CPIII复测成果变化对轨道线型影响之探讨

汤宪海

摘 要：随着国内高铁高质量开通要求的深入，笔者参加过的几条高铁线路长轨精调的材料费越来越大，是无砟轨道施工精度不够造成的原因，还是有其他原因。本文尝试从高速铁路基础控制CPIII网（轨道控制网）的两次测量成果入手，从系统上分析CPIII成果变化对轨道线型的影响，并提出解决方案，以期在保证安全的基础上，获得重复性更高的轨道线路，以节约建设成本，满足建设节约性社会的要求。

关键词：高速铁路;CPIII轨道控制网;无砟轨道;轨道线型

0 概述

随着《高速铁路轨道工程施工技术规程》QCR 9605-2017[1]和《铁路轨道工程施工质量验收标准》TB10754-2018[2]的推行，高速铁路无砟轨道的施工越来越精细，施工单位为减少长轨精调的工作量，节约建设成本，更采用多种手段，提高施工精度的控制，并采用逐轨枕复测的方式进行了无砟轨道的成品检测。但是，在长轨道精调阶段，我们发现，轨道线型较之无砟轨道施工的预期相差较大，导致了长轨精调材料费的大幅增加，个别线路已超过11万元/单线公里的材料费用，再加长轨精调不低的工费，施工单位在长轨道精调方面的亏损已大大超出合理范围。

分析产生上述情况的原因，一般认为是施工单位的精度控制不力产生的，但通过逐轨枕复测的数据可以说明，施工单位的精度控制良好，除少数区段因施工配合的原因，出现了无砟轨道成品偏差略大的情况外，绝大多数无砟轨道的施工精度满足还是满足相关规范要求的。那到底是什么原因导致的轨道线型与无砟轨道施工线型相差较大呢，下文将从如下几个方面进行说明。

1 无砟轨道复测数据分析

我们选取了某线路CRTS I型双块式无砟轨道进行分析，该段无砟轨道里程从DK134+850.47到DK137+350.63，共2500.16m，使用了轨道板精调设备进行了逐轨枕复测，共计复测了3828根轨枕，复测结果见表1[3]。

从表1可以看出，施工单位在无砟轨道施工过程中，精度控制良好，横向偏差<±2mm的比例高达91.04%，高程偏差略差一点，这与数据分析时，使用轨枕顶面高程有一定关系（注：设计图标注各扣件高度与现场扣件高度存在一定制造工差）。按逐轨枕复测数据来看，无砟轨道的线型如图1和图2所示。

而实际上，施工完毕长轨辅设后，长轨轨道的线型如图3和图4所示。

由图1～图4可知，无砟轨道复测与轨道测量的线型完全不同，虽然无砟轨道复测与轨道测量采用了不同的测量设备，但均以设计中线为基准，即使测量设备间存在一定的结构常数差，但线型应基本一致，究竟是何原因导致了线型相差如此之大？经仔细分析，我们发现：无砟轨道复测是采用CPIII建网成果为测量基准的，轨道测量是采用CPIII复测成果为基准的，下面我们对CPIII建网与复测成果进行分析。

2 CPIII建网成果与复测成果分析

DK134+850.47到DK137+350.63无砟轨道共有40对CPIII点，建网时为单独区段建网，复测时与前后区段整体复测，建网成果与复测成果比较统计见表2。

由表2可知，CPIII建网成果与复测成果变化较大，△X、△Y>±1mm的比例高达52.5%，高程偏差>±1mm的比例相对较好，但仍有23.75%;为此我们将CPIII的坐标变化通过线路参数转化到线路方向，以确定CPIII建网与复测成果在横向和高程方向上的影响。CPIII成果横向偏差图5所示，高程偏差图6所示。

从图5和图6统计的偏差情况来看，说明CPIII建网成果与复测成果在线路横向与高程方向上确实存在不规律偏差，且线路左侧与线路右侧CPIII成果在横向与高程方向偏差基本一致，说明复测成果质量可靠。使用复测后的CPIII成果进行轨道线型数据采集，很有可能是引起长轨线型与轨道施工测量线型的之间差异，下面我们就CPIII复测偏差与轨道线型偏差之间的关系进行分析。

3 轨道线型与CPIII的相关性

通过对图3-图6的线型分析来看，我们发现轨道测量线型与CPIII在线路方向上的变化密切相关，详见图7和图8所示[4]。

从图7和图8展现的结果来看，轨道线型与CPIII复测坐标在线路方向上的变化密切相关，相关系数很高，但限于篇幅所限，本文不深入探讨具体的相关系数值，只做定性分析和探讨。

4 结语

从上文的分析来看，施工单位在使用建网CPIII成果进行施工的过程中，无砟轨道精度控制良好，但使用CPIII复测成果后进行轨道测量后，轨道线型變化较大，这导致了后续长轨精调过程中的材料费大幅增加，为解决此问题，我们应高度重视CPIII复测时的过程控制及细节问题，严格按规范要求，除破坏点之外尽量少更新CPIII成果。为实现本要求，有如下建议：

（1）CPIII复测时，应对线上CPII加密点进行稳定性分析，不能因为某个CPII点的不稳定而导致一段CPIII成果的变化。（2）尽量使用CPIII的建网成果进行CPIII复测的约束计算，尽量保证CPIII成果的变化最小，施工过程中的CPIII建网与CPIII复测，时间相隔一般不超过1年，如果没有大的地质变化，结构物整体相对稳定，CPIII的变化也应变化较小，使用CPIII的建网成果进行约束计算，可保证CPIII成果的整体稳定。（3）在选择约束点时，应充分考虑桥梁、路基、隧道的不同情况，应根据实际情况进行选择，桥梁段尽量选择位于“双固定”端的点进行约束。

参考文献

[1] QCR 9605-2017，高速铁路轨道工程施工技术规程[S].

[2] TB10754-2018，铁路轨道工程施工质量验收标准[S].

[3] 高秀利.隧道内CRTSI型双块式无砟轨道精调技术[J].中国科技财富，2010（10）：90-91.

[4] 郑子天，王国祥，陈海军，等.高速铁路无砟轨道长轨精调若干测量问题探讨[J].铁道勘察，2017（06）：10-12+17.