →3 →4 处的四个轨面高程值。用0 级数显轨距尺测出1 →2 →3 →4 处的，轨距值及超高值，与轨检小车的记录值对比，误差值均在0.5mm 以内方可使用。每次进入隧道精调前，全站仪精平，温湿度气压表挂在全站仪脚架上，轨检小车组装好上道后，需要静置半个小时，使其适应隧道内环境温度。

轨检小车推（图1）1 处，单轮在左轨上时，小车标记线与道钉对齐，打开轨检小车电源，手薄通过蓝牙与轨检小车连接，记录此时的轨距和超高值。提起轨检小车转动180 度，使其单轮在右轨上，与在左轨同一断面处。记录单轮在右轨时的轨距和超高值，点击手薄上的计算校核。完成轨检小车自身的传感器校正。

每次精调前，和搬动小车至另一线路精调时都要先完成轨检小车传感器自检校核，才能进入精调工作。全站仪精平后，需要对全站仪补偿器，指标差，视准差和ART，进行组合校正，校正完后再次精平。在对气象改正，输入温湿度气压表测的环境值，全站仪会自动修正气象改正数。

全站仪采用后方交会法进行设站，仪器架设在精调区域靠近线路中心的位置，与最近的CP Ⅲ控制点一般应超过15m。后视区域要大于精调区域（图2）。

图2 全站仪后视平面示意图

后视8 个CP Ⅲ控制点，后视完后在全站仪中点击计算，全站仪会将8 个控制点自动平差计算。设站中误差应满足：X 坐标/Y 坐标/高程均在0.7mm 以内，方向1.4″以内，方可定向。若残差过大，需要在全站仪中剔除残差过大的1 到2 个控制点，最少6 个控制点参与平差计算，直至复核设站精度要求，方可定向。

全站仪定向好后，全站仪开启目标追踪模式，实时观测轨检小车的棱镜中心，通过电台与轨检小车电台连接建立通讯，轨检小车与测量手簿蓝牙相连，测量手簿获得棱镜的三维坐标，后通过配套的解算软件实时处理。根据测量手簿所持续显示出轨向调整量，左轨高程调整量，右轨高程调整量，轨距调整量，超高调整量，即可指导工人师傅精调轨排架。精调应遵循：“先轨向后轨距”，“先高低后水平”的原则，调整支撑杆直至差值接近于0mm 为止，调整中线采用专用扳手调节左右横向调节器，一次调整2 组，左右各配2人同时作业，当往线路左侧移动时，右侧2 人松横向调节器，同时左侧2 人紧横向调节器。调整高程，用套筒扳手，旋转竖向螺柱调整轨道水平、超高，调整螺柱时要缓慢进行，旋转90 度，高程变化约为1mm，调整后用手检查螺柱是否受力，如未受力则拧紧调整附近的螺柱，精调过程中，应先调整偏差较大处相邻几对螺柱同时调整，调整时应协调一致。曲线地段调整时竖直和水平方向同时调整。精调过程最少分3 次进行，对两个特定轨排框架而言，横梁精调顺序：第一次为1 →4 →5 →8 将误差控制在2mm 以内。第二次为2 →3 →6 →7 将误差控制在高程：0～-0.5mm，左右轨面相对高差：±0.2mm，中线位置：0mm。第三次为1 →2 →3 →4 →5 →6 →7 →8 此次为微调并采集数据（图1）。

每次测站只负责测站后方60m 范围内，距离仪器10m 范围内的轨排需要待下一测站进行顺接调整，顺接过渡方法，前一站调整完成后，下一站调整时需重叠上一站调整过的8 到10 根轨枕。在CP Ⅲ点精度、设站精度、全站仪精度、轨检小车精度均符合规范要求情况下，两设站点对同一点位的测量绝对值偏差，中线不大于0.5mm、高程不大于2mm。过渡段从顺接后的第一个轨排架开始，每根轨枕的数据递减值宜小于0.2mm，直到绝对值偏差接近0 为止。

六、混凝土浇筑注意事项

注意事项：测量区域需停止其他施工作业；轨排精调后应采取防护措施，严禁踩踏和撞击；轨排精调后应尽早浇筑混凝土，如果轨排受到外部扰动，或放置时间过长，或环境温度变化超过15℃时，必须重新检查确认合格后，方能浇筑混凝土。浇筑前工具轨及轨枕及时覆盖保护防止污染。混凝土浇筑振捣时工人应站在自制的支架上对混凝土振捣，振捣棒避免碰撞轨枕及轨排。

七、轨排框架拆除

当道床板混凝土初凝后，及时采集浇筑后的轨面数据。数据采集完即可松开扣件和鱼尾夹板螺栓避免温度应力变化及混凝土收缩时对混凝土造成破坏，待终凝后混凝土强度达到5MPa 后方可按照拆除顺序拆除轨排框架，拆卸模板，最后经过确认扣件全部松开后，由铺装龙门吊起轨排框架运至轨排组装区清理待用。待全部工具及配件拆除后，及时盖紧道钉防护帽，防止杂物及灰尘进入。再次清理轨枕表面残留的水泥浆及杂物。铺盖土工布与道床板混凝土表面密贴洒水养护。

八、混凝土浇筑前后数据分析

精调时按照1mm 控制轨道最终精度如表1。

表1 精调时按照1mm控制轨道最终精度

精调时按照0.5mm 控制轨道最终精度如表2。

表2 精调时按照0.5mm控制轨道最终精度

对混凝土浇筑后复测与浇筑前精调数据对比分析，在混凝土浇筑完成后混凝土强度凝固过程中自身的膨胀与收缩对轨排与道床存在一定的影响，其变动值在0.1～1mm 变动。