湯憲海
摘 要:隨著國內高鐵高質量開通要求的深入,筆者參加過的幾條高鐵線路長軌精調的材料費越來越大,是無砟軌道施工精度不夠造成的原因,還是有其他原因。本文嘗試從高速鐵路基礎控制CPIII網(軌道控制網)的兩次測量成果入手,從系統(tǒng)上分析CPIII成果變化對軌道線型的影響,并提出解決方案,以期在保證安全的基礎上,獲得重復性更高的軌道線路,以節(jié)約建設成本,滿足建設節(jié)約性社會的要求。
關鍵詞:高速鐵路;CPIII軌道控制網;無砟軌道;軌道線型
0 概述
隨著《高速鐵路軌道工程施工技術規(guī)程》QCR 9605-2017[1]和《鐵路軌道工程施工質量驗收標準》TB10754-2018[2]的推行,高速鐵路無砟軌道的施工越來越精細,施工單位為減少長軌精調的工作量,節(jié)約建設成本,更采用多種手段,提高施工精度的控制,并采用逐軌枕復測的方式進行了無砟軌道的成品檢測。但是,在長軌道精調階段,我們發(fā)現(xiàn),軌道線型較之無砟軌道施工的預期相差較大,導致了長軌精調材料費的大幅增加,個別線路已超過11萬元/單線公里的材料費用,再加長軌精調不低的工費,施工單位在長軌道精調方面的虧損已大大超出合理范圍。
分析產生上述情況的原因,一般認為是施工單位的精度控制不力產生的,但通過逐軌枕復測的數(shù)據(jù)可以說明,施工單位的精度控制良好,除少數(shù)區(qū)段因施工配合的原因,出現(xiàn)了無砟軌道成品偏差略大的情況外,絕大多數(shù)無砟軌道的施工精度滿足還是滿足相關規(guī)范要求的。那到底是什么原因導致的軌道線型與無砟軌道施工線型相差較大呢,下文將從如下幾個方面進行說明。
1 無砟軌道復測數(shù)據(jù)分析
我們選取了某線路CRTS I型雙塊式無砟軌道進行分析,該段無砟軌道里程從DK134+850.47到DK137+350.63,共2500.16m,使用了軌道板精調設備進行了逐軌枕復測,共計復測了3828根軌枕,復測結果見表1[3]。
從表1可以看出,施工單位在無砟軌道施工過程中,精度控制良好,橫向偏差<±2mm的比例高達91.04%,高程偏差略差一點,這與數(shù)據(jù)分析時,使用軌枕頂面高程有一定關系(注:設計圖標注各扣件高度與現(xiàn)場扣件高度存在一定制造工差)。按逐軌枕復測數(shù)據(jù)來看,無砟軌道的線型如圖1和圖2所示。
而實際上,施工完畢長軌輔設后,長軌軌道的線型如圖3和圖4所示。
由圖1~圖4可知,無砟軌道復測與軌道測量的線型完全不同,雖然無砟軌道復測與軌道測量采用了不同的測量設備,但均以設計中線為基準,即使測量設備間存在一定的結構常數(shù)差,但線型應基本一致,究竟是何原因導致了線型相差如此之大?經仔細分析,我們發(fā)現(xiàn):無砟軌道復測是采用CPIII建網成果為測量基準的,軌道測量是采用CPIII復測成果為基準的,下面我們對CPIII建網與復測成果進行分析。
2 CPIII建網成果與復測成果分析
DK134+850.47到DK137+350.63無砟軌道共有40對CPIII點,建網時為單獨區(qū)段建網,復測時與前后區(qū)段整體復測,建網成果與復測成果比較統(tǒng)計見表2。
由表2可知,CPIII建網成果與復測成果變化較大,△X、△Y>±1mm的比例高達52.5%,高程偏差>±1mm的比例相對較好,但仍有23.75%;為此我們將CPIII的坐標變化通過線路參數(shù)轉化到線路方向,以確定CPIII建網與復測成果在橫向和高程方向上的影響。CPIII成果橫向偏差圖5所示,高程偏差圖6所示。
從圖5和圖6統(tǒng)計的偏差情況來看,說明CPIII建網成果與復測成果在線路橫向與高程方向上確實存在不規(guī)律偏差,且線路左側與線路右側CPIII成果在橫向與高程方向偏差基本一致,說明復測成果質量可靠。使用復測后的CPIII成果進行軌道線型數(shù)據(jù)采集,很有可能是引起長軌線型與軌道施工測量線型的之間差異,下面我們就CPIII復測偏差與軌道線型偏差之間的關系進行分析。
3 軌道線型與CPIII的相關性
通過對圖3-圖6的線型分析來看,我們發(fā)現(xiàn)軌道測量線型與CPIII在線路方向上的變化密切相關,詳見圖7和圖8所示[4]。
從圖7和圖8展現(xiàn)的結果來看,軌道線型與CPIII復測坐標在線路方向上的變化密切相關,相關系數(shù)很高,但限于篇幅所限,本文不深入探討具體的相關系數(shù)值,只做定性分析和探討。
4 結語
從上文的分析來看,施工單位在使用建網CPIII成果進行施工的過程中,無砟軌道精度控制良好,但使用CPIII復測成果后進行軌道測量后,軌道線型變化較大,這導致了后續(xù)長軌精調過程中的材料費大幅增加,為解決此問題,我們應高度重視CPIII復測時的過程控制及細節(jié)問題,嚴格按規(guī)范要求,除破壞點之外盡量少更新CPIII成果。為實現(xiàn)本要求,有如下建議:
(1)CPIII復測時,應對線上CPII加密點進行穩(wěn)定性分析,不能因為某個CPII點的不穩(wěn)定而導致一段CPIII成果的變化。(2)盡量使用CPIII的建網成果進行CPIII復測的約束計算,盡量保證CPIII成果的變化最小,施工過程中的CPIII建網與CPIII復測,時間相隔一般不超過1年,如果沒有大的地質變化,結構物整體相對穩(wěn)定,CPIII的變化也應變化較小,使用CPIII的建網成果進行約束計算,可保證CPIII成果的整體穩(wěn)定。(3)在選擇約束點時,應充分考慮橋梁、路基、隧道的不同情況,應根據(jù)實際情況進行選擇,橋梁段盡量選擇位于“雙固定”端的點進行約束。
參考文獻
[1] QCR 9605-2017,高速鐵路軌道工程施工技術規(guī)程[S].
[2] TB10754-2018,鐵路軌道工程施工質量驗收標準[S].
[3] 高秀利.隧道內CRTSI型雙塊式無砟軌道精調技術[J].中國科技財富,2010(10):90-91.
[4] 鄭子天,王國祥,陳海軍,等.高速鐵路無砟軌道長軌精調若干測量問題探討[J].鐵道勘察,2017(06):10-12+17.