浅议无砟轨道轨道板精调测量技术
2014-11-07朱志军
朱志军
摘 要：文章对无砟轨道轨道板铺设精调做简单的说明，对类似工程提供参考。
关键词：高速铁路 无砟轨道 CPⅢ 控制网 轨道精调
中图分类号：U213 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）06（a）-0045-03
中铁十二局第四工程有限公司承建的宁安铁路一标第三分项目部，起讫里程为DK178+666～DK192+744，全长13.961 km。铺设CRTSI型板式无砟轨道板5949块。轨道的高平顺性是无砟轨道最突出的特点，同时也是高速铁路建设成败的关键。为了保证轨道的高平顺性，必须建立高精度的CPIII测量控制网，然后按照无砟轨道轨道板精调作业的测量施工流程、操作要点和相应的工艺标准，规范轨道板铺设的精调施工作业。本文就CRTSI型无砟轨道板精调作一简要介绍，以资参考。
1 轨道板精调施工程序
1.1 精调前提条件
（1）轨道板已经粗铺完毕，粗铺精度满足规范要求。（2）CPIII测设完毕并通过评估，精度满足要求。（3）精调所需线路参数文件数据备齐，并满足要求。
1.2 轨道板精调工艺流程（见图1）
2 轨道板精调施工组织
2.1 施工准备
（1）每工作段配螺孔强制对中器四个、全站仪一台、手持电脑一台、精调定位调整器80套，测量人员8人，调节人员10人（两班全天作业）。
（2）精调作业按项目经理部测量协调人、工区测量协调人、作业班组三级组织管理。施工班组根据得到的精调数据进行轨道板精调作业并将施工后的纪录文件交给各工区测量协调人；工区测量协调人每天按时将施工纪录文件传给项目经理部测量协调人；项目经理部测量协调人应对每天的施工纪录文件进行检查发现问题及时纠正。
（3）数据准备。精调所需数据有：CPIII三维坐标、线路平面参数、线路纵面参数。
2.2 安装轨道板定位调整器
精调调节装置（定位调整器）使用前应对相关部位进行润滑，在待调板前、后部位左右两侧共安装4个精调定位调整器。前、后两端4个定位调整器为可以进行平面及高程双向调节的定位调整器。双向调节千斤顶在安装前将横向轴杆居中，使之能前后伸缩大约有10 mm的余量，以避免调节能力不足需倒顶而影响调节施工。双向定位调整器应与轨道板预埋的定位块对应相扣（见图2）。
2.3 全站仪
（1）在需调设的线路上架设全站仪。（2）与需要调整的轨道板之间的距离：视天气和精度要求而定。（3）调平全站仪。每个工作日都须对电子气泡进行一次校正，因为，在仪器受震动时，原校正很可能会失效。（4）全站仪对准目标点（定向点-CPIII点）。
注意事项：
（1）脚架的三个支脚要确保始终是固紧的，不可晃动。（2）在全站仪整平之前，逐个点检查CPIII棱镜连接杆。（3）整平之后小心晃动脚架，以确定脚架稳定，在测量时全站仪不会因外界因素而发生平面位置的变化（转动）。（4）无论在调整全站仪时还是在精调时，架设全站仪的轨道板都不可碰撞和踩踏。（5）避免阳光侧射全站仪！
2.4 调整显示器
1#显示器对应强制对中器1#棱镜，2#显示器对应强制对中器2#棱镜，3#显示器对应强制对中器3#棱镜，4#显示器对应强制对中器4#棱镜，显示器具体见图4。
2.5 轨道板精调工艺
（1）在轨道板精密调整系统软件内进行系统参数的配置。主要是配置通信协议、各接口参数、棱镜常数，对各设备进行初始化，输入原始数据等工作（见图5）。
（2）检校螺孔强制对中器。
为了确保测量螺孔强制对中器没有任何变化（变形、外力影响等等）应该在每天开始工作之前重新进行校准。因为不是所有的测量螺孔强制对中器都完全一模一样，这个功能就能确保，每一个棱镜的位置和高度都有相应的修正值，这样就能精度均匀地调整轨道板。
（3）全站仪定向。
在连续的轨道板带的定向过程中，采用至少6个、至多8个CPIII点，输入基准点（CPIII）后，启动测量。因为没有定向的近似值，所以第一个点和第二个点必须人工照准。第一个点和第二个点成功测量后，其它基准点将自动启动及测量。根据测量数值计算定向参数，系统设站完成。当数值超过配置文件所列限差时，必须重新测量，或者找出超值原因。
（4）精调。
当所有准备工作完成后，可以开始精调过程：
①全站仪设站完成后，在轨道板指定的螺孔位置插入4个螺孔强制对中适配器。在4个调整工位上分别放置好4个显示器，注意：显示器的编号必须与调整工位的棱镜编号一致，棱镜编号如图6所示。
注意事项：
（1）轨道板调整量显示中，左右方向是指从全站仪到轨道板前视方向；（2）4个调整工位的编号是从全站仪到轨道板前视方向从左到右，由近到远分别为1～2和3～4。（3）显示器的编号应该与调整工位的编号一致。
②在操作主界面的“精调作业”组中，选择“轨道板精调作业”操作项，进入轨道板精调测量窗口。
③选择测量方式为“四角测量”。（见图7）
④人工将全站仪瞄准轨道板上的1#棱镜，点击『测量』按钮，或直接按测量手薄键盘上的“回车（）”键，屏幕提示正在测量……。按照1#→3#→4#→2#的顺序依次瞄准并测量棱镜坐标。显示屏上正在测量的棱镜编号以红色凸显提示。（见图8）
⑤测量完成，开始计算轨道板调整量数据（请稍候），最后显示轨道板调整结果，并同时将调整量分别发往4个调整工位处的显示器。（见图9）
⑥根据显示器上的数据进行轨道板横向和高程的调整，调整完成后，再次点击『测量』按钮，或直接按测量手薄键盘上的“回车（）”键，重新进行四角测量，直到轨道板调整到位。endprint
⑦轨道板调整结束后，应该保存精调成果数据，点击“”图形按钮，如果数据都满足限差要求，则可直接保存，否则系统将给予提示，建议继续调整轨道板。（见图10）
⑧如果因为其它原因导致最终轨道板不能满足限差要求，可以选择“是”，进行强制保存数据操作。点击“是”，出现对话框，要求输入强制保存数据原因，输入后，点击『确定』按钮，强制保存。（见图11）
2.6 验收标准
轨道板精调验收标准应符合表1的规定。
2.7 轨道板铺设检测
对轨道板的检测作业在下述两种安装状态下进行：在轨道板精调之后和在轨道板灌浆之后。
（1）基础及前提。
必须提供一个经平差了的控制网，如在接触网杆上或者是在桥上防撞墙上设置的CPIII网。控制点必须具有足够的点密度（间距约60 m）。
（2）检测流程。
①全站仪设站点的选择与设站。
如同使用板精调系统进行轨道板精调时一样，全站仪测站总是沿检测作业的运动方向选定的。测站的测定可使用轨道CPIII点。
②测量流程及测点。
总体上，一个测站最多可测7块轨道板，在外界条件甚佳或进行隧道作业情况下，也可测8块板，测量需使用螺孔强制对中器。为覆盖全部板接缝区，每次换站时，要求有一块板的重迭（见系统示意图→着绿色的轨道板，见图12）。
每块板上，将测量4个点：板首端第2个轨枕面，顺序点号：1和2；板尾端倒数第2个轨枕面，顺序点号：3和4。
③测量设备。
第一，全站仪。（见图13）
第二，螺孔强制对中器。（见图14）
④测量专业人员。
为达到所要求的可靠的检测精度，全部测量技术任务均必须由经验丰富的工程师和工程技术人员来完成。所使用的所有测量仪器及方法均必须符合目前的技术现状，且满足精度要求。所有使用的测量仪器必须不断地加以保养和检校。
⑤轨道板精调验收标准符合表1要求。
2.8 施工注意事项
（1）全站仪设站和定向，应满足精度要求。（2）为了防止砂浆灌注时轨道板上浮和侧移，应安装和使用压紧装置。（3）轨道板精调后应采取防护措施，严禁踩踏和撞击轨道板，并及时灌注砂浆。如果轨道板放置时间过长，或环境温度变化超过10℃，或受到使轨道板发生变化的外部条件影响时，必须进行复测和必要的调整，确认满足要求后，方能灌注砂浆。（4）每周要对螺孔强制对中器与测量仪器进行校核。（5）每天要对精调系统的记录文件进行复核，确保在误差允许范围。（6）交接班时要对精调的配置文件进行复核，确保无误。（7）每次测量时要对棱镜与螺孔强制对中器的编号进行复核，避免误用。（8）精调过程要避免有人踩踏板，同孔梁避免其它施工造成振动与挠动。（9）每次放置螺孔强制对中器时，将螺孔强制对中器与承轨台面充分接触。
3 结语
宁安铁路一标工程指挥部第三分项目部承建宁安铁路一标DK178+666.88～DK192+744段无砟轨道的铺设，其中桥梁长度8.9 km，路基长度4.9 km，CRTS I型轨道板5949块。全段按此工艺施工，按此质量标准进行检测，经监理检测全部符合标准要求。希望该施工技术在今后施工中其他同事予以借鉴完善。技术标准：（1）《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009）；（2）《铁路工程测量规范》（TB10101-2009）；（3）《精密工程测量规范》（GB/T15314-94）；（4）《国家一、二等水准测量规范》（GB/T 12897-2006）；（5）《全球定位系统（GPS）铁路测量规程》（TB10054-97）。endprint
⑦轨道板调整结束后，应该保存精调成果数据，点击“”图形按钮，如果数据都满足限差要求，则可直接保存，否则系统将给予提示，建议继续调整轨道板。（见图10）
⑧如果因为其它原因导致最终轨道板不能满足限差要求，可以选择“是”，进行强制保存数据操作。点击“是”，出现对话框，要求输入强制保存数据原因，输入后，点击『确定』按钮，强制保存。（见图11）
2.6 验收标准
轨道板精调验收标准应符合表1的规定。
2.7 轨道板铺设检测
对轨道板的检测作业在下述两种安装状态下进行：在轨道板精调之后和在轨道板灌浆之后。
（1）基础及前提。
必须提供一个经平差了的控制网，如在接触网杆上或者是在桥上防撞墙上设置的CPIII网。控制点必须具有足够的点密度（间距约60 m）。
（2）检测流程。
①全站仪设站点的选择与设站。
如同使用板精调系统进行轨道板精调时一样，全站仪测站总是沿检测作业的运动方向选定的。测站的测定可使用轨道CPIII点。
②测量流程及测点。
总体上，一个测站最多可测7块轨道板，在外界条件甚佳或进行隧道作业情况下，也可测8块板，测量需使用螺孔强制对中器。为覆盖全部板接缝区，每次换站时，要求有一块板的重迭（见系统示意图→着绿色的轨道板，见图12）。
每块板上，将测量4个点：板首端第2个轨枕面，顺序点号：1和2；板尾端倒数第2个轨枕面，顺序点号：3和4。
③测量设备。
第一，全站仪。（见图13）
第二，螺孔强制对中器。（见图14）
④测量专业人员。
为达到所要求的可靠的检测精度，全部测量技术任务均必须由经验丰富的工程师和工程技术人员来完成。所使用的所有测量仪器及方法均必须符合目前的技术现状，且满足精度要求。所有使用的测量仪器必须不断地加以保养和检校。
⑤轨道板精调验收标准符合表1要求。
2.8 施工注意事项
（1）全站仪设站和定向，应满足精度要求。（2）为了防止砂浆灌注时轨道板上浮和侧移，应安装和使用压紧装置。（3）轨道板精调后应采取防护措施，严禁踩踏和撞击轨道板，并及时灌注砂浆。如果轨道板放置时间过长，或环境温度变化超过10℃，或受到使轨道板发生变化的外部条件影响时，必须进行复测和必要的调整，确认满足要求后，方能灌注砂浆。（4）每周要对螺孔强制对中器与测量仪器进行校核。（5）每天要对精调系统的记录文件进行复核，确保在误差允许范围。（6）交接班时要对精调的配置文件进行复核，确保无误。（7）每次测量时要对棱镜与螺孔强制对中器的编号进行复核，避免误用。（8）精调过程要避免有人踩踏板，同孔梁避免其它施工造成振动与挠动。（9）每次放置螺孔强制对中器时，将螺孔强制对中器与承轨台面充分接触。
3 结语
宁安铁路一标工程指挥部第三分项目部承建宁安铁路一标DK178+666.88～DK192+744段无砟轨道的铺设，其中桥梁长度8.9 km，路基长度4.9 km，CRTS I型轨道板5949块。全段按此工艺施工，按此质量标准进行检测，经监理检测全部符合标准要求。希望该施工技术在今后施工中其他同事予以借鉴完善。技术标准：（1）《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009）；（2）《铁路工程测量规范》（TB10101-2009）；（3）《精密工程测量规范》（GB/T15314-94）；（4）《国家一、二等水准测量规范》（GB/T 12897-2006）；（5）《全球定位系统（GPS）铁路测量规程》（TB10054-97）。endprint
⑦轨道板调整结束后，应该保存精调成果数据，点击“”图形按钮，如果数据都满足限差要求，则可直接保存，否则系统将给予提示，建议继续调整轨道板。（见图10）
⑧如果因为其它原因导致最终轨道板不能满足限差要求，可以选择“是”，进行强制保存数据操作。点击“是”，出现对话框，要求输入强制保存数据原因，输入后，点击『确定』按钮，强制保存。（见图11）
2.6 验收标准
轨道板精调验收标准应符合表1的规定。
2.7 轨道板铺设检测
对轨道板的检测作业在下述两种安装状态下进行：在轨道板精调之后和在轨道板灌浆之后。
（1）基础及前提。
必须提供一个经平差了的控制网，如在接触网杆上或者是在桥上防撞墙上设置的CPIII网。控制点必须具有足够的点密度（间距约60 m）。
（2）检测流程。
①全站仪设站点的选择与设站。
如同使用板精调系统进行轨道板精调时一样，全站仪测站总是沿检测作业的运动方向选定的。测站的测定可使用轨道CPIII点。
②测量流程及测点。
总体上，一个测站最多可测7块轨道板，在外界条件甚佳或进行隧道作业情况下，也可测8块板，测量需使用螺孔强制对中器。为覆盖全部板接缝区，每次换站时，要求有一块板的重迭（见系统示意图→着绿色的轨道板，见图12）。
每块板上，将测量4个点：板首端第2个轨枕面，顺序点号：1和2；板尾端倒数第2个轨枕面，顺序点号：3和4。
③测量设备。
第一，全站仪。（见图13）
第二，螺孔强制对中器。（见图14）
④测量专业人员。
为达到所要求的可靠的检测精度，全部测量技术任务均必须由经验丰富的工程师和工程技术人员来完成。所使用的所有测量仪器及方法均必须符合目前的技术现状，且满足精度要求。所有使用的测量仪器必须不断地加以保养和检校。
⑤轨道板精调验收标准符合表1要求。
2.8 施工注意事项
（1）全站仪设站和定向，应满足精度要求。（2）为了防止砂浆灌注时轨道板上浮和侧移，应安装和使用压紧装置。（3）轨道板精调后应采取防护措施，严禁踩踏和撞击轨道板，并及时灌注砂浆。如果轨道板放置时间过长，或环境温度变化超过10℃，或受到使轨道板发生变化的外部条件影响时，必须进行复测和必要的调整，确认满足要求后，方能灌注砂浆。（4）每周要对螺孔强制对中器与测量仪器进行校核。（5）每天要对精调系统的记录文件进行复核，确保在误差允许范围。（6）交接班时要对精调的配置文件进行复核，确保无误。（7）每次测量时要对棱镜与螺孔强制对中器的编号进行复核，避免误用。（8）精调过程要避免有人踩踏板，同孔梁避免其它施工造成振动与挠动。（9）每次放置螺孔强制对中器时，将螺孔强制对中器与承轨台面充分接触。
3 结语
宁安铁路一标工程指挥部第三分项目部承建宁安铁路一标DK178+666.88～DK192+744段无砟轨道的铺设，其中桥梁长度8.9 km，路基长度4.9 km，CRTS I型轨道板5949块。全段按此工艺施工，按此质量标准进行检测，经监理检测全部符合标准要求。希望该施工技术在今后施工中其他同事予以借鉴完善。技术标准：（1）《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009）；（2）《铁路工程测量规范》（TB10101-2009）；（3）《精密工程测量规范》（GB/T15314-94）；（4）《国家一、二等水准测量规范》（GB/T 12897-2006）；（5）《全球定位系统（GPS）铁路测量规程》（TB10054-97）。endprint
