鐵路工程無砟軌道施工測量技術(shù)分析論文

1、鐵路工程無砟軌道施工測量技術(shù)分析論文鐵路工程無砟軌道施工測量技術(shù)分析論文摘要：無砟軌道在平順性以及線路中心線幾何線性的準(zhǔn)確性方面具有較高的要求，而且無砟軌道的敷設(shè)工藝較為復(fù)雜，必須要將誤差控制在毫米級以內(nèi)，但想要對無砟軌道施工的各項要求進(jìn)行有效的滿足，需要對相關(guān)測量技術(shù)進(jìn)行有效的落實，并做好精度控制工作。只有如此，才能使無砟軌道施工質(zhì)量得到保證，不僅能夠提升工程的使用壽命，還能對鐵路工程建設(shè)事業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生一定的推動作用。因此，本文針對鐵路工程當(dāng)中的無砟軌道施工測量技術(shù)及精度控制進(jìn)行討論，對相關(guān)測量技術(shù)加以了解，并探討實現(xiàn)精度控制的具體措施，意在提升鐵路工程的建設(shè)水平。關(guān)鍵詞：鐵路工程；無砟軌道

2、施工；測量技術(shù)；精度控制傳統(tǒng)形式的有砟軌道，在受到列車荷載作用影響下，會導(dǎo)致道床出現(xiàn)道砟粉化及磨損的問題，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形，使軌道使用壽命受到嚴(yán)重影響。在列車高速行駛的情況下，還可能造成道砟飛濺，容易引發(fā)安全事故問題，無砟軌道不僅具有較高的穩(wěn)定性和平順性，而且?guī)缀巫冃尾桓摺⒈阌诰S護(hù)，具有較長的使用壽命。也正是受到這些特點的影響，無砟軌道的施工具有較高的要求，需要通過準(zhǔn)確的測量來確保施工的質(zhì)量，所以有必要針對無砟軌道施工過程中的測量技術(shù)以及精度控制進(jìn)行深入的研究。1 鐵路工程中的無砟軌道施工測量技術(shù)1.1 軌道測量控制網(wǎng)在鐵路工程當(dāng)中，測量控制網(wǎng)分為高程控制網(wǎng)和平面控制網(wǎng)，而根據(jù)施測階段、功能以

3、及目的，又可以分為施工控制網(wǎng)、勘測控制網(wǎng)以及運維控制網(wǎng)。為了確保控制測量質(zhì)量能夠?qū)睖y、施工以及運維等階段的要求加以滿足，確保鐵路工程建設(shè)及運營管理等工作的順利進(jìn)行，需要保證各階段中的高程、平面控制測量能夠具有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，即在平面控制方面應(yīng)統(tǒng)一采用CPI作為標(biāo)準(zhǔn)，而高程控制則可以將二等水準(zhǔn)基點作為標(biāo)準(zhǔn)，在鐵路工程中的平面測量控制網(wǎng)主要是由線路平面控制網(wǎng)、基礎(chǔ)平面控制網(wǎng)以及軌道控制網(wǎng)組成。高程測量控制網(wǎng)包括軌道控制網(wǎng)和線路水準(zhǔn)基點控制網(wǎng)，其中前者主要作為運營維護(hù)、軌道精調(diào)以及鋪設(shè)調(diào)整等工作的高程控制基準(zhǔn)，而后者主要用于鐵路施工、勘測工作的高程基準(zhǔn)。1.2 板式無砟軌道板精調(diào)技術(shù)當(dāng)前階段，我國在客

4、運專線當(dāng)中應(yīng)用的無砟軌道形式主要有以下幾種：CRTS型、II型、ID型無碎軌道，其中CRTS1型無碎軌道又分為板式和雙板式。而CRTS型無碎軌道主要是在鋼筋混凝土底座上利用水泥瀝青砂漿鋪設(shè)調(diào)整層。其中設(shè)置了凸形擋臺限位，在確保軌道板鋪設(shè)能夠滿足相關(guān)精度需求的基礎(chǔ)上，通常會通過調(diào)整扣件的方式對鋼軌最終的幾何狀態(tài)進(jìn)行控制，其系統(tǒng)構(gòu)成包括混凝土底座、GA砂漿層、軌道板、凸形擋臺、鋼軌以及扣件系統(tǒng)等。即便隧道、路橋在線下基礎(chǔ)方面存在差異，但CRTS型板式無碎軌道的構(gòu)成并不會發(fā)生改變，而我國首條應(yīng)用無砟軌道結(jié)構(gòu)形式的鐵路，已經(jīng)對相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了有效的消化，并對制造II型板的工藝進(jìn)行研究和實驗，經(jīng)過不斷的摸

5、索和總結(jié)，已經(jīng)開發(fā)出了獨具特色的II型板制造工藝，而這種軌道結(jié)構(gòu)形式即為crtsi型板無碎軌道形式。1.3 無砟軌道平順性檢測技術(shù)在完成軌道板精調(diào)以后，需要使用CA砂漿進(jìn)行澆筑，而鋪設(shè)精度在通過驗收以后，就可以進(jìn)行鋪軌和扣件安裝，完成軌道鋪設(shè)需要使用軌檢小車來測量軌道的幾何狀態(tài)，并利用扣件進(jìn)行軌道的調(diào)整，使其進(jìn)度能夠達(dá)到設(shè)計要求。從理論上來講，要求線路中心軸為軌距中心，在直線段當(dāng)中要與兩根鐵軌平行，在曲線段當(dāng)中要與曲線切線平行，我國標(biāo)準(zhǔn)軌距是1435mm軌距變化率要保持在1mm/1.5m以±1mM乍為驗收標(biāo)準(zhǔn)，在活動端設(shè)有復(fù)位彈簧，確保在軌檢小車運行過程中能夠與軌道內(nèi)側(cè)緊密相連，而具

6、體測量范圍在-3535mm在鐵路工程中,軌面高程以及軌道中線是工程質(zhì)量的直觀反映，通過將線路高程、坐標(biāo)與設(shè)計值進(jìn)行對比得出其中的偏差，可以對軌道自身的幾何狀態(tài)進(jìn)行全面的反映，在測量軌道高程和坐標(biāo)的過程中，需要通過高精度全站儀對軌檢小車當(dāng)中的棱鏡中心三維坐標(biāo)進(jìn)行實測。根據(jù)標(biāo)定好的軌面情況、線路中心線以及小車幾何參數(shù)，將對應(yīng)里程中的軌面高程及中心線位置換算出來，并與設(shè)計參數(shù)進(jìn)行對比，從而得出設(shè)計和實測的差值，利用相關(guān)技術(shù)規(guī)范完成評價。水平軌向就是軌道里程方向上的內(nèi)線狀態(tài)，而高低軌向則是軌道頂面部分的線形狀態(tài)，如果橫向軌道不良，會導(dǎo)致列車在橫下加速度過程中缺乏穩(wěn)定性，而高低軌向不良則會對列車垂向加速

7、度造成影響，對于高低軌向和水平軌向的平順檢測，可以對德國長、短波不平順檢測法加以借鑒，并使用300m弦或30m弦的軌道平順性核檢。走行軌、支腳以及模板的安裝，需要通過支腳對無砟軌道進(jìn)行測量精度控制，這種測量方法主要是將加密基樁和控制基樁作為依據(jù)，根據(jù)線形設(shè)計資料將各模板及支腳的位置計算出來，然后在施工現(xiàn)場進(jìn)行放樣，并完成定點和劃線。在對走行軌、支腳以及模板進(jìn)行固定時，需要保證左右支腳的中軸線位置位于線路中心線的法線上，而支腳前后間距即為軌枕間距，對于曲線路段，外側(cè)兩支腳間距要大于內(nèi)側(cè)兩支腳間距，因此在安裝支腳的過程中，要將外側(cè)作為基準(zhǔn)。1.4 全站儀自由設(shè)站程序設(shè)計在對軌道的幾何狀態(tài)進(jìn)行測量時

8、，應(yīng)該針對測區(qū)鋼軌中的8個Cm控制點運用邊角后方交會的辦法完成全站儀的自由設(shè)站，利用無線控制端，實現(xiàn)全站儀的有效控制，從而達(dá)到自動觀測的目的。在對全站儀進(jìn)行換站處理時，相鄰站之間需要對4個Cm控制點進(jìn)行搭接，使數(shù)據(jù)之間能夠具有較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性，下述內(nèi)容為相關(guān)設(shè)計流程。第一，利用全站儀對2個Cm控制點進(jìn)行手動瞄準(zhǔn)，結(jié)合后方交會原理對近似的全站儀位置進(jìn)行確定；第二，根據(jù)待測點坐標(biāo)以及近似全站儀坐標(biāo)，對待測控制點自身的棱鏡方向值進(jìn)行計算，并通過相關(guān)指令，使全站儀將剩余控制點的自動觀測完成；第三，針對Cm觀測值對數(shù)據(jù)穩(wěn)定性進(jìn)行檢測，查看觀測值是否存在超限問題，并將其中不合格的、點剔除在外。2 控制無砟軌道

9、施工測量精度的具體措施2.1 做好測量儀器設(shè)備的配置工作第一，要對高精度全站儀加以準(zhǔn)備，要求其具有ATR自動照準(zhǔn)功能；第二，準(zhǔn)備精密水準(zhǔn)儀，要求該儀器能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行顯示和存儲，且誤差要小于0.3mm/kni第三，對電子軌道尺加以配置，要求具有數(shù)碼顯示功能，且精度誤差在0.5mm以內(nèi)。2.2 線路基標(biāo)測設(shè)對于無砟軌道施工而言，線路基標(biāo)是其實現(xiàn)精度控制的基礎(chǔ)，具體測設(shè)內(nèi)容包括加密基標(biāo)記控制基標(biāo)，基標(biāo)方面的測設(shè)精度不但會對無砟軌道施工精度造成影響，同時還會影響到施工的效率，具體測定方法為：第一，選定Cm控制點，并以此為基礎(chǔ)，采用精密水準(zhǔn)測量以及設(shè)站極坐標(biāo)法對施工高程和平面進(jìn)行測設(shè)；第二，在直線段中以

10、100m為一個間距進(jìn)行控制基標(biāo)的設(shè)置，而曲線段則每間隔60m就要設(shè)置一個控制基標(biāo)；第三，對特殊路段需要進(jìn)行控制基標(biāo)的加密設(shè)置，結(jié)合軌排長度，在直線段中應(yīng)以12.5m為一個間隔進(jìn)行設(shè)置，而曲線段要以6.25m為一個間隔進(jìn)行設(shè)置；第四，在混凝土地板強(qiáng)度達(dá)到一定水平以后，對控制基標(biāo)以及加密基標(biāo)進(jìn)行布設(shè)，并做好標(biāo)識，在完成基標(biāo)布設(shè)以后，要在道床板頂面使用墨線標(biāo)記中心線位置。2.3 軌排架精確調(diào)整為了確保測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，在借助軌道檢測小車完成測量時，應(yīng)該嚴(yán)格按照測量規(guī)定要求進(jìn)行，通常在測站2080m的范圍內(nèi)測量準(zhǔn)確度較高，所以順接段以及搭接段的測量長度應(yīng)控制在62.520ml具體長度需要結(jié)合兩次測量數(shù)

11、據(jù)對比以及測量距離來確定。在此過程中，需要對測站位置、數(shù)據(jù)的收集和分析保持重視，在精調(diào)過程中，需要將小車靜置在待測軌道當(dāng)中，利用全站儀進(jìn)行小車?yán)忡R點的測量，從而對設(shè)計位置、軌道位置、位置偏差以及調(diào)軌方向進(jìn)行實時的顯示，使現(xiàn)場調(diào)軌作業(yè)能夠獲得相應(yīng)的指導(dǎo)。2.4 測量控制網(wǎng)復(fù)測第一，在進(jìn)行復(fù)測以前，需要對線路測量的相關(guān)資料進(jìn)行檢查，并與設(shè)計單位針對現(xiàn)場樁檄進(jìn)行交接，包括控制點、水準(zhǔn)點、導(dǎo)線點以及GPS點等；第一針對水準(zhǔn)點高程、GP淋坐標(biāo)以及導(dǎo)線點間距和右角進(jìn)行展開復(fù)測，如果復(fù)測結(jié)果和設(shè)計單位的勘測結(jié)果存在差異，應(yīng)在此進(jìn)行復(fù)測，如果是設(shè)計單位的勘測資料存在誤差，要通過協(xié)商之后進(jìn)行及時的更正；第三，完

12、成復(fù)測以后需要對復(fù)測報告加以編制，并反饋給設(shè)計和監(jiān)理單位，在完成批復(fù)以后才能進(jìn)行后續(xù)測量。2.5 測量精度控制中的注意事項第一，不管是粗調(diào)還是精調(diào)，在對棱鏡進(jìn)行移動的過程中，都要一直面向全站儀，且棱鏡與全站儀之間不能有阻礙物；第二，在精調(diào)軌排架時，工作區(qū)域當(dāng)中嚴(yán)禁無關(guān)人員的進(jìn)入，且在測量過程中要保證軌排架軌面具有較高的清潔性；第三，由于在精調(diào)過程中，軌排架和魚尾夾板相連，所以在調(diào)整時要對連續(xù)23根軌排架展開聯(lián)測，就是要求每桶排架調(diào)整以后，都要對與之相連并完成調(diào)整的軌排架進(jìn)行復(fù)測，確認(rèn)是否存在影響，如果受到影響需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。3 結(jié)束語綜上所述，在鐵路工程中，針對無砟軌道施工落實相關(guān)測量技術(shù)，并做好精度控制工作能夠使無砟軌道施工質(zhì)量得到有效的保證，因此相關(guān)部門在進(jìn)行鐵路施工的過程中，一定要將各項工作做好，以此來推動鐵路建設(shè)事業(yè)的發(fā)展。參考文獻(xiàn)：1 范群述,張建鋒.高速鐵路無砟軌道施工技術(shù)難點分析J.建材與裝飾,2018(2):282-283.2 夏冰.高鐵測量控制網(wǎng)及無砟軌道精調(diào)