铁路工程无砟轨道精调技术

无砟轨道精调技术【摘要】通过XXCRTSⅠ型板式无砟轨道及XXCRTSⅡ型板式无砟轨道静、动态两个阶段的轨道精调技术实践,结合高速动车组轨栓结果分析,对无砟轨道状态调整技术进行了系统的研究,总结了精调施工方法,提出静态适算控制标准,给出动态阶段的分析方法、调整原则和目标管理值。【关键字】无砟轨道轨道精调一、轨道精调简介待铺轨单位对长钢轨铺设放散、锁定结束后，即展开轨道精调作业。前后分为静态调整和动态调整两个阶段。静态调整达到静态验收标准后，开始联调联试。开始联调联试后，精调工作进入轨道动态调整阶段，该阶段主要通过160km／h轨检车和350km／h动车组对轨道状态进行检测和评估。静态调整阶段：是根据轨道小车依据CPIII控制点进行静态测量轨道几何状态，通过软件分析后进行线形不断完善的调整过程。包括对轨道线形（轨向和高低）进行优化调整，合理控制轨距变化率和水平变化率，使轨道静态精度达到规范要求。动态调整阶段：主要通过对动态轨检车的数据进行分析结果，分点利用静态调整的方式对轨道进行调整。动态检测结果评估分四级，一级点只需养护，二级点需重点调整，三级点限速行车，四级点停止行车。通过两个阶段的调整，最终使得无砟轨道轨道状态满足动车组高速运行的舒适性和安全性要求。二、轨道扣件系统CRTSII型板式无砟轨道采用WJ-8C型扣件系统。扣件组成：轨道板采用WJ-8C型扣件，WJ-8C型扣件（以下简称扣件）由螺旋道钉、平垫圈、弹条、绝缘块、轨距挡板、轨下垫板、铁垫板、铁垫板下弹性垫板和预埋套管组成。三、调轨仪器和机具安排每个小组配置的主要测量仪器、施工机具序号名称规格型号单位数量1轨检小车台12全站仪莱卡TCRP1200+套13铁路轨距尺JTGC1A型型把14妶线、小钢尺套25扣件紧固器双头螺钉，YLLB-7000-I型26撬杠57扳手加长把柄，其中中2把扭力扳扳手58塞尺291米直钢尺1四、轨道板及扣件检查、清理长钢轨铺设前组织人员完成对施工现场的清理及修补工作（包括对扣件孔的清理，道床板破损的修补，轨枕破损的修补，桥梁上单元板之间的清理及伸缩缝的整理、道床板裂缝的处理等工作）。轨道板应清理干净，不应有沙子、石子、混凝土残砟及建筑垃圾等。保证扣件及承轨槽表面没有砂子、混凝土残砟、沥青、防水胶、灰尘堆积等影响。扣件各部件配置齐全完好。如有缺陷应在长钢轨铺设前清理、更换到位。五、轨道静态调整准备工作→轨道状态测量→调整量计算→现场标示→轨道调整→轨道复检5.1准备工作(1)CPIII复测对CPIII控制点进行全面复测，对缺损点进行恢复，过程中加以保护。(2)轨枕编号、外矢标志按照连续贯通里程统一各轨枕编号，此编号仅用于调轨使用，不做移交。要求每根轨枕均做唯一编号。编号统一采用黑色油墨印码至轨枕外侧。具体编号及打印方法按指挥部统一标准进行。测设曲线五大要素点位，并在每股钢轨外侧标记曲线外矢控制点。5.2轨道测量(1)采用轨检小车对轨道进行逐根轨枕连续测量。(2)测量前，全站仪设站精度应满足要求，对仪器进行校核。设站误差应控制在0.7mm以内，特殊地段可控制在Imrn以内；方向误差控制在1.0秒以内，特殊地段可控制在1.4秒以内。(3)区间轨道应连续测量，分次测量时，两次测量搭接长度不得少于8根轨枕。车站道岔应单独测量，与两端线路搭接长度不少于150m。标段间轨道检测搭接长度不小于150m。(4)采用轨检小车对轨道进行逐根轨枕连续测星，每次测量长度不宜超过60m，一站建立一个文件夹，当换站误差较小时，也可连续采集数据，但必须注明搭接里程段落。测量需要进行两遍，两次测量要错开设站位置。对于测量结果出现异常地段应现场采用塞尺及1m直钢尺及时对钢轨及扣件的状态进行复查，查找原因，确认测量结果的可靠性，为下步调整提供依据。根据测量数据，试算人员对轨道精度和线型分区段进行综合分析评价，确定需要调整的区段或位置，并向各调轨小组下发正式交底书，要求双方签字备份。5.3调整量计算根据现场轨检小车采集的数据经过轨道精调数据处理软件对轨道线型进行优化处理。1．以调整相对精度和平顺性为主。2．绝对精度一般均能满足规范要求，在长轨精调阶段几乎不受控，但必须监控变化率，即平顺性控制。3．应坚持以轨道平顺性为核心的理念，即轨道线型调整。4．轨道横向调整量应考虑0.5mm左右余量。5．严格控制周期性不平顺，特别是注重轨向、水平10～20m周期性不平顺的控制。6.4调整方法和现场标示5.4.1调整方法1．明确基准轨平面位置和轨向以外轨为基准，高程和高低以内轨为基准。2．削峰填谷3．先整体，后局部特别是在长波不佳的区段，可首先基于平面和高程偏差整体曲线图，大致标出期望的线路走向或起伏状态，先分析整体调整方案，再细化局部调整方案。4．先轨向，后轨距轨向的优化通过调整外轨的平面位置来实现，内轨的平面位置利用轨距及轨距变化率来控制；单独轨距超限只横向调整内轨即可。平面基准轨偏差导致轨向不平顺：首先通过调整基准轨使轨向满足要求，然后通过调整非基准轨使轨距和轨距变化率满足要求。5．先高低，后水平高低的优化通过调整内轨的高程来实现，外轨的高程利用超高和超高变化率（三角坑）来控制；单独水平超限只竖向调整外轨即可。高程非基准轨偏差导致超高不平顺：在高低良好的情况下，直接调整非基准轨使超高和变化率满足要求。6．曲线缓和曲线零缺陷调整，静态几何尺寸高精度，特别是方向、水平（超高）务必严格控制，实现平顺过渡。与缓和曲线衔接的150m直线段轨道精度务必达标，尽可能使与曲线上股（高股）同侧的钢轨比另股钢轨略高1～2mm。切忌在缓和曲线头出现反超高和反弯。圆曲线方向、超高应严格控制。曲线全长范围内钢轨外口扣件与轨底外侧必须密贴（特别是曲上股），扣件扭力矩必须达到设计要求。7．道岔道岔测量和调整的程序与区间轨道总体上是一致的，由于道岔结构比区间轨道要复杂，所以还应重点关注以下几个方面：调整前，全面检查各项密贴状况（钢轨外口轨底与垫板挡肩，顶铁与尖轨、心轨轨腰，尖轨、心轨轨轨底与滑床板，尖轨与基本轨，心轨与翼轨，扣件弹条中部前端下颏与轨底顶面）；调整前，检查所有钢轨接头平顺性，必须达到规范要求；调整后，道岔各项几何尺寸、平顺性指标必须满足要求；坚持以直股为主的原则；道岔内部轨距、水平应采用道尺全面检查，与轨道小车测量数据进行对比分析。5.4.2轨道调整的步骤(1)现场标示根据调整方案和对应的轨枕号首先用石笔在钢轨表面或轨腰处标记调整件的型号。标示要有专人复核，字体要规范，不能潦草。(2)调整件摆放根据现场的标示，把调整件准确无误的摆放在轨枕挡肩的两侧。调整件摆放要有专人复核，摆放要整齐，以便于更挨。(3)松扣件根据现场的标示，施工人员采用双头螺杆紧固器或扳手逐一将扣件松开。轨温在设计锁定温度±20℃范围内，可连续松开扣件数量不大于5根轨枕；轨温超出锁定轨温200℃～30℃时，可松开单根轨枕扣件进行调整。(4)扣件更换扣件松开后，施工人员把扣件逐一拆开，摆放整齐，螺杆不要直接放在道床板上，应对螺杆进行保护，以免螺杆造成污染。扣件拆开以后，把标准件统一放在线间，对轨枕上的杂物进行清理，并避免杂物进入螺栓孔内；更换轨垫时，先由工人用起道器抬升钢轨，取出标准件并清理承轨槽；清理完毕后，将调整件逐一安装到位。(5)紧固扣件调整件安装完后，施工人员使用双头螺杆紧固器或扳手按照要求把扣件锁紧，达到设计标准。(6)扣件复查用塞尺进行扣件空隙及更换型号的复查，确保准确。如发现不符合要求的扣件，首先检查其是否在轨头焊缝处（有的焊缝不平顺），如果不是，用撬杠往缝隙大的方向拨一拨钢轨，如有必要，可以把轨距挡块换成异型组合；相反，通知铺轨单位对焊缝进行处理。如果轨底与轨垫间的缝隙不满足要求，也是先检查其是否在钢轨焊缝处，如果是，就通知铺轨单位对焊缝进行处理，相反，就更换成合适的轨垫。(7)标准件归类把换下来的标准件分类整理，轨距挡块用绑扎带按每串20个穿绑起来，轨垫按每摞20个用封箱胶带或绑扎带捆起来。所有换下来的标准件集中放在线间，等下班收工时再带出线外，分类放在指定的位置，做到工完场清。5.5轨道复测现场轨道调整完毕后应对调整结果进行复测(1)复测前，对调整区段的扣件、垫板进行全面检查，确认安装正确，扣压力达到设计标准。(2)对调整区段采用轨道小车进行逐根轨枕连续测量，测量数据经监理确认后存档备查。(3)复测数据不满足精度要求的地段应重新调整，重新调整的地段应再次复测，直至精度满足要求为止。(4)最后形成最终的“轨道静态调整量表”和“调整件使用情况详表”，经监理确认后存档备查。对静态检查数据应做好详细记录。六、轨道动态调整调整步骤：检测资料分析、现场检查核实、轨检小车检查、CRTSⅡ板轨道精调作业施工安排制定调整方案、现场调整、复检6.1动检测资料分析1．认识轨检车轨道几何尺寸检测原理：弦测法与惯性基准法弦测法：传递函数不总归1惯性基准法：陀螺仪惯性平台2．轨道质量状态的评价（1）峰值管理：超限与扣分。根据不平顺峰值大小，将超限分为四级，Ⅰ级每处扣1分，Ⅱ级每处扣5分，Ⅲ级每处扣100分，Ⅳ级每处扣301分，线路评价以km为单位，每km各级、各项不平顺扣分总和作为评价轨道质量是否达到优良、合格或失格的标准。峰值评价常用于指导紧急补修（2）幅值统计特征值管理：定义为200m单元区段内高低(左右)、轨向(左右)、水平、轨距、扭曲等轨道不平顺幅值标准差的和，称为轨道质量指数（TQI)。反映轨道的均衡状态，用于制定维修计划。3．动态不平顺管理标准4．轮轨动态调整标准⑴轨道动态检测无Ⅰ级及以上偏差；⑵轨道动力学检测无超标处所；⑶TQI值，低速轨检（七项指标）3.6以内，高速轨检（四项指标）2.1以内，单项指标宜控制在0.5以内；⑷轨道动态检测波形平顺，无突变、无周期性多波不平顺。⑸动车添乘无明显晃车。6.2现场检查核实。根据轨道检测波形图分析，轨道动力学检测报告分析，动态车载添乘仪报警数据分析，显感觉晃车处分析，制定现场核对检查计划现场检查主要工具：轨道小车、轨距尺、弦线、1米直钢尺、塞尺等。(1)局部短波（波长1—l0m）不平顺的检查检查项目：轨道检测报告中I级及以上偏差处所，波形图中的突变点、轨向和水平复合不平顺，动力学检测报告中的减载率、脱轨系数、轨道横向力超标处所。检查范围：轨道缺陷里程前后各50米，必要时可适当扩大检查范围。首先必须对区段范围内的扣件、垫板进行全而检查，确认无异常再开始轨道几何尺寸检查。①轨向向：用l0m、20m弦线线检查钢轨轨，逐根轨轨枕连续测测量；②轨距距：用轨距距尺检查，逐逐根轨枕连连续测量；；⑨水平平：用轨距距尺检查，逐逐根轨枕连连续测量；；高低：用用10m弦线线检查，逐逐根轨枕连连续测量；；④三角角坑（基长长2.5mm）：根据据水平测量量值，每隔隔三根轨枕枕计算水平平变化率；；⑤焊缝缝：用1mm直钢尺检检查，塞尺尺测量钢轨轨顶面、工工作边和圆圆弧面，检检查所有焊焊接接头。⑥减载载率：重点点检查焊缝缝平顺度，扣扣件、垫板板状况；⑦脱轨轨系数：重重点检查扣扣件、垫板板状况，多多为扣件扣扣压力不足足、吊板所所致；⑧轨道横向力：重重点检查轨轨向、水平平，多为轨轨向和水平平的复合不不平顺的叠叠加所致，可可以结合波波形图一并并检查分析析，同样还还应重点检检查扣件、垫垫板密贴状状况。(2)长波不平平顺的检查查、调整根据轨轨道检测报报告和波形形图分析的的轨向、高高低长波(波长70mm)不平顺，采采用轨道小小车在波峰峰或波谷里里程前后各各300mm范围内进进行测量。长波不不平顺的调调整：根据据轨道小车车测量情况况，对轨道道超限指标标进行调整整，并对线线型进行合合理优化后后形成调整整量计算表表，其程序序及要求等等同于轨道道静态调整整。(3)连续短波波不平顺的的检查、调调整根据轨轨道检测车车波形图分分析，轨向向、高低存存在的连续续短波不平平顺（波幅幅1.5～4mm，波波长6～9m），可可以采用轨轨道小车测测量，也可可以采用人人王拉弦线线的方法进进行测量。短波不不平顺的调调整：根据据现场检查查、测量情情况可以确确定调整方方案，形成成调整量表表。轨道动态调整标标准：（1）动态检测无II级及以上上偏差；（2）动力学检测无无超标处所所；（3）动态检测波形形平顺，无无突变、无无周期性多多波不平顺顺；（4）TQI值宜控制制在4.0以内。6.3.1根据调调整量计算算表，现场场进行调整整，调整方方法、精度度上述轨道道静态调整整。调整完完毕，应对对轨道几何何尺寸，扣扣件、垫板板状态进行行全面复检检。6.3.2短波不不平顺调整整后仍然采采用人工检检查，检查查范围为调调整区各延延伸不少于于10m，并并将检查情情况做好详详细记录，存存长波不平平顺调整后后仍然采用用轨道小车车进行复检检，确认后后存档备查查。6.3.3动态调调整之前，精精调单位还还应对扣件件状态进行行全面检方方可进行测测量和调整整，否则，测测量的数据据是不