導(dǎo)語(yǔ)：線路偏心和道砟厚度測(cè)量技術(shù)研究一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：鐵路橋梁線路偏心、道砟厚度指標(biāo)能否達(dá)到規(guī)范與設(shè)計(jì)要求很大程度上影響著列車(chē)的行車(chē)安全?；诖?，結(jié)合某鐵路工程，圍繞上述兩個(gè)指標(biāo)的測(cè)量技術(shù)展開(kāi)探討，論述其測(cè)量原理、提出測(cè)量方案，并從平面控制、高程控制、線下工程施工測(cè)量、線下構(gòu)筑物變形測(cè)量及竣工測(cè)量等方面展開(kāi)具體分析。實(shí)踐表明：本項(xiàng)目線路偏心及道砟厚度均滿足實(shí)際要求。

關(guān)鍵詞：線路偏心；道砟厚度；施工測(cè)量

1工程概況

本文選取云桂鐵路作為分析案例。整個(gè)項(xiàng)目路基長(zhǎng)度在15km以上，共包含47座橋梁、23座隧道。由于項(xiàng)目所處地區(qū)大多地形陡峻、地質(zhì)條件復(fù)雜，位于地震頻繁地段，屬于典型的山區(qū)鐵路項(xiàng)目，因此對(duì)線路偏心狀況與道砟厚度測(cè)量精度要求較高。本次測(cè)量段為云桂鐵路中的廣南縣路段，長(zhǎng)約22km。

2橋梁線路偏心和道砟厚度測(cè)量技術(shù)原理

線路偏心指橋上線路中線和梁跨中線間的偏差狀況。鐵路橋梁線路偏心狀況超出誤差允許范圍的原因?yàn)槭┕ぶ写嬖谡`差、墩臺(tái)傾斜、線路發(fā)生橫移和支座病害等。但因?yàn)榫€路偏心會(huì)使梁體承載力受到限制，從而可能導(dǎo)致橫隔板被扭斷，所以鐵路項(xiàng)目施工時(shí)及后期投入使用過(guò)程中都需定期對(duì)線路偏心狀況進(jìn)行測(cè)量[1]。道砟厚度指軌枕底端到梁體托盤(pán)頂端的厚度值。圖1為兩大指標(biāo)的測(cè)量示意圖。圖1中，a為左軌至左擋砟墻的距離（cm）；b為左軌至軌道擋砟墻的距離（cm）；c為軌道間的距離（cm）；d為軌枕設(shè)計(jì)高度（cm），若軌枕材料選用60kg/m鋼軌或Ⅱ型軌枕，d為38.6cm；h為道砟設(shè)計(jì)厚度（cm），取值30；k為被測(cè)標(biāo)尺測(cè)量零位高度（cm），取值38.6cm；g為擋砟墻設(shè)計(jì)高度（cm），取值30cm；Δy為道砟厚度波動(dòng)值。則線路偏心狀況e實(shí)可根據(jù)式（1）進(jìn)行計(jì)算：e實(shí)=(a)+b-c/2（1）道砟厚度h實(shí)可根據(jù)式（2）計(jì)算：h實(shí)=k+g+Δy-d（2）通過(guò)觀察式（1）、式（2）可發(fā)現(xiàn)，要想計(jì)算出線路偏心狀況與道砟厚度，必須先得到距離與高度的具體數(shù)值。而這些數(shù)值在測(cè)量時(shí)不僅可以通過(guò)機(jī)械測(cè)量，還可通過(guò)光學(xué)圖像完成測(cè)量[2]。

3線路偏心和道砟厚度測(cè)量技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)

3.1施工測(cè)量方案?？紤]到項(xiàng)目特征和站前項(xiàng)目的高需求標(biāo)準(zhǔn)，研究決定利用精度更高、性能更穩(wěn)定的機(jī)械儀器完成測(cè)量工作。因此本項(xiàng)目測(cè)量工作中使用了天寶5800的GPS定位器、徠卡TC1200全站儀。此外，測(cè)量水準(zhǔn)儀也均為天寶牌。3.2具體施工。3.2.1平面控制測(cè)量。該標(biāo)段平面控制網(wǎng)復(fù)測(cè)與加密共包含3大部分，即線路平面控制網(wǎng)復(fù)測(cè)、基礎(chǔ)平面控制網(wǎng)復(fù)測(cè)與基樁控制網(wǎng)加密。其中，站前工程平面控制網(wǎng)主要包含控制網(wǎng)CPⅠ、CPⅡ兩個(gè)部分，都可以借助GPSB級(jí)、GPSC級(jí)來(lái)測(cè)量。當(dāng)控制點(diǎn)完成移交后，項(xiàng)目單位可借助雙頻靜態(tài)接收機(jī)再次測(cè)量各個(gè)控制點(diǎn)，最終限差與精度以本次測(cè)量為準(zhǔn)?；鶚犊刂凭W(wǎng)（CPⅢ）需要借助導(dǎo)線測(cè)量實(shí)現(xiàn)加密。樁的選材應(yīng)和設(shè)計(jì)院樁保持一致，位置不能選在無(wú)線電發(fā)射源周邊，距離應(yīng)在400m以上；同時(shí)還要注意與高壓輸電線路保持距離，距離應(yīng)控制在200m以上。位置確定后不僅需要在該點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)注，還要在比例尺圖上進(jìn)行標(biāo)注。此外項(xiàng)目所使用的CPⅢ控制網(wǎng)必須與CPⅠ與CPⅡ保持一致。本項(xiàng)目勘測(cè)中，CPⅠ控制點(diǎn)復(fù)測(cè)時(shí)必須保證X、Y坐標(biāo)差值不超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值的±2cm；而對(duì)CPⅡ控制點(diǎn)，應(yīng)按照表1標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行復(fù)測(cè)。3.2.2高程控制測(cè)量。（1）對(duì)水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測(cè)時(shí)，項(xiàng)目單位應(yīng)參照設(shè)計(jì)院提供的測(cè)量資料，嚴(yán)格按照二等水準(zhǔn)點(diǎn)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)量，并使用數(shù)字水準(zhǔn)儀完成全標(biāo)段的復(fù)測(cè)工作。同時(shí)水準(zhǔn)復(fù)測(cè)線路必須和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)完全吻合。若復(fù)測(cè)工作在長(zhǎng)度超過(guò)300m的橋梁或大型車(chē)站中開(kāi)展，需適當(dāng)增添水準(zhǔn)點(diǎn)，增添的點(diǎn)位應(yīng)單獨(dú)安放，且按照二等水準(zhǔn)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)量。（2）項(xiàng)目單位要對(duì)水準(zhǔn)網(wǎng)進(jìn)行加密。若水準(zhǔn)點(diǎn)原本的密度無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)適當(dāng)添加加密水準(zhǔn)點(diǎn)，添加的點(diǎn)位應(yīng)順著線路中線每100~150m擺放1個(gè)。3.2.3線下工程施工測(cè)量。（1）一般構(gòu)造物和路基的測(cè)量按照項(xiàng)目單位設(shè)計(jì)的GPS點(diǎn)、導(dǎo)線點(diǎn)來(lái)加密控制網(wǎng)，整個(gè)加密工作必須符合路基板樁、中線、邊線及相關(guān)構(gòu)筑物的施工放樣標(biāo)準(zhǔn)。所有加密點(diǎn)都應(yīng)照著4等導(dǎo)線測(cè)量精度擺放，并使用DJ2級(jí)全站儀進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量角度選用方向觀測(cè)法測(cè)4測(cè)回及距離對(duì)向觀測(cè)2測(cè)回，同時(shí)還需對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行氣象改正、投影改正等。（2）高架橋、特大橋和相關(guān)特殊結(jié)構(gòu)的測(cè)量對(duì)高架橋、特大橋的測(cè)量應(yīng)確?？刂泣c(diǎn)和線路間的垂直距離在150m以上、不同控制點(diǎn)間距離應(yīng)控制在500~600m。整個(gè)施工控制網(wǎng)應(yīng)按四邊形擺放，為確保圖形結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，應(yīng)同時(shí)使用4架GPS接收機(jī)進(jìn)行觀測(cè)，且觀測(cè)時(shí)間應(yīng)超過(guò)60min。整個(gè)觀測(cè)工作必須按設(shè)計(jì)規(guī)定，在相應(yīng)的時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行。此外，天線對(duì)中精度應(yīng)為1mm，允許誤差范圍在2mm內(nèi)；每次觀測(cè)前后都應(yīng)測(cè)量天線高度，結(jié)果取前后測(cè)量的平均值。3.2.4線下構(gòu)筑物變形測(cè)量?？紤]到軌道鋪設(shè)最佳時(shí)間、后續(xù)運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)及維修工作的開(kāi)展等因素，項(xiàng)目決定構(gòu)建線下構(gòu)筑物縱橫向立體變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，主要包含水平方向與垂直方向兩部分。其中，水平位移監(jiān)測(cè)網(wǎng)是利用獨(dú)立坐標(biāo)體系照著三等平面檢測(cè)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)建立的，全部布網(wǎng)工作一次完成。此外，若測(cè)量工作無(wú)法同時(shí)覆蓋CPⅠ和CPⅡ控制點(diǎn)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，最少也應(yīng)與其中之一進(jìn)行聯(lián)測(cè)，以使測(cè)量平面坐標(biāo)系統(tǒng)能發(fā)揮實(shí)際效用，水平監(jiān)測(cè)坐標(biāo)和施工平面控制坐標(biāo)間能發(fā)生轉(zhuǎn)變。3.2.5竣工測(cè)量。（1）對(duì)線路中線的測(cè)量在進(jìn)行測(cè)量時(shí)應(yīng)按照線路貫通測(cè)量結(jié)果擺放線路中樁，直線線路各中樁間隔50m、曲線則間隔20m。若遇公里樁、百米樁、變坡點(diǎn)、橋涵中心、車(chē)站中心、道岔中心、豎曲線起點(diǎn)與重點(diǎn)、曲線起點(diǎn)與終點(diǎn)等，需進(jìn)行加樁。所有加樁的高程測(cè)量都可使用二等水準(zhǔn)基點(diǎn)完成，最大誤差應(yīng)控制在10mm以內(nèi)。此外，在對(duì)線路進(jìn)行加樁時(shí)還應(yīng)觀察路基、橋梁自身結(jié)構(gòu)是否達(dá)到限界要求。（2）對(duì)路基橫斷面的測(cè)量待沉降穩(wěn)定后應(yīng)對(duì)橫斷面進(jìn)行測(cè)量，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定直線地段橫斷面間距應(yīng)保持在50m、曲線地段間距應(yīng)保持在20m。測(cè)點(diǎn)內(nèi)容應(yīng)包括以下幾點(diǎn)：道路中心線、線間溝、路肩、高程變化狀況。其中，路基橫斷面所有內(nèi)容的測(cè)量誤差不可超過(guò)±5mm。（3）對(duì)橋涵的測(cè)量墩臺(tái)施工結(jié)束后，需先對(duì)墩臺(tái)縱向、橫向中心線及墩臺(tái)跨度等進(jìn)行測(cè)量，將測(cè)量合格的結(jié)果交給架梁作業(yè)隊(duì)后方可開(kāi)展后續(xù)工作。

4結(jié)語(yǔ)

《鐵路橋隧建筑物大修維修規(guī)則》（鐵運(yùn)〔1999〕146號(hào)）[3]指出，橋上線路中心和梁跨設(shè)計(jì)中線下偏差鋼梁的誤差范圍應(yīng)在0.5cm之內(nèi)、圬工梁的誤差范圍應(yīng)在0.7cm以內(nèi)，如果發(fā)現(xiàn)實(shí)際值超出了誤差允許范圍，需要對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)算。同時(shí)，正常情況下軌底應(yīng)比擋砟墻頂端至少高出2cm，且枕下道砟厚度應(yīng)控制在25~45cm之間。依照上述要求對(duì)新建云桂鐵路中的廣南縣路段進(jìn)行測(cè)量發(fā)現(xiàn)，線路偏心狀況與道砟厚度均滿足規(guī)范要求和項(xiàng)目的實(shí)際需要。

參考文獻(xiàn)：

[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(cè)量方法[J].鐵道建筑，2018（2）：134-137.

[2]安連生.應(yīng)用光學(xué)[M].3版.北京：北京理工大學(xué)出版社，2002.

[3]鐵道部.鐵路橋隧建筑物大修維修規(guī)則（鐵運(yùn)〔1999〕146號(hào)）[Z].北京：鐵道部，1999.

作者:張瑞歡 單位:中交四航局第二工程有限公司