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高速铁路轨道精测精调研究

张尧毅++肖延午

DOI：10.16661/ki.1672-3791.2016.27.045
摘 要：轨道是动车组高速运行的基础，轨道质量的好坏直接决定着列车运行的安全性和稳定性。轨道精调是根据轨道测量数据对轨道几何状态进行的精确调整，使轨道精度达到规范标准，满足列车平稳、舒适运行要求。
关键词：高速铁路 轨道 精测精调 轨检小车
：U21 ：A ：1672-3791（2016）09（c）-0045-02
高速铁路轨道是引导列车运行方向并将列车的巨大压力通过车轮传递给路基的结构物。轨道几何状态的变化对行车有着很大的影响，因此，对轨道进行精测精调是确保轨道几何状态达到技术标准的必要措施。轨道精调分为静态精调和动态精调，静态精调是指联调联试前的精调，在轨道应力放散、线路锁定、焊缝打磨之后，对轨道线型进行优化，将轨道几何尺寸调整到允许范围内；动态精调是指在联调联试、运行试验、运营期间的精调，根据轨道动态监测情况对轨道局部缺陷进行修复，对部分区段几何尺寸进行微调。
1 轨道精调原则
在进行现场精调作业过程中，必须制定行之有效的精调原则，避免作业中的相互影响和返工，以求达到最佳的精调质量。一般进行轨道精调作业主要遵循以下3个原则：（1）先整体、后局部，先高低、后水平，先轨向、后轨距。先整体、后局部：先基于整体曲线图，大致标出期望的线路走向或起伏状态，先整体上分析区间调整量，再分析局部调整量。先高低、后水平：先调整标准股的高程，实现高低的优化，再利用水平和水平变化率来控制非标准股平面位置。先轨向、后轨距：先调整标准股轨向，实现方向的优化，再利用轨距及轨距变化率来控制非标准股平面位置。（2）力求最佳调整量、实现最大平顺性，注意轨道几何尺寸变化率，确保调整后的线型尽量接近设计线型、相对平顺性良好、高程和中线在误差允许范围之内。（3）采用传统方法与先进仪器相结合的方式，利用轨道测量仪器等先进测量仪器与电子道尺、弦线相结合，互相复合、验证，以提高精调作业的准确性。
2 轨道精调作业主要流程
轨道精调作业主要流程如图1所示。
3 轨道精调准备工作
（1）参加轨道精调的有关人员应掌握相关技术标准、轨道测量技术、轨道调整方法等。（2）轨道精调仪器、量具、工具、材料的准备。包括：测量仪器（轨检小车、棱镜）、轨距尺、弦线、塞尺、电动扭矩扳手、液压起道器等。（3）精测网必须达到标准要求。（4）线路设计平纵断面资料核对。重点复核轨面高程、中线、坡度、竖曲线、平面曲线、外轨超高等参数。（5）轨道结构状态的全面检查。重点检查钢轨焊接接头的平顺性是否满足要求；扣件系统安装是否正确、完整，扭矩是否达到标准；清除无砟轨道上的所有杂物，包括钢轨顶面污物，以确保测量数据真实可靠，防止错误调整或重复调整。
4 轨道精调方法
4.1 数据采集
（1）测量轨检小车应置于两对CPⅢ控制点之间，自由设站观测的CPⅢ控制点不应少于3～4对，自由设站精度应符合表1；每站測量距离不宜超过70 m，测量过程中轨检小车应逐渐靠近全站仪，最近不应少于5 m。相邻测站应有一定的搭接区域，一般不少于10个承轨台，相邻精调作业区间之间应至少重叠测量一站。（2）曲线、岔区实现单元管理。道岔、曲线及前后200 m线路分别纳入道岔单元、曲线单元管理。（3）应避免在气温变化剧烈、阳光直射、大风、能见度低、雨雪等恶劣气候条件下进行测量，尽可能选择阴天、无风、气候条件稳定状态下测量，测距应根据气候条件修正。（4）随时对采集数据进行检查，是否出现异常数据，确保测量数据准确、可靠。
4.2 制定精调方案
根据轨道精调标准和精调原则，对轨道几何状态测量仪采集数据进行全面分析，制定轨道精调方案，优化扣件组合方式，尽可能使轨道平面、高程趋于理论设计位置。
4.3 精调作业程序
（1）全面检查几何尺寸。在完成小车精调，制订出调整方案后，开始作业前，首先对作业地段轨距、水平逐个承轨台检查，并标记在一股钢轨轨底脚部位，曲线地段还要检查20 m弦、每2.5 m点正失。（2）标准股的确定。曲线地段上股为标准股，直线地段标准股的选择与相邻曲线一致。（3）精调数据标注。按照调整方案先将高程、平面调整数据标注在承台轨或钢轨上。（4）精调方案复核确认。作业负责人结合轨距、水平，选择小车分析方案中的“0”点拉弦线对高程、平面数据进行复核，若复核结果与小车分析方案总体调整趋势一致，则划定标准股作业范围，最终调整量以现场实测为准。如现场复核与精调方案有明显差别，则应安排精确测量小车重新测量、重新制订方案。（5）直线地段调整作业。按先高程、后平面顺序调好标准股，再根据轨距、水平对另一股钢轨进行调整。（6）曲线地段的调整作业。标准股调整，平面调整：首先计算曲线2.5 m点的理论正失和超高，并标记在上股钢轨轨腰内侧。测量各测点的正失，用简易拨道法计算好各点拨量；若根据精测小车分析资料，曲线无连续20 m及以上调整段，则直接用2.5 m曲线正失各测点的拨量，调整标准股平面；若曲线段内连续20 m及以上平面调整区段，则先根据小车资料调整一遍后，再利用曲线正失调整一次。高程调整：曲线段与直线段相同。（7）复核、复测。精调作业完成后，当日用弦线、电子道尺等核查几何尺寸，记录偏差值；复核扣件扭矩，记录调整区段的扣件、垫板型号，建立台账。
5 结语
轨道是列车高速、安全运行的基础，对轨道几何尺寸的控制直接决定着线路整体状态。对轨道静态和动态的精测精调可有效地保证轨道的几何尺寸，精测精调已广泛地应用于轨道施工建设和线路的后期养护维修，各路局和工程局已将精测精调作业作为保障线路几何状态的基础。精测精调作业在现场实践中也逐渐趋于完善，作业质量相对较高。
参考文献
[1] 李超雄，常光辉.高速铁路线路养护维修[M].北京：中国铁道出版社，2015.
[2] 中华人民共和国铁道部.高速铁路有砟轨道线路维修规则[M]. 北京：中国铁道出版社，2013.

-全文完-