高速铁路无砟轨道板精调器的应用

姚大刚

(中铁建工集团 北京机械制造有限公司，北京 100070)

无砟轨道施工技术分为4种技术，即以武广客运专线、兰新二线、大西线、西宝客专为代表的雷达2000施工工法;以哈大线、沪宁线为代表的CRTSⅠ板施工工法;以京沪高铁、京石、石武客专、津秦客专为代表的CRTSⅡ板施工工法;以郑西客专为代表的旭普林施工工法;武汉城市圈城际铁路为代表的CRTSⅢ板施工工法。

在以上工法施工过程中都会使用双块式钢轨调整器、CRTSⅠ，CRTSⅡ，CRTSⅢ精调器(爪)，精调器(爪)是高速铁路预应力钢筋混凝土轨道板、双块式轨道进行精调的专用装备之一，在无砟轨道的施工中，预应力钢筋混凝土轨道板粗放后，将精调器放置轨道板两侧的指定位置，初步确定轨道板位置。精调轨道板时，是利用精密测量控制网和先进的精调测量仪器通过不断地实时测量每一块轨道板的空间坐标，并通过电脑系统与理论空间坐标进行实时比对，给出实时偏差，用精调器(爪)完成钢轨、轨道板的精调与定位，将轨道板精确定设在理论设计的空间位置。

1 无砟轨道类型及精调作业定位限差

1.1 无砟轨道类型简介

1.1.1 双块式无砟轨道板

双块式无砟轨道在施工中将双块式轨枕吊放至待铺位置，再经过钢筋绑扎、轨排组装、综合接地和轨道粗调等关键工序后，用轨检小车测量系统对轨道的几何尺寸进行精调，使其满足设计精度要求，最后浇筑道床混凝土一次成型。轨道精调是无砟轨道施工中非常关键的一道工序，它对轨道的几何尺寸最终位置能否达到设计及验收标准的要求起着决定性作用，轨道精调主要通过螺杆调节器的调整来满足轨道几何尺寸的要求。

1.1.2 CRTSⅠ，CRTSⅢ型无砟轨道板

CRTSⅠ型无砟轨道板规格为4 962 mm×2 400 mm×210 mm，约6 t，两侧有四组孔距 120 mm，T24×12.7的梯形螺纹起吊孔，通过水泥沥青砂浆调整层，铺设时现场浇筑在钢筋混凝土底座上，由凸形挡台限位，采用CRTSⅠ型轨道板精调器调整轨道板与底座间隙、轨道板与凸形挡台间隙及轨道板安装位置。

CRTSⅢ型无砟轨道板具有我国自主知识产权，是我国结合CRTSⅠ，CRTSⅡ轨道板的优点自行研制的，该无砟轨道系统采用门型钢筋网同自密实混凝土结合，形成复合板轨道板结构，有效解决了日本、德国因轨道CA砂浆不均匀收缩导致轨道线路板与板之间不平顺问题，规格为5 600 mm×2 500 mm×210 mm，约6 t，两边有四组孔距120 mm，T24×12.7的梯形螺纹起吊孔。

1.1.3 CRTSⅡ型无砟轨道板

CRTSⅡ型无砟轨道板规格为6 450 mm×2 550 mm×200 mm，约 8.6 t，铺设时要求现场浇筑CRTSⅡ型无砟轨道板下与路基水硬支承层之间的灌注自流平水泥层，在现场浇筑前都需要精确调整轨道板高度和横向位置，以达到设计要求。

1.1.4 道岔板

无砟板式道岔板是用于固定道岔的底座板，在车站、编组站大量铺设。由于道岔是机车车辆从一股道转入另一股道的线路连接设备，道岔线形顺线路方向不断变化，所以道岔板上用于固定道岔的钉孔位置随之变化，每块道岔板的外形尺寸和套管孔位也在不断变化。道岔板铺设时对横向、纵向、高程误差精度要求高，道岔板精调器可实现道岔板横向、纵向和高程同时调整。

1.2 无砟轨道精调作业定位限差

双块式，CRTSⅠ，CRTSⅡ，CRTSⅢ轨道板和道岔板在精调作业中对几何精度各有侧重，精度等级要求不尽相同，重要参数对比如表1。

2 精调器(爪)简介

不同轨道板使用不同的精调器(爪)以满足需要，结构、性能各具特色。

2.1 精调器分类及结构

双块式轨道板使用螺杆调整器。CRTSⅠ，CRTSⅢ轨道板可以使用相同精调器(爪)。CRTSⅡ轨道板所使用的精调器(爪)分为两种类型，分别是 DTA，DTB。

道岔板使用道岔板调整器。

2.2 工作环境和环境温度

无砟轨道板精调作业由于精度要求比较高，为了保证精度等级和作业质量，必须在规定的环境温度之下进行作业;精调器(爪)结构不同、功能各异也必须分类使用。各种精调器(爪)其工作环境和环境温度对比如表2。

表2 精调器(爪)环境温度及工作环境

2.3 主要技术参数

由于使用场合、结构等都不相同，所以各种精调器具有不同技术参数，见表3。

3 精调作业

3.1 双块式轨道螺杆调整器

3.1.1 螺杆调整器的安装

线路轨排进行粗调后，松动滑动板上的压板螺栓将一对螺杆调整器对称固定到两根钢轨合适位置。注意螺杆位于轨道外侧，左、右两个螺杆调整器位置基本对称，并旋转螺栓组使滑动板基本处于左右移动范围的中间位置。直线段和小超高段(超高≤75 mm)每隔三根轨枕设一对螺杆调整器，过超高段(超高 ＞75 mm)每隔两根轨枕设一对，见图1。

表3 精调器(爪)主要技术参数对比

图1 螺杆调整器安装

3.1.2 螺杆调整器的调整

1)根据超高段的超高量，选择角度调整级别，将定位销插入相应的角度定位孔，超高段的角度调整级别见表4。

选择角度调整级别的目的是能在各种超高情况下，让螺杆基本处于竖直状态(与水平面垂直)，使其能稳定地承受钢轨等的重力。

2)根据钢轨轨面到地基顶面的高度选择合适长度的螺杆。在超高段的地基是水平的状况下，线路超高量大时，低侧采用短螺杆，高侧采用长螺杆。如果是由地基下部结构形成超高，则两侧螺杆高度基本一致。注意螺杆高度一般不得超出钢轨顶面60 mm(以不影响其他施工设备工作为限)。

3)将螺杆旋入调节螺母，其接地杆部套适当长度的保护套(保护螺杆埋入混凝土后容易取出，由用户自备)，旋转螺杆到路基顶面实现支撑。

4)轨排精调时，根据精调设备的测量误差，左右旋动螺杆，进行高度及超高等精调。

5)在一对螺杆调整器间安装中间调节杆，旋动中间调节杆，进行股道中心线的精调。

6)按步骤5)反复调整直至达到规范要求。用调节螺母旁的M16螺栓将调节螺母锁紧。

7)施工中应尽量防止混凝土等污物进入螺杆调整器，混凝土浇筑后应立即清理落在螺杆调整器上的污物，以免日后清理困难。

8)道床混凝土浇筑完成并充分保养后，将螺杆调整器从钢轨上拆除。

3.2 CRTSⅠ，CRTSⅢ型轨道板精调器

3.2.1 准备工作

检查定位调整器部件安装正确，各螺纹及滑动配合面干净、传动灵活，给螺纹及滑动配合面加少量油(机油或黄油)。

定位调整器安装前，要旋动横向调整螺栓，使垫块前端与滑板上的红刻线基本对齐(大约有±17 mm的横向调整余量)。

3.2.2 安装与粗调

1)安装定位调整器。CRTSⅠ型定位调整器利用固定螺栓与轨道板的吊装孔连接，将定位调整器安装在轨道板两侧四角的起吊套管孔内，用扳手拧固定螺栓贴合即可。旋动高度调整螺杆使垫块与地面正确接触，用扳手拧紧高度调整螺杆受力，消除固定螺栓与孔的配合间隙，见图2。

2)粗调轨道板。粗调同一块轨道板上的4个定位调整器的高度调整螺杆，使支承点高度大致相同，调整应基本同步(即4个高度调整螺杆基本同步升高)。以跟踪精调过的轨道板模式，依次粗调本作业日计划调整的所有轨道板，使全部定位调整器处于受力状态，以便提前产生沉降，减小精调时由于不均匀沉降产生误差。

3.2.3 精调轨道板

精调轨道板时，利用测量仪器检测出误差后，用定位调整器完成轨道板的精调与定位，包括对轨道板进行高程和平面位置的调整等。方法:根据测量小车上的粗调尺寸将轨道板末端(离上一个调整好的轨道板远的一端)先行粗略调整，轨道板前端则根据速测仪测量结果，以跟踪调整好的轨道板的模式进行调整。调整时必须按照测量员的口令进行同步操作，即每两个操作员同步调整横向调节螺栓进行平面位置调整，然后根据测量人员的要求同步调整高度调节螺杆进行高程调整。平面位置调整主要依靠推进的横向调节螺栓将轨道板推向调整的方向，同时须同步松动对面的横向调节螺栓。经过反复调整，使精调的结果达到高程及平面位置允许误差。

3.3 CRTSⅡ型板式轨道板精调器

3.3.1 准备工作

检查定位调整器部件安装正确，各螺纹及滑动配合面干净、传动灵活，给螺纹及滑动配合面加少量油(机油或黄油)。DTA型定位调整器安装前，要旋动横向调整螺栓，使垫块前端与滑板上的红刻线基本对齐(大约有±17 mm的横向调整余量)。

3.3.2 安装与粗调

1)安装定位精调器

将4个DTA型定位精调器对称安装在每个轨道板两侧四角的指定位置(底面有预埋钢板处)，旋动高度调整螺杆使垫块与地面正确接触(垫块与轨道板侧面基本垂直，横向调整螺栓在外侧)，用扳手拧紧高度调整螺杆受力。为了保护调整器不被灌注水泥污染，安装调整器前可在安装位置放置泡膜塑料块，见图3。

2)粗调轨道板

粗调同一块轨道板上的4个定位调整器的高度调整螺杆，使支承点高度大致相同，调整应基本同步(即4个高度调整螺杆基本同步升高)。

将2个DTB型定位调整器安装在每个轨道板两侧中部的指定位置。并旋动高度调整螺杆对轨道板中间的高度进行补调使之与四角基本等高，并保持均匀受力。以跟踪(已精调过的轨道板)模式依次粗调本作业日计划调整的所有轨道板，使全部定位调整器处于受力状态，以便提前产生沉降，减小精调时由于不均匀沉降产生误差，见图4。

3.3.3 精调轨道板

精调轨道板时，利用测量仪器检测出误差后，应用定位调整器完成轨道板的精调与定位，包括对轨道板进行高程和平面位置的调整等。方法如下:

图4 DTB精调器安装

1)旋低每块轨道板中间的2个DTB型定位调整器的高度调节螺杆，防止在进行高程调整时发生干扰。

2)根据测量小车上的粗调尺将轨道板末端(离上一个调整好的轨道板远的一端)先行粗略调整，轨道板前端则根据速测仪测量结果，以跟踪调整好的轨道板的模式进行调整。调整时必须按照测量员的口令进行同步操作，即每两个操作员同步调整横向调节螺栓进行平面位置调整，然后根据测量人员的要求同步调整高度调节螺杆进行高程调整。平面位置调整主要依靠推进的横向调节螺栓将轨道板推向调整的方向，同时须同步松动对面的横向调节螺栓。经过反复调整，使精调的结果达到高程及平面位置允许误差。

3)各角均达到最终位置后，利用DTB调整器对轨道板中间的高度进行补偿。

4)以跟踪精调过的轨道板的模式依次精调本作业日计划调整的所有轨道板。

3.4 道岔板调整器

3.4.1 准备工作

检查定位调整器部件安装是否正确，各螺纹及滑动配合面干净、传动灵活，给螺纹及滑动配合面加少量油(机油或黄油)。

道岔板精调器安装前，旋动横向调整螺杆，使滑块位于限位垫块中间位置，旋动纵向调整螺杆使限位垫块位于纵向调整底座滑动槽中间位置，使其前、后、左、右具有17 mm的调整量，见图5。

3.4.2 安装与粗调

将道岔板精调器安装在道岔板两侧四角的起吊套管孔内，用扳手拧动六角螺栓紧固托板与道岔板。旋动高度调整螺杆使纵向调整底座与地面接触，用扳手拧紧高度调整螺杆受力，消除固定螺栓与孔的配合间隙(防止精调轨道板时产生错动)。使用时利用六角头螺栓与道岔板的吊装孔连接，将定位调整器安装在道岔板两侧四角的起吊套管孔内，用扳手将螺栓与道岔板紧固。

图5 道岔板精调器安装

粗调同一块轨道板上的4个定位调整器的高度调整螺杆，使支承点高度大致相同，使全部定位调整器处于受力状态，以便提前产生沉降，减小精调时由于不均匀沉降产生误差。

3.4.3 精调轨道板

精调轨道板时，利用测量仪器检测出误差后，应用道岔板精调器完成轨道板的精调与定位，包括对轨道板进行纵向、横向和高程调整。每两个操作员同步调整纵向、横向调节螺栓进行平面位置调整，然后根据测量人员的要求同步调整高度调节螺杆进行高程调整。经过反复调整，使精调的结果达到高程及平面位置允许误差。

4 精调器使用的注意事项

轨道板粗放时，尽量将横向平面位置误差控制在±10 mm以内，可减少轨道板精调工作量，提高工作效率。若轨道板粗放的横向、纵向平面位置误差大于16 mm时，应分两次或以上进行精调。即第一次精调到调整螺栓的极限位置后，用斜木楔将轨道板稳实，松动调整器重新调回横向调整螺栓到准备工作位置，然后进行二次调整，直到达到要求。

对于个别轨道板可能会出现轨道板底面距支撑层过低，使调整器挡板触地高程无法调低的情况，此时可利用冲击铲将支撑层的影响部位挫低。精调器横向、纵向调整量为±17 mm左右，当横向、纵向调整螺栓拧不动时说明已到极限位置，不得硬拧以免损坏调整器。

［1］中华人民共和国铁道部.铁建设［2009］218号 高速铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道施工质量验收暂行标准［S］.北京:中国铁道出版社，2009.

［2］中华人民共和国铁道部.铁建设函［2009］674号 高速铁路无砟轨道施工精调作业指南［S］.北京:中国铁道出版社，2009.

［3］中华人民共和国铁道部.铁建设［2005］160号 客运专线铁路轨道工程施工质量验收暂行标准［S］.北京:中国铁道出版社，2005.

［4］中华人民共和国铁道部.铁建设［2007］85号 客运专线无砟轨道铁路工程施工质量验收暂行标准［S］.北京:中国铁道出版社，2009.

［5］中华人民共和国铁道部.铁建设［2006］189号 客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定［S］.北京:中国铁道出版社，2009.

［6］中华人民共和国铁道部.科技基［2008］74号 客运专线铁路CRTSⅠ型板式无砟轨道混凝土轨道板暂行技术条件［S］.北京:中国铁道出版社，2009.

［7］中华人民共和国铁道部.科技基［2008］74号 客运专线铁路双块式无砟轨道双块式混凝土轨枕暂行技术条件［S］.北京:中国铁道出版社，2009.

［8］徐利利，冯毅.武广铁路客运专线雷大桥特大桥纵连底座板式无砟轨道底座板施工技术［J］.铁道建筑，2010(1):45-48.