近期,新一代高速动车组和时速400公里高速综合检测列车在京沪高铁上海段(枣庄西-南京南-上海虹桥)“试跑”。中国高铁完美地实现了时速200公里、时速300公里、时速300公里以上的三级跳,正是这一次次的提速,中国开启了领跑世界的“高铁时代”。
    高铁建设是一个庞大的系统工程,其中轨道作为高铁的主要结构物,其结构技术直接影响高速列车的速度、安全和舒适,是高铁的核心关键技术之一。目前在我国,高铁建设普遍采用无砟轨道。
    据了解,与传统有砟轨道相比,无砟轨道具有结构稳定、使用免维修、寿命长等特点,并运用了世界先进的百米定尺钢轨连续焊接工艺,保证了线路的高平顺性,提高了旅客乘坐的舒适度,而且减少了钢轨与列车车轮的磨耗。
    高速铁路最大的特点是快,而快的同时必须保证高平顺性、高稳定性、高安全性、高舒适性,要达到这样的目标,必须提高轨道测量准确度,计量技术是保证测量准确度得以实现的重要基础,它在高铁轨道建设中扮演怎样的角色呢?
    据负责石武客运专线湖北段建设的中铁十一局朱玉中工程师介绍,在高铁轨道建设过程中,计量是贯穿整个过程的主线??没有精准的计量,建设过程中的技术问题无法解决,施工工序都无法开展,可以说无砟轨道的设计、制造、安装误差都是以毫米来度量的。可以形象地说,计量就好比人体的中枢神经。他向我们介绍了几项无砟轨道建设中的关键技术,其中的计量工作质量是至关重要的。

   
轨道板铺设过程

轨道板的铺设是高铁轨道施工建设的关键一环。具有技术工艺新、质量要求高,工期非常短的特点和难点。
    据了解,底座板施工必须在路基和桥梁的沉降、变形基本稳定后才能进行。整个铺设过程要经过粗放、精调、灌浆、张拉及连接等几道工序后方可完成。
    轨道板铺设过程中平面控制和高程控制起着重要作用。高程控制在底座板施工时标高已经确定,精调时再精确调整。而在平面控制过程中,要用到1201 的全站仪,准确度保证在纵横?5mm范围内。同时为了保证放样的准确度均采用高准确度仪器(如1201 全站仪),高准确度的测量方法(后方交会的方法,每站设站准确度确定在?1mm范围内)。
    目前,在轨道板铺设中要用到多种精测仪器。曾经的准确度为6″的仪器已经不能满足高铁工程的计量要求。据专家介绍,轨道板粗铺这道工序可以靠眼来判断定位,但后面的精调就只能靠精测仪器了,其调整误差不能大于?0.3mm。为保证列车快速行驶,参数必须固定不变。两个钢轨的线间距,在运行过程中规定正负距离和高低差都要保持在(1~2)mm之间,最大不能超过2mm。在此过程中要用到高准确度经纬仪、数字水准仪、测角准确度为1″的全站仪等精测仪器。

   
基础变形的控制问题

    据介绍,无砟轨道道床结构采用钢筋混凝土构件替代原有的有砟轨道中的道砟层,道床一次施工成型,建成后及运营过程中只能通过扣件进行小范围的调整,因此对铺设无砟轨道的线下基础的变形计量控制要求非常严格。
    专家介绍,我国地域辽阔,地质条件多变,这给高铁无砟轨道的路基沉降和桥梁变形计量控制提出了更高的要求。无砟轨道道床结构采用钢筋混凝土构件,不具备高低调整能力,一般要求铺设无砟轨道后路基面工后沉降量不超过轨道扣件调整的范围,一般不大于15mm,而桥梁梁端转角限制为1.5‰(梁端悬出长度不大于0.55m),标准甚至比F1赛车跑道还要高。
   

精密测量控制网

    高精度测量网的建立是高铁建设中的一项关键技术,它对保证高铁高速运行的稳定性、安全性至关重要。
    根据《客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定》,无砟轨道精密控制测量体系按照三级布网控制,即:基础平面控制网CPⅠ、线路控制网CPⅡ、基桩控制网CPⅢ(接触网立柱上)。
    据专业人士介绍,无砟轨道施工前,应建立高精度的精密平面、高程控制测量网(CPⅢ控制网),利用粗调机和精调机及其配套软件对无砟轨道铺设进行精确测量。误差均控制在毫米级以内。
    通俗地说,采用LeicaTCA2003型全站仪在路基上每隔(50~60)m就设一对测量控制点,这样的点越多,密度越大,测量的准确度越高。在高铁轨道施工过程中,CPⅠ、CPⅡ、CPⅢ3种网络组成一个统一空间数据基准的高精度测量控制网,其核心作用就是保障轨道形状和位置的精确定位,为线路铺设过程中提供准确的几何线性参数。
   

无缝线路的实现

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