高速鐵路無砟軌道精調技術應用研究

單世杰 董慧

南京鐵道職業技術學院 江蘇 南京 210031

近些年來，我國交通運輸體系隨社會經濟的發展而不斷完善，其中高速鐵路作為交通運輸體系的重要組成部分，近些年來已經建成了四通八達的高速鐵路交通網，極大地促進了社會經濟的發展。高速鐵路在運行中，具有快速、舒適、安全、準點率和技術標準高等特點，這就要求線路應滿足高平順性的條件，而利用高速鐵路精調技術可以完成這一目標。高速鐵路軌道施工精度有誤，輕者影響列車的運行速度和舒適度，重則可能出現嚴重交通事故而帶來不可估量的損失。因此，在高速鐵路建設實踐中，軌道的精測精調是關鍵環節之一，在此過程中應注重無砟軌道精調技術的有效應用，大幅度提升施工精度和質量，才能為高速列車安全、平穩運行提供保障。

1.無砟軌道的優勢與要求概述

無砟軌道指的是采用混凝土、瀝青混合物等形成的整體道床替代散粒碎石道床的軌道結構。相比傳統有砟軌道來說，其突出優勢集中體現在結構穩定性高、平穩性好，避免了列車在高速運行過程中帶起大量道砟向四周飛射，能夠確保列車高速安全、平穩運行的同時，有利于減少環境污染[1]。同時，在結構耐久性方面，無砟軌道的性能遠遠優于有砟軌道，并且在建成投入使用之后不需要進行大量維修工作，這使得其發展成為我國當前高速鐵路建設中常用軌道結構。此外，高速鐵路建設中運用無砟軌道，關鍵在于保證高速鐵路軌道的平順性，在實踐中應采用專業的測量儀器來獲取，要求各項指標與技術標準和安全規范相符，才能為高速鐵路安全、平穩運行提供保障[2]。

2.高速鐵路軌道精調的基本內容分析

高速鐵路軌道精調工作的目的在于保證高速列車高速平穩、安全運行，在工作實踐中，軌道精調工作需要按照一定的原則進行作業，如先整體、后局部；先高低、后水平等，工作方式是借助軌道幾何狀態測量儀對線路進行局部、微小的軌道幾何狀態的調整。通常來說，高速鐵路軌道精調可分為兩部分，一是動態調整；二是靜態調整[3]。但是在速鐵路軌道精調工作中，常見方式是靜態調整。所謂“靜態調整”，指的是在鐵路軌道網絡聯合調試之前，采集軌道的靜態數據，并進行數據有效分析和處理工作，以明確軌道是否存在各類缺陷狀態，據此制定出調整方案，對鐵路軌道進行優化處理。鐵路軌道的聯合測試往往要在建立在靜態調整符合設計標準的情況下實施[4]。而鐵路軌道動態調整則是根據聯合調試中采集的動態數據進行分析，及時發現鐵路軌道的異常狀態，后利用軌道幾何狀態測量儀對異常狀態的發生區域進行數據采集，并將采集數據與靜態數據進行比對，以便采取有效措施來消除異常情況。通過軌道的靜態和動態調整，可大幅度提升鐵路軌道的平順性，以滿足高速列車安全、平穩運行的具體要求。

3.高速鐵路無砟軌道精調技術應用分析

在高速鐵路無砟軌道鋪設過程中，為提高其平順性，確保高速列車平穩、安全運行，施工單位應展開有效的軌道精調工作，具體包括靜態精調和動態精調兩個過程，其中精調調整為主要過程，具體如下：

3.1 前期準備工作

在高速鐵路無砟軌道精調工作正式展開之前，需要進行一系列的準備工作，總結包括以下幾項：一是需要全面檢查軌道線路資料的完整性和準確性，具體包括軌道的超高值、曲線等技術參數[5]。二是專業的軌道線路評估單位進行CPⅢ控制網復測成果評估，待確定其符合要求才能進行后續精調工作。三是對各類儀器設備進行檢查，具體包括設備數量、工作狀態等，并對檢測儀器進行精度校準，以確保測量精度與工作標準相符。不僅如此，還要考慮各類儀器的設備適應性，確保其在實踐應用中能夠保持良好的穩定性。四是檢查軌道的物理狀態，如鋼軌、焊縫等狀態，并對檢查中發現的缺陷進行標記，由專人負責處理。五是從事高速鐵路無砟軌道精調工作的人員必須全體執證上崗，結合工作內容和工作人員的特長進行合理的工作分工，并落實具體責任[5]。

3.2 靜態精調

靜態精調內容主要包括軌道高低變化率、軌向、軌距等，旨在保證軌道的線性條件滿足當前列車高速、平穩行駛的具體要求。在實踐操作中的具體步驟為控制網復測、靜態測量、平順度模擬、調整等，具體如下：

3.2.1 控制網復測

在高速鐵路建設過程中，控制網建設是重要內容之一，其在實踐中往往會受到諸多因素的影響，如鐵路結構物不均勻沉降、溫度變化等，使得控制網在建設期間的精度控制具有一定的難度，容易出現較大的精度誤差而不利于列車高速、平穩運行。因此在高速鐵路靜態精調時，復測和評估控制網是第一步工作，檢查高程測點是否處于良好狀態中。此過程主要借助全站儀來實現，記錄發生松動、損壞或者埋設位置錯位的標志，并復測與遠側相同的高等級控制點。在測量過程中，相關工作人員需要檢查并確保全站儀的定位精度，為保證后續測量精度提供保障。針對連續軌道板帶的定向操作，應設置6到8個控制點作為基準，其中第1個和第2個控制點的設置，要按照人工找準方式進行作業，其他基準點應以第1個和第2個為標準進行自動測量，根據測量數據來精確計算軌道板帶的定向參數，系統設站完成。在測量工作結束之后，若測得數值超過配置文件的規定誤差范圍時，需要重新進行規范的測量工作，或者探尋數值超誤差范圍的原因。

3.2.2 靜態測量

在靜態測量過程中，主要是軌檢小車完成擋塊、鋼軌等靜態數據的測量和收集工作，并利用軟件確定擋塊、軌墊板材的規格參數，后嚴格按照軌枕編號來依次完成軌道鎖緊操作。在此過程的施工流程為散放擋塊、軌墊板、松開扣件、組件安裝、軌道鎖緊操作。

3.2.3 平順度模擬和調整

平順度調整是整個高速鐵路無砟軌道靜態精調工作中的關鍵環節之一，其工作精度直接影響列車高速運行的安全性和平穩性。在開展平順度調整工作之前，需要收集當前軌道的各項數據，并軟件進行變化模擬，后根據模擬狀況來采取小步微調方式進行調整。如在調整過程中，若遇到硬點問題，可由硬點位置向兩側進行平順處理；若水平出現超高現象時，應采取擋塊更換，縮小距離方式來進行平順處理。值得注意是在軌道平順度調整過程中，需要嚴格控制緩和曲線銜接的直接軌道端和曲線高股同側鋼軌的高程，確保其高程在設計標準范圍內，才能保證整個高速鐵路無砟軌道的平順度，進而為列車高速、平穩運行提供保障。

3.3 動態精調

動態精調考慮的是軌道實際運行中受到力學作用而發生逆行復合不平順、波形漸變的問題。因此，在動態精調工作過程中，若檢查發現局部短波不平順問題，應對檢查到的突變點、減載率、脫軌系數等指標進行綜合分析，此過程即為軌道局部缺陷調整過程，可讓軌道與輪軌之間的精度符合設計標準，從而確保軌道的平順度和安全舒適度符合列車高速、平穩行駛的具體要求。另外，在動態精調時，需要結合正線和測線要求來進行檢測作業，通常是正線采用每小時300千米到350千米的動態管理標準進行檢測；測線采用每小時120千米的動態管理標準進行檢測。鑒于無砟軌道動態精調需要考慮動態管理標準、動力學檢測標準等因素，這要求在檢測過程中確保檢測數據的精確度。

4.結語

在高速鐵路建設中，軌道鋪設是重要一環節，其施工質量對高速鐵路安全運行和平穩度有著深遠影響。無砟軌道作為先進的軌道結構運用在高速鐵路施工中，可極大地提升我國高速鐵路運行速度和安全性。但是列車高速運行對軌道平順度和結構穩定性都有較高的要求。因此，在高速鐵路無砟軌道鋪設過程中，應注重無砟軌道精調技術的有效應用，為高速列車安全、平穩運行提供技術支持。然而當前我國高速鐵路無砟軌道精調技術應用尚不成熟，這要求施工單位在利用無砟軌道精調技術進行軌道精調作業時，明確技術操作要點，具體包括以下幾點：

（1）全站儀作為精度測量的主要設備，應在開展測量工作之前，對其精度進行必要的校驗和校準，以避免設備精度問題而影響測量數據的精準度。

（2）精調作業本身是一項周期長的系統工作，每一個數據會對整個精調工作產生影響。因此，在精調作業過程中，要求每日復查和校對精調系統中的記錄文件，確保其誤差在設定值范圍內，若出現超出設定值范圍內的情況，應及時上報并進行調整。

（3）在精調過程中容易受到外力作用而出現偏差，如有人踩踏板而導致孔梁與其他施工出現振動現象，這些問題應在現象禁止出現。

（4）構建高素質專業施工隊伍，全體工作人員必須持證上崗，并在上崗前要進行必要的崗前培訓和考核，以確保全體工作人員的能力和素質符合作業要求，確保其能夠實現對各類儀器的規范操作。

總之，做好以上工作，才能不斷提高高速鐵路無砟軌道精調技術實施效果，從而有效提高鐵路無砟軌道的平順度，為列車高速、安全、平穩運行提供保障，進而為我國社會經濟的高速發展提供支持。