＜交通工程建设＞２０１１年第２期 ６ 高速铁路ＣＲＴＳ ＩＩ型板式无砟轨道轨道精调施工简介 张世奎 殷爱华 孟庆龙 刘海波 （中交二航局沪杭铁路客运专线三标项目部 上海金山区 邮编２０１５０１） 摘要：主要介绍轨道精调原理施工技术，材料特殊性、质量高标准。 关键词：客运专线铁路 ＣＲＴＳ ＩＩ型板式无砟轨道 轨道精调 施工要点 １工程概述 施工。轨道板承轨台均已经在轨道板厂经精密机床打 磨，轨道板出厂承轨台位置偏差小于０．１ｍｍ，且轨道板 沪杭甬客运专线上海至杭州段沿沪杭高速公路北 精调已考虑板间搭接误差：中线位置允许偏差小于 侧展开，北起上海虹桥站枢纽，南至杭州东站枢纽，正 ０．５ ｉｎｌｎ，顶面高程允许偏差在±０．５ｍｍ范围，相邻轨道 线全长约１５８公里。线路建设标准为双线电气化，设计 板接缝处承轨台顶面相对高差在±０．３ｒａｍ范围，平面位 行车时速为每小时３５０公里。沪杭三标ＤＫ３８￣７１７～ 置偏差在±０．３ｍｍ范围，并将轨道板全部纵连为一体， ＤＫ５５＋９１６，正线长度１７．１９９ｋｍ，轨道精调施工正线总 即道床施工精确度很高且满足一定平顺性要求。因此Ⅱ 里程共计单线３４．３９８ｋｍ。 型无砟轨道相对Ｉ型无砟轨道结构轨道精调偏差较小， 轨道扣件调整量较少，此分项工程主要目的即为消除轨 ２工程施工特点分析 道板打磨、轨道板精调及灌浆等工序施工造成的轨道位 置偏差。 本标段我公司负责轨道精调区段均为ＣＲＴＳＩＩ型板 ＣＲＴＳ ＩＩ型板式无砟轨道采用ｗＪ一８Ｃ型扣件系统， 式无砟轨道结构，车站道岔区无砟轨道精调由其他单位 具体见图１。 钢轨 钢轨垫板 铁垫板 弹性垫层 塑料套管 图１ ＣＲＴＳ ｌｌ型板式无砟轨道扣件系统 精调工作一般是在无缝线路完成后，即单根５００ｍ 道几何状态进行不断完善的调整过程，包括对轨道线型 长钢轨铺设焊联、应力放散、锁定结束展开，前后分为 （轨向和高低）进行优化调整，合理控制轨距变化率和 静态调整和动态调整两个阶段。只有静态调整达到静态 水平变化率，使轨道静态精度规范要求。 验收标准后，才能开始联调联试。开始联调联试后，精 动态调整阶段主要通过对动态轨检车的数据进行 调工作进入轨道动态调整阶段，该阶段主要通过 分析，利用静态调整的方式对轨道进行调整。通过两个 １６０ｋｍ／ｈ轨检车和３５０ｋｎＹｈ动车组对轨道状态进行检测 阶段的调整，最终使得无砟轨遭轨道状态满足动车组高 和评估。 速运行的舒适性和安全性要求。 静态调整是一种根据精调小车静态测量数据对轨 《交通工程建设＞２０１１年第２期 ７ 正小车． ３轨道精调施工流程及注意事项 ３．１轨道精调施工流程（见下图２） 施工准备 ３．２．６沿线路逐个检查轨枕，重点检查：钢轨、扣件、 垫板、焊缝等。钢轨要用肉眼全面查看，应无污染、无 低塌、无掉块、无硬弯等缺陷。扣件应安装正确，无缺 失、无损坏、无污染，扭力矩达到设计标准，弹条中部 前端下颚与轨距挡块间隙≯０．５ｍｍ，轨距挡肩与轨距挡 块间隙Ｙ－Ｏ．３ｍｍ。肉眼配合塞尺、力矩扳手。全面检查。 轨道精调仪器校正 垫板应安装正确，无缺少、无损坏、无偏斜、无污染、 无空吊（间隙≯Ｏ．５ｍｍ）。肉眼配合塞尺，全面检查。不 轨道检查 符合要求的垫板如图３所示。焊缝要全部检查，采用ｌｍ 平直度尺及塞尺检查，主要测量焊缝平顺性，顶面０～ ＋０．２ｍｍ，工作边０—一０．２ｍｍ，圆弧面０—一０．２ｍｍ。发现 轨道测量 轨头不平顺及时通知铺轨单位处理。 ３．３轨道测量及数据分析 轨道精调数据分析 ３．３．１全站仪设站 设站误差应控制在０．７ｍｍ以内，特殊地段可控制在 ｌｍｌｎ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。 ３．３．２测量 采用轨检小车对轨道进行逐根轨枕连续测量，每次 测量长度不宜超过６０ｍ，一站建立一个文件夹，当换站 现场标示 轨道调整 图２轨道精调施工流程图 ３．２轨道精调施工准备工作 ３．２．１组织人员培训，使参与轨道精调人员全面掌握 轨道精调的工艺、程序、和标准。 ３．２．２对ＣＰＩＩＩ控制点进行全面复测重新评估。 ３．２．３根据轨道的结构类型和设备数量，提前配备相 应数量的调整件。 ３．２．４根据设计院提供的曲线要素通过精调软件ｆ线 路参数编辑软件）编辑成三个文件，分别为中线、坡度、 超高。整理ＣＰＩＩＩ数据并保存为精调软件调用格式。 ３．２．５首次开始轨道精调前，校正全站仪及轨道精调 小车。全站仪校正包括三项：①校正全站仪的补偿器； ②校正全站仪的视准轴与横轴倾角；③校正全站仪的自 动锁定照准。轨道精调小车校正：通过全站仪测量来校 轨道平顺性指标允许偏差表 序号 １ ２ 高低 误差较小时，也可连续采集数据，但必须注明搭接里程 段落。两站搭接长度不得少于一个轨道板的距离。同一 点位的横向和高程的相对偏差均不应超过±２ｍｍ。如果 复测超限，重新设站后再次复测，如果依然超限，应更 换超限点扣件的轨距块或垫板，直至满足要求后方能换 站。对于小于±２ｍｍ的偏差，应使用线性或余弦函数进 行换站搭接平顺修正，搭接长度不应小于ｌＯｍ。 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ｌｍ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。 ３．３．３轨道精调平顺性指标（见表１） 在满足轨道平顺度要求的情况下，轨面高程允许偏 差为＋４／一６ｍｍ，紧靠站台为＋４／Ｏｍｍ，检查数量：每ｌｋｍ 抽查２处，每处各抽查ｌ０个测点。用水准仪测量。 表ｌ 检测方法 项 目 平顺度允许偏差（ｉｎＩｎ） ±ｌ ２／ｌＯｍ 轨距 弦长ｌＯｍ 弦长３０ｍ 弦长３００ｍ 弦长１０ｍ ２／５ｍ ｌ０／１５０ｍ ２／ｌＯｍ ２，５ｍ ｌ０／ｌ５０ｍ 精调小车 ３ 轨向 弦长３０Ｉｎ 弦长３００ｍ ４ ５ 扭曲 水 基长６．２５ｍ 平 ２ ｌ ＜交通工程建设＞２０１１年第２期 ８ 轨道中线与设计中线允许偏差为ｌＯｍｍ；线间距允 许偏差为＋ｌＯ／Ｏｍｍ，检查数量：每ｌｋｍ抽查２处，每 处各抽查１Ｏ个测点。中线用精调小车测量，线间距采 用铁路轨距尺检查。 ３．３．４数据处理（见图３） 首先将轨道测量数据导入精调软件处理生成轨道 模拟试算表，表中显示平顺性偏差数据，再通过平顺性 评价系统进行偏差数值调整满足轨道平顺要求。数据处 理步骤： （１）基本原则：“先轨向，后轨距”，“先高低， 后水平”。 准股（曲线地段选择外轨，直线地段选择与前方曲线上 股同侧钢轨）。对基准股钢轨方向进行先轨向，后轨距 精确调整，偏差满足要求；线型平顺，无突变，无周期 性小幅振荡。 （３）高低、水平调整，应先选定一股钢轨为基准 股（曲线地段选择内轨，直线地段选择与前方曲线下股 同侧钢轨）。对基准股钢轨进行先高低后水平精确调整， 偏差满足要求；线型平顺，无突变，无周期性小幅振荡。 ３．３．５形成调整量表 对计算的调整量进行核对优化后形成正式“调整量 表”，用于现场调整（见下表２）。 （２）轨向、轨距调整，应先选定一股钢轨作为基 右轨 高 高低 高低 平面 轨向 轨向 水平／超高 轨距 ＩＤ号 平面 ０ ０ ０ ０ ０ ０ 程 －０．４ －０．２ Ｏ．１ Ｏ．３ Ｏ．１ －０．２ 【短波，５ｍ】 【长波，１５０ｍ】 位置 Ｏ．５ 【短波，５ｍ】 【长波，１５０ｍ】 ０．１ －０．２ 一Ｏ．１ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ ８０７７３４０１ ０．１６ Ｏ．６９ ０．７３ Ｏ．２８ 一Ｏ．１７ Ｏ＿ｇ２ １．１５ １．５８ １＿５２ １．４７ Ｏ．６ Ｏ．６ Ｏ．６ ０．４ Ｏ．３ －０．０ｌ －０．１７ 一Ｏ．０８ －０．１６ －０．２３ －０．６９ －０．６５ －０．６７ －０．８５ 一１．０３ Ｏ．１ ０ －０．１ Ｏ．２ Ｏ．５ ８０７７３４０４ ０ Ｏ －０．４ －０．４ －０．３４ 一Ｏ．２７ １．２２ １．２ｌ Ｏ．２ ０．３ －０．４３ －０．３１ －１．０４ －０．７３ ０．７ ０．８ Ｏ ０．１ ８０７７３４０７ Ｏ Ｏ ０ ０ －０．４ －０．４ －０．７ －０．５ －０．２ －０．１２ －０．３３ －０．０５ １．２ １．３ｌ Ｏ．９５ １．０７ ０．５ Ｏ．７ Ｏ．８ ０．８ —０．１９ ０．Ｏ５ ０．２９ Ｏ．２９ －０．４３ －０．３７ －０．４１ －０．６ｇ ｌ １．１ Ｏ．７ ０．６ Ｏ．１ ０．２ Ｏ．１ ０．１ ８０７７３４ｌ０ ８０７７３５０１ ０ ０ －０．３ 一Ｏ．１ ０．７６ Ｏ．９ １．２ １．３４ ０．７ Ｏ．６ ０．４４ ０．３８ －０．９７ －ｉ．０２ ０．６ Ｏ．５ ０．１ Ｏ ８０７７３５０４ 《交通工程建设》２０１１年第２期 ３．４轨道调整 ３．４．１轨道调整件调整范围及技术要求 按《客运专线无砟轨道铁路设计指南》要求：轨距 调整量±１０ｍｍ；高低调整量＋２６／一４ｍｍ。扣件可通过轨 下微调垫板、和铁垫板下调高垫板进行轨道高低调整， 通过更换不同宽度的轨距挡板进行水平调节，每步调节 １．０ｍｍ。轨下微调垫板不得放在轨下垫板上，放入垫板 的总厚度不得大于１０ ｉｎｉｎ，总数不得超过两块。 调整件主要包括：轨下垫板、轨下微调垫板、铁垫 板下调高垫板、绝缘轨距块、轨距挡块。 （１）轨道高低调整 ａ ．轨下垫板：可调整量为一４ｍｍ～０ｍｍ、２—６ｍｍ 五种类型、基准件厚度为６ｍｍ； ｂ．轨下微调垫板：可调整量０～＋７ｍｍ、按厚度分 有ｌ、２、５ｍｍ三种、最多可用２块； Ｃ．铁垫板下调高垫板：分１０ｍｍ、２０ｍｍ两种，在 特殊情况下才使用。 （２）轨道水平调整 ａ．绝缘轨距块：每个承轨台２个为一个组合、９＃、 ９｝｝组合为基准件；８｝≠、１０＃可调整为±ｌｍｍ；７＃、１１＃可 调整±２ｍｍ； ｂ．轨距挡块：每个承轨台２个为一个组合、 、７＃ 组合为基准件；４｝｝、１０＃可调整为±３ｍｍ； ｃ．绝缘轨距块与轨距挡块为水平调整，配合使用可 调整量为±５ｒａｍ。 目前调整量０．５ｍｍ级的调整件已经开始投入使用、 使用方法和我们介绍的一致、精调精度线路平顺性得到 了进一步提高。 ３．４．２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，以便于更换； （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２０℃～３０￣Ｃ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 标准件统一放在线闯，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，先由工人用撬杠抬 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（见下图片２）； ９ （５）紧固扣件：调整安装完后，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，Ｗｌ型弹调 紧固扭矩约１６０Ｎ×ｍ，Ｘ２型弹调紧固扭矩约ｌｌ０Ｎ×ｎｌ； （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２Ｏ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。 ３．４．３现场调整注意事项 （１）技术负责人统计调整扣件的种类和数量，制 定合理的调整计划。派专人从仓库领用所用种类的调整 件、工机具； （２）技术员根据调整计划报表，准确找出需要更 换的扣件的承轨台，用石笔标出需调整段的起点与终 点，并在承轨台档肩位置标出平面调整量和方向，在钢 轨顶面表出高程的调整量； ’ （３）现场工长根据标识安排工人拆换扣件，先把 调整件摆放在轨枕挡肩的两侧。调整件摆放整齐便于更 换，专人复核调整件准确无误； （４）同一根钢轨扭紧扣件时，直线段先紧固调整 量为正的一侧，再扭紧领一侧；曲线地段先扭紧低的一 边，再紧固高的一边； （５）所有扣件跟换完毕，现场技术员再次检查确 认更换效果并复核调整件无误，做好详细记录； （６）现场工长组织人员清理更换下来的扣件、分 类存放、归还仓库，务必做到领用多少归还多少，归还 时若发现扣件缺失，将按缺失数量及单价对责任人进行 罚款； （７）轨道精调更换扣件８个字标准“负左 正右； 负下、正上”意思是：ｌ、承轨台档肩调整量（现场标 识）为负值时，钢轨要向左移动；为正值时，向右移动 ２、钢轨上的数据为负值时，钢轨要向Ｆ移动，（更换轨 下垫板）；为正值时，要向上移动（增加轨下微调垫板） ３．５轨道复测 ３．５。１复测前准备 １）把第…一次调整｝已录整理备案 以便复测时复 核； （２）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．． 《交通工程建设》２０１１年第２期 ３．５．２测量 出现假数据； １０ （１）设站误差和第一次测量时一样，但是两次测 量设站位置要错开； （１）对调整区段采用轨检小车进行轨枕连续测量。 ３．５．３数据分析、二次调整 （１）对比第一次测量数据，对复测数据进行适算 ３．６．６联调期间，应注意观查扣件使用情况，如发现 弹条未达到最终安装位置，应及时拧紧到位。 分析，不满足精度要求的地段重新调整； （２）形成最终的“轨道静态调整量表”和“调整 件使用情况详表”并备案。 ３．６轨道精调质量控制要点 ３．６．１长钢轨铺设前，务必做好扣件、钢轨的清理工 作，此工作的好坏直接关系到轨道精调精度； ３．６．２做好ＣＰｌＩｌ网复测工作，对施工过程中损坏的 点位，必须立即恢复； ３．７轨道精调施工经验总结 ３．７．１精调数据采集工效为：第一遍每天每台小车单 线５００米（采集每个承轨台数据）、复测每天每台小车单 线８００米（采集ｌ、４、７、ｌ０号承轨台）。见下图片１； ３．７．２轨道精调工效为：第一遍每天单线３００～５００ 米、复测每天单线８００～１０００米。 ３．７．３人员设备配置：每个精调数据采集小组人员为 测量人员３名、工人２～３名、精调小车一台套；每个 精调小组人员为技术人员３名、熟练工人１５～２０名、 轨距尺２把、起轨器２把、扳手８把、撬棍２根、头等 ２０个、石笔若干、５Ｏ米玄线一把、钢板尺ｌ把。 ３．７．４当一段调整数据过大时，首先在现场核实钢轨 是否为钢轨接头处，若是可以先不调整等铺轨单位来调 整；若不是则需检查此处钢轨、垫板下面是否存在杂物。 但单个数据过大时可不做调整，现场核查钢轨表面是否 有杂物粘连，为测量误差。 ３．６．３轨道精调工作时间短、任务重、标准高，第一 遍轨道精调测量及调整对整个精调工作至关重要，关乎 其成败。首次测量工作认真细致，不厌其烦，反复测量， 确保数据准确；第一遍调整，应加强现场核对，确保调 整件更换正确，杜绝错换、漏换等现象； ３．６．４重新测量前，认真核对ＣＰ ｍ坐标、轨道设计 线性要素输入正确，确保测量仪器校准无误，设站精度 达到要求。钢轨、扣件干净无污染物，轨枕无空掉现象， 扣件扣压力达到设计要求； ３．６．５测量一般选在阴天或夜间进行。严禁在高温、 ３．７．５现场精调是必须安排专人检查道钉、弹条锁定 情况。弹条未达到最终安装位置会使钢轨上移Ｏ．３～ ０．５ｍｍ，曲线地段会产生侧移。扣件系统安装要求：弹 条中部前端下颏与轨距块凸台间隙≯０．５ｍｍ，轨底外侧 边缘与轨距块间隙≯０．３ｍｍ，轨枕挡肩与轨距块间隙≯ ０．３ｍｍ。见下图片４与５。 雨天、大雾、大风等条件下测量，避免测量误差过大和 图片１ 精调小车采集数据 图片２精调现场工人更换扣件 图片３弹条前端下颚与轨距块凸台问隙过大 图片４钢轨悬空 （下转第２４页） 《交通工程建设》２０１１年第２期 ２４ ３．４．３施工前应根据施工速度和施工面积计算粉料 会开裂变形。由于具有良好的流动性，免振捣，自流找 量及用水量，保证砂浆在失去自流平性前全部施工完 平，施工方便快速。 毕。 ３．４．４拌合可用砂浆搅拌机或混凝土搅拌机，使用前 ４结束语 用水进行湿润，但不留明水。准备好计量水的容器或 者台秤。砂浆搅拌应充分，少量搅拌时，最好使用电动 在经过对客运专线箱梁特别是现浇连续箱梁桥面 搅拌枪进行搅拌，大规模施工时宜使用砂浆搅拌机。 精心打磨及运用环氧树脂和支座砂浆进行缺陷修补后， ３．４．５先将水加入搅拌桶中，开动搅拌机，然后逐渐 梁面平整度大幅提高，完全能满足用４ｍ靠尺连续测量 加入计量好的支座砂浆，边加砂浆边搅拌，直至砂浆全 检查（每次重叠ｌｍ），每处平整度３ｍｍ／４ｍ或用ｌｍ靠 部加完。再继续搅拌３－５ｍｉｎ，使浆料均匀，静止ｌｍｉｎ 尺满足２ｍｍ／ｌｍ的要求。 左右即可灌注或摊铺。 经过将配制好的环氧树脂砂浆对客运专线梁面进 行修补后，将应用于工程中的环氧树脂砂浆进行破坏性 参考文献： 试验，试验表明，砂浆均渗透到混凝土的细小裂缝中， 【ｌ】铁道部经济规划研究院．《无砟轨道后张法预废力混凝土筒支 粘结十分牢固，试件断裂处不发生在原裂缝处。经过多 箱梁》２００８．１０ 次对比试验及多次施工经验，发现用环氧树脂砂浆进行 【２】环氧树脂砂浆技术规程．２００４．０３ 【３】孙曼灵环氧树脂应用原理与技术机械工业出版社２００２．０９ 修复、加固效果很好，方法操作简便，易于掌握。而运 ［４】李国荣环氧树脂砂浆的应用《山东建材》２００４年第２５卷第２ 用早强型支座灌浆砂浆对梁面具有大面积低洼区域及 期 梁端头１．４５米凹槽修补填平后，３０分钟即可硬化，２小 ［５】黄有祥环氧树脂砂浆的配比及应用《林业科技情报》第２７ 时可获得２０ＭＰａ的抗压强度，抗折强度高；后期强度 卷１９９９年第３期 高，不收缩，即使在９００吨运梁车的负荷碾压下。也不 （上接第１０页） 沪杭高铁轨道精调工作历时不到两个月，试运行最 ４结束语 高时速达到４１６．６Ｋｍ／ｈ刷新了世界纪录。本文借助沪杭 高铁轨道精调的成功经验希望对参加高铁建设的同行 高速铁路轨道精调是高速铁路施工的重要组成部 们有点帮助。 分，是关系到高铁运营成败的重要前提。做好高速铁路 的轨道精调工作，首先要保证ｃｅｍ网的精确性，原始 数据采集、精调件更换的准确性；其次重视精调人员的 参考文献： 技术能力，要反复进行专门培训、实战演练；最后要不 ［１】许振地、付健斌、陈幼林高速铁路无砟轨道施工精调作业指 南铁建设【２００９】号 断优化精调方案，更换最少的调整件达到最优的效果。