高速铁路CRTSII型板式无砟轨道测量方案

2012-03-23周红梅

城市建设理论研究 2012年4期

周红梅

摘要：无砟轨道具有极好的平顺性、较高稳定性和连续均匀的弹性。为达到这个目的，必须提供一个高精度测量网，使用高精度精调系统定位CRTSII板。

关键词：无砟轨道；CRTSII型板；测量；CPⅢ；加密基桩

Abstract: the frantic jumble no track with very good smooth, high stability and continuously even flexibility. For this purpose, must provide a high precision CeLiangWang, using the high accuracy of pure tone system CRTSII board position.

Key words: no frantic jumble tracks; CRTSII type board; The survey; CP Ⅲ;Encryption the foundation pile

中图分类号：F530.3文献标识码：A 文章编号：

一、概述

2005年，我国系统引进了德国博格板式无砟轨道设计、制造、施工、养护维修及工装、工艺等成套技术。在铁道部“引进、消化、吸收、再创新”的战略部署下，通过高速铁路的工程实践，无砟轨道系统技术总结、系统技术再创新工作，已经形成了我国CRTSⅡ型板式无砟轨道系统成套技术。

1.1结构组成

主要由钢轨、配套扣件、预制轨道板、砂浆调整层、连续底座板、滑动层、侧向挡块等部分组成，每孔梁固定支座上方设置剪力齿槽，梁缝处设置硬泡沫塑料板，台后路基上设置摩擦板、端刺及过渡板等部分组成。

1.2桥梁直线地段II型板式无砟轨道设计横断面图

1.3桥梁曲线地段II型板式无砟轨道设计横断面图

二、精密控制网测设

高速铁路平面控制网分三级布设，包括基础平面控制网（CPⅠ）、线路控制网（CPⅡ）、轨道控制网（CPIII）。

1.基础平面控制网（CPⅠ）主要为勘测设计、施工、运营维护提供坐标基准，应沿线路走向布设，并在勘测阶段完成；

2.线路控制网（CPⅡ）主要为勘测设计和施工提供控制基准，CPⅡ测量应在CPⅠ的基础上采用GPS测量或导线测量方法施测，控制点的布设一般选在距线路中线50～100m，且不易破坏的范围内，点间距应为800～1000m,相邻点之间应通视；

3.轨道控制网（CPⅢ）的建立基于CPII，主要为铺设无碴轨道提供控制基础，（如加密基桩测设、放样轨道板定位锥，底座板的放样和验收、CRTSII型板竣工测量等）。精确地布设和施测CPIII网是保证CRTS II型无砟板式轨道系统质量的关键。该网的布设和施测，充分考虑利用了全站仪在特定条件下测角具有极高的精度这一特定。

CPⅢ高程测量的测量等级为精密水准测量，测量工作应在CPⅢ平面测量完成后进行，并起闭于二等水准基点。

CPⅢ平面控制测量应使用自动跟踪的全站仪，仪器水平角测量方向中误差不应大于1＂，距离测量中误差不应大于1mm+2D×10-6(D为测距)。水准测量使用的水准仪等级不应低于DS1级，水准尺应为铟瓦水准尺。

三、CRTS II型板加密基桩和安置点的测设

在每块板接缝处通过CPIII测设加密基桩，相邻加密基桩相对精度应满足：水平位置±0.2mm，高程±0.1mm。加密基樁高精度满足CRTS II型板安装施工要求的测量工作，加密基桩点保证了CRTS II型板的几何位置，同时亦保证了轨道的设计位置和线路参数。

加密基桩和安置点放样

（1）首先根据铁路线路设计参数和加密基桩点的设计位置，使用专用的软件计算设计坐标。

（2）桥上底座板施工完后，利用CPⅢ点，使用全站仪放样加密基桩，放样精度要求小于5㎜。放样加密基桩的同时应对轨道铺设锥加以量出和标志，轨道铺设锥可以采用全站仪坐标放样，或用尺量出锥体的位置。轨道铺设锥和基准点的连线垂直于轨道轴线，分别向左和向右离开轨道轴线0.100m。下图为CRTS II型板安置点及加密基桩点的测量钉。

（3）在有超高的路段，基准点应设在地势较低的一边，轨道铺设锥设在地势较高的一边。

2、加密基桩平面坐标测量

加密基桩平面坐标测量应使用测角标称精度不应大于1″、测距标称精度不应大于1mm+1ppm的全站仪，点位对中误差不应大于0.5mm。全站仪任意设站，通过对线路两侧不少于4对CPⅢ控制点的联测，最终达到确定加密基桩坐标的目的。

（1）对加密基桩的测量要按组进行，每组从65到85米不等，视大气影响而定。为了控制误差，左、右线加密基桩的测量，应分别设站观测

（2）同一测站每个测回加密基桩观测都应由远及近依次进行观测。

（3）每一测站重复观测上一测站的 CPⅢ控制点不应少于 2 对，重复观测上一测站观测的加密基桩不应少于 3 个。

（4）测量结果处理，使用专用软件进行平差计算。加密基桩平面测量数据平差计算后，对不满足精度要求的组重新进行测量。

3、加密基桩高程测量

加密基桩的高程测量应该在CRTSII型板粗铺之后进行，以防止二期荷载对加密基桩高程造成影响。为保证 GRP 高程测量的精度，GRP 高程测量应采用高精度电子水准仪和一把配套条码水准尺施测，施测时采用附合水准路线的方法进行。下图为水准尺及水准尺底部的适配器。

（1）左右线加密基桩高程应分别测量。

（2）对加密基桩进行高程测量时，需要使用适配器，且测量之前将测量钉的对中点内杂物清理干净。

（3）每 300m 左右应与线路同侧稳定的 CPⅢ控制点闭合一次；同一测段应进行往返测。

（4）不同测段间重复观测的 GRP 不应少于 3 个。

（5）高程测量结果处理，使用专用平差软件进行平差计算，对不满足精度要求的测段重新进行观测。

四、CRTS II型板安装测量

CRTSⅡ型板精调的基础是：每块CRTSⅡ型板结构上具有10对在工厂经过精确打磨过的承轨槽；调板时控制点为相对精度能够达到平面0.2mm、高程0.1mm的加密基桩。全站仪架设在加密基桩上，通过测量安置在承轨槽上测量标架的棱镜，利用轨道板精调软件计算实测值与理论值的偏差，进而进行调整，直到高程为±0.3mm，中线为±0.3mm的精度，完成轨道板的精调。如上图5.1 CRTSⅡ型板精调示意图。

2、CRTSⅡ型板精调前的准备工作

1）精调系统参数设置检查。

2）检查精调爪的丝扣是否在中间位置，否则将其调整到中间；同时将精调爪安放在相应的CRTSⅡ型板下面。下图为两种类型的精调爪。

3）将全站仪和后视棱镜架设在加密基桩上。

4）将测量标架放置于CRTSⅡ型板的固定位置，要防止标架的滑动，特别是在有超高的线路段，必须采用绷带将测量标架绷紧在轨道固定件上，如下图。

轨道板精调作业步骤

1）首先调整板头板尾，用程序控制的全站仪测量放置在板头板尾标架上的棱镜，获取调整量。按照显示器上的调整量，用扭力扳手调整精调爪，将轨道板调整到设计位置。

2）调整板中央处的高程。

3）采用完整的测量方式，对6个棱镜进行完整测量，如果个别棱镜的测量结果超出误差要求，可以对单个棱镜进行补测，再进行完整测量；最后将满足CRTSⅡ型板铺设允许偏差要求的数据存储，这样就完成了一块板的精调作业。

五、CRTS II型板铺设精度复测

由于视线距离较大和仪器架设方法不同，这类测量无法达到精调系统所能达到的绝对和相对精度的。因此，该检测应首先用来发现并由此避免轨道板精调和灌浆作业引起的周期性误差。此外，还可用来对相关的精调小组工作质量进行检测。

检测方法，将CRTSⅡ型板测量标架置于与精调作业相同的承轨台上，测量标架上棱镜坐标，并保存测量结果。用分析软件对轨道板所对应轨顶的轨向、高低和扭曲进行偏差计算和平顺度分析，给出超限部分的调整作业方案。