武广高速铁路无砟轨道精调精控测量技术

146 第七部分第七部分 双块式无砟轨道精调技术双块式无砟轨道精调技术 武广铁路客运专线武汉指挥部 第一节第一节 概述概述 无缝线路铺设完成 长钢轨应力放散 锁定后即可开展轨道精调工作 轨道精调可分 为静态调整和动态调整两个阶段 轨道静态调整是在联调联试之前根据轨道小车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 轨向和轨面高程 进行优化调整 合理控制轨距变化率和水平变化率 使轨道静态精度满足 350km h 及以上高速行车条件 轨道动态调整是在联调联试期间根据轨道动态检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 对轨道线型进一步优化 使轮轨关系匹配良好 进一步提高 高速行车的安全性 平稳性和乘座舒适度 是对轨道状态和精度进一步完善 提高的过程 使轨道动静态精度全面达到 350km h 及以上行车条件 目前主要的动态检测手段 低速 160km h 轨道检测车 高速 250 350km h 轨道检测车 高速轨道动力学检测车 动态车载式添乘检测仪 第二节第二节 轨道静态调整轨道静态调整 轨道静态调整流程 准备工作 轨道测量 调整量计算 现场标示 轨道调整 轨道 复检 一 准备工作一 准备工作 一 人员培训 对精调人员进行精调工艺 程序 标准的专业培训 使参与轨道精调人员全面掌握相 关要求 二 CP 复测 对 CP 控制点进行全面复测 复测结果须经监理确认 三 轨道小车配备 根据精调工作量和工期要求合理配备轨道小车 以满足现场测量和调整的需要 四 调整件准备 根据轨道结构类型和设备数量 提前配备相应数量调整件 五 轨枕编号 147 按照连续贯通里程 两个连续 CP 控制点之间轨枕按行别连续编号 六 轨道检查 重点检查 钢轨 扣件 垫板 焊缝等 1 钢轨 全面查看 应无污染 无低塌 无掉块 无硬弯等缺陷 2 扣件 应安装正确 无缺少 无损坏 无污染 扭力矩达到设计标准 弹条中部前 端下颏与轨距块间隙 0 5mm 轨底外侧边缘与轨距块间隙 0 5mm 轨枕挡肩与轨距块间 隙 0 3mm 全面查看 重点抽查 每公里连续抽查 100 套 3 垫板 应安装正确 无缺少 无损坏 无偏斜 无污染 无空吊 间隙 0 3mm 全面查看 重点抽查 每公里连续抽查 100 处 148 正确 错误 4 焊缝 全部检查 主要测量焊缝平顺性 顶面 0 0 2mm 工作边 0 0 2mm 圆弧 面 0 0 2mm 凡达不到上述要求的 应及时处理 二 轨道静态调整标准二 轨道静态调整标准 轨道静态检测及调整标准轨道静态检测及调整标准 序号序号指标指标允许偏差允许偏差检测方法检测方法备注备注 1 轨距 1mm 道尺 轨检小车 2 轨距变化率 1 5 3 水平 1mm 道尺 轨检小车 4 水平变化率 2mm 2 5m 三角坑 2mm 30m 弦轨检小车 5 轨向 短波 1mm 10m 弦弦线 6 轨向 长波 10mm 300m 弦轨检小车 2mm 30m 弦轨检小车 7 高低 短波 1mm 10m 弦弦线 8 高低 长波 10mm 300m 弦轨检小车 9 轨底外侧与轨距块缝隙 0 5mm 塞尺 149 10 轨枕挡肩与轨距块缝隙 0 3mm 塞尺 11 扣件扭力矩180 250N m测力扳手满足设计要求 12 弹条中部与挡座间缝隙 0 5mm 塞尺 顶面0 0 2mm1m 平直度尺及塞尺 工作边0 0 2mm1m 平直度尺及塞尺 圆弧面0 0 2mm1m 平直度尺及塞尺 13 焊 缝 轨底焊筋0 0 5mm 三 轨道测量三 轨道测量 1 采用轨道小车对轨道进行逐根轨枕连续测量 2 测量前 全站仪设站精度应满足要求 并对仪器进行校核 3 区间轨道应连续测量 分次测量时 两次测量搭接长度不少于 20m 4 车站道岔应单独测量 与两端线路搭接长度不少于 35m 四 调整量计算四 调整量计算 一 分析数据 确定调整区段 根据测量数据 对轨道精度和线型分区段进行综合 分析评价 确定需要调整的区段 二 计算调整量 采用轨道小车配套软件进行调整量计算 将轨道各项几何尺寸全 部调整到允许范围之内 并对轨道线型进行优化 150 模拟试算表 151 1 基本原则 先轨向 后轨距 先高低 后水平 2 轨向调整 应先选定一股钢轨作为基准股 曲线地段选择上股 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精确调整 短波 30m 2mm 合格率 100 1mm 合格率 96 长波 300m 10mm 合格率 100 线型平顺 无突变 无周期性小幅振 荡 3 轨距调整 固定基准股钢轨 调整另一股钢轨 轨距精度控制 2mm 合格率 100 1mm 合格率 96 轨距变化率 1 5 该股钢轨方向线型应平顺 无突变 无 周期性小幅振荡 4 高低调整 应先选定一股钢轨为基准股 曲线地段选择下股 直线地段选择与前方 曲线下股同侧钢轨 对基准股钢轨高低进行精确调整 短波 30m 2mm 合格率 100 1mm 合格率 96 长波 300m 10mm 合格率 100 线型平顺 无突变 无周期性小幅振 荡 5 水平调整 固定基准股钢轨 调整另一股钢轨高低 校核水平精度 1mm 合格率 100 水平变化率 相邻两根轨枕 1mm 间隔三根轨枕 2mm 该股钢轨高低线型应平顺 无突 变 无周期性小幅振荡 三 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 152 调整量调整件 左轨右轨左轨右轨轨枕编号里程 横向纵向横向纵向外侧内侧垫片外侧内侧垫片 备注 153 四 备足调整件数量 根据调整量表准确统计各类调整件需求数量 据此尽早补充 到位 并预留一定余量 五 轨道调整 一 根据调整量表 对计划调整地段在现场进行标示 严格按照确定的原则和顺序 对轨向 轨距 高低 水平进行调整 二 轨距 轨向调整 轨道平面调整 区间轨道通过更换轨距块来实现 车站道岔 通过更换偏心锥来实现 轨距调整 1 根据设计要求 300 1 扣件系统的轨距调整范围为 16mm 2 轨距调节是通过更换不同宽度的轨距挡板 实现 8mm 范围内的横向调节 每步调 节 1 0mm 调节轨距的轨距挡板规格系列如下表 福斯罗扣件轨距调整表 左轨左轨右轨右轨 钢轨外侧钢轨外侧钢轨内侧钢轨内侧 轨距调整量轨距调整量 钢轨内侧钢轨内侧钢轨外侧钢轨外侧 Wftp 15a 8Wftp 15a 8 16Wftp 15a 8Wftp 15a 8 Wftp 15a 3Wftp 15a 3 6Wftp 15a 3Wftp 15a 3 Wftp 15a 3Wftp 15a 3 5Wftp 15a 2Wftp 15a 2 Wftp 15a 2Wftp 15a 2 4Wftp 15a 2Wftp 15a 2 Wftp 15a 2Wftp 15a 2 3Wftp 15a 1Wftp 15a 1 Wftp 15a 1Wftp 15a 1 2Wftp 15a 1Wftp 15a 1 Wftp 15a 1Wftp 15a 1 1Wftp 15aWftp 15a Wftp 15aWftp 15a1435 0Wftp 15aWftp 15a Wftp 15a 1Wftp 15a 1 1Wftp 15aWftp 15a Wftp 15a 1Wftp 15a 1 2Wftp 15a 1Wftp 15a 1 Wftp 15a 2Wftp 15a 2 3Wftp 15a 1Wftp 15a 1 Wftp 15a 2Wftp 15a 2 4Wftp 15a 2Wftp 15a 2 Wftp 15a 3Wftp 15a 3 5Wftp 15a 2Wftp 15a 2 Wftp 15a 3Wftp 15a 3 6Wftp 15a 3Wftp 15a 3 Wftp 15a 8Wftp 15a 8 16Wftp 15a 8Wftp 15a 8 154 三 高低 水平调整 轨面高程调整 区间轨道 车站道岔均通过更换轨底垫板来 实现 高程调整高程调整 1 1 根据设计要求 根据设计要求 300 1300 1 扣件系统的高程调整范围为 扣件系统的高程调整范围为 5656 4mm4mm 2 2 三种高度调整方式 分别通过嵌入塑料调整垫 三种高度调整方式 分别通过嵌入塑料调整垫 ZwZw 692692 轨垫和轨垫和 ApAp 2020 钢制调节钢制调节 板实现 板实现 1 1 利用轨垫调节 利用轨垫调节 4mm 4mm 至至 2mm 2mm 范围内的高度调节通过更换轨垫每步调节范围内的高度调节通过更换轨垫每步调节 1mm1mm 并根 并根 据高度调节量选择正确的轨枕螺栓 据高度调节量选择正确的轨枕螺栓 高度调程和 Zw 轨垫组合表 高度调程塑料调整垫钢制调节板Zw 轨垫轨枕螺栓 单位 mm 组合型号 AP20 x 1 r 厚度 6 或 10mm 组合型号 AP20s 厚度 20mm 组合型号 zw692 x 厚度 20mm 组合型号 Ss36 长度 230 280mm 2 1 1 8mm 1 7mm 2 230mm 2 230mm 0 标准设计 1 6mm2 230mm 1 2 3 4 1 5mm 1 4mm 1 3mm 1 2mm 2 230mm 2 230mm 2 230mm 2 230mm 2 通过嵌入 Ap 20 塑料调整垫和 Zw 692 轨垫实现 3mm 至 28mm 范围内的高度调 155 节 并根据高度调节量选择正确的轨枕螺栓 高度调程和塑料调整垫 Zw 轨垫及轨道板螺栓组合表 高度调程塑料调整垫钢制调节板Zw 轨垫轨枕螺栓 单位 mm 组合型号 AP20 x 1 r 厚度 6 或 10mm 组合型号 AP20s 厚度 20mm 组合型号 zw692 x 厚度 2 8mm 组合型号 Ss36 长度 230 280mm 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 2 10mm 1 6mm 2 10mm 1 6mm 2 10mm 1 6mm 2 10mm 1 6mm 2 10mm 1 6mm 2 10mm 1 6mm 2 10mm 2 10mm 2 10mm 2 10mm 1 8mm 1 7mm 1 6mm 1 5mm 1 4mm 1 3mm 1 8mm 1 7mm 1 6mm 1 5mm 2 250mm 2 250mm 2 250mm 2 250mm 2 250mm 2 250mm 2 250mm 2 250mm 2 250mm 2 250mm 18 17 16 15 14 13 1 10mm 1 6mm 1 10mm 1 6mm 1 10mm 1 6mm 1 10mm 1 6mm 2 6mm 1 8mm 1 7mm 1 6mm 1 5mm 1 8mm 2 240mm 2 240mm 2 240mm 2 240mm 2 240mm 156 12 11 10 9 2 6mm 1 10mm 1 10mm 1 10mm 1 10mm 1 7mm 1 8mm 1 7mm 1 6mm 1 5mm 2 240mm 2 240mm 2 240mm 2 240mm 2 240mm 8 7 6 5 4 3 1 6mm 1 6mm 1 6mm 1 6mm 1 6mm 1 6mm 1 8mm 1 7mm 1 6mm 1 5mm 1 4mm 1 3mm 2 230mm 2 230mm 2 230mm 2 230mm 2 230mm 2 230mm 3 通过嵌入 Ap 20 塑料调整垫 钢制调节板和 Zw 692 轨垫实现 29mm 至 56mm 范 围内的高度调节 并根据高度调节量选择正确的轨枕螺栓 高度调程和塑料调整垫 钢制调节板 Zw 轨垫及轨道板螺栓组合表 高度调程塑料调整垫钢制调节板Zw 轨垫轨枕螺栓 单位 mm 组合型号 AP20 x 1 r 厚度 6 或 10mm 组合型号 AP20s 厚度 20mm 组合型号 zw692 x 厚度 2 8mm 组合型号 Ss36 长度 230 280mm 56 55 54 53 1 10mm 1 6mm 1 10mm 1 6mm 2 6mm 2 20mm 2 20mm 2 20mm 1 6mm 1 5mm 1 8mm 2 280mm 2 280mm 2 280mm 157 52 51 50 49 2 6mm 3 10mm 3 10mm 3 10mm 3 10mm 2 20mm 1 20mm 1 20mm 1 20mm 1 20mm 1 7mm 1 8mm 1 7mm 1 6mm 1 5mm 2 280mm 2 280mm 2 280mm 2 280mm 2 280mm 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 2 10mm 1 6mm 2 10mm 1 6mm 2 10mm 1 6mm 2 10mm 1 6mm 2 10mm 1 6mm 2 10mm 1 6mm 2 10mm 2 10mm 2 10mm 2 10mm 1 20mm 1 20mm 1 20mm 1 20mm 1 20mm 1 20mm 1 20mm 1 20mm 1 20mm 1 20mm 1 8mm 1 7mm 1 6mm 1 5mm 1 4mm 1 3mm 1 8mm 1 7mm 1 6mm 1 5mm 2 270mm 2 270mm 2 270mm 2 270mm 2 270mm 2 270mm 2 270mm 2 270mm 2 270mm 2 270mm 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 1 10mm 1 6mm 1 10mm 1 6mm 1 10mm 1 6mm 1 10mm 1 6mm 1 10mm 1 6mm 1 10mm 1 6mm 1 10mm 1 10mm 1 10mm 1 10mm 1 20mm 1 20mm 1 20mm 1 20mm 1 20mm 1 20mm 1 20mm 1 20mm 1 20mm 1 20mm 1 8mm 1 7mm 1 6mm 1 5mm 1 4mm 1 3mm 1 8mm 1 7mm 1 6mm 1 5mm 2 260mm 2 260mm 2 260mm 2 260mm 2 260mm 2 260mm 2 260mm 2 260mm 2 260mm 2 260mm 四 轨道调整过程中 连续松开扣件数量不应超过下表规定 五 调整完毕 全面拧紧扣件螺栓 达到设计标准 六 回收更换下来的调整件 按照规格型号分类存放 七 根据现场实际调整情况 形成 调整件使用情况详表 六 轨道复测 1 复测前 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 2 对调整区段采用轨道小车进行逐根轨枕连续测量 测量数据经监理确认后存档备查 158 3 复测数据不满足精度要求的地段应重新调整 4 形成最终的 轨道静态调整量表 和 调整件使用情况详表 经监理确认后存档备 查 第三节第三节 轨道动态调整轨道动态调整 一 调整步骤 分析检测资料 编制检查计划 现场检查 核实 制定调整方案 现场调整 复检 二 轨道检测资料分析 一 分析轨道检测报告 1 检测标准 正线采用 300km h V 350km h 动态管理标准进行检测 侧线采用 V 120km h 动态管理标准 轨道动态管理标准 159 V 120km hV 120km h300km h V 350km h300km h V 350km h 项项 目目 级级 级级 级级 级级 级级 级级 级级 级级 轨距 mm 8 6 12 8 20 10 24 12 4 3 6 4 7 5 8 6 水平 mm 81218225678 三角坑 基长 2 5m mm 81014164678 高低 mm 8122024581011 轨向 mm 波长 1 5 42m 81016204567 高低 mm 791215 轨向 mm 波长 1 5 70m 681012 车体垂向加速度 m s2 1 01 52 02 51 01 52 02 5 车体横向加速度 m s2 0 60 91 52 00 60 91 52 0 轨距变化率 基长 2 5m 2 02 5 曲率变化率 基长 18m 1 m m 10 6 5 06 5 横向加速度变化率 基长 18m m s3 1 03 0 注 高低和轨向偏差为计算零线到波峰的幅值 水平限值不包含曲线按规定设置的超高值及超高顺坡量 三角坑限值包含缓和曲线超高顺坡造成的扭曲量 车体垂向加速度采用 20Hz 低通滤波 车体横向加速度采用 10Hz 低通滤波 加速度等速检测速度应在 Vmax 10 范围内 避免出现连续多波不平顺和轨向 水平逆向复合不平顺 2 轨道检测报告 主要有 轨道 级 级超限报告表 公里小结报告表 区段总结 报告表 TQI 等 级超限地点表 160 公里小结报告表 TQI 指数 161 二 分析轨道检测波形图 重点做好以下分析 1 根据轨道 级 级超限报告表 在波形图中确定准确里程范围 用于现场查找和 检查核对 162 2 长波不平顺 含临界 级超限 3 波形突变点 含临界 级超限 连续小轨距 3 26mm 70M 左高低 7 42mm 163 4 连续多波不平顺 含临界 级超限 5 轨向 水平逆向复合不平顺 含临界 级超限 三 分析轨道动力学检测报告 1 检测和评价标准 左高低 3 98mm 连续多波不平顺 164 检测项目检测项目评价标准评价标准 轮轴横向力 kN 48 03 脱轨系数 Q P 0 80 轮轴减载率 P P0 80 双峰 横向平稳性优 2 5 良好 2 5 2 75 合格 2 75 3 0 垂向平稳性优 2 5 良好 2 5 2 75 合格 2 75 3 0 2 分析检测报告 重点分析力学指标超限处所分布情况 与轨道检测的不平顺信息之间是否存在相互关 系 与前阶段检测是否重复出现等 165 四 分析动态车载添乘仪报警数据 重点分析添乘仪报警数据 地点 峰值 类型 与轨道检测波形图中的不平顺信息之 间的相互关系 五 分析明显感觉晃车处所 重点分析明显感觉晃车处所与轨道检测波形图中的不平顺信息之间的相互关系 六 编制现场检查计划 根据以上综合分析 制定现场核对检查计划 三 现场核对检查 现场检查主要工具 轨道小车 轨距尺 弦线 1 米直钢尺 塞尺等 一 局部短波 波长 1 10m 不平顺的检查 1 检查项目 轨道检测报告中 级及以上偏差处所 波形图中的突变点 轨向和水平 复合不平顺 动力学检测报告中的减载率 脱轨系数 轨道横向力超标处所 2 检查工具 主要采用轨距尺 弦线 1 米直钢尺 塞尺等 3 检查范围 轨道缺陷里程前后各 50 米 必要时可适当扩大检查范围 4 首先必须对区段范围内的扣件 垫板进行全面检查 确认无异常再开始轨道几何尺 寸检查 1 轨向 用 10m 20m 弦线检查钢轨 逐根轨枕连续测量 2 轨距 用轨距尺检查 逐根轨枕连续测量 3 水平 用轨距尺检查 逐根轨枕连续测量 4 三角坑 基长 2 5m 根据水平测量值 每隔三根轨枕计算水平变化率 5 高低 用 10m 弦线检查 逐根轨枕连续测量 6 焊缝 用 1m 直钢尺检查 塞尺测量钢轨顶面 工作边和圆弧面 检查所有焊接 接头 7 减载率 重点检查焊缝平顺度 扣件 垫板状况 8 脱轨系数 重点检查扣件 垫板状况 多为扣件扣压力不足 吊板所致 9 轨道横向力 重点检查轨向 水平 多为轨向和水平的复合不平顺的叠加所致 可以结合波形图一并检查分析 同样还应重点检查扣件 垫板密贴状况 5 对静态检查数据应做好详细记录 格式详见附表 并认真分析 如确认已经找到真 实缺陷地点 则可以据此进行现场调整 否则 应继续扩大检查范围 继续检查 直至找 到为止 二 长波不平顺的检查 根据轨道检测报告和波形图分析的轨向 高低长波 波长 70m 不平顺 采用轨道小 车在波峰或波谷里程前后各 300m 范围内进行测量 166 三 连续短波不平顺的检查 根据轨道检测车波形图分析 轨向 高低存在的连续短波不平顺 波幅 1 5 4mm 波 长 6 9m 可以采用轨道小车测量 也可以采用人工拉弦线的方法进行测量 四 确定调整方案 1 短波不平顺的调整 根据现场检查 测量情况可以当即确定调整方案 形成调整量表 详见附件 2 长波不平顺的调整 根据轨道小车测量情况 对轨道超限指标进行调整 并对线型进行合理优化后形成调 整量计算表 其程序及要求等同于轨道静态调整 五 现场调整及复检 一 轨道动态调整标准 1 轨道动态检测无 级及以上偏差 2 轨道动力学检测无超标处所 3 轨道动态检测波形平顺 无突变 无周期性多波不平顺 4 TQI 值宜控制在 4 0 以内 二 根据调整量计算表 现场进行调整 调整方法 精度要求等同于上述轨道静态 调整 调整完毕 应对轨道几何尺寸 扣件 垫板状态进行全面复检 三 短波不平顺调整后仍然采用人工检查 检查范围为调整区段前后各延伸不少于 10m 并将检查情况做好详细记录 存档备查 四 长波不平顺调整后仍然采用轨道小车进行复检 复检数据由监理确认后存档备 查 五 监理单位应对轨道调整进行全过程监控 对复检情况进行现场核实后签认 凡 达不到规定要求的 应责成施工单位进行再次调整 六 形成最终的 轨道动态调整量表 和 调整件使用情况详表 经监理确认后存 档备查 六 安全管理 1 对全员进行安全培训和教育 使其准确理解 铁路局关于营业线路施工管理办法 的相关规定 2 严禁点外作业 严格执行 行车不施工 施工不行车 的规定 3 加强轨道调整后的复检 施工单位在开通线路之前 必须对轨道进行全面复检 并 经监理检查确认后方可办理手续 第四节第四节 影响轨道精调的主要因素和采取的主要措施影响轨道精调的主要因素和采取的主要措施 一 影响轨道精调的主要因素 一 无砟轨道施工过程控制不严 直接导致轨道精度不高 二 扣件 垫板缺陷 167 1 铺轨之前 扣件清理不彻底 2 扣件缺损 3 扣压力不足 4 安装不正确 5 不密贴 三 焊缝打磨精度不高 四 调整方法不当 五 轨道静态调整标准偏低 六 轨道检测资料分析不全面 现场查找不准确 二 提高轨道精度的主要措施 一 加强无砟轨道施工过程控制 严格按照工艺流程组织施工 确保无砟轨道施工 精度 无砟轨道施工精度是轨道精度的基础 源头 无砟轨道施工精度对后期的轨道精调 影响巨大 施工精度高 则精调工作量小 调整件用量少 容易获得较高轨道精度 反之 则精调工作量大 调整件用量多 难以达到较高轨道精度 所以 将无砟轨道施工精度严 格控制在允许范围内是科学的 合理的 更是必要的 二 加强对扣件的全过程管理 1 无砟轨道施工期间要加强对扣件的保护 避免污染 损坏 2 铺轨之前 土建单位必须对扣件进行全面 彻底清理 经监理检查验收后 方可进 行铺轨施工 3 无缝线路放散 锁定后 应将扣件作为主要项目严格按照规定标准进行验收 铺架 单位必须对不合格扣件及时处理 否则不得验交 4 轨道静态调整之前 精调单位还应对扣件状态进行全面检查 确认后方可进行测量 和调整 否则 测量的数据是不真实的 据此调整的精度是不可靠的 5 轨道调整后 精调单位必须对扣件状态进行复检 监理要予以确认 三 提高焊缝打磨精度 钢轨焊接后 铺架单位应及时对焊缝进行打磨 打磨精度 必须满足规定要求 无缝线路锁定后 铺架单位应组织对所有焊缝进行全面检查 不合接 头必须重新处理 打磨之前 必须对接头前后至少各 4 块垫板及扣件进行全面检查 必须 确认轨底胶垫无缺损 无杂物 无污染 且位置正确 扣件无缺损 位