徐 濤/中鐵二十一局集團(tuán)路橋工程有限公司
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有碴軌道長(zhǎng)軌靜態(tài)精調(diào)施工研究
徐 濤/中鐵二十一局集團(tuán)路橋工程有限公司
【摘 要】隨著我國(guó)高速、重載為主的骨干有碴鐵路網(wǎng)的快速發(fā)展,采用高精度的軌道檢測(cè)裝備及高效率的大型養(yǎng)路機(jī)械,對(duì)有碴軌道線路進(jìn)行機(jī)械自動(dòng)化精確整正作業(yè)已成為必然。以前鐵道部曾明確指出目前我國(guó)有碴軌道機(jī)械自動(dòng)化精確整正作業(yè)的關(guān)鍵問題之一是“軌道檢測(cè)技術(shù)的落后和自動(dòng)化程度低”。過去的鐵路軌道施工人工作業(yè)量大,一般是采用方尺、鋼尺進(jìn)行人工的測(cè)量和數(shù)據(jù)的采集,同時(shí)也是人工進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入,從而開展大機(jī)軌道作業(yè),人工數(shù)據(jù)收集和采集存在很大的誤差導(dǎo)致這個(gè)軌道施工工程在精準(zhǔn)度上存在很大的誤差,從而導(dǎo)致整個(gè)工程的質(zhì)量無法保證。本文作者在蘭州至重慶鐵路客貨共線碴軌道精調(diào)的經(jīng)驗(yàn)上總結(jié)分析,提出一個(gè)系統(tǒng)、有效的有碴軌道精調(diào)解決方法,以供鐵路工作人員參考。
【關(guān)鍵詞】有碴軌道;軌道精調(diào);施工技術(shù)
目前國(guó)內(nèi)鐵路分為普通鐵路、客運(yùn)專線、高鐵等幾種,普鐵及客專均采用有碴軌道,高鐵采用無碴軌道,有碴軌道最高時(shí)速為250km/h,因有碴軌道道床穩(wěn)定 性相對(duì)較差,給有碴軌道速度提升造成很大困難。如在軌道施工前,方案不合理,造成前期施工道床穩(wěn)定性不夠,會(huì)造成精調(diào)工作的無法進(jìn)行,使資源浪費(fèi)及成本增 加。所以設(shè)計(jì)一份好的施工方案顯得尤為重要。本文結(jié)合蘭州至重慶客貨共線施工,對(duì)有碴軌道精調(diào)問題進(jìn)行闡述。
新建蘭州至重慶鐵路LYS-7標(biāo)段施工范圍為蘭州東至夏官營(yíng)車站,起訖里程DK3+150~DK30+000,線路采用時(shí)速160km,客貨共線。其中榆中制梁鋪架基地承攬本標(biāo)段范圍內(nèi)20座橋共計(jì)719孔T梁的預(yù)制、架設(shè)、濕接縫及伸縮縫施工,67.77公里的軌道鋪設(shè)和14組道岔的組裝鋪設(shè)。
(一)精調(diào)目的
軌道精調(diào)的目的是控制軌道平面和高程位置符合設(shè)計(jì)要求,軌道幾何尺寸符合《高速鐵路軌道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》(TB10754-2010)相關(guān)規(guī)定,確保直線順直、曲線圓順、過渡順暢,結(jié)構(gòu)達(dá)到設(shè)計(jì)時(shí)速要求。
(二)軌道精調(diào)條件
1.有碴軌道精調(diào)整理前應(yīng)完成長(zhǎng)軌單元焊接和應(yīng)力放散鎖定并達(dá)到以下條件和準(zhǔn)備相關(guān)機(jī)械設(shè)備、人員。
2.組織專業(yè)測(cè)量隊(duì)伍對(duì)全線CPⅢ成果進(jìn)行復(fù)測(cè)并出具成果報(bào)告。
3.技術(shù)人員對(duì)前期分層上碴整道工序進(jìn)行驗(yàn)收,利用軌道幾何狀態(tài)測(cè)量?jī)x主要檢查線路平縱斷面、軌距、水平、高低、方向、電容枕等其他枕木抽換、補(bǔ)全扣配件、鋼軌硬彎和鋼軌焊縫平直度、道床狀態(tài)參數(shù)指標(biāo),達(dá)到軌道初期穩(wěn)定狀態(tài)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)后方能進(jìn)入軌道精調(diào)。
4.施工設(shè)備包括配碴整形車,大型機(jī)械搗固車,動(dòng)力穩(wěn)定車,小型起道、撥道、搗固機(jī),風(fēng)動(dòng)卸碴車,電動(dòng)道碴搗固棒、電子數(shù)顯道尺等。
5.相關(guān)精調(diào)作業(yè)班組人員配備齊全并進(jìn)行人員培訓(xùn)。
(一)線路初期穩(wěn)定、鎖定
軌道精調(diào)前,線路按照有碴道床施工工藝應(yīng)完成鋪軌、大機(jī)分層整道,道床已達(dá)到初期穩(wěn)定,線路應(yīng)力放散、鎖定完成。軌道離設(shè)計(jì)標(biāo)高8-10cm,為確保精調(diào)前道床的質(zhì)量,現(xiàn)對(duì)精調(diào)前初期穩(wěn)定及放散鎖定具備條件如下: 道床經(jīng)分層鋪設(shè)、起道、搗固、穩(wěn)定作業(yè)后,道床達(dá)到初期穩(wěn)定,道床支撐剛度已達(dá)70KN/mm,道床橫向阻力已達(dá)7.5KN/枕。
初期穩(wěn)定后的道床斷面幾何尺寸要嚴(yán)格按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行。
初期穩(wěn)定后的道床離軌道設(shè)計(jì)標(biāo)高約8cm,應(yīng)力放散鎖定時(shí)按照設(shè)計(jì)鎖定軌溫完成線路鎖定,鎖定軌溫規(guī)范要求22±5℃,驗(yàn)收單位通常要求上限,線路鎖定完畢后,軌道精調(diào)正式開始。
(二)更換失效、破損枕木
更換枕木時(shí),不得擾動(dòng)道床穩(wěn)定,嚴(yán)禁掏底更換。枕木更換位置采用小機(jī)搗加強(qiáng)搗固、密實(shí)道床。
(三)扣配件完整、扣壓力達(dá)標(biāo)
枕木抽換完畢后,對(duì)每根枕木扣配件進(jìn)行檢查,對(duì)扣配件缺失、破損、扣壓力不達(dá)標(biāo)的進(jìn)行整改。
軌下橡膠墊板方正,不得竄位。墊板下道碴等雜物應(yīng)清除干凈;軌距擋板方正,不得壓住軌下墊板,軌槽內(nèi)清理干凈;彈條復(fù)緊,扣壓力達(dá)標(biāo),當(dāng)個(gè)別扣壓力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求時(shí),應(yīng)檢查扣件是否變形或失效以便及時(shí)更換,彈條扣壓力達(dá)標(biāo)后以三點(diǎn)與鋼軌接觸為準(zhǔn);
(四)軌距調(diào)整
按照蘭渝線驗(yàn)收單位要求,根據(jù)《客運(yùn)專線鐵路軌道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn)》,軌距誤差±1mm,進(jìn)行軌距結(jié)構(gòu)及擋板型號(hào)的選擇和調(diào)整:
1.調(diào)整軌距時(shí),逐根枕木用電子道尺檢查,根據(jù)檢查的數(shù)據(jù)選擇異型調(diào)整軌距塊,滿足軌距遞變率1/1500。
2.調(diào)整軌距時(shí),為滿足遞變率要求,軌距正與負(fù)之間應(yīng)保證2根枕木軌距為0,實(shí)現(xiàn)正-零-負(fù)過渡,保證軌道平順性。
3.調(diào)整軌距應(yīng)選擇基準(zhǔn)股,優(yōu)先調(diào)整非基準(zhǔn)軌。曲線地段以鋼軌內(nèi)股作為基準(zhǔn)股,直線地段與下一條曲線地段一致。以保證軌距調(diào)整后滿足軌道幾何狀態(tài)測(cè)量?jī)x和大型養(yǎng)路機(jī)械作業(yè)模式的要求。
在軌檢車軟件中輸入并核對(duì)線路設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)(平曲線、豎曲線、超高、CPIII控制點(diǎn),如存在斷鏈,坐標(biāo)換代需分開分別輸入,左右線也分開分別輸入。道岔區(qū)域直股曲股分開輸入直股必須假設(shè)虛擬曲線來確定導(dǎo)向軌),重點(diǎn)核對(duì)平面曲線要素、變坡點(diǎn)位置和豎曲線要素、曲線超高等。確定基準(zhǔn)軌(參考軌):平面位 置以高軌(外軌)為基準(zhǔn),高程以低軌(內(nèi)軌)為基準(zhǔn),直線區(qū)間上的基準(zhǔn)軌參考大里程方向的曲線。
使用至少6~8個(gè)控制點(diǎn)自由設(shè)站,其中前后至少各使用一個(gè)60米以上的控制點(diǎn)。根據(jù)天氣條件確定最大目標(biāo)距離。狀況好時(shí)控制在60m以內(nèi),不好時(shí)將距離縮短。將全站儀對(duì)準(zhǔn)軌檢小車?yán)忡R,檢查通信,關(guān)閉全站儀強(qiáng)力搜索,并鎖定棱鏡。放樣60米以上的一個(gè)控制點(diǎn)對(duì)設(shè)站進(jìn)行檢核。
在軌檢車軟件中進(jìn)入施工模式,看偏差數(shù)據(jù)是否穩(wěn)定,如不穩(wěn)定(變化范圍超過0.7mm),將小車向前推,找到數(shù)據(jù)相對(duì)穩(wěn)定的距離,根據(jù)此距離再次重 新設(shè)站。按指定間距,在設(shè)站區(qū)間內(nèi)逐點(diǎn)采集數(shù)據(jù),對(duì)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量過程中出現(xiàn)異常的點(diǎn)位,多測(cè)量幾次并及時(shí)備注并通知技術(shù)負(fù)責(zé)人現(xiàn)場(chǎng)核對(duì)和解決。檢核全站儀設(shè)站,看與上次檢核結(jié)果的偏差;全站儀搬站并重新設(shè)站,搬站后需重復(fù)測(cè)量10~15米,并進(jìn)行交疊補(bǔ)償,以避免設(shè)站精度對(duì)平順性分析的影響;如因控制點(diǎn)精度 不高等原因造成交疊段兩次測(cè)站測(cè)量數(shù)據(jù)偏差較大(2mm以上),在證實(shí)交疊段及前后一段范圍內(nèi)(前后各多測(cè)一段距離)相對(duì)較為平順的情況下,交疊時(shí)應(yīng)采用 “擴(kuò)展模式”,一般情況下可采用“標(biāo)準(zhǔn)”模式;重復(fù)上述操作,條件較差時(shí)可增加全站儀檢核次數(shù)。
軌道精調(diào)是一項(xiàng)非常精細(xì)的工作,既是軌道工程前期建設(shè)工程質(zhì)量的集中反映,又是軌道線路后期高速、安全運(yùn)營(yíng)的基礎(chǔ)和保證。因此,必須要配置高精度、工況良好的測(cè)量設(shè)備和相關(guān)工具,更要配置素質(zhì)高、業(yè)務(wù)精的管理、測(cè)量和施工人員,合理安排作業(yè)面,確保在有限的時(shí)間內(nèi)完成全部精調(diào)工作。
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