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铁路有砟轨道精调施工技术探讨

发表时间：2020/12/23

来源：《工程管理前沿》2020年27期

作者：伍贤维

[导读]

目前国内大部分客货共线铁路、城际铁路和市域铁路多数设计为有砟轨道，之前所有关于轨道精调整理方面的文献，多数是论述无砟轨道精调整理技术，对有砟轨道的精调整理技术进行总结的少之又少。

伍贤维

中电建成都建设投资有限公司 四川省成都市 610000

前言：目前国内大部分客货共线铁路、城际铁路和市域铁路多数设计为有砟轨道，之前所有关于轨道精调整理方面的文献，多数是论述无砟轨道精调整理技术，对有砟轨道的精调整理技术进行总结的少之又少。有鉴于此，凭借参建多条铁路轨道施工的经历，我在工作中总结出了一套有砟轨道铺砟整道及轨道精调整理的施工艺流程。经6年平稳运营实践验证，用该工艺精调出的有砟轨道能够确保轨道工程经济合理、安全稳定，现就做一叙述,以期作为今后类似工程的借鉴。

1、轨道精调方案

轨道精调是通过精测与精调使钢轨尽量接近到轨道设计的几何线型，为列车的行使提供高平顺的踏面，以满足动车组安全、平稳、舒适的高速运行要求。轨道精调分为静态调整和动态调整两个阶段。

首先，对全线的CPⅢ成果进行复测并出具成果报告。其次，线路分层上砟起道，三捣两稳，达到初期稳定状态。然后进行精调整道，利用CPⅢ网及测量小车提供起拨道量，四捣一稳，达到验收条件。最后，根据轨道动态检测情况，有针对性的进行处理消缺。

2、线路静态调整

铺轨完成后采用风动卸砟车卸砟，人工整道、回填后，经机械化整道作业车（DC08-32捣固车）分层上砟整道作业，人工调整检测几何尺寸，测得数据对线路进行评估，直到线路满足初级稳定状态验标要求。

机养整道作业，分为初期整道作业和精调整道作业两部分。有砟高速铁路，由于列车通过速度较高，对线路的横向及纵向阻力要求较高，在精调前均需要利用稳定车对线路进行重稳。

静态调整采用测量小车对轨道进行静态测量，根据测量数据对轨道的几何尺寸进行全面、系统的优化调整，合理控制轨距、水平、轨向、高低等变化率，使轨道静态几何尺寸满足规范要求，达到高速轨检车和动检车运行的条件。

2.1线路精调作业流程

施工准备→基桩测设（移至路基外）→测量起、拨道量→K车补碴→人工处理荒道、回填道碴→人工配合小型机械起道捣固→捣固车起拨道（3遍）→稳定车稳定→达到初期稳定状态→K车补碴→测量小车提供起拨道量→捣固车精捣作业（4遍）→验收线路

2.2操作要点

(1)初期整道

①初期整道作业是由项目部复测组提供资料(缓和曲线10m,圆曲线20m，直线50m一个起拨道量)，起道量测量人员用镜子拉长平，曲线拨道量人工5m进行加密。第一遍作业起道量预留120mm,第二遍起道量预留100mm,第三遍起道量预留80mm,即三捣两稳后起道量预留80mm,给精整道预留作业空间。（每遍作业时起道量大于等于50mm地段,进行双捣作业，起道量50mm以下时，选择单捣作业）。直线地段对激光时，激光发射的距离以原整道单位提供的拨道量为准，一般情况下为300m，按线路拨道量的大小及方向进行对位，禁止目视激光或在激光中穿束。

②三捣两稳后轨道静态几何满足以下要求：

表6.4.2 轨道初期稳定状态质量要求

(2)精调作业

①在对线路实施精调之前采用稳定车进行1遍稳定密实，减少精调后的线路变化。

②起拨道量输入精度控制在0.2mm以内。

③精调线路均采用双捣作业，速度控制在350m/h以内。

④一次起道量小于等于30mm，一次拨道量小于等于10mm，作业轨温不得超过实际锁定轨温的±20℃。一次起道量在31～50mm,一次拨道量在11～20mm时，作业轨温不得超过实际锁定轨温±15℃。

⑤精调整道作业是利用CPⅢ测量提供资料(缓和曲线、圆曲线、直线均5m一个起、拨道量)。第一遍作业起道量预留60mm,第二遍起道量预留50mm,第三遍起道量预留30mm，第四遍起道量预留10mm。（每遍作业均采用双捣作业）。直线地段对激光，激光发射的距离，一般情况下为100～200m，按线路拨道量的大小及线间距中桩偏差进行对位，禁止目视激光或在激光中穿束。

⑥轨道精调整理前，应对全线轨道控制网CPⅢ进行复测，并对线路进行全面检查测量，主要检查线路的平纵断面、轨距、水平、高低、方向、钢轨硬弯和钢轨焊缝平直度等，并汇总检测资料，为制定线路精调计划提供依据。

⑦作业时根据CPIII测取的5m测点数据进行起、拨。直线地段采用200m激光校直线路，并对资料与激光接收的数据进行比较，两者误差控制在3mm以内，发现超出标准立即停车进行检查分析。车后检测人员用电子道尺进行水平和超高检测，水平误差控制在1mm内，每作业10-20米向捣固车一号位反馈线路水平状况，以保证线路水平的匀称度。

⑧双线地段，直线采用100米激光校直线路，拨道量由分析资料结合线间距给定，这样既保证了线间距又保证了两线的中桩在误差范围内。曲线上每5m测线间距然后再根据拨道量采取“取中”的办法给出一个相对准确的拨道量。缓和曲线的超高计算精确到0.1mm，并采用电子轨道尺（精度为0.05mm）检测每隔5米缓和曲线超高，精度控制在（+0.5 — +1.5）。车后安排专职检测和记录人员，每作业5-10米向捣固车一号位反馈线路超高偏差状况，以保证线路水平的匀称度。

3 、道岔静态调整

铺设道岔后采用风动卸砟车卸砟，人工整道、回填后，经机械化整道作业车（CDC08-475道岔捣固车）分层上砟整道作业，人工调整道岔，检测几何尺寸，测得数据对道岔进行评估，直到线路满足初级稳定状态验标要求。

道岔焊接后采用大型养路机械进行道岔精细整道作业。

3.1施工工艺流程

3.1.1道岔直股作业流程

施工准备→道岔基桩测设（移至路基外）→测量起、拨道量→K车补碴→人工处理荒道、回填道碴→人工配合小型机械起道捣固→道岔车起拨道（2遍）→达到初期稳定状态→K车补碴→测量小车提供起拨道量→道岔车精捣作业（3遍）→人工调整道岔→验收道岔

3.1.2曲股作业流程

施工准备→测量起、拨道量→K车补碴→人工处理荒道、回填道碴→道岔车关闭拨道系统→道岔车起道、捣固（2遍）→达到初期稳定状态→K车补碴→测量小车提供起拨道量→道岔车精捣作业（3遍）→人工调整道岔→验收道岔

3.2操作要点

3.1.3操作要点

(1)道岔捣固车作业前，采用全站仪测设线路的中线桩，并把中线点外移到线路的外侧，完成平面测量后，算出相应里程的拨道量。道岔和线路高低测量以CPⅢ控制点为基准点，测设标准为每5m提供一个起道量，道岔曲股捣固作业时只提供起道量，每5m提供起道量数据。（曲股关闭拨道系统，只起道和捣固）。

(2)道岔捣固车作业前道岔及线路应及时进行初步整道，保证行车安全，补砟应均匀充足，拆除影响道岔作业的铁路设施，方正轨枕、更换失效轨枕，补齐、上紧扣件，作业前拆除转辙机，开通作业方向，给道岔加上钩锁器，人工应清除道岔曲股长枕与普通枕以及岔后短枕之间的道砟，避免拨道误差和引起临线方向变动。

(3)道岔车直股分层上砟整道，起拨道、捣固作业轨温应在道岔铺设轨温-20℃～+15℃范围内进行，第一、二遍起道量不宜大于50mm，一次拨道量不应大于30mm，枕下道砟厚度不足150mm时，不得进行捣固作业。

(4)道岔车曲股分层上砟整道时要关闭道岔车拨道系统，曲股只起道和捣固，作业轨温、起拨道量大小与直股作业规定相同。

道岔经二遍起道作业后达到初期稳定状态，道床断面基本符合设计要求，轨枕盒内道砟饱满、枕底满铺，轨面标高比设计低50mm，轨道静态几何尺寸满足以下表3-1的要求。（导曲线不得有反超高）

表3.1.3-1轨道静态几何尺寸允许偏差（静态）

(5)道岔精调通常分三遍进行大机精细整道。每遍起道量不宜大于15mm，拨道量不宜大于10mm,宜采用双捣，夹持时间设置在0.45s及以上，道岔起终点与线路重合地段采用搭接法作业。最终轨道精调整理应依据CPⅢ轨道控制网，采用轨道几何状态测量仪检测系统检测，通过扣件系统进行精细调整。

(6)竣工验收

道岔经过三遍精细整理后，应达到验收要求。

4、线路动态调整

轨道动态精调是根据对轨检车和动检车的检测数据进行分析，找出轨道局部出现的问题，再一次采用静态调整的方法对轨道的几何尺寸进行调整，使轨道线型进一步的完善和优化，从而进一步提高列车在高速运行时的安全性、平顺性和舒适性，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行车条件。

目前，高速铁路轨道动态检查以综合检测车(动检车)、轨检车、车载仪及便携式添乘仪等检测设备为主，使用轨距尺和轨道几何状态测量仪配合检测。

4.1线路动态调整基本工艺流程

线路静态调整达标→人员培训→调整扣件备存→动态检测→检测数据分析→现场核查→数据再次分析→出具精调方案→现场调整（大机捣固）→现场复测→轨道动态复检→交付设备管理单位

4.2轨道检测车动态检测资料分析

动态检测资料分析主要包括：①轨道检测报告分析：检测报告包括有超限地点表、公里小结报告表、TQI指数等。②轨道检测波形图分析：根据轨道Ⅰ级～Ⅳ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。③轨道动力学检测报告分析：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。④动态车载添乘仪报警数据分析：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。⑤明显感觉晃车处所分析：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。

4.4现场复查

综合汇总各种检测报表，对轨道检测报告中Ⅰ～Ⅳ级偏差、轨道检测波形图中突变点、动力学检测指标超限点、动车添乘明显晃车处所等进行检查，并与静态复测资料进行分析，现场分析确定缺陷类型，主要包括三种类型，即局部不平顺、区间整体不平顺、动力学指标超限。

局部不平顺：采用轨距尺、弦线、1米直钢尺、塞尺等工具进行检查，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。

区间整体不平顺：采用轨道几何状态测量仪对轨道状态进行全面、系统测量，根据测量数据，对轨道精度和线形进行综合分析评价，确定需要调整的区段，用软件进行调整量模拟试算，并对轨道线形进行优化，形成调整量表，现场进行调整。

动力学指标超限：包括减载率、横向力、脱轨系数、横向平稳性、垂向平稳性等指标，主要原因是轨面高低短波不平顺、轨向连续多波不平顺、轨向与水平的复合不平顺、轮轨横向力或减载率偏大、连续小轨向、连续小高低等原因造成的，现场核查时应重点检查焊缝、扣件状况，轨向、水平偏差及两者复合不平顺，扣件扣压力、空吊板等等方面。

4.5精调与复验

4.5.1确定调整方案

轨道局部不平顺，根据现场检查、测量情况可以当即确定精调方案，形成精调量表。

轨道区段整体不平顺，根据轨道几何状态测量仪测量结果，按照静态精调的程序和要求，对线型进行合理优化后形成精调量计算表。

4.5.2现场精调及复检

根据精调量计算表，现场进行精调，如消缺数量较少且调整量较小，可采用人工配合小型机械的方法进行消缺处理。如需要消缺的距离较长、调整量较大，则需要采用大机作业，其精调方法、精度要求与静态调整作业要求相同。并同步完成轨道几何尺寸、扣件、垫板状态的全面复检。

4.6动态测量数据分析及精调模拟分析

通过动态检测资料、轨道测量数据和内业分析作业，采用科学的分析调整方法，在波形趋势平顺的前提下，消除超限处所，满足轨道几何尺寸要求。轨道动态现场调整方案有两种，一种是简单调整，即利用轨距尺(0级)、弦线、塞尺、钢板尺等；一种是轨检车进行调整。

在进行轨道动态调整时，根据超限点位类型，如超限点位单点超限或者超限范围小于100米的区段，建议现场查找点位和调整时使用相应的简易检测工具(如轨距尺、弦线等)，对于大于100米以上的超限区段，进行现场查找点位和调整时建议使用轨道几何状态测量仪。

4.6.1动态数据分析

依据动检车给出的超限里程报表进行分析，确定病害的种类、峰值、延长米、超限等级以及范围（里程），结合现场实际作业情况，将超限处所制作成技术交底格式下发作业队进行现场调整施工。

4.6.2准确判断病害位置

轨道动检车检测线路时，要对波形图中的病害里程与现场里程进行校对，确定病害在现场的实际里程。校对方法采用波形图中一些特定的标识标记，如直缓或缓圆点，道岔或道口，路桥结合部等结合线路台帐进行校对，确定误差距离，标定病害在现场的实际里程。

根据病害里程偏差值，在图中找到相应病害点，检查其超限种类、峰值、等级是否与报表中相同。确认后，计算该病害点的实际段落里程，以指导现场调整施工。

4.6.3动态调整模拟分析及调整方法

在进行动态模拟分析时，应注意将报表和图形相结合确定病害点位位置（确定列车与轨道的相对关系），确保现场调整施工正确无误。

(1)高低超限

如图4.6.3-1中所示，K296+438点位处即为高低超限点位，“-”值说明该点相对于前后监测点偏低，调整时应将该点高程抬高，参考图中及报表中的峰值，现场检测确定其调整量。

图4.6.3-1 高低超限

现场调整方案如下：在此点向前后各50米范围内使用弦线进行测量钢轨高低检查确定超限点位位置，结合动检车运行方向确定基准股，利用弦线尺及钢板尺对需要调整的段落高低进行测量并作出标示，根据现场测量标示数据及波形图分析数据对比情况进行调整。

(2)轨向超限

如图4.6.3-2中所示，K305+147处点位即为轨向超限，“+”值说明该点相对于列车行进方向向左偏，调整时应将该点沿行车方向向右调整，参考图中及报表中的峰值，现场检测，确定其调整量。

图4.6.3-2 轨向超限

现场调整方案如下：结合动检车运行方向确定基准股，利用弦线尺及板尺对超限点位K305+147前后各50米范围内的钢轨轨向进行测量并作出标示，根据现场测量标示数据及波形图分析数据对比情况通过更换轨距挡板或拨道作业等方式进行调整。

(3)轨距超限

如图4.6.3-3中所示，K305+145处点位为轨距超限，即大轨距。图中“+”值是指大于标准轨距1435mmm。参考图中及报表中的峰值，现场检测，确定其调整量，其次使用电子道尺现场检测定位（也可在图中进行分析确定，现场复核），对病害点进行调整。

图4.6.3-3 轨距超限

现场调整方案如下：根据现场测量标示数据及波形图分析数据对比情况利用更换轨距挡板进行调整；

(4)水平超限

如图4.6.3-4中所示，K305+149处点位为水平超限。图中“＋”值是指左股高，右股底。结合图形及报表中的峰值，现场检测，确定其调整量，其次使用轨距尺检测定位（也可在图中进行分析确定，现场复核），对病害点进行调整。

图4.6.3-4 水平超限

现场调整方案如下：结合动检车运行方向确定基准股，利用电子道尺在超限点位K305+149前后各50米范围内对钢轨的水平进行测量并作出标识，根据现场测量标识数据及波形图分析数据对比情况通过顺坡起道进行调整。

(5)三角坑超限（与轨距变化率的检测与调整原理类似）

如图4.6.3-5中所示，该点为三角坑超限。图中“-”值代表病害点的水平小于后方检测点的水平值。结合图形及报表中的峰值，现场检测，确定其调整量。其次使用弦线、塞尺及钢板尺现场检测定位（也可在图中进行分析确定，现场复核），对病害点进行调整。若在缓和曲线段建议最好使用轨道几何状态测量仪检测。

图4.6.3-5 三角坑超限

现场调整方案如下：结合动检车运行方向确定基准股，利用电子道尺、弦线等对超限点位K328+951前后各50米范围内的钢轨水平、高低等进行测量并作出标示，根据现场测量标示数据及波形图分析数据对比情况利用起道作业进行调整。

5、总结

该成果的研究与应用，确保了高速铁路有砟轨道线路精调施工质量，提高了作业效率，具有较强的实用性和可操作性，创造了良好的社会经济效益，由此工程发展和成熟起来的《高速铁有砟轨道线路精调综合技术研究》这一研究成果，能进一步发展了我国高速铁路有砟轨道线路精调施工技术的内容和领域，能对我国高速铁路有砟轨道线路精调施工技术发展起到了积极的推动作用，具有广泛的推广应用价值。

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