高速铁路轨道几何状态检测与轨道精调

高速铁路轨道几何状态检测与轨道精调
Ⅱ型板式无砟轨道对线路平顺性、稳定性要求很高，因此线路必须具备准确的几何线性参数，无砟轨道精调意义重大。

标签轨道；轨道静态调整
1 轨道几何状态
轨道几何形位五要素：轨距、方向、高低、水平、轨底坡
2 轨道静态调整
轨道静态调整是在联调联试之前根据轨道静态测量数据对轨道进行全面、系统地调整，将轨道几何尺寸调整到允许范围内，对轨道线型进行优化调整，合理控制轨距、水平、轨向、高低等变化率，使轨道静态精度满足高速行车条件。

静态调整应在长钢轨应力放散并锁定后进行
2.1 轨道静态调整作业流程
清理钢轨、检查扣件密贴情况→第一遍绝对测量→根据高低超限情况检查扣件，并调整→现场核实，调整基准轨的轨向和高低→第二遍绝对测量→现场核实，调整轨距和水平→相对测量
2.2 轨道静态调整要求
一个基本原则：重检慎调。

三要素：人员、设备、材料。

三个关键环节：测量、计算、调整。

2.3 作业准备
2.3.1 人员：
根据细化的作业流程配备足够的人员，尤其是要配足测量人员。

2.3.2 设备:
轨道几何状态测量仪：对钢轨进行轨距、轨向、水平（超高）、绝对坐标的测量
CPⅢ目标棱镜：全站仪自由设站边角交会的目标
全站仪：对轨道几何尺寸测量仪上的棱镜进行坐标测量
气象测量仪器：用于测距温度、气压改正
静态检测仪：用于相对测量
2.3.3 材料
2.4 测量
2.4.1 传统测量手段
轨距尺测轨距与水平
方向测量：一般用20米的弦线在钢轨内侧套拉10m的测点
高低一般用20米的弦线在钢轨顶面顺着前进方向套拉10m的测点进行数据测量
2.4.2 相对测量
类似于轨检车检测系统，常用的有弦测法和惯性基准法。

2.4.3 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1mm，一次测量长度不宜大于60m；两站重叠不少于10根轨枕；一天测量长度不宜超过600m。

2.4.4 静态调整
（1）数据采集
①准备工作
数据采集前按照要求对轨枕进行的编号与现场标识工作，便于在数据采集时及时输入轨枕号，与现场进行对应。

使用全站仪以及精调小车进行检定校核。

数据采集前还要对于轨道扣件清理检查，确保“ 一完整，三密贴”，一完整即挡块、弹条、道钉、垫板必须完整无损坏，任何一个扣件不能出现少装、漏装
或挡板损坏的现象，扣件系统不能有任何杂物或异物，承轨台处必须要清理干净（特别是斜底坡下的圆弧处）。

三密贴即弹条中部前端下颏与轨距挡板凸台之间密贴（间隙不大于0.5mm），轨底外侧边缘与轨距挡板之间必须密贴，轨距挡板与轨枕挡肩之间必须密贴（间隙不大于0.3mm）。

通过检查满足以上条件，方能保证采集数据的真实可靠，否则不宜在现场采集数据。

②精调小车的任务划分，每台小车尽量连续测量某一区段轨道，尽量避免同一区段采用2台或几台精调小车进行精调（保证区段有相同的系统误差，便于数据分析）
③精调小车应对轨道进行逐根承轨台连续测量，分次测量时，两次搭接长度不小于10根轨枕；便于轨道短波的计算与保持一致性，这样轨道的轨向衔接会更好,搭接处尽量不设在坡度较大处。

④设站要求
测量过程中每次设站精度要达到0.7mm以内，否则应检查CPⅢ点的相对点位的精度，搭接的两站测得数值偏差不大于1mm，否则重新设站，以保证精调计算的正确性，否则就会越调越不理想。

⑤数据采集时必须以精度为前提，不能盲目追求进度，当天气情况不满足采集条件时，应立即停止数据采集工作，不能在雨天雾天风大或强光照射的情况下采集数据。

⑥采集数据时应尽量按照时间里程段落左右线等对数据分类存放，若遇到数据突变或者异常情况下，应立即检查扣件是否缺失或钢轨上下是否有异物。

（2）静态数据调整计算
数据采集完成后及时对每一测站的数据进行叠加形成能计算的数据，同时检查设计线路的平面参数纵坡参数等是否正确，里程高程等是否对应，坐标计算是否正确等。

对追加一起的数据进行计算时，应先检查该段的导向轨是否正确，否则计算错误，导致现场调整错误，第一次调整要高度重視，要重检慎调。

调整计算的基本原则：“ 先轨向后轨距，先高低后水平”
轨向调整应先确定一股钢轨作为基本股（曲线段选择高股，直线段选择与前方曲线高股同侧的作为基本股），对基本轨的方向进行精确调整。

轨距调整，固定基准轨，调整另一股钢轨方向。

高低调整应先确定一股钢轨作为基本股（曲线段选择低股，直线段选择与前方曲线低股同侧的作为基本股），对基本轨的高低进行精确调整。

水平调整，固定基准轨，调整另一股钢轨高低。

（3）静态调整的现场扣件更换
对于计算调整量进行复核优化后形成静态调整量表，用于现场调整，备足足够的调整扣件（第一次调整一定要谨慎，必须经测量主管与技术主管审核后方能用于现场调整）
①调整前应根据需要提纵横区段需要的各类型号调整件是否满足要求，然后确定是否对该区段进行调整，当调整件不满足要求时，尽量不要进行调整，避免二次调整（螺栓的多次松动紧固对于钢轨的稳固效果造成很大影响）。

②调整计算人员对于现场负责调整的技术员或工班长进行交底，交底内容主要为钢轨的调整方向、位置，螺栓松动与紧固的注意事项等。

负责人应仔细检查核对资料里程与现场标识的轨枕号、里程等是否对应，现场不能发生轨枕号漏编现象，否则容易发生调整错误的现象。

③现场调整人员按照工序进行分工
第一组：现场技术工人根据调整量表的数据在轨道板上标注，把需要调整的位置和型号标注在轨枕上。

现场负责人（或工班长）对于标注数据进行复核检查。

第二组：负责扣件的配料，根据检查过的标注数据把需要的调整扣件型号放到需要调整的位置。

第三组：负责在标注数据轨枕附近松扣件，把需要调整的扣件松开，最多连续松开不能超过5根轨枕，并且要比需要更换扣件的位置多松开4-6根。

第四组：负责扣件的更换，保证安装的位置和方向正确，同时在安装前应对钢轨底部与侧面等进行清理。

第五组：负责紧固扣件，保证扣件的扣压力和扣件的密贴。

（4）进行复测：
2.4.5 现场需要注意的事项：
（1）轨检小车（包括相对和绝对小车）
在使用前，必须在现场对轨距和传感器零位进行校正。

水平零点校正，采用小车调头找零点的方式进行校正。

轨距零点校正，采用0级道尺进行小车零点校正（道尺必须进过检定合格）。

（2）弦线测量的注意事项：
弦线必须拉紧，钢尺对准要水平，读数视线必须垂直于尺面
（3）测量之前，须对钢轨扣件的密贴进行检查，并对轨面进行清理。

推行速度必须为匀速，遇到轨面有东西时必须清理
（4）施工中务必准备一把检定合格的0级道尺，用于对其他道尺与检测小车的校核，道尺测量轨距与水平时，要求道尺一侧不动，另一侧移动测三个值，轨距最小时读下轨距与水平值。

（5）现场扣件更换时作业人员必须严把“ 三必须的要求”
第一：必须保证计算数据与现场轨枕的一一对应；第二：必须保证更换挡板的方向、垫板厚度与计算资料符合；第三：更换完得扣件必须设专人检查确保更换的准确性。

2.4.6 道岔调整
道岔调整与区间线路调整相类似，但又有区别。

（1）数据采集
钢轨的非工作底边要与基板的挡肩密贴；检查尖轨跟端的顶铁与基板的密贴，辙叉的顶铁与可动心轨的密贴；基板螺栓及T形螺栓的紧固情况，弹条与轨底的上表面有0.1-1mm的间隙，其他设站等同区间线路。

（2）基准轨的选定原则
直股时，连直基本轨是高程基准轨（水平轨），连直尖轨是平面基本轨（方向轨）；曲股时，连曲基本轨是高程基准轨，连曲尖轨是平面基本轨。

（3）采集数据应从尖轨向岔尾方向进行。

姜志东，1976-6，男，山东省烟台市人，工程师，大学本科，研究方向：高速铁路轨道几何状态检测与轨道精调。