高速铁路长钢轨精调工法

高速铁路板式无砟轨道长钢轨精调工法前言沪宁城际高速铁路地处长江三角洲，连接上海和南京两大重要城市，人口稠密、经济发达。既有沪宁铁路已成为最紧张、最繁忙的一条干线。为缓解沪宁间运输压力，加快推进客货分线运输，充分释放既有线货运能力，早日实现“人便其行、货畅其流”的目标，建设一条具有世界一流快速、经济、安全、低碳、环保的现代化高速铁路迫在眉睫。2008年7月沪宁城际高速铁路正式开工建设，设计为双线电气化无砟轨道高速铁路线路。轨道结构采用CRTS-I型板式无砟轨道,钢轨扣件采用J-7B(G)轨道扣件系统，钢轨规格为60kg/m。高速铁路板式无砟轨道长钢轨良好的几何状态是实现高速、平稳、安全运行的重要因素和关键环节之一。为保证无缝长钢轨满足相对平顺要求，沪宁城际高速铁路长钢轨精调采用在轨道控制网CPIII为基准测设的GRP基点上进行。精调工作是在无缝线路铺设完成后，即长钢轨铺设放散、锁定结束后展开，前后分为静态调整和动态调整两个阶段。只有静态调整达到验收标准后，才能开始联调联试。开始联调联试后，精调工作进入动态调整阶段。工法特点2.0.1钢轨精调的测量是在CPIII基础上，分别在左右两股钢轨中心间距5m处设置轨道基准点GRP，保证了控制点测距短，精度高，搭接平顺。2.0.2利用GRP点作为数据采集的基准，采用智能型全站仪和轨道检测小车进行数据采集、根据随机软件进行测算调整量。2.0.3现场采用0.5mm级的调高垫板及道岔电子检测仪进行钢轨高程及轨距的调整控制，确保钢轨精调的质量。适用范围本工法适用于高速铁路板式无砟轨道长钢轨精调施工。工艺原理

4.0.1在基础平面控制网CPI和线路平面控制网CPII基础上，在桥梁防撞墙或路基路肩两侧混凝土立柱上设置纵向间距50〜70m点对点的轨道控制网CPIII。在CPIII的基础上，分别在左右两股钢轨中心间距5m处的凸形挡台上设置轨道基准点GRP,以保证钢轨精调的测量更加准确。4.0.2以GRP点作为数据采集的基准，采用智能型全站仪和轨道检测小车进行数据采集、根据随机软件进行测算调整量，选择满足规范参数的最经济合理方案进行现场调整4.0.3采用调高垫板及道岔电子检测仪进行钢轨高程及轨距的调整控制。施工工艺流程及操作要点施工工艺流程CPIII控制网的测设GRP网的测设轨道板灌浆后复测钢轨扣件安装钢轨铺设锁定后轨面数据采集计算调整量并进行方案比选现场进行调整轨向、高程重复上述步骤计算调整量并进行方案比选现场进行调整轨向、高程重复上述步骤扣件安装到位钢轨精调完成图5.1长钢轨精调施工工艺流程图操作要点CPIII控制网测设对设计院交基础平面控制网CPI和线路平面控制网CPII进行复测，并且根据现场实际点位位置和点间通视情况进行600-800米间距进行同精度加密。

在桥梁防撞墙或路基路肩设置的观测墩上埋设CPIII预埋件,CPIII点位的布设应沿线路两侧成对分布；纵向间距宜为50m~70m；安装高度宜高于外轨顶面30cm；桥上应设于固定支座端。自由设站间距宜为120m，每一测站应前后各观测3对CPIII控制点，下一测站应至少重复观测上一测站的3对CPIII控制点，每个CPIII控制点至少应在3个自由设站点上被观测过。测量CPIII时，每隔500~800m应与CPI或CPII联测。CPIII控制网可分区段分别进行观测和平差计算，区段长度不宜低于4km。高程测量采用精密水准测量方法进行。数据平差处理采用铁道部主管部门正式评审鉴定合格的平差软件。GRP的测设GRP平面测量外业观测全站仪设站点应尽量靠近GRP的连线方向。左、右线GRP的测量，应分别设站观测。同一测站观测的CPIII控制点不应少于4对，观测的GRP宜为10~14个，其中包括与上一个测站搭接的三个GRP。GRP测量的方法如图5.2.2-1及图5.2.2-2所示。CPIII点CPIII点左轨GRP点CPIII点CPIII点右轨CPICPIII点CPIII点左轨GRP点CPIII点CPIII点右轨CPIII点*■后视0CPIII点中视熠CPIII约束点CPIII点弊CPIII转点CPIII点搭接GRP点图5.2.2-2GRP高程测量的示意图轨道板复测无砟轨道板在CA砂浆灌注过程中受到乳化沥青砂浆压力作用，会产生一定的上浮变形，为保证后期钢轨的铺设和轨道精调顺利实现。特别是保证轨道精调能在扣件允许的范围内实现，轨道板灌浆后7天或CA砂浆强度达到0.7MPa后，及时对CA砂浆灌注后的无砟轨道板进行复测，复测包括的内容：高程、中线位置。其中高程、中线位置复测采用速调标架的方法（与调板方式相同）。轨道板复测后，把复测数据与精调数据进行比较，分析轨道板的相对平顺性是否符合要求。当轨道板存在横向和高程超标的，要对轨道板进行揭板，重新调板，灌注砂浆处理。钢轨扣件安装钢轨扣件采用工装模架安装，保证扣减安装的精度。扣件安装精度高，可大量减少后期轨道精。扣件安装时应注意：螺栓孔内不能有杂物及积水，长期的积水冻融会破坏预埋套管，使其失效。锚固螺栓必须用铁路专用的防护油脂均匀涂抹，每颗螺栓用量约20g，如不涂抹或涂抹不均匀会使锚固螺栓寿命降低。锚固螺栓的扭紧力必须达到300~350N.m并使用可以测力的电动扳手安装，且用扭力扳手检查。图5.2.4钢轨扣件安装数据采集外业数据采集按照轨道板编号对每个钢轨扣件铁板进行编号，如122公里第81块板第3个扣件编号为12208103。采集数据时逐个测量每个钢轨扣件处的数据，一测站长度保持在60m左右，前后测站搭接长度在5个扣件，搭接点偏差不超过1mm。数据处理数据处理过程是通过轨检小车随机处理软件，对轨道检测小车采集回来的合格数据按照规范对高速铁路轨道几何尺寸的精度要求，进行调整量试算。因为轨道的相对平顺性是跟轨道前后一定距离内的轨道几何状态相关的一组扣件的位置相关联的，因此能够

满足下表要求的调整方案有很多种。因此在试算方案满足规范要求的情况下尽量选取调整工作量小，投入的材料经济合理的方案。数据处理时按照“先轨向后轨距，先高低后水平，先整体后局部”的原则进行。通过手工输入调整超限地段及其附近处钢轨扣件高低水平调整量，并结合调整后轨道平顺性指标满足2mm/5m，10mm/150m要求，输出的调整量统计表即为钢轨精调方案。钢轨调整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(调整量)。根据现场的标示，把调整垫片准确无误的摆放在轨枕台的两侧。调整垫片摆放要有专人复核，摆放要整齐，以便于更换。图5.2.7-1图5.2.7-1钢轨高低位置调整范围-4一+26mm,施工调整范围-4一+6mm,可按下表选用所需厚度的绝缘缓冲垫板和调高垫板进行调整。轨高低徴代调整虽(mm)绝绿缓冲塑板度(mm)轨下碣高垫悔甲£E(nun)铁繼板下週岛垫板P?度(mm)-4200-321()*2220-12300600+1^+76+1~+70+81608+9-+15&+1**+7K+16&102x8+17*+2664-1*+102x8辻:别时.町紧贴快畢版呎孰面ftnW)-5mmb(的轨卜图5.2.7-2钢轨高低位置调整范围高程调整：首先确定高轨为基准轨,不能两个钢轨同时松开,应先固定非基准轨作为参照,调整基准轨。每次松开扣件数量不得连续超过10个扣件。松开扣件之前应先用电子道尺检查轨距、水平相对关系并记录读数确定调整后的数据，用以检查调整是否到位钢轨高低位置正调整时，采用轨下调高垫板进行，应先松开弹条，取出绝缘块，提升钢轨，在轨下垫板和铁垫板之间垫入所需厚度的轨下调高垫板。轨下调高垫板的总厚度不能超过10mm,数量不得超过2块，并应把最薄的垫板放置在下面，以防轨下调高垫板窜出（当调高量需要0.5mm级别时，可贴近铁垫板承轨台面加垫0.5mm厚轨下调高垫板，数量可为3块）。图5.2.7-3钢轨高程调整钢轨高低位置负调整时，应先卸下锚固螺栓提升钢轨，将铁垫板下6mm厚绝缘缓冲垫板更换为2mm厚的绝缘缓冲垫板，钢轨复位后检查轨距和轨向。然后根据调整量，在轨下垫板和铁垫板之间垫入所需厚度的轨下调高垫板。图5.2.7-4钢轨高低位置调整轨向调整，首先确定内轨为基准轨。不能两个钢轨同时松开，应先固定非基准轨作为参照，调整基准轨松开扣件之前应先用电子道尺检查轨距相对关系并记录读数，确定调整后的数据，用以检查调整是否到位。然后松开锚固螺栓，用改道器卡住钢轨，横向移动铁垫板予以调整，使轨向达到要求。当铁垫板横向移动受到平垫块卡阻时应将平垫块掉头使用。基准轨调完之后，根据电子道尺或轨检小车数据用相同的方法调整另外一根钢轨的水平及轨距。

力达k行」进也 rni钢轨精调复测前对卡睛力达k行」进也 rni钢轨精调复测前对卡睛E求标准。复测的外业采乡检查调整效果，并对不满足要求的地段进行再次调整。面检查，确认安装正确，扭力扳手检查扣件扭1次一样，数据和第一次调整方案进行比较，材料与设备6.1材料表6.1主要施工材料表序号材料名称型号数量型号数量型号数量型号数量1调咼垫片0.51055711057624675502轨距块7、1110428、105133铁板下调咼垫板21201设备表6.2主要机具设备表序号机械设备名称数量规格型号备注1天宝GPS4R82徕卡全站仪7TCA20033天宝电子水准仪4DINI034安伯格轨道小车3GRP10005CPIII与GRP测量工装设备46起道千斤顶6每个调咼程组2个7电子道尺6每个平面组1把质量控制7.0.1要配置高精度、工况良好的测量设备和相关工具，更要配置素质高、业务精的管理、测量和施工人员。7.0.2测量控制网建网过程中综合考虑CPII点的密度和位置情况，CPIII和GRP点位埋设要牢固，建议才用钻孔埋设高强砂浆锚固。7.0.3锚固螺栓必须用铁路专用的防护油脂均匀涂抹，如不涂抹或涂抹不均匀会使锚固螺栓寿命降低。锚固螺栓的扭紧力必须达到300~350N.m并使用可以测力的电动扳手安装，且用扭力扳手检查.7.0.4扣件安装必须采用符合强度要求的、精加工的框架工装进行。7.0.5钢轨精调过程中必须遵循先高低后水平先轨向后轨距先整体后局部的原则进行。7.0.6钢轨精调开始前必须确定好基准轨，即高程基准为高轨（外轨），平面基准轨为低轨（内轨）。7.0.7调轨起道过程同一里程断面中采用两个起道千斤顶，防止钢轨位置扭曲存在虚差。7.0.8钢轨精调后必须全面检查扣件是否紧固到位。安全技术措施8.0.1所有上道测量及精调施工中都必须安排专人做好防护工作。8.0.2作业人员配好防护服装和通话设备。8.0.3现场材料发放和设备使用有专人负责管理，每天上下班对工具和材料进行检查清点。8.0.4夜间施工配好照明设备。环保与节能措施施工现场更换扣件及垫片材料及时回收，施工后现场不留任何杂物。效益分析本工法具有技术先进、自动化水平高、用数据指导施工、对轨道平顺性通过数据图形呈现直观、形象，节省了时间和劳动力投入。应用实例沪宁城际高速铁路板式无砟轨道工程是