客运专线CRTSⅠ型无砟轨道板精调施工技术

摘要：新建广深港铁路客运专线在国内首次采用了crtsⅠ型板式无砟轨道。经过测量精调，CRTSⅠ型轨道板的平面精度控制在0.5mm以下，高程精度控制在±0.3mm之内。本文介绍了CRTSⅠ型轨道板的精调技术并作了详细阐述，并对精调过程中的注意问题进行了紧要分析，可为同类工程提供有益的参考和借鉴。

关键词：客运专线 CRTSⅠ型无砟轨道板 粗铺 精调

0 引言

板式无砟轨道分为CRTSⅠ型和CRTSⅡ型两种结构，CRTSⅡ型板式无碴轨道在我国已建成的客运专线中曾多次使用；新建广深港铁路客运专线采用CRTSⅠ型板式无砟轨道，这在国内尚属首次规模应用。

1 工程概况

CRTSⅠ型板式无砟轨道结构形式由钢轨、扣件、充填式垫板、轨道板、水泥乳化沥青(CA)砂浆调整层、混凝土底座、凸形挡台及其周围填充树脂等组成（见图一）。下面以新建广深港铁路客运专线ZH-1标的CRTSⅠ型无砟轨道板精调施工为例进行介绍。

新建广深港铁路客运专线ZH-1标无砟轨道施工里程为DK1+602.26～DK43+800，全长42.2Km，包括20m、24m和32m双线简支梁、多种跨度的连续梁、刚架桥、提篮拱桥及连续梁拱桥，双线隧道等。全线共铺设CRTSⅠ型轨道板17380块，板型主要分别为RF4962、RF4856、RF4856（A）、RF3685、PF4962、PF3685、P3320等。

2 施工准备

2.1 主要人员和仪器设备

2.1.1 人员岗前培训

每个班组需要测量人员2名，施工人员12名。施工前，做好岗前培训及安全、质量和环保培训，保证正式铺板时的工作效率，确保铺板过程中无安全、质量和环保事故。测量人员要熟练操作测量控制系统，使测量工作能够准确快速进行，并保证铺板的一次验收质量达到要求。施工人员要熟练掌握铺板、精调等工序的技术要点，对控制系统反馈的数据要迅速准确调整到位，保证各道工序的紧密衔接。

2.1.2 仪器设备的准备

传输信号的电台2部，无线数据显示器4台，PDA手簿+软件1套，气象传感器1台；TCA1201+系列全站仪1台，要求全站仪测角精度为1＂级、测距精度1mm+（1~2）ppm级；测量标架4台，每台标架配备2个球型棱镜。铺板龙门吊1台，精调装置1套；铺板龙门吊的铺板水平控制误差为±5mm。

2.2 变形评估和轨道板底座验收

2.2.1 变形评估

无砟轨道施工前，要对桥梁、隧道和过渡段等线下工程的变形作系统性评估，并确认其工后沉降和变形符合设计要求。

施工单位负责进行变形观测点的设置、点位保护、变形监测网的复测与校核、设计频次和周期的变形观测及观测数据的提交；评估单位负责对变形观测点的埋设、变形观测的方法和数据等进行系统性评估分析。评估合格并出具报告后，方可进行无砟轨道的施工。

2.2.2 轨道板底座验收

轨道板铺设前应将轨道板底座表面清理干净，不得有积水。然后对底座进行检查验收，检查项目有底座和凸形挡台的位置、外形尺寸、高程等，不符合要求者进行整修或返工后方可进行轨道板的铺设施工。

2.3 测量放线准备

①复测CPⅢ控制网。CPⅢ控制点是无砟轨道铺设和运营维护的控制基准，属三维坐标系统，CPⅢ控制点布设在桥梁防撞墙上。轨道板底座施工完成后，对CPⅢ控制网再进行一次复测。复测时，首先用4对CPⅢ点进行自由设站，然后利用获得的测站坐标对6对CPⅢ点进行对比测量，每一测站的观测不少于3个测回；下一测站应重复观测上一测站已观测的2对CPⅢ点，并观测1对新CPⅢ点。复测后，对一个CPⅢ点的多组复测数据进行平差获得该CPⅢ控制点的复测坐标，然后再与其原测量坐标进行比较；若X和Y均不大于1mm且H不大于0.5mm时，采用原测量坐标；否则，对CPⅢ网再次复测直到符合要求。②根据复测的CPⅢ控制网进行测量放样，在轨道板底座上弹墨线，确认轨道板的铺设边线。

2.4 其他准备

①事先在底座和凸型挡台位置准备好4～5cm高、30cm长的方木及楔型木块若干，当轨道板吊装就位时，在底座上均匀对称摆放4个方木、在凸型挡台位置插上木楔子，确保轨道板距凸型挡台间距均匀、方向准确，初铺误差控制在1～2cm内。②检查铺板龙门吊等机械设备，准备好调节器、扳手和精调装置等。③提前做好配板工作，将轨道板的编号和安装位置对应，并在交底书中注明安装轨道板的编号和方向，防止用错。

3 轨道板粗铺

轨道板运送至铺板龙门吊下方后，铺板龙门吊落下起吊横梁，侧面的爪钩依水平方向旋入后锁闭起吊横梁。检查锁闭机构的四个爪夹点的锁栓完全锁闭后起吊。

轨道板起吊后，用附加的绞盘在起吊横梁上调整横向倾角，以便按相应的超高将轨道板能够平行放置在混凝土底座上，从而使轨道板精确就位并避免损坏。

铺板龙门吊将轨道板吊运至轨道板安装位置正上方后缓缓落下，放在预先放置好的支撑方木上，人工配合作业，将轨道板两端的凹形圆弧与底座上的凸形挡台精确定位，两端的间隙要基本一致。

4 轨道板精调

轨道板的精调包括测量和调整两部分，是CRTSⅠ型板式无砟轨道施工的核心技术之一。

4.1 轨道板的精调流程

首先找到8个CPⅢ点，采用后方交会法建立测量机器人的空间坐标网，再由测量机器人读取2个测量标架上4个球形棱镜位置的空间坐标，然后利用电台将测量数据输入掌上电脑进行轨道板的里程和各点坐标的实时计算，最后将计算值与设计值的对比数据输出显示在轨道板四周的无线接收显示器上，作为施工人员调整精调爪的依据。一次精调完成后，再次由测量机器人测量，由掌上电脑重新计算对比，如此反复进行几次测量和调整，直至完成一块轨道板的精调和定位。轨道板的精调流程见图二。

4.2 CRTSⅠ型轨道板的精调施工步骤

4.2.1 精调前的准备工作

①在精调程序中建立作业工程文件，输入测量全部线路的平面及纵坡设计参数。②仪器的架设。全站仪可自由设站，最好设在正前方的凸形挡台上，全站仪的支腿必须支撑平整、稳定，避免仪器晃动。

标架必须安装在轨道板的标架预留槽内，人工将每个标架的三个支点轻轻放入预留槽内，使支腿锥头与楔槽底部密贴。然后安装标架上的4个球形棱镜，并使棱镜的方向正对全站仪。

4.2.2 测量设备的安装及开启

开启掌上电脑及无线电装置，建立全站仪、掌上电脑及无线接收显示器等设备间的通讯联系。

4.2.3 轨道板精调过程

①无线操纵全站仪对CPⅢ控制点进行后方交会法测量，确定全站仪的空间绝对坐标。②无线操纵全站仪进行轨道板上棱镜的测量，全站仪按预先确定的顺序，自动描准测量标架上的每个棱镜，进行空间三维坐标的测量。③无线传输测量数据，掌上电脑计算轨道板的当前里程和各观测点的计算坐标，并将实测坐标与计算坐标进行对比分析，确定轨道板各观测点位横向和高程的需要调整量。软件不仅要考虑支点的水平和垂直位置，也要考虑支点处的超高值。④掌上电脑将精调值传输给无线接收显示器，测量工程师发出调整指令，工人操纵精调爪，依照统一口令，按先横向、后高程的顺序进行精调。⑤第一次调整完成后重复上述②、③、④步骤对轨道板进行复测检查，平面和高程的误差超标时再次调整，直到平面精度达到0.5mm以下、高程精度达到±0.3mm之内为止。⑥检查验收：需重复上述①、②、③步骤，对所有的棱镜进行观测和记录，全部指标均需达标。

4.2.4 保存记录

检核成果满足要求后进行数据保存记录。记录内容包括板的类型和板号、观测员、精调日期（时间）、各精调时间的温度、天气说明、检验测量后各点的误差值等。

4.3 轨道板精调注意事项

①精调轨道板的过程是由精调系统的软件进行控制，该软件同时控制全站仪，无需对全站仪进行数据输入。②标架必须轻拿轻放，严禁磕碰、抛摔，并定期校验，发现变形超标的标架不得使用。安装标架时，必须仔细小心地使标架和凹槽正确接触，各接触点全部落入槽内，严禁强拉硬拽。③安装好的标架要防止滑动，特别是在超高地段，要采取辅助的固定措施，防止因滑动或倾倒对标架造成损坏。④观测棱镜的位置必须按预先编号，棱镜底座要擦拭干净，正确安装棱镜，保证棱镜面正对全站仪。⑤精调测量采用无线控制，由专业测量人员操作，严格按测量操作规程进行作业，按棱镜的编号进行测量，确保数据编号与棱镜编号一一对应，防止出现误操作，导致测量数据错误。⑥精调人员根据显示器给出的调整值，按技术人员的口令进行同步精调作业，尤其是横向调整，不同步时容易使精调爪整体移位，造成本次精调作业失败。⑦一块板调整完成并进行固定后，要进行严格认真的复测检查，确保各项指标全部合格，对有不合格的项目要分析原因，重新进行调整。⑧雨雾、大风等恶劣天气条件下不得进行轨道板的精调作业。

5 结束语

随着我国客运专线建设的大规模展开，CRTSⅠ型板式无砟轨道势必得到广泛的应用和发展。轨道板的铺设质量直接影响整个无碴轨道的施工精度。新建广深港铁路客运专线ZH-1标经过测量精调，CRTSⅠ型轨道板的平面精度控制在0.5mm以下，高程精度控制在±0.3mm之内，可为同类工程提供有益的参考和借鉴。

参考文献：

[1]高速铁路无砟轨道工程施工精调作业指南.铁建设函（2009）674号.