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

1 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WJ-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。

2 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。

3 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。

4 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。

5 施工工艺流程及操作要点

5.1 施工工艺流程

图5.1 长钢轨精调施工工艺流程图

5.2 操作要点

5.2.1 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CP Ⅲ预埋件，CP Ⅲ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CP Ⅲ控制点，下一测站应至少重复观测上一测站的3对CP Ⅲ控制点，每个CP Ⅲ控制点至少应在3个自由设站点上被观测过。测量CP Ⅲ时，每隔500~800m 应与CP Ⅰ或CP Ⅱ联测。 CP Ⅲ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。

5.2.2 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CP Ⅲ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CPIII 点

图5.2.2-1 GRP 平面测量的示意图

右轨

GRP 点

搭接GRP 点

后视前视中视CP Ⅲ约束点CP Ⅲ转点

图5.2.2-2 GRP高程测量的示意图

5.2.3 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。

5.2.4 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

5.2.5 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。

5.2.6 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