鐵路橋梁線路偏心和道砟厚度測量工藝應用探究

摘要：橋梁偏心和道砟厚度是否符合工程設計需求，是影響鐵路橋梁質量和行駛安全的重要性能參數。結合鐵路橋梁建設實際，針對橋梁偏心和道砟厚度參數的測量工藝進行研究，分析其具體測量要求及實際現狀，介紹鐵路橋梁線路偏心和道砟厚度測量工藝實現原理，擬定科學的測量方案，并針對其在鐵路橋梁工程的測量的實際應用進行深入探討。

關鍵詞：鐵路橋梁;線路偏心;道砟厚度;測量工藝

1" "鐵路橋梁線路偏心和道砟厚度測量要求及現狀

根據鐵路橋梁建設標準規(guī)范要求，鐵路橋梁工程中，實際建設橋上線路梁跨中線值應控制在小于設計梁跨中線50mm區(qū)間，圬工梁實際值與設計值偏差應控制在小于70mm區(qū)間，超出設計限定值應測量核驗[1]。鐵路橋梁軌道底部高度超出擋砟墻頂應大于2cm，鐵路橋梁實際建設的枕下道砟厚度應控制在25～45cm范圍區(qū)間。

當前較常用的測量方式是利用各類型號規(guī)格的測量工具尺，操作后通過人為方式完成數值讀取。實現途徑是在鐵路橋梁梁縫中心位置預埋測量樁柱，或在橋梁側扒砟處安置測量設備進行測量[2]。其缺點是測量設備體積較大，搬運移動和實際測量操作不便，操作時間長，影響測量效率。

2" "鐵路橋梁線路偏心和道砟厚度光學測量工藝原理

鐵路橋梁工程的道砟厚度，指橋梁梁身托盤頂面到軌枕底部的石砟厚度。鐵路橋梁工程的線路偏心是橋梁梁跨的中線與橋上線路中線的實際差值[3]。二者的測量原理可參看圖1，即橋梁偏心和道砟厚度測量原理圖。

將左邊擋砟墻同左邊軌道的距離用a表示，軌道之間的距離用b表示，右邊擋砟墻同右邊軌道的距離用c表示，軌枕的設計高度用d表示，道砟的設計高度用g表示，設標尺測量設備的零刻度高度用k表示，道砟的設計厚度用h表示。道砟厚度的差值用Δy表示，此數值等同于標尺測量設備的零刻度高度的差值。

通過公式（ b+a-c）/2可表示道路橋梁線路偏心的數值，通過公式Δy+h即Δy+g+k-d可表示道路橋梁道砟厚度的數值。產生鐵路橋梁偏心和道砟厚度誤差的成因有很多，如橋梁支座故障及鐵路橋梁的橫向位移等。由于其參數會制約橋梁梁體承載重量上限值，如果誤差較大會引起橫隔板扭曲甚至斷裂，因此對其實施有計劃的測量十分必要。

3" nbsp;線路偏心和道砟厚度測量的實際應用

3.1" "合理選擇測量工具

利用光學測量技術進行鐵路橋梁線路偏心和道砟厚度參數的測量，應根據工程施工的實際特點和標準需要，選擇合理的測量方案，并選擇匹配項目實際的具備穩(wěn)定性能和高精度的水準儀、全站儀、GPS定位設備等測量工具。道咋厚度測量儀設備如圖2所示。

3.2" "鐵路橋梁建設過程的測量應用

3.2.1" "鐵路橋梁的高程控制應用

根據工程設計的測量數據資料完成水準點的復測，并依據二等水準點測量標準進行控制。鐵路橋梁工程全標段復測工作利用數字水準儀完成，保證依據測量設計方案進行水準復測路線選定。根據測量鐵路橋梁的主體規(guī)模及距離合理布控水準點的數量，針對較大型的車站及距離超300m應合理增設測量水準點，增加的測量點應獨立布控，并按二等水準測量規(guī)范完成測量。

加密水準網操作時，如果測量水準點密度不符合測量設計方案規(guī)范，也應合理增設加密水準測量點位，其位置應沿鐵路線路中線位置每間隔約120m布控。加密水準網測量施工如圖3所示。

3.2.2" "鐵路橋梁測量的平面控制應用

根據鐵路橋梁的實際標段完成加密及復測等平面控制網設置，主要包括復測基本平面控制網、復測鐵路線路平面控制網及加密基樁控制網等。利用GPS定位設備，完成鐵路橋梁站前工程的平面控制網測量，測量人員可利用靜態(tài)多頻接收設備進行各控制點的復測，并確定好測量的精度和限差。

利用導線測量完成基樁控制網的加密操作，參照設計的標準樁基參數選擇確定樁基材料型號。應避免在無線電發(fā)射源、高壓輸電線路及設備附近位置安裝測試樁，樁安裝同無線源間隔應控制在400m以上，樁安裝同高壓設備及線路的間隔應控制在200m以上。確定測量樁位置后應進行標注，并將其標記在相應比例尺圖中，其基樁控制網應與鐵路站前平面控制網對應一致。將測量勘測平面控制網階段的坐標取值偏差控制在2cm范圍內，導線長度閉合差小于1/40000，水平角小于5°。

針對特殊結構的大型橋梁及高架橋的測量，應控制鐵路線路與控制點位的距離超過150m，控制點位之間距離保證超過500m。施工控制網應參照四邊形布控，對應點位應借助GPS接收設備完成測量觀測，觀測時長超過1h，以保證數據可靠。測量天線對比中線偏差應控制在2mm范圍內。觀測開始前應確定天線高度，并以平均值確定結果。

3.2.3" "鐵路橋梁線下建筑形變測量應用

建筑形變測量主要涵蓋豎直測量和水平測量。測量的實現原理主要使用位置坐標參考三等平面檢測網規(guī)范，一次成型完成網絡布控。測量時盡量同時滿足控制點全覆蓋，形成測量的整體聯動性，以保證平面坐標與水平、豎直測量坐標的準確性。

3.2.4" "鐵路橋梁線下施工階段測量應用

針對路基和普通構筑物的測量，依據測量設計方案的導線點及GPS點位置完成控制網加密，并嚴格控制其符合鐵路橋梁中線、邊線、路基板樁及關聯構筑物放樣規(guī)范設計。依據四等導線測量精度完成點位加密，并考慮影像投影修正和氣象修正因素。

3.2.5" "工程完工驗收測量應用

鐵路橋梁路基沉降平穩(wěn)后應進行截面的測量，彎曲路線中柱的間距為20m，徑直路線間距為50m，并應著重監(jiān)測線間溝、鐵路中心線、路肩的高程參數變化，控制路基截面測量偏差在5mm范圍內。

針對鐵路橋梁路線中線的測量，應參考鐵路貫通參數進行中樁安置，彎曲路線中柱的間距為20m，徑直路線間距為50m，如遇到鐵路的道岔匯聚點、鐵路始末點等位置應相應增加測量樁。其高程測量主要參考二等水準標準規(guī)范實施，并控制誤差范圍在10mm范圍內，同時還應注意橋梁架構和路基基礎等參數是否為臨界值。鐵路橋梁墩臺建設完工后，應對其進行橫向與豎直跨度、中心線的監(jiān)測，符合標準后才可進行后續(xù)的架梁操作。

4" "結語

橋梁偏心和道砟厚度是否符合工程設計需求，是影響鐵路橋梁質量和行駛安全的重要性能參數。本文結合鐵路橋梁建設實際，針對橋梁偏心和道砟厚度參數的測量工藝進行研究，分析其具體測量要求及實際現狀，介紹鐵路橋梁線路偏心和道砟厚度測量工藝實現原理，擬定科學的測量方案，并針對其在鐵路橋梁工程測量的實際應用進行深入探討，以期能提高鐵路橋梁工程測量精度和效率。

參考文獻

[1] 李添悅，程子默，陳子乾，等.一種鐵路橋梁線路偏心和道砟厚度的測量方法[J].鐵道建筑，2018（2）：134-137.

[2] 馮文灝，商浩亮，侯文廣.影像的數字畸變模型[J].武漢大學學報（信息科學版），2006，31（2）：99-10.

[3] 藺勇.橋線偏心病害整治實踐[J]J.工程技術，2017，21（4）：268-270.