浅谈无砟轨道精调的经验概述.pptx

浅谈无砟轨道精调的经验中建五局中建五局 王冬王冬1、轨道精调的基本概念、轨道精调的基本概念2、无砟轨道数据采集与调整、无砟轨道数据采集与调整3、无砟轨道精调的基本经验、无砟轨道精调的基本经验4、影响轨道精调的主要因素及措施、影响轨道精调的主要因素及措施5、结束语、结束语目录1轨道精调的基本概念轨道精调的基本概念1.1何谓轨道精调 轨道精调是根据轨道测量数据，对轨道几何形态进行精确调整，是控制无砟轨道精度的关键技术环节，轨道几何平顺状态直接关系到轨道能否满足高速行车的平稳性和舒适性问题。因而，务必精心作业、仔细调整，以期达到轨道高精度化标准。1.2构建无砟轨道的要素 构建无砟轨道的两个基本要素：线下工程基础稳固，轨道工程定位精确。（包括CP测量，底座，凸台定位，轨道板和轨道精调）这样才能保证轨道精度要求。1.3轨道几何形位目前，我们对高速铁路轨道仍然是实行轨向、高低、水平、轨距和扭曲等五种轨道几何形位平顺性的管理。现在我们调整的就是这五种几何形位及其变化率。1轨道精调的基本概念轨道精调的基本概念1.4何谓轨道精度（1）轨道精度分为绝对精度和相对精度。（2）绝对精度是指轨道实测中线、高程与设计理论值的偏差，偏差越小，精度越高。（3）相对精度是指轨向、高低、水平、轨距和扭曲等轨道几何形位的偏差及其变化率。主要是控制轨道高低、轨向的长、短波偏差，以及相邻扣件之间的轨距、水平、平面位置、轨面高程的偏差及其变化率。1.5长钢轨轨道的精调（通称轨道精调）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。轨道精调是通过更换扣件调整件的方法来实现，以相对精度为主，以轨道的高平顺性为核心，以期达到轨道几何形位的高精度化。轨道精调又可分为静态调整和动态调整。1）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，对轨道线形进行优化调整，合理控制相邻轨枕之间轨距、水平、高程、平面等变化率，使轨道静态精度满足高速行车条件。2）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。1轨道精调的基本概念轨道精调的基本概念2无砟轨道数据采集与调整无砟轨道数据采集与调整2.1 CP复测1）CP控制网复测前，应先检查原建网的CP控制点是否存在毁坏，对已毁坏的CP控制点进行恢复。2）CP平面网复测应联测原测相同的CP、CP 控制点（包括加密CP 控制点），当CP、CP 控制点破坏或不满足联测精度要求时，应采用稳定的CP点原测成果进行约束平差。3）CP平面网复测采用的网形和精度指标应与原测相同。CP点复测与原测成果的X、Y坐标较差应3mm，且相邻点的复测与原测坐标增量X、Y较差应2mm，采用原成果。较差超限时应分析判断超限原因，确认复测成果无误后，应对超限的CP点采用同精度内插方式更新成果。4）CP高程复测采用的网形和精度指标应与原测相同。CP点复测与原测成果的高程较差3mm,且相邻点的复测高差与原测高差较差2mm时，采用原测成果。较差超限时应分析判断超限原因，确认复测成果无误后，应对超限的CP点采用同级扩展方式更新成果。2.2 轨道静态精调施工工艺及流程轨道静态精调施工工艺及流程B B测量数据评估测量数据评估现场调整现场调整施工准备施工准备调整并固定钢轨轨距和水平（超高）调整并固定钢轨轨距和水平（超高）A A测量数据评估测量数据评估轨道线型复测（轨检小车）轨道线型复测（轨检小车）静态调整结束静态调整结束用扣件固定基准轨轨用扣件固定基准轨轨向和另一轨的高程向和另一轨的高程调整基准轨的轨向调整基准轨的轨向和另一轨的高程和另一轨的高程铺轨、焊接、锁定铺轨、焊接、锁定钢轨平顺度检测和局部调整钢轨平顺度检测和局部调整使用调高垫板将钢轨高程调整到位使用调高垫板将钢轨高程调整到位A A调整量计算调整量计算轨道线型复测（轨检小车）轨道线型复测（轨检小车）不合格不合格合格合格2无砟轨道数据采集与调整无砟轨道数据采集与调整2.3 施工准备施工准备2.3.1 全站仪、轨距尺和精调设备在使用前必须进行检校，规范测量操作（特别是棱镜安装），否则采集数据不准，给后续施工带来困难。2.3.2 组建精调队伍，开展技术培训，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。2.3.3 准备调整件。2.3.4 检查钢轨扣件的安装状态及完好性，纠正安装不正确的扣件，更换或补充缺损件。2无砟轨道数据采集与调整无砟轨道数据采集与调整2无砟轨道数据采集与调整无砟轨道数据采集与调整2.3.5 数据采集前必须先用内燃螺栓扳手完成对钢轨扣件的复紧，保证测量数据真实。2.3.6 对精调线路每块轨道板进行编号，标注线路里程百米点、曲线起讫点（ZH、HY、YH、HZ）及曲线要素、超高值。2.3.7 钢轨硬弯、变形、焊缝尺寸超标、附着污染物等应在精调准备工作中予以消除。2无砟轨道数据采集与调整无砟轨道数据采集与调整2.4 轨道数据采集轨道数据采集2.4.1 将CP控制网成果及无砟轨道线型数据输入轨检小车系统软件。2无砟轨道数据采集与调整无砟轨道数据采集与调整2.4.2 为保证外业数据的真实可靠，轨检小车外业采集数据应在阴天或夜间进行。作业环境温度在-10+40，风速3级的环境内作业。采集方法对应承轨台位置，采用“隔一测一”的方法，对钢轨进行测量，一次设站测量长度不宜超过80m，连续测量不小于300m，前后两次测量的搭接区不少于5个测点，搭接偏差不超过2 mm。2无砟轨道数据采集与调整无砟轨道数据采集与调整2.5 测量数据评估及调整量计算测量数据评估及调整量计算2.5.1 将外业采集数据导入长轨精调软件，根据“先轨向、后轨距”，“先高低、后水平”，“先整体、后局部”的原则进行调整。2无砟轨道数据采集与调整无砟轨道数据采集与调整原始高程数据原始高程数据调整后高程数据调整后高程数据原始平面数据原始平面数据调整后的平面数据调整后的平面数据2无砟轨道数据采集与调整无砟轨道数据采集与调整 平面位置：实际位置位于设计位置右侧时，偏差为正，调整量为负。轨面高程：实际位置位于设计位置上方时，偏差为正，调整量为负。2无砟轨道数据采集与调整无砟轨道数据采集与调整2.6 现场调整现场调整 现场调整对照调整量表，按“先轨向，后轨距；先高低，后水平”的原则进行精调施工。每个作业面为提高工作效率宜分为两个调整小组，一组高程，一组轨向。2无砟轨道数据采集与调整无砟轨道数据采集与调整2.6.1 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（调整量）。标示要有专人复核，字体要规范，不能潦草。2.6.2 根据现场的标示，把调整垫片准确无误的摆放在轨枕台的两侧。调整垫片摆放要有专人，摆放要整齐，以便于更换。2无砟轨道数据采集与调整无砟轨道数据采集与调整2.6.3 钢轨高低位置调整范围-4+26mm，施工调整范围-4 +6mm，可按下表选用所需厚度的绝缘缓冲垫板和调高垫板进行调整。较高低位置较高低位置调整量调整量(mm)(mm)绝缘缓冲绝缘缓冲垫板厚度垫板厚度(mm)(mm)轨下调高轨下调高垫板厚度垫板厚度(mm)(mm)铁垫板下调高铁垫板下调高垫板厚度垫板厚度(mm)(mm)-4200-3210-2220-12300600+1+76+1+70+8608+9+156+1+78+166028+17+266+1+1028注：当调高垫板需0.5mm级别时，可紧贴铁垫板承轨面加垫0.5mm厚的轨下垫板。2无砟轨道数据采集与调整无砟轨道数据采集与调整2.6.4 高程调整，不能两根钢轨同时松开，应先固定一根钢轨作为参照，松开另外一根。每次松开扣件数量不得连续超过10个扣件。松开扣件之前应先用电子道尺检查轨距、水平相对关系并记录读数确定调整后的数据，用以检查调整是否到位。2无砟轨道数据采集与调整无砟轨道数据采集与调整钢轨高低位置正调整时，采用轨下调高垫板进行，应先松开弹条，取出绝缘块，提升钢轨，在轨下垫板和铁垫板之间垫入所需厚度的轨下调高垫板。轨下调高垫板的总厚度不能超过10mm，数量不得超过2块，并应把最薄的垫板放置在下面，以防轨下调高垫板窜出（当调高量需要0.5mm级别时，可贴近铁垫板承轨台面加垫0.5mm厚轨下调高垫板，数量可为3块）。2无砟轨道数据采集与调整无砟轨道数据采集与调整钢轨高低位置负调整时，应先卸下锚固螺栓，并提升钢轨，将铁垫板下6mm厚绝缘缓冲垫板更换为2mm厚的绝缘缓冲垫板钢轨复位后检查轨距和轨向。然后根据调整量，在轨下垫板和铁垫板之间垫入所需厚度的轨下调高垫板。2无砟轨道数据采集与调整无砟轨道数据采集与调整2.7 轨向调整松开扣件之前应先用电子道尺检查轨距相对关系并记录读数，确定调整后的数据，用以检查调整是否到位。然后松开锚固螺栓，横向移动铁垫板予以调整，使轨向达到要求。当铁垫板横向移动受到平垫块卡阻时应将平垫块掉头使用。基准轨调完之后，根据电子道尺或轨检小车数据用相同的方法调整另外一根钢轨的水平及轨距。2无砟轨道数据采集与调整无砟轨道数据采集与调整把换下来的标准件分类整理，收工时再带出线外，分类放在指定的位置，做到工完场清。2无砟轨道数据采集与调整无砟轨道数据采集与调整2.8 轨道复测2.8.1 复测前准备对第一次调整记录整理，以便复测时复核。对调整区段的扣件、垫板进行全面检查，确认安装正确，扣压力达到标准。2.8.2 测量 复测的外业采集和第一次测量方法一样，采用轨检小车进行。2无砟轨道数据采集与调整无砟轨道数据采集与调整2.8.3 数据分析、二次调整 对相同区段两次测量数据，进行分析对比，不满足要求的地段重新调整。通常无砟轨道的调整工作量与轨道板铺设精度与扣件安装精度有关，如安装精度高，调整工作重复34次可达到要求，每次的调整量会越来越少。2无砟轨道数据采集与调整无砟轨道数据采集与调整3无砟轨道精调的基本经验无砟轨道精调的基本经验3.1轨道精调作业流程轨道几何状态静态调整轨道静态调整量计算（模拟）轨道静态测量轨道精调作业准备CPIII复测轨道静态复测是否提交轨道几何状态动态调整资料现场核对检查调整轨道动态检测标准识别轨道动态检测轨道动态复测（检测）是否提交轨道几何状态静态调整资料图3.3.1 轨道精调作业流程3无砟轨道精调的基本经验无砟轨道精调的基本经验3.2 轨道几何状态静态调整（1）轨道测量要求1）采用全站仪通过线路两侧的4对（8个）CPIII控制点进行自由设站，困难情况下，设站所用控制点不应少于6个。自由设站应符合现行高速铁路无砟轨道施工测量暂行标准的规定。2）全站仪设站的位置应靠近线路中线，设站位置首先要考虑目标距离，其次是与近处控制点之间的距离，一般应不小于15m。3）全站仪设站完成后需测量设站所用的一个控制点对全站仪的设站进行检核，一般偏差在1mm以内。4）换站后，应首先对上站调整到位的最后8个承轨槽进行复测，同一点位的横向和高程的相对偏差均不应超过2 mm。如果复测超限，应重新设站后再次复测。5）全站仪与轨道小车的观测距离宜为5m80m。6）采用轨道小车对轨道进行逐根轨枕连续测量。轨道小车应由远及近靠近全站仪方向进行测量。当轨道平顺性较好的时候，可将测量步长放宽到23个扣件间距，中间扣件采用内插的方式取值。7）区间轨道应连续测量，分次测量时，两次测量搭接长度不应少于20m。3无砟轨道精调的基本经验无砟轨道精调的基本经验（2）轨道静态调整 无砟轨道静态平顺度允许偏差应符合表3.2.1的规定。序号项目容许偏差备注1轨 距1mm相对于标准轨距1435mm1/1500变化率2轨 向2mm弦长10m2mm/测点间距8a（m）10mm/测点间距 240a（m）弦长48a（m）弦长480a（m）3高 低2mm弦长10m2mm/测点间距8a（m）10mm/测点间距240a（m）弦长48a（m）弦长480a（m）4水 平2mm不包含曲线、缓和曲线上的超高值5扭曲（基长3m）2mm包含缓和曲线上由于超高顺坡所造成的扭曲量。6与设计高程偏差10mm距水准点20m测量，测点间距5m，相邻测点的差值5mm；站台处的轨道标高不应低于设计值。7与设计中线偏差10mm3无砟轨道精调的基本经验无砟轨道精调的基本经验（3）轨道几何状态静态调整作业要点1）钢轨精调作业应先确定基准轨。曲线地段以外轨为基准轨，直线地段同前方曲线的基准轨。2）钢轨精调时，宜先调基准轨的轨向和另一轨的高低，再调两轨的轨距和水平。3）现场根据调整量表，对计划调整地段进行标识，严格按照确定的原则和顺序进行轨向、轨距，高低、水平的调整。4）轨距、轨向调整（轨道平面调整），型板通过调整铁垫板位置来实现。5）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。6）对调整完毕的区段，用轨道小车进行检核测量，并对超限尺寸进行反复调整，直到确认轨道状态符合标准要求。（4）轨道静态复测对调整完毕的区段，用轨道小车进行检核测量，直到确认轨道状态符合标准要求，并按相关规定提交检测成果资料。3无砟轨道精调的基本经验无砟轨道精调的基本经验3.3 轨道几何状态动态调整轨道几何状态动态检测车：轨道检测车和动车组高速综合检测列车（1）轨道动态检测标准线路速度等级200、250km/h300、350km/h级别级级级级轨距（mm）+4-2+4-3+3-2+4-3水平（mm）4535基长2.5m三角坑（mm）4434高低（mm）4535轨向（mm）4535车体垂向加速度（m/s2）1.01.0车体横向加速度（m/s2）0.60.6*基长18m的曲率变化率（1/m210-6）1.21.0*基长18m的车体横向加速度变化率（m/s3）0.80.8*基长2.5m的轨距变化率（）0.81.00.81.0表3.3.1 轨道状态幅值评价允许偏差管理值3无砟轨道精调的基本经验无砟轨道精调的基本经验表3.3.2 动力学运行安全性（稳定性）指标评判标准项 目标 准脱轨系数Q/PQ/P0.80轮重减载率/P均准静态/P0.65动态/P均0.80轮轴横向力H（kN）H10+P0/3构架横向加速度采用10Hz滤波处理，峰值连续振动6次以上大于等于10m/s2为不合格注：表中Q：轮轨横向力；P：轮轨垂向力；P均：平均静轮重；P0：静轴重；：轮轨垂向力相对平均静轮重减载量；H：轮轴横向力。3无砟轨道精调的基本经验无砟轨道精调的基本经验（2）现场核对检查调整进入联调联试后我们的调整方案将根据轨检资料和动检资料来制定。主要步骤可分为：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。检测报告中的超限等级主要分为级级，其中级最为严重。所以我们在制定方案时应重点考虑优先消除级和级点。然后消除完级点，之后消除级点，在逐级提速的过程中，级点可向级点转换。因此，级也应尽量消除。动态检测结束时，不应出现动力学超标。3无砟轨道精调的基本经验无砟轨道精调的基本经验3.4 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。3.4.1、局部短波（波长110m）不平顺的检查检查项目：轨道检测报告中级及以上偏差位置，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。检查工具：主要采用轨距尺、弦线、1米直钢尺、塞尺等。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。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。轨向：用10m、20m弦线检查钢轨，逐根轨枕连续测量；轨距：用轨距尺检查，逐根轨枕连续测量；水平：用轨距尺检查，逐根轨枕连续测量；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；高低：用10m弦线检查，逐根轨枕连续测量；减载率：重点检查焊缝平顺度，扣件、垫板状况；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；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。3无砟轨道精调的基本经验无砟轨道精调的基本经验对静态检查数据应做好详细记录，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。3.4.2、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。3.4.3、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1.54mm，波长69m），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。3无砟轨道精调的基本经验无砟轨道精调的基本经验3.5 确定调整方案3.5.1、短波不平顺的调整方案根据现场检查、测量情况可以当即确定调整方案，形成调整量表。3.5.2、长波不平顺的调整方案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。3.6 现场调整及复检根据调整量计算表，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、调整完毕，应对轨道几何尺寸，扣件、垫板状态进行全面复检。垫板状态进行全面复检。4、影响轨道精调的主要因素及措施、影响轨道精调的主要因素及措施4.1、影响轨道精调的主要因素1）无砟轨道施工过程控制不严，直接导致轨道精度不高。（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。2）焊缝打磨精度不高。3）调整方法不当。应按照确定的精调工艺进行轨道调整，避免反复调整。4、影响轨道精调的主要因素及措施、影响轨道精调的主要因素及措施4.2、提高轨道精调主要措施1）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。2）加强对扣件的全过程管理。无砟轨道施工期间要加强对扣件的保护，避免污染、损坏；铺轨之前，土建单位必须对扣件进行全面、彻底清理，方可进行铺轨施工；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；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。轨道调整后，精调单位必须对扣件状态进行复检。4、影响轨道精调的主要因素及措施、影响轨道精调的主要因素及措施3）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，位置正确，扣压力达到设计标准。4）应按照确定的精调工艺进行轨道调整，避免反复调整。5）轨道静态调整精度应全面满足规定要求，以高精度的静态轨道几何形位，保证动态行车的平稳性和舒适度。5 结束语结束语中建五局在轨道精调工作上受到上级主管单位的肯定，有四个重要因素：一是离不开哈大客运专线有限公司，沈阳铁路局对我们工作的严格要求。特别是在联调联试期间，沈阳铁路局现场监控人员对我们的严格要求，并在技术上给予毫无保留的支持，经验上交流。二是项目部领导高度重视轨道精调工作。项目部领导要求我们测量部务必在联调联试前对轨道进行最后一遍的调整。三是离不开项目领导的支持与信任，首先是给予了充足的测量人员，直接找公司人力资源部请求人员调配；其次是信任和信心，放心大胆的发挥我们的才能并相信我们一定能做好。四是离不开同事的辛勤工作，尽心尽职。