高速铁路无砟轨道精调技术应用研究

单世杰 董慧

南京铁道职业技术学院 江苏 南京 210031

近些年来，我国交通运输体系随社会经济的发展而不断完善，其中高速铁路作为交通运输体系的重要组成部分，近些年来已经建成了四通八达的高速铁路交通网，极大地促进了社会经济的发展。高速铁路在运行中，具有快速、舒适、安全、准点率和技术标准高等特点，这就要求线路应满足高平顺性的条件，而利用高速铁路精调技术可以完成这一目标。高速铁路轨道施工精度有误，轻者影响列车的运行速度和舒适度，重则可能出现严重交通事故而带来不可估量的损失。因此，在高速铁路建设实践中，轨道的精测精调是关键环节之一，在此过程中应注重无砟轨道精调技术的有效应用，大幅度提升施工精度和质量，才能为高速列车安全、平稳运行提供保障。

1.无砟轨道的优势与要求概述

无砟轨道指的是采用混凝土、沥青混合物等形成的整体道床替代散粒碎石道床的轨道结构。相比传统有砟轨道来说，其突出优势集中体现在结构稳定性高、平稳性好，避免了列车在高速运行过程中带起大量道砟向四周飞射，能够确保列车高速安全、平稳运行的同时，有利于减少环境污染[1]。同时，在结构耐久性方面，无砟轨道的性能远远优于有砟轨道，并且在建成投入使用之后不需要进行大量维修工作，这使得其发展成为我国当前高速铁路建设中常用轨道结构。此外，高速铁路建设中运用无砟轨道，关键在于保证高速铁路轨道的平顺性，在实践中应采用专业的测量仪器来获取，要求各项指标与技术标准和安全规范相符，才能为高速铁路安全、平稳运行提供保障[2]。

2.高速铁路轨道精调的基本内容分析

高速铁路轨道精调工作的目的在于保证高速列车高速平稳、安全运行，在工作实践中，轨道精调工作需要按照一定的原则进行作业，如先整体、后局部；先高低、后水平等，工作方式是借助轨道几何状态测量仪对线路进行局部、微小的轨道几何状态的调整。通常来说，高速铁路轨道精调可分为两部分，一是动态调整；二是静态调整[3]。但是在速铁路轨道精调工作中，常见方式是静态调整。所谓“静态调整”，指的是在铁路轨道网络联合调试之前，采集轨道的静态数据，并进行数据有效分析和处理工作，以明确轨道是否存在各类缺陷状态，据此制定出调整方案，对铁路轨道进行优化处理。铁路轨道的联合测试往往要在建立在静态调整符合设计标准的情况下实施[4]。而铁路轨道动态调整则是根据联合调试中采集的动态数据进行分析，及时发现铁路轨道的异常状态，后利用轨道几何状态测量仪对异常状态的发生区域进行数据采集，并将采集数据与静态数据进行比对，以便采取有效措施来消除异常情况。通过轨道的静态和动态调整，可大幅度提升铁路轨道的平顺性，以满足高速列车安全、平稳运行的具体要求。

3.高速铁路无砟轨道精调技术应用分析

在高速铁路无砟轨道铺设过程中，为提高其平顺性，确保高速列车平稳、安全运行，施工单位应展开有效的轨道精调工作，具体包括静态精调和动态精调两个过程，其中精调调整为主要过程，具体如下：

3.1 前期准备工作

在高速铁路无砟轨道精调工作正式展开之前，需要进行一系列的准备工作，总结包括以下几项：一是需要全面检查轨道线路资料的完整性和准确性，具体包括轨道的超高值、曲线等技术参数[5]。二是专业的轨道线路评估单位进行CPⅢ控制网复测成果评估，待确定其符合要求才能进行后续精调工作。三是对各类仪器设备进行检查，具体包括设备数量、工作状态等，并对检测仪器进行精度校准，以确保测量精度与工作标准相符。不仅如此，还要考虑各类仪器的设备适应性，确保其在实践应用中能够保持良好的稳定性。四是检查轨道的物理状态，如钢轨、焊缝等状态，并对检查中发现的缺陷进行标记，由专人负责处理。五是从事高速铁路无砟轨道精调工作的人员必须全体执证上岗，结合工作内容和工作人员的特长进行合理的工作分工，并落实具体责任[5]。

3.2 静态精调

静态精调内容主要包括轨道高低变化率、轨向、轨距等，旨在保证轨道的线性条件满足当前列车高速、平稳行驶的具体要求。在实践操作中的具体步骤为控制网复测、静态测量、平顺度模拟、调整等，具体如下：

3.2.1 控制网复测

在高速铁路建设过程中，控制网建设是重要内容之一，其在实践中往往会受到诸多因素的影响，如铁路结构物不均匀沉降、温度变化等，使得控制网在建设期间的精度控制具有一定的难度，容易出现较大的精度误差而不利于列车高速、平稳运行。因此在高速铁路静态精调时，复测和评估控制网是第一步工作，检查高程测点是否处于良好状态中。此过程主要借助全站仪来实现，记录发生松动、损坏或者埋设位置错位的标志，并复测与远侧相同的高等级控制点。在测量过程中，相关工作人员需要检查并确保全站仪的定位精度，为保证后续测量精度提供保障。针对连续轨道板带的定向操作，应设置6到8个控制点作为基准，其中第1个和第2个控制点的设置，要按照人工找准方式进行作业，其他基准点应以第1个和第2个为标准进行自动测量，根据测量数据来精确计算轨道板带的定向参数，系统设站完成。在测量工作结束之后，若测得数值超过配置文件的规定误差范围时，需要重新进行规范的测量工作，或者探寻数值超误差范围的原因。

3.2.2 静态测量

在静态测量过程中，主要是轨检小车完成挡块、钢轨等静态数据的测量和收集工作，并利用软件确定挡块、轨垫板材的规格参数，后严格按照轨枕编号来依次完成轨道锁紧操作。在此过程的施工流程为散放挡块、轨垫板、松开扣件、组件安装、轨道锁紧操作。

3.2.3 平顺度模拟和调整

平顺度调整是整个高速铁路无砟轨道静态精调工作中的关键环节之一，其工作精度直接影响列车高速运行的安全性和平稳性。在开展平顺度调整工作之前，需要收集当前轨道的各项数据，并软件进行变化模拟，后根据模拟状况来采取小步微调方式进行调整。如在调整过程中，若遇到硬点问题，可由硬点位置向两侧进行平顺处理；若水平出现超高现象时，应采取挡块更换，缩小距离方式来进行平顺处理。值得注意是在轨道平顺度调整过程中，需要严格控制缓和曲线衔接的直接轨道端和曲线高股同侧钢轨的高程，确保其高程在设计标准范围内，才能保证整个高速铁路无砟轨道的平顺度，进而为列车高速、平稳运行提供保障。

3.3 动态精调

动态精调考虑的是轨道实际运行中受到力学作用而发生逆行复合不平顺、波形渐变的问题。因此，在动态精调工作过程中，若检查发现局部短波不平顺问题，应对检查到的突变点、减载率、脱轨系数等指标进行综合分析，此过程即为轨道局部缺陷调整过程，可让轨道与轮轨之间的精度符合设计标准，从而确保轨道的平顺度和安全舒适度符合列车高速、平稳行驶的具体要求。另外，在动态精调时，需要结合正线和测线要求来进行检测作业，通常是正线采用每小时300千米到350千米的动态管理标准进行检测；测线采用每小时120千米的动态管理标准进行检测。鉴于无砟轨道动态精调需要考虑动态管理标准、动力学检测标准等因素，这要求在检测过程中确保检测数据的精确度。

4.结语

在高速铁路建设中，轨道铺设是重要一环节，其施工质量对高速铁路安全运行和平稳度有着深远影响。无砟轨道作为先进的轨道结构运用在高速铁路施工中，可极大地提升我国高速铁路运行速度和安全性。但是列车高速运行对轨道平顺度和结构稳定性都有较高的要求。因此，在高速铁路无砟轨道铺设过程中，应注重无砟轨道精调技术的有效应用，为高速列车安全、平稳运行提供技术支持。然而当前我国高速铁路无砟轨道精调技术应用尚不成熟，这要求施工单位在利用无砟轨道精调技术进行轨道精调作业时，明确技术操作要点，具体包括以下几点：

（1）全站仪作为精度测量的主要设备，应在开展测量工作之前，对其精度进行必要的校验和校准，以避免设备精度问题而影响测量数据的精准度。

（2）精调作业本身是一项周期长的系统工作，每一个数据会对整个精调工作产生影响。因此，在精调作业过程中，要求每日复查和校对精调系统中的记录文件，确保其误差在设定值范围内，若出现超出设定值范围内的情况，应及时上报并进行调整。

（3）在精调过程中容易受到外力作用而出现偏差，如有人踩踏板而导致孔梁与其他施工出现振动现象，这些问题应在现象禁止出现。

（4）构建高素质专业施工队伍，全体工作人员必须持证上岗，并在上岗前要进行必要的岗前培训和考核，以确保全体工作人员的能力和素质符合作业要求，确保其能够实现对各类仪器的规范操作。

总之，做好以上工作，才能不断提高高速铁路无砟轨道精调技术实施效果，从而有效提高铁路无砟轨道的平顺度，为列车高速、安全、平稳运行提供保障，进而为我国社会经济的高速发展提供支持。