轨道精调方案20101008.doc

京沪高速铁路
沧德特大桥DK238+470.17～DK259+431段
轨道精调施工方案

编制：
审核：

京沪高速铁路土建二标一工区桥梁一大队
2010年10月8日

轨道精调施工方案
目录
1编制依据 1
2工程概况 1
3人员及物资设备 1
3.1人员 2
3.2设备 2
3.3材料 2
4整体施工方案 3
5轨道几何结构 3
5.1轨道几何形位 3
5.2轨道不平顺 4
6轨道精调作业 5
6.1作业流程 5
6.2轨道精调技术标准 6
6.3轨道状态检查 7
6.4测量方法 7
6.4.1传统测量 7
6.4.2相对测量 7
6.4.3绝对测量 8
6.5测量方案 9
6.5.1测量步骤 9
6.5.2模拟调整 10
6.5.3统计调整及更换扣件种类数量 11
6.5.4现场确认标示 11
6.5.5轨道调整 11
6.5.6轨道复测 13
6.5.7影响轨道精调主要因素 13
7工期保证措施 13
8质量保证措施 14
9施工安全及环境保护 14
9.1施工安全 14
9.2环境保护 15

中铁六局京沪高铁桥梁一大队
II
轨道精调施工方案
1编制依据
1、《高速铁路无砟轨道工程施工精调作业指南》（铁建设函〔2009〕674号）；
2、《高速铁路工程测量规范》（TB 10601-2009）；
3、《客运专线无砟轨道铁路工程施工质量验收暂行标准》（铁建设〔2007〕85号）；
4、《高速铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道施工质量验收暂行标准》（铁建设〔2009〕218号）；
5、《京沪高速铁路轨道铺设培训资料》（2010年7月）。
2工程概况
桥梁一大队轨道板施工范围为沧德特大桥DK238+470.17～DK259+431，全长20.959双线公里（DK241+400处短链1.79m），线路铺设轨道长约42单线km，全部位于桥梁地段。桥面宽12m，其中防护墙内侧净距8.8m。本段线路共3个平面曲线，曲线半径均为10000m，曲线全长6.332km。
3人员及物资设备
拟采用南方测绘轨道精调设备2台，全站仪为2台徕卡TCA2003，棱镜采用徕卡圆棱镜。
3.1人员
表1 人员统计表
序号
作业内容
工种
人数
备注
1
轨道测量
测工
6
提供准确的测量数据
2
模拟计算
技术员
2
确定调整数据、提供报表
3
现场标示
技术员
4
含轨道状态检查、复核
4
现场指挥
领工员
4
配合技术工作
5
散扣件
线路工
8
含扣件回收整理
6
更换扣件
线路工
20
配合回收扣件的清理
7
现场防护
防护员
8
专职防护
8
合计

52
技术10人，现场作业42人
3.2设备
表2 设备统计表
序号
设备
数量
备注
1
轨道几何状态测量仪
2套
相对测量、绝对测量、含全站仪2台、棱镜2只
2
气象测量仪器
2套

3
弦绳
4付

4
道尺
4把

5
塞尺
8把

6
起道器
4台

7
丁字扳手
4台

8
电动扳手
4台
长大区段调整时使用
9
小撬棍
4根

10
钢刷
4把
备用
11
石笔
4盒

12
防护用品
8套

3.3材料
采用罗斯福扣件系统。调高+56/-4mm；可以靠不同规格的轨垫调高，轨垫有七种厚度（2～8mm），标准厚度6mm。还可以用塑料调高垫板调高，厚度有两种：6mm和10mm；如果超得太多，还可以用钢制调高垫板，厚度有20mm一种规格。轨距调整+/-16mm；通过更换不同规格的轨距挡板调整轨距，有16种调整挡块，规格分别为：±1～±8mm。
4整体施工方案
轨道精调是依靠相应的专业仪器设备，根据规范的要求将轨道几何尺寸调整到允许范围内，对轨道线形进行优化整合，合理控制轨距、水平、轨向、高低等变化率，使轨道精度满足高速铁路行车条件。
轨道精调在长钢轨应力放散并锁定后进行。我大队轨道精调从大
里程方向向小里程方向双线同时进行轨道精调作业。测量方法采用相对测量+传统测量+绝对测量的测量方案。
我一大队轨道精调施工工期安排为2010年11月1日～2010年12月15日
5轨道几何结构
5.1轨道几何形位
轨道精调就是对轨道几何形位的控制，轨道几何形位五要素为：轨距、方向、高低、水平、轨底坡

图1 轨道几何形位
5.2轨道不平顺
在轨道精调过程中轨道会产生一些不平顺性，应严格按规范要求消除这些不平顺性，应从以下两个方面考虑进行控制。
1、五大不平顺：扭曲、高低、水平、轨距、方向

图2 五大不平顺
2、复合不平顺：在轨道同一位置，垂向和横向不平顺共存形成的双向不平顺。

中铁六局京沪高铁桥梁一大队
5
轨向与轨向逆相位复合不平顺
加剧列车侧摆和横向加速度
轨向与水平逆向复合不平顺
加剧列车侧滚、侧摆和横向加速度

轨距变化率不良与水平逆相位复合不平顺
加剧列车侧滚和横向加速度
水平扭曲不平顺（长三角坑）

图3 复合不平顺

6轨道精调作业
施工准备

轨道状态检查

轨道测量

模拟调整

统计调整/更换扣件

现场标示

轨道调整

轨道复验

不合格
6.1作业流程

图4 轨道精调作业流程
6.2轨道精调技术标准
表3 轨道精调抽查标准
项目
容许偏差
备注
水平
1mm
不包含曲线、缓和曲线上的超过值
扭曲
2mm
基长6.25m，包含缓和曲线上由于超过顺坡所造成的扭曲量
与设计高程偏差
+4/-6mm
每一公里抽查2处，每处各抽查10个测点
与设计中线偏差
10mm
每一公里抽查2处，每处各抽查10个测点
线间距允许偏差
+10/0mm
每一公里抽查2处，每处各抽查10个测点
表4 轨道精调检测标准
序号
项目
平顺度允许偏差（mm）
检测方法
1
轨距
1/1500
变化率
±1
相对于1435mm
2
高低
弦长10m
2/10m
弦长10m
弦长30m
2/5m
弦长30m
弦长300m
10/150m
弦长300m
3
轨向
弦长10m
2/10m
弦长10m
弦长30m
2/5m
弦长30m
弦长300m
10/150m
弦长300m
表5 轨道精调施工技术标准
序号
项目

测量范围
示值误差
备注
相对测量
绝对测量
1
高低
±50mm
±0.7mm
±1mm

2
轨向
±100mm
±0.7mm
±1mm

3
正矢
±400mm
±0.7mm
±1mm

4
轨距
零位正确性
1410～1470
±0.15mm
±0.15mm
10m弦
示值误差
±0.3mm
±0.3mm
10m弦
测量重复性
0.2mm
0.15mm
20m弦
5
水平及超高
零位正确性
±200mm
±0.15mm
±0.15mm
应对使用环境温
度的影响实时进
行修正
示值误差
±0.3mm
±0.3mm
掉头误差
0.3mm
0.3mm

测量重复性
0.2mm
0.2mm
5（相对）/3（绝对）
次测量结果的极差
6
三角坑
±30mm
±1mm
±0.6mm
6.25m弦长
7
里程
0～9999km
±2‰

8
高程偏差

±1mm
不考虑CPⅢ网误差
9
线路横向偏差

±1mm
不考虑CPⅢ网误差
6.3轨道状态检查
1、钢轨采用肉眼全面检查，应无污染、无低塌、无掉块、无硬弯等缺陷。钢轨工作边无残留混凝土等粘结物。
2、扣件应安装正确，无缺少、无损坏、无污染、无空吊，扭力矩达到设计标准（±10%），弹条中部前端下颏与轨距块凸台间隙不大于0.5mm，轨底外侧边缘与轨距块间隙不大于0.3mm，轨枕挡肩与轨距块间隙不大于0.3mm。
3、轨道精调前对焊缝全部建成，主要测量焊缝平顺性，定名0至0.2mm，工作边0至﹣0.2mm，圆弧面0～﹣0.2mm。
6.4测量方法
6.4.1传统测量
高低一般用20m的弦线在钢轨定名顺着前进方向套拉10m的策略进行数据测量。
6.4.2相对测量
类似于轨检车的轨道几何检测系统（如图5），常用的有弦测法和惯性基准法，我大队采用惯性基准法。测量时里程按时间里程起算。轨检小车通过测量在电脑上通过软件显示出非常直观的波形图。根据波形图进行模拟调整。

图5轨道几何状态检测系统
6.4.3绝对测量
基于CPⅢ控制网，先用全站仪自由设站后方边角交会的方式确定全站仪中心的三维坐标，再按极坐标测量的方法测量轨道上轨检小车棱镜点的坐标，最后与轨道点的设计坐标进行比较，计算该轨道点测量坐标和设计坐标的差值，从而逐步把轨道调整到位的方法。
设站精度应不低于0.7mm，一般测量长度不宜大于60m；两站重叠不少于10根轨枕；一天测量长度不宜超过600mm。
测量前应对CPⅢ控制网进行复测，对承轨台进行编号，即相对于CPⅢ点顺里程增加方向最近的承轨台为该区的第一个承轨台必须进行标记，承轨台标号为3位数，第一个承轨台标号为001，其余依次类推，直到下一个CPⅢ为止，并在每个区间第一个承轨台上留下清晰且永久的标记。精调小车的测量布局宜为2个扣件的间距，更换测站后应重复测量上一个测站测量的做好3～5个承轨台。
6.5测量方案
6.5.1测量步骤
相对测量速度快。在长钢轨铺设放散锁定后，先模拟调整，利用相对测量进行检测，并根据检测结果，统计调整及更换扣件种类和数量；按照重检慎修原则，利用传统测量方式进行现场快速复核和标示，通过扣件进行调整。并再次利用传统测量方式和相对测量进行复核和确认，直至满足要求为止。最后应用绝对测量进行验收。
轨道精调时的具体精调步骤是：
1、确定基本轨
在轨道的2根钢轨中选择1条作为基本轨，一般在一段线路中选择没有曲线超高的一条钢轨作为高低基本轨；在曲线地段的外轨作为轨向基本轨。基本轨是轨道几何尺寸调整的基础轨，也是轨道调整的基本线，轨向基本轨的确定标志着线路中心线的确定。
2、轨距的调整
轨距是轨道的重要几何尺寸之一，也是最基础的控制要素，在钢轨铺完后就应对轨距进行检测。轨距的检测方法采用带有毫米刻度的道尺，读数应读至0.1mm，并做好记录，为下一步调整做好准备。
 调整按照1435mm的标准轨距进行，2根轨枕间的轨距变化不应超过0.5mm，对已经调整过的地段重新进行轨距检测，保证在1435～1436mm之间，其变化率不应大于0.5mm。
3、精测与调整
轨距调整完成后即可用轨检小车进行轨道静态几何尺寸的测量，测量是进行轨向、轨顶面高程调整的基础和依据。静态测量数据的精确与否直接影响到线路的精调质量，测量时要严格按照轨道几何状态测量仪测量的顺序和步骤进行。
6.5.2模拟调整
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，即轨道线形调整。
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周期性不平顺性的控制。
6、平面位置和轨向以外轨为基准，高程和高低以内轨为基准。
7、调整时先整体后局部。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。
8、调整时先轨向，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。
9、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。曲线全场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。
6.5.3统计调整及更换扣件种类数量
1、根据模拟调整结果，给出现场调整量。
2、根据调整量，统计调整或更换扣件种类和数量。有三种情况：一种是通过更换不同规格的轨垫实现–4mm～+2mm调整量；二种是通过嵌入塑料调高垫板和更换轨垫实现+3mm～+22mm调整量；三种是通过嵌入塑料调高垫板、钢制调高垫板和更换轨垫实现+23mm～+56mm调整量。
6.5.4现场确认标示
根据模拟调整量报表，在需要更换扣件的承轨台位置上用石笔标出起点和终点（左右股分别标注），用道尺在弦线进行确认，并在承轨台头位置标示出平面的调整量和方向，在钢轨顶标示出高程和水平的调整量。
6.5.5轨道调整
6.5.5.1轨道调整方法
轨道调整在轨距调整完成后的段落进行，减少因轨距调整对方向和高程的影响，有效避免反复测量和调整。
 首先调整轨向：根据软件形成的资料，由专人复核，并到现场按里程将需要调整的数据标记在钢轨对应的轨枕上(注意调整方向)。调整时需有技术人员指导对钢轨进行调整，首先用道尺量出调整处的轨距，并做好记录；松开扣件按照要调整的方向和数据将基本轨调整到位；再用道尺按照记录好的轨距将另一根钢轨调整到位。
 基本轨轨顶面高低的调整：根据整理的测量资料由技术人员到现场将调整数据标记在钢轨对应的轨枕处，并指导工作人员对钢轨进行抬升或降低。对于既存在超高又需调整基本轨的测量点，首先将高低基本轨调整到位，再根据超高调整另一根钢轨到位。
 无论是曲线地段还是直线地段都应该按照里程前进方向进行测量调整(保证调整方向的一直性)。在进行轨顶面高程调整的同时对调整部分的前后进行空掉板项的检查，发现空掉板应即时进行处理，保证线路几何状态在重力作用下的稳定性。做完第一遍调整后，重新对轨道数据进行测量，作为第二遍轨道调整的依据，依次类推。
6.5.5.2注意事项
1、轨道调整通过扣件来实现。轨距和方向用轨距块调整，高低和水平用垫板调整。
2、更换扣件时，每次拆除扣件不得超过5个承轨台（防止胀轨），并且在更换扣件区段两段个松开1～2个扣件（只是松开，不拆除），确保扣件更换能达到预期目的和平滑过渡。
3、扣件更换结束后，再次核对调整量和扣件规格，确认无误后按规定力矩上紧螺栓，回收调整下来的扣件，打扫干净道床表面。
4、轨道调整遵循“一原则、两基准、三先后、四特殊”。一原则：削峰填谷；两基准：平面外轨、高低内轨；三先后：整体局部、方向轨距、高低水平；四特殊：扣件、曲线、道岔、接头。
5、扣件调整时无砟轨道精调中唯一能够应用的手段。扣压力不足和不密贴是产生轨道动力学指标超的主要原因。特别是使用调整垫板后更应加强检查。
6.5.6轨道复测
扣件调整或更换完成后，用道尺和弦线进行检测，然后用相对测量小车进行复测，复测结果无误后，用绝对小车进行最后验收。
6.5.7影响轨道精调主要因素
1、无砟轨道施工过程控制不严，导致施工精度不高；
2、轨道静态测量数据不准确、不真实、不全面；
3、扣件缺陷。扣件清理不彻底、扣件缺损、扣压力不足、安装不正确、不密贴等。
4、焊缝打磨精度不高；
5、调整方法不当；
6、静态调整标准偏低；
7工期保证措施
1、加强合理组织，根据现场实际情况，适时调整并优化方案；
2、加强人员培训，使操作人员熟练程度达到最好；
3、仪器检定在合格期内，各项状态能够满足施工的需要；
4、轨道精调所用物资的储备应合理控制，满足现场施工的进度需要。
8质量保证措施
1、所有轨检车上道前必须经过检定；
2、严格遵循“一原则、两基准、三先后、四特殊”；
3、重视“重检慎修、静调优先、谐波必除”原则；
4、扣件调整是无砟轨道精调中唯一能够应用的手段。扣压力不足和不密贴士产生轨道动力学指标超限的主要原因。特别是使用调整垫板后更应加强检查；
5、严格测量前的轨道检查，保证各项要求达标后方可进行测量；
6、轨道测量宜选在阴天或夜间无风天气进行，保证测量精度；
7、数据分析必须复核，确认无误后方可进行上线调整；
8、上线调整时根据数据逐个进行调整，不得漏调；
9、按照规范的技术标准要求，在精调完毕后进行质量检查。
9施工安全及环境保护
9.1施工安全
1、所有上线施工项目按既有线施工规定办法管理，必须加强安全意识教育和安全防护知识培训，现场按规定做好防护，备齐防护用品。重点做好人身安全防护和设备安全防护。
2、拆扣件时注意防止弹条砸飞伤人；更换扣件过程中，不得将手、脚放到钢轨下，避免挤伤或压伤；用起道器抬升钢轨时，注意防止摇把伤人，使用撬棍撬动钢轨或轨距挡块时，要防止撬棍脱落伤人；施工过程中相互关照，互相提醒，做到不伤害他人，也不被他人伤害。
3、施工人员必须严格遵守有关安全规定、规则及细则。
4、防护员要坚守岗位，随时注意工程列车动向，及时设置防护牌。
5、更换扣件过程中，如果有列车通过，防护员提前通知现场领工员，领工员检查好现场，安排作业人员、机具下道后并确认不影响行车安全后，通知防护员放行，并示意慢行通过。
9.2环境保护
1、施工现场宜按《环境管理体系要求及使用指南》(ISO14001)规定对现场进行环境管理。
2、施工期间所产生的污染物排放和处理应符合国家和地方有关环保的现行法规规定和施工图要求。
3、生活垃圾用密闭容器集中收集，运往指定垃圾场，统一妥善处理。
4、施工中和施工完成后，加强废旧材料和施工垃圾的收集和管理，按设计或地方政府的要求进行处理，切实做到保护环境。

中铁六局京沪高铁桥梁一大队
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