陳 麟

(中鐵五局集團(tuán)有限公司，長(zhǎng)沙 410117)

哈大鐵路客運(yùn)專線TJ-1標(biāo)軌道精調(diào)綜述

陳 麟

(中鐵五局集團(tuán)有限公司，長(zhǎng)沙 410117)

以哈大鐵路客運(yùn)專線DK218+175～DK233+033段軌道精調(diào)施工為實(shí)例，介紹國(guó)內(nèi)首次在寒冷地區(qū)高速鐵路全面使用CRTS-Ⅰ型板式無(wú)砟軌道精調(diào)施工的主要手段和方法，并對(duì)遇到的問題及其原因進(jìn)行分析。最后，結(jié)合中國(guó)鐵道科學(xué)院的《沈陽(yáng)局范圍動(dòng)態(tài)檢測(cè)報(bào)告》對(duì)哈大客運(yùn)專線TJ-1標(biāo)的軌道精調(diào)質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)述。

哈大鐵路客運(yùn)專線；軌道精調(diào)；綜合評(píng)述

1 概述

哈大鐵路客運(yùn)專線南起大連，經(jīng)沈陽(yáng)、長(zhǎng)春直達(dá)終點(diǎn)哈爾濱，全長(zhǎng)904 km，基礎(chǔ)設(shè)施按350 km/h設(shè)計(jì)及施工，在“四縱四橫”客運(yùn)專線網(wǎng)中，是京哈客運(yùn)專線的重要組成部分。

TJ-1標(biāo)段中鐵五局施工管段起訖里程為DK185+275～DK233+011(長(zhǎng)鏈581.754 m)，長(zhǎng)度47.154 km(靜態(tài)精調(diào)時(shí)用的“DK”里程，動(dòng)態(tài)精調(diào)時(shí)用的是統(tǒng)一“K”里程，換算后的統(tǒng)一里程范圍為K191+965.939～K239+120.535)；管內(nèi)橋梁長(zhǎng)度43.66 km，占92.6%，路基3.46 km(含營(yíng)口、蓋州中間站)，占7.4%。其中營(yíng)口站路基位于深厚松軟土及軟土地基，采用CFG樁板復(fù)合地基加固措施。

哈大鐵路客運(yùn)專線采用CRTS-Ⅰ型板式無(wú)砟軌道，是國(guó)內(nèi)高速鐵路建設(shè)以來(lái)，首次全線采用這種結(jié)構(gòu)形式的無(wú)砟軌道。管內(nèi)于2009年9月進(jìn)行無(wú)砟軌道底座板的施工開始，至2012年4月完成(扣除3個(gè)冬休期9個(gè)月，實(shí)際施工時(shí)間18個(gè)月)，其間經(jīng)歷了無(wú)砟軌道的施工(無(wú)砟軌道底座、鋪板、鋪軌、鋪岔、橋面系、綜合接地、聲屏障、各專業(yè)接口工程、安全設(shè)施、綠化等同步或交叉進(jìn)行)，靜態(tài)精調(diào)，問題整改，靜態(tài)驗(yàn)收。經(jīng)6個(gè)月動(dòng)態(tài)聯(lián)調(diào)聯(lián)試、動(dòng)態(tài)驗(yàn)收和試運(yùn)行之后，最終于2012年12月26日正式開通運(yùn)營(yíng)。

2 軌道精調(diào)及驗(yàn)收情況

2.1 軌道鋪設(shè)和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

(1)鐵科技[2009]212號(hào)《鐵路客運(yùn)專線技術(shù)管理辦法(試行)》；

(2)鐵建設(shè)[2010]241號(hào)《高速鐵路軌道工程施工技術(shù)指南》；

(3)TB10754—2010《高速鐵路軌道工程質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》；

(4)鐵建設(shè)[2012]107號(hào)《高速鐵路竣工驗(yàn)收辦法》；

(5)鐵建設(shè)[2010]214號(hào)《高速鐵路工程動(dòng)態(tài)驗(yàn)收指導(dǎo)意見》；

(6)《哈大客運(yùn)專線聯(lián)調(diào)聯(lián)試及動(dòng)態(tài)檢測(cè)大綱》及鐵建設(shè)函[2012]400號(hào)批復(fù)。

2.2 靜態(tài)精調(diào)

軌道精調(diào)所使用的設(shè)備主要是：全站儀、水準(zhǔn)儀、GRP1000軌檢小車、電子道尺、液壓起道機(jī)、扭矩扳手、電動(dòng)扳手、弦線(30 m以上)、塞尺、軌距拉桿(或撐)、撬棍、鋼尺以及發(fā)電機(jī)等。

CRTS-I型板式無(wú)砟軌道采用WJ-7B扣件系統(tǒng)，其組裝結(jié)構(gòu)如圖1所示。而表1則是哈大客運(yùn)專線無(wú)砟軌道的鋪設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。

項(xiàng)目軌距軌向高低水平扭曲與設(shè)計(jì)高程偏差與設(shè)計(jì)中線偏差容許偏差±1mm1/15002mm2mm/測(cè)點(diǎn)間距8a10mm/測(cè)點(diǎn)間距240a2mm2mm/測(cè)點(diǎn)間距8a10mm/測(cè)點(diǎn)間距240a2mm2mm10mm10mm備注相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)軌距1435mm變化率弦長(zhǎng)10m基線長(zhǎng)48a(m)基線長(zhǎng)480a(m)弦長(zhǎng)10m基線長(zhǎng)48a(m)基線長(zhǎng)480a(m)不包含曲線、緩和曲線上的超高值基線長(zhǎng)3m包含緩和曲線上用于超高順坡所造成的扭曲量站臺(tái)處的軌面高程不應(yīng)低于設(shè)計(jì)值

注：表中a為扣件節(jié)點(diǎn)間距。

軌道鋪設(shè)完成并鎖定后，根據(jù)軌檢結(jié)果對(duì)軌道進(jìn)行打磨(對(duì)鋼軌的初始不平順以及焊接接頭進(jìn)行打磨處理)。然后在CPIII控制網(wǎng)復(fù)測(cè)并評(píng)估通過的基礎(chǔ)上，按表1精度標(biāo)準(zhǔn)對(duì)軌道進(jìn)行精調(diào)。精調(diào)時(shí)先調(diào)整基本軌的平面位置和高程，確?；拒壾壪蚝透叩推巾樞灾笜?biāo)符合精度要求并固定后，再調(diào)整對(duì)應(yīng)的另一側(cè)鋼軌的平面位置和高程，使軌距和水平(超高)平順性指標(biāo)達(dá)到表1精度要求，無(wú)砟軌道調(diào)整工藝流程如圖2所示。

圖2 無(wú)砟軌道調(diào)整工藝流程

2.2.1 軌檢小車復(fù)測(cè)軌道線形

(1)在GRP1000軌檢小車測(cè)量之前，將CPⅢ網(wǎng)測(cè)量成果及無(wú)砟軌道線形數(shù)據(jù)輸入軌檢小車系統(tǒng)軟件。

(2)軌檢小車與全站儀按“全站儀自由設(shè)站，后方交會(huì)法”測(cè)量。全站儀架設(shè)在線路中線上，通過后視線路兩側(cè)6～8個(gè)CPⅢ控制點(diǎn)進(jìn)行自由設(shè)站，設(shè)站時(shí)需測(cè)量設(shè)站所用的一個(gè)控制點(diǎn)對(duì)全站儀的設(shè)站進(jìn)行檢核，偏差應(yīng)在1 mm以內(nèi)；設(shè)站完成后觀測(cè)軌檢車上的棱鏡，將全站儀測(cè)量數(shù)據(jù)傳遞給軌檢小車。

(3)軌檢小車測(cè)量時(shí)，一次設(shè)站觀測(cè)距離宜為5～80 m。采用軌檢小車檢測(cè)數(shù)據(jù)原則根據(jù)軌道扣件逐個(gè)節(jié)點(diǎn)連續(xù)測(cè)量。前后兩次測(cè)量的搭接長(zhǎng)度不小于20 m。同一點(diǎn)不同測(cè)站的測(cè)量數(shù)據(jù)不超過1 mm。為保證外業(yè)數(shù)據(jù)的真實(shí)可靠，軌檢小車外業(yè)采集數(shù)據(jù)應(yīng)在陰天或夜間進(jìn)行。作業(yè)環(huán)境溫度在-10～+40 ℃，風(fēng)速≤3級(jí)的環(huán)境內(nèi)作業(yè)。

(4)測(cè)量時(shí)，按每塊軌道板扣件節(jié)點(diǎn)位置測(cè)量完成后，軌檢小車系統(tǒng)可自動(dòng)生成測(cè)量成果報(bào)表，該報(bào)表能反映每個(gè)測(cè)量點(diǎn)的絕對(duì)坐標(biāo)(豎向、橫向)、軌距、水平及方向、高低長(zhǎng)短波與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的差值。

2.2.2 內(nèi)業(yè)測(cè)量數(shù)據(jù)處理的原則

(1)以調(diào)整相對(duì)精度和平順性為主，相對(duì)精度必須滿足規(guī)范要求。

(2)絕對(duì)精度為中線±10 mm，高程±10 mm。因軌道板制作及鋪設(shè)控制精度高，所以一般均能滿足規(guī)范要求，在長(zhǎng)軌精調(diào)階段幾乎不受控。

(3)以軌道平順性為調(diào)整核心。即軌道線形調(diào)整，除按照標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行外還應(yīng)按照表2的平順性指標(biāo)進(jìn)行考核。

表2 軌道平順性指標(biāo)

(4)軌道橫向調(diào)整量不得超過±6 mm，對(duì)調(diào)整量超過±6 mm的處所應(yīng)及時(shí)分析并處理。

2.2.3 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整情況

因篇幅所限，現(xiàn)僅以DK219+600～DK220+000段右線為例介紹如下。

(1)基準(zhǔn)軌的確定和軌道精調(diào)順序

軌道精調(diào)作業(yè)應(yīng)先確定基準(zhǔn)軌，曲線地段軌向以外軌為基準(zhǔn)軌，直線地段以測(cè)量前方曲線外軌為基準(zhǔn)軌。精調(diào)時(shí)先調(diào)基準(zhǔn)軌軌向和另一軌的高低，再調(diào)兩根軌的軌距和水平。

由調(diào)整量表在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)應(yīng)位置標(biāo)記基準(zhǔn)軌調(diào)整量(方向、高低)，通過更換軌距塊和(或)移動(dòng)軌下鐵墊板來(lái)實(shí)現(xiàn)軌距、軌向調(diào)整；使用軌下調(diào)高墊板、鐵墊板下調(diào)高墊板、絕緣緩沖墊板調(diào)整軌道高低，然后用電子道尺檢查水平，調(diào)整后的軌道水平應(yīng)滿足軌距±1 mm、水平±1 mm。

調(diào)整時(shí)應(yīng)先固定基準(zhǔn)軌不動(dòng)，作為參照，通過道尺檢查調(diào)整點(diǎn)位的軌距、水平相對(duì)關(guān)系，確定調(diào)整后的軌距、水平相對(duì)數(shù)據(jù)，再進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。

上述作業(yè)均按“先軌向，后軌距；先高低，后水平”的順序進(jìn)行精調(diào)作業(yè)。

(2)循環(huán)調(diào)整

影響軌道平順性的因素眾多，而且多種影響因素相互重疊、耦合，致使軌道精調(diào)都要經(jīng)過多次反復(fù)，才能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。如圖3所示，基本上經(jīng)過約3次調(diào)整后才使軌道平順性的各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到要求。

圖3 哈大客運(yùn)專線TJ-1標(biāo)DK219+600～DK220+000段軌道精調(diào)

(3)軌道形位的復(fù)測(cè)

每次現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整完成后，及時(shí)用軌檢小車復(fù)測(cè)軌道線形，并重復(fù)上述數(shù)據(jù)評(píng)估、調(diào)整量計(jì)算、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整和軌道線形復(fù)測(cè)的工作，直到軌道線形數(shù)據(jù)達(dá)到合格要求。

通常無(wú)砟軌道的調(diào)整工作需要重復(fù)3～4個(gè)循環(huán)，每次循環(huán)的調(diào)整量會(huì)越來(lái)越少。

(4)調(diào)整中的扣件使用及軌道平順性情況

從圖4可知，第1次至第3次軌道精調(diào)使用的各種調(diào)高墊板耗用大約是72∶23∶5。

圖4 歷次墊板使用統(tǒng)計(jì)

圖5則說明經(jīng)過靜態(tài)精調(diào)后的軌道平順性已經(jīng)滿足了表1和表2有關(guān)軌道平順性指標(biāo)的要求。

圖5 精調(diào)后軌道長(zhǎng)短波不平順波形

2.3 動(dòng)態(tài)精調(diào)

按照高速鐵路驗(yàn)收程序，在靜態(tài)驗(yàn)收完成后即進(jìn)入動(dòng)態(tài)聯(lián)調(diào)聯(lián)試階段。

軌道動(dòng)態(tài)精調(diào)是指在軌道靜態(tài)精調(diào)基礎(chǔ)上用軌檢車和動(dòng)車檢測(cè)車進(jìn)行聯(lián)調(diào)聯(lián)試，依據(jù)軌道動(dòng)態(tài)檢測(cè)數(shù)據(jù)為指導(dǎo)，對(duì)軌道空間形位進(jìn)行更為精細(xì)的微整。

從已經(jīng)建成高速鐵路的檢測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)看，由于路基、橋梁、隧道、各類過渡段、軌道扣件緊密程度差異、軌道焊縫、道岔區(qū)等結(jié)構(gòu)物在高速動(dòng)荷載條件下，軌道空間形位與靜態(tài)條件下不同。換言之，靜態(tài)驗(yàn)收合格的軌道，在動(dòng)態(tài)檢測(cè)中仍會(huì)有不平順超限的情況存在。只有將那些在高速條件下檢測(cè)出來(lái)的軌道動(dòng)態(tài)不平順的原因、段落和點(diǎn)位被找到，并反復(fù)調(diào)整改正后，才能最終達(dá)到動(dòng)態(tài)驗(yàn)收的要求。另外，軌道的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)是否滿足高速鐵路平穩(wěn)性、舒適性和安全性的要求，更需要通過高速動(dòng)荷載來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。因此，進(jìn)行軌道的動(dòng)態(tài)聯(lián)調(diào)聯(lián)試是一項(xiàng)必不可少的非常重要的程序。

軌道動(dòng)態(tài)檢測(cè)數(shù)據(jù)一般以軌道圖譜和報(bào)表形式體現(xiàn)。施工時(shí)根據(jù)動(dòng)檢結(jié)果進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)核對(duì)和確認(rèn)。根據(jù)核對(duì)結(jié)果按靜態(tài)精調(diào)的程序進(jìn)行軌道調(diào)整。

為保證軌道動(dòng)態(tài)檢測(cè)數(shù)據(jù)與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際一致，軌道動(dòng)態(tài)檢測(cè)前，必須完成連續(xù)里程的標(biāo)注，并將管內(nèi)上、下行線起訖點(diǎn)準(zhǔn)確里程及現(xiàn)場(chǎng)位置告知檢測(cè)單位。需要注意的是，由于動(dòng)車起點(diǎn)位置標(biāo)定和時(shí)鐘標(biāo)定的誤差關(guān)系，動(dòng)檢數(shù)據(jù)(或波形圖上)反映的超限位置與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際位置往往有一定差距，一般可在5～20 m范圍內(nèi)進(jìn)行查找。

與靜態(tài)檢測(cè)不同的是，鋼軌焊縫平順、鋼軌表面臟污、扣件松動(dòng)或間隙、軌道板離縫過大、鋼軌空吊都可能引起較大的線形偏差，因此，在精調(diào)時(shí)應(yīng)加以重點(diǎn)檢查和整改。

2.4 動(dòng)態(tài)驗(yàn)收

2.4.1 動(dòng)態(tài)驗(yàn)收的標(biāo)準(zhǔn)

目前對(duì)軌道動(dòng)態(tài)檢測(cè)設(shè)備主要有：低速(≯160 km/h)軌道檢測(cè)車、高速(250～350 km/h)軌道檢測(cè)動(dòng)車組(載有軌道空間檢測(cè)和動(dòng)力響應(yīng)檢測(cè)設(shè)備)。

在軌道的動(dòng)態(tài)聯(lián)調(diào)聯(lián)試中，主要考核軌道的動(dòng)態(tài)幾何狀態(tài)和軌道的動(dòng)力響應(yīng)這兩個(gè)方面的實(shí)測(cè)值是否達(dá)到了高速鐵路高平順性和高穩(wěn)定性的要求。

(1)軌道空間形位

在動(dòng)檢中，主要用局部幅值和區(qū)段質(zhì)量來(lái)進(jìn)行評(píng)估，分別見表3、表4。

局部幅值按每千米線路評(píng)價(jià)，檢查結(jié)果除軌距外每千米線路出現(xiàn)單項(xiàng)Ⅰ級(jí)偏差長(zhǎng)度不得大于5%，同時(shí)不得出現(xiàn)Ⅱ級(jí)偏差；對(duì)于區(qū)段軌道質(zhì)量，其TQI值≤4。

(2)動(dòng)力響應(yīng)

動(dòng)車組的動(dòng)力響應(yīng)穩(wěn)定性和平穩(wěn)性必須滿足表3中“車體垂向、橫向加速度”和表5的要求。

表3 軌道動(dòng)態(tài)幾何尺寸容許偏差管理值

表4 區(qū)段不平順質(zhì)量指數(shù)TQI管理值

表5 動(dòng)力學(xué)響應(yīng)穩(wěn)定性及平穩(wěn)性評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)

2.4.2 動(dòng)檢情況

從2012年4月開始進(jìn)行動(dòng)態(tài)聯(lián)調(diào)聯(lián)試，到同年9月結(jié)束共歷時(shí)6個(gè)月時(shí)間。

(1)軌道動(dòng)態(tài)平順性

結(jié)合低速(約160 km/h)軌檢和高速(300～385 km/h)動(dòng)檢資料綜合分析軌道Ⅰ～Ⅳ級(jí)超限報(bào)表和波形圖，找出這些超限點(diǎn)位置并明確超限級(jí)別和類型(如：左右高低、左右軌向、軌距(大、小軌距)、水平、三角坑、長(zhǎng)(短)波-左(右)高低、軌距變化率等)，然后根據(jù)各超限點(diǎn)的空間位置關(guān)系，分析并找出應(yīng)調(diào)整的先后順序。在動(dòng)態(tài)精調(diào)中，軌道調(diào)整的方法和手段與靜態(tài)精調(diào)基本一致，但分析中考慮的因素遠(yuǎn)較后者復(fù)雜得多，特別是連續(xù)多波復(fù)合不平順?biāo)鶎?dǎo)致的軌道空間動(dòng)態(tài)不平順和動(dòng)力響應(yīng)超標(biāo)時(shí)，確定調(diào)整的先后順序則直接關(guān)系到精調(diào)的時(shí)效，嚴(yán)重時(shí)，同一復(fù)合不平順有可能在連續(xù)多次的精調(diào)后仍未能徹底調(diào)整過來(lái)。

圖6僅列出了動(dòng)檢期間初期、中期和后期的動(dòng)檢結(jié)果，由圖可見，隨著軌道精調(diào)的不斷進(jìn)行，區(qū)段軌道質(zhì)量TQI也逐步達(dá)到動(dòng)態(tài)驗(yàn)收的要求。圖7則給出了歷次精調(diào)后動(dòng)檢的TQI峰值和平均值。根據(jù)對(duì)歷次動(dòng)檢數(shù)據(jù)樣本分析，各類偏差的均方差在0.09～0.41，說明歷次檢測(cè)的數(shù)據(jù)樣本偏差幅值相互差異很小，各樣本數(shù)據(jù)在平均值附近變化，動(dòng)檢數(shù)據(jù)的重復(fù)性良好。

圖6-1 5月7日動(dòng)檢結(jié)果

圖6-2 7月25日動(dòng)檢結(jié)果

圖8 各類結(jié)構(gòu)物及過渡段動(dòng)檢波形

圖6-3 9月25日動(dòng)檢結(jié)果

圖7 歷次TQI曲線變化

(2)軌道動(dòng)力響應(yīng)

①站場(chǎng)

因哈大客運(yùn)專線站前工程不含旅客地道(及其CFG復(fù)合地基)，所以車站路基與旅客地道的施工在時(shí)間上相差近3年時(shí)間，導(dǎo)致CFG復(fù)合地基、路基段和地道段的沉降特性存在較大的差異，這一點(diǎn)從沉降觀測(cè)和軌道靜態(tài)精調(diào)中已經(jīng)明顯表現(xiàn)出來(lái)。以營(yíng)口東站地道前后一段路基動(dòng)檢為例，地道中心里程為K224+149.185，從圖8(a)可知，地道前后的過渡段的垂直振動(dòng)加速度有突變。其峰值雖未超限，但對(duì)舒適性有影響，經(jīng)過反復(fù)精調(diào)后最終車體垂直振動(dòng)加速度基本控制在±0.4 m/s2范圍內(nèi)。

②橋梁段

由圖8(b)可知，一般橋梁地段的動(dòng)力響應(yīng)均較路基段及過渡段好。

圖9為營(yíng)海特大橋“上橋→橋上→下橋”動(dòng)力響應(yīng)的測(cè)試結(jié)果。從圖可知，3種狀態(tài)時(shí)的動(dòng)力響應(yīng)均與車速呈正比關(guān)系，其值變化較為平緩。

③過渡段

由于各類結(jié)構(gòu)物的剛度差異的存在，所以其過渡段的動(dòng)力響應(yīng)始終會(huì)有不同程度的變異，其峰值大小視過渡段及其軌道精調(diào)質(zhì)量而變。在過渡段符合驗(yàn)收及評(píng)估技術(shù)條件在基礎(chǔ)上，經(jīng)過仔細(xì)的精調(diào)后，一般均能最終達(dá)到動(dòng)態(tài)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，如圖8(a)、(c)、(d)及圖9所示。

圖9 營(yíng)海特大橋動(dòng)力響應(yīng)測(cè)試

④道岔區(qū)

道岔區(qū)在動(dòng)檢中主要表現(xiàn)為軌距變化率過大而超標(biāo)，但是在靜態(tài)情況下檢測(cè)則不易找出問題所在。特別是在工電聯(lián)調(diào)時(shí)，工務(wù)和電務(wù)的要求有時(shí)不能同時(shí)滿足。圖6-2、圖6-3中、后期動(dòng)檢TQI管理值超標(biāo)的段落均為道岔區(qū)范圍。

表6為整個(gè)哈大客運(yùn)專線最終動(dòng)態(tài)驗(yàn)收給出的全線安全性和平穩(wěn)性實(shí)測(cè)評(píng)估結(jié)果，表中按上、下行和350、385 km/h速度級(jí)分別給出，穩(wěn)定性、安全性動(dòng)力響應(yīng)峰值滿足高速鐵路驗(yàn)收要求，舒適度均達(dá)到優(yōu)良以上。

表6 全線安全性和平穩(wěn)性評(píng)價(jià)

3 存在問題及措施

3.1 驗(yàn)收Ⅰ級(jí)偏差

從各波長(zhǎng)范圍內(nèi)的不平順來(lái)看，造成這些Ⅰ級(jí)偏差的因素很多。根據(jù)國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的介紹，波長(zhǎng)1 m以下的軌面短波不平順主要由軌道接頭焊縫、不均勻磨耗、鋼軌擦傷、剝離掉塊、波浪及波紋磨耗以及軌枕間距等因素形成；波長(zhǎng)1～4 m范圍的不平順主要由鋼軌在軋制過程形成的周期波及其在使用過程中形成的波浪磨耗因素引起；波長(zhǎng)4～30 m范圍的不平順主要由路基的工后不均勻沉降，各部件間隙、軌道接頭或焊縫形成的復(fù)合周期波、過渡段、橋梁動(dòng)撓度等因素形成；30～200 m范圍不平順多由路基不均勻沉降、路基施工過程形成的先天性不平順和跨度較大的橋梁動(dòng)撓度等原因所形成；200 m以上的軌道不平順一般主要是由地形起伏、線路縱坡變化等因素所形成。

在以上各類不平順致因中，大部分可以通過軌道精調(diào)手段來(lái)加以調(diào)整。

3.2 鋼軌打磨和道岔區(qū)問題

(1)鋼軌打磨

軌道打磨一般情況下主要是針對(duì)鋼軌的接頭，包括工廠接頭和工地接頭的打磨。

但對(duì)于沈大段來(lái)說，由于環(huán)境中的腐蝕介質(zhì)(工業(yè)的污染或近海氣候的氯離子)的影響，鋼軌均不同程度存在輕微的表面銹屑，這種輕微的銹屑必然影響高速條件下的輪軌接觸動(dòng)力響應(yīng)。所以鋼軌打磨時(shí)均為全線打磨，以提高軌頭踏面與輪緣的匹配度，進(jìn)而在全軌道線路獲得連續(xù)一致的、良好的輪軌關(guān)系。所以，盡管鋼軌接頭是軌道結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)之一，但對(duì)整個(gè)軌道的平順性應(yīng)給予足夠的重視。

(2)從整個(gè)動(dòng)態(tài)聯(lián)調(diào)聯(lián)試過程來(lái)看，道岔區(qū)在高速下的動(dòng)態(tài)形位是最不容易調(diào)整好的。其中軌距變化率和三角坑I級(jí)超限自始至終都無(wú)法完全克服，TQI管理值一直在3.8～4.2之間游動(dòng)。很顯然，問題就出在“可動(dòng)”部分，特別是尖軌部分，豎向剛度由軌枕、滑床板和扣件系統(tǒng)提供，但其橫向剛度在可動(dòng)部分則主要靠軌距連接桿來(lái)保證，隨著尖軌越來(lái)越薄，軌距連接桿間的鋼軌橫向剛度也越來(lái)越弱，所以在高速動(dòng)荷載下岔區(qū)軌距變化率超限就不足為奇了。

據(jù)調(diào)查，高速鐵路上國(guó)產(chǎn)道岔出現(xiàn)上述問題較為普遍，而京滬高速鐵路使用的是進(jìn)口道岔，聯(lián)調(diào)聯(lián)試時(shí)道岔區(qū)不平順超限情況并沒有這么突出。究其原因可能有：(1)進(jìn)口道岔的性能好于國(guó)產(chǎn)；(2)因制造、遠(yuǎn)洋運(yùn)輸和海關(guān)程序等諸多因素，需要提前近1年的時(shí)間訂貨，所以道岔在上道鋪設(shè)時(shí)已經(jīng)有一定的時(shí)效時(shí)間。而前幾年國(guó)內(nèi)多條高速鐵路都陸續(xù)處于鋪軌階段，國(guó)產(chǎn)道岔出現(xiàn)供不應(yīng)求的狀態(tài)，幾乎一生產(chǎn)下線就立即被鋪設(shè)到高速線上。

3.3 精調(diào)手段

相對(duì)于精確到毫米級(jí)的軌道形位來(lái)說，目前在高速鐵路上使用的部分精調(diào)設(shè)備和工具仍然顯得不匹配、過于粗糙。如精調(diào)小車、電子道尺、液壓起道機(jī)、各類扳手、甚至傳力桿和撬棍等等， 既零亂又難以提高作業(yè)精度和效率。

3.4 季節(jié)性路基凍脹和融沉問題

哈大客運(yùn)專線地處東北寒冷地區(qū)，2012年3～4月份的軌檢中就發(fā)現(xiàn)路基凍脹和融沉問題。其主要表現(xiàn)為：路塹和路塹-路堤過渡地段凍脹和融沉不均勻變形，軌道不平順出現(xiàn)Ⅱ級(jí)超限，而且這種不均勻凍融變形在氣溫相對(duì)溫和的沈陽(yáng)至大連段表現(xiàn)較為突出。經(jīng)過對(duì)路基防排水系統(tǒng)的優(yōu)化，增加了側(cè)溝底部滲水盲溝(盲管)、檢查井及其保溫出口等防凍脹措施后，情況有所好轉(zhuǎn)。交付營(yíng)運(yùn)后，仍然在持續(xù)整治和改善[7-8]。

縱觀國(guó)內(nèi)治理季節(jié)性鐵路路基凍脹的歷史，客觀來(lái)說從凍脹、融沉機(jī)理的研究到采取的防治措施已經(jīng)越來(lái)越完善，對(duì)于普速鐵路路基而言，基本達(dá)到了防治的目的。但是，對(duì)于高速鐵路路基來(lái)說，即使是微量不均勻變形就足以影響到列車運(yùn)行的平穩(wěn)性甚至安全性，況且這種不均勻變形還是季節(jié)性的。我們不能每個(gè)凍脹-融沉期都對(duì)路基段的軌道進(jìn)行反復(fù)的精調(diào)從而導(dǎo)致運(yùn)營(yíng)效率大幅下降。所以，目前該客運(yùn)專線暫時(shí)只能在完善防凍脹措施的基礎(chǔ)上，于凍脹-融沉期內(nèi)適當(dāng)降低列車運(yùn)行速度(如從300 km/h降至200～250 km/h)來(lái)解決。在既不能改變季節(jié)性氣候環(huán)境又不能徹底避免路基凍脹困擾的季節(jié)期，短期降速運(yùn)營(yíng)不失為一個(gè)理性的方法。

4 結(jié)語(yǔ)

(1)哈大客運(yùn)專線鐵路的CRTS-Ⅰ型板式無(wú)砟軌道線路經(jīng)過靜、動(dòng)態(tài)精調(diào)并驗(yàn)收后，軌道的平順性、安全性和舒適性達(dá)到了驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，其中許多指標(biāo)甚至遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于標(biāo)準(zhǔn)。盡管仍然存在一些需要克服、但也不是不能克服的障礙，但瑕不掩瑜，事實(shí)證明這種結(jié)構(gòu)形式的無(wú)砟軌道已經(jīng)成功運(yùn)用于高速鐵路。

(2)應(yīng)該像軌道板的精調(diào)系統(tǒng)一樣，發(fā)展一套系統(tǒng)化、智能化、信息化和標(biāo)準(zhǔn)化、集測(cè)量與調(diào)整為一體的精調(diào)作業(yè)系統(tǒng)，以適應(yīng)我國(guó)越來(lái)越龐大的高速鐵路的施工和運(yùn)營(yíng)維護(hù)的軌道精調(diào)手段相對(duì)滯后的狀況，這應(yīng)該是當(dāng)務(wù)之急。

(3)工程設(shè)計(jì)應(yīng)該完成總體協(xié)調(diào)、全面達(dá)到施工圖設(shè)計(jì)深度后進(jìn)行標(biāo)段合理劃分、招標(biāo)和建設(shè)，而不僅僅限于路、橋、隧、涵等主要工程，否則很難保證線路的建設(shè)質(zhì)量。如：站場(chǎng)路基施工完成后，旅客地道的施工將路基挖開，從軟基加固開始做起；站臺(tái)風(fēng)雨棚柱的基坑開挖將整個(gè)站場(chǎng)路基布滿了深坑；后期電纜上橋位置的變更，不得不在箱梁翼緣板上開孔，而原位置的預(yù)留孔還將做必要的處理等等，這種狀況不僅加劇了路基不均勻沉降的危害，又造成不必要的結(jié)構(gòu)物損壞甚至可能影響使用壽命，這些都曾經(jīng)是困擾哈大客運(yùn)專線站前土建標(biāo)段施工的問題。

[1] 中華人民共和國(guó)鐵道部.鐵建設(shè)[2010]241號(hào) 高速鐵路軌道工程施工技術(shù)指南[S].北京：中國(guó)鐵道出版社，2011．

[2] 中華人民共和國(guó)鐵道部.TB10754—2010 高速鐵路軌道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中國(guó)鐵道出版社，2011．

[3] 中華人民共和國(guó)鐵道部.鐵建設(shè)函[2009]674號(hào) 高速鐵路無(wú)砟軌道工程施工精調(diào)作業(yè)指南 [S].北京：中國(guó)鐵道出版社，2009．

[4] 中國(guó)鐵道科學(xué)研究院高速鐵路系統(tǒng)試驗(yàn)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室.哈大客運(yùn)專線沈陽(yáng)局管段動(dòng)態(tài)檢測(cè)報(bào)告(工務(wù)部分)[R].北京：中國(guó)鐵道科學(xué)院高速鐵路系統(tǒng)試驗(yàn)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室，2012．

[5] 梁志明，劉秀波，李紅艷，李海浪.軌道不平順數(shù)字特征分析[J].鐵道建筑，2012(2)．

[6] 梁波，蔡英.不平順條件下高速鐵路路基的動(dòng)分析[J].鐵道學(xué)報(bào)，1999(2)．

[7] 全順喜，魏賢奎，王平.無(wú)砟軌道高低和方向不平順控制方法探析[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2012(2)．

[8] 王志堅(jiān)，劉彬.武廣鐵路客運(yùn)專線無(wú)砟軌道精調(diào)關(guān)鍵技術(shù)[J].鐵道建筑，2010(1)．

[9] 陳秀方，金守華，曾華亮.客運(yùn)專線軌道不平順功率譜分析[J].中國(guó)工程科學(xué)，2008(4)．

[10] 哈大鐵路客運(yùn)專線有限責(zé)任公司.哈大高速鐵路路基凍脹情況研究報(bào)告[R].沈陽(yáng)：哈大鐵路客運(yùn)專線有限責(zé)任公司，2012．

[11] 沈陽(yáng)鐵路局.哈大高速鐵路線路凍脹分析及整治措施[S].沈陽(yáng)：沈陽(yáng)鐵路局，2013．

[12] 中鐵五局(集團(tuán))有限責(zé)任公司.哈大鐵路客運(yùn)專線TJ-1標(biāo) 工程技術(shù)總結(jié)[Z].貴陽(yáng)：中鐵五局(集團(tuán))有限責(zé)任公司，2013．

Summary of Precision Adjustment of TJ-1 Standard Track on Harbin-Dalian Passenger Dedicated Line

Chen Lin

(China Railway No.5 Engineering Group Co.， Ltd.， Changsha 410117， China)

With reference to Harbin-Dalian passenger dedicated line DK218+175～ DK233+033 section， this paper presents the major means and methods employed for precision adjustment of CRTS-Ⅰ ballastless slab track on high speed railway lines in cold area， and analyzes the problems encountered and their causes. Finally， with reference to The Report of Dynamic Detection in Range of Shenyang Railway Bureau provided by China Academy of Railway Sciences， and a comprehensive review is conducted of the quality of track’s precision adjustment on Harbin-Dalian passenger dedicated line TJ-1 section．

Harbin-Dalian passenger dedicated line; Precision adjustment of track; Comprehensive review

2014-02-11；

：2014-02-25

陳 麟(1958—)，男，教授級(jí)高級(jí)工程師，1982年畢業(yè)于西南交通大學(xué)土木工程專業(yè)，工學(xué)學(xué)士，E-mail： jkylin@163.com。

1004-2954(2014)11-0062-07

U238； U213.2+44

：A

10.13238/j.issn.1004-2954.2014.11.015