051基地火箭滑車軌道的高精度控制

1、051基地火箭滑車軌道的高精度控制1、綜述：1.1 工程概況：本工程為051基地火箭滑車軌道工程，隸屬兵器工業(yè)部，是國防科工委的一項高新工程，是我公司在施工領(lǐng)域中擴(kuò)展的又一新領(lǐng)域。本工程火箭滑車軌道全長1500m，設(shè)計采用100孔15m鋼筋硅梁式結(jié)構(gòu)箱形簡支梁，梁上設(shè)承軌臺，場區(qū)內(nèi)地勢平坦開闊，地表及15m以上地層多為黃土狀粉質(zhì)粘土，具下分布為細(xì)砂、中砂，地層分布很不均勻。下部采用2800鉆孔樁基礎(chǔ)，樁底置于細(xì)砂、中砂中，樁頂與墩臺相接，全段共設(shè)202根0800摩擦樁。1.2 地形地貌：本工程場地位于陜西省華陰市羅敷鎮(zhèn)以北4km處的051基地火箭滑車靶區(qū)內(nèi)，北距渭河3km,東臨羅敷河，場區(qū)地形

2、十分平坦，線路中心地表相對高差1.03m,總趨勢西高東低，場地所處地貌類型為羅敷河一級階地。1.3 線路及軌道本線路沿既有紅箭73靶道右側(cè)15.6m,平行于既有軌道，高差與既有73靶軌頂?shù)?.276m,線路為一條直線，縱坡為平坡，鋼軌采用60kg/m.PD3鋼軌，由于受進(jìn)出場道路所限，本工程采用25m標(biāo)準(zhǔn)長度鋼軌，經(jīng)現(xiàn)場焊接而成長軌條，軌枕采用現(xiàn)澆在梁體上的承軌臺，鋼軌扣件采用特殊專用扣件，鋪設(shè)間距750mm/每套，長軌焊接采用窄縫間隙電孤焊焊接。2、技術(shù)要求：2.1 軌距1435+1mm,雙軌高低誤差0.5mm。2.2 平整度：每100m高差2mm,且無明顯凸凹。2.3 順直度，100m與基

3、準(zhǔn)差距小于2mm。2.4 焊接軌頭表面平整度為負(fù)公差0.5mm（長度0.1m范圍內(nèi)）2.5 埋設(shè)基樁標(biāo)志點精度：2.5.1 所有樁均布設(shè)在一條直線上，且與軌道中心平行。2.5.2 所有樁逐點左右偏差值不大于2mm。2.5.3 所有樁點依基線高程相等，其誤差2mm。3、施工特點及難點：3.1 依據(jù)設(shè)計院及甲方現(xiàn)場移交的樁撅進(jìn)行貫通復(fù)測，貫通直線長，測設(shè)精度高，它是保證本工程全線鋼軌鋪設(shè)精度，滿足設(shè)計要求的前提和依據(jù)。3.2 承軌臺頂平面預(yù)埋的鋼軌扣件采用的是特殊的專用鋼軌扣件，扣件中的軌高、直線度調(diào)節(jié)的螺栓及軌距、直線度調(diào)節(jié)軌底方鋼等預(yù)埋件同時灌注成為整體，預(yù)埋工作量大，預(yù)埋精度要求高，工期緊，

4、必須尋找切實可行的固定的方法，它是保證本工程全線鋪設(shè)精度滿足設(shè)計要求的前提和保障。3.3 軌道鋪設(shè)的軌距，平整度，順直度精度要求高，同時調(diào)整工作量繁重，時間緊，必須進(jìn)行精心調(diào)試，反復(fù)量測，它是保證最終檢驗本工程能否滿足設(shè)計要求，保證火箭滑車試車成功的關(guān)鍵。3.4 梁的選擇與確定：依據(jù)施工特點及難點，要保證最終全線軌道的設(shè)計精度，主要從三個方面進(jìn)行控制：1、全線的貫通測量控制；2、梁承軌臺頂面鋼軌扣件的預(yù)埋；3、軌道的鋪設(shè)調(diào)整。4.1 線路中心線，高程的測設(shè)：4.1.1 首先測量儀器設(shè)備的精度必須滿足設(shè)計精度要求，因此，中線控制樁測設(shè)采用拓普康GTS-711全站儀，測角精度2秒，標(biāo)稱精度2mm+

5、2PPm,高程測量采用高精度拓普康DL-101C電子水準(zhǔn)儀，標(biāo)稱精度，1km往返中誤差0.4mm,最小讀數(shù)0.01mm/0.1mm。4.1.2 由于全線直線長，順直度要求高（2mm/100m）為保證達(dá)到設(shè)計精度要求，采用導(dǎo)線測量法測定長直線。4.1.3 高程測量采用增密水準(zhǔn)點間距（100150m設(shè)置一個水準(zhǔn)點）確保高程測量精度4.2 箱梁承軌臺軌道扣件預(yù)埋件的預(yù)埋：由于承軌臺與箱形簡支梁為箱、臺一體結(jié)構(gòu)，而且鋼軌扣件的預(yù)埋件錨固在承軌臺頂面，它是確保鋪設(shè)鋼軌的軌高，軌距能夠達(dá)到設(shè)計精度要求的基礎(chǔ)，因此，為保證滿足設(shè)計要求，即如何保證澆注后承軌臺上的軌道扣件預(yù)埋的關(guān)鍵是采用何種固定措施，為此，考

6、慮了二種固定施工方案：其一，采用固定件與梁、臺相分開的固定方案，即專門設(shè)計一套整體固定架橫跨在箱梁兩側(cè)，用來固定軌道扣件的預(yù)埋。其二，采用固定架與梁、臺為一體的固定方案，即梁體大模板外模之間采用/50X5角鋼橫向固定在梁體外模兩側(cè)，并按預(yù)埋件設(shè)計尺寸進(jìn)行打孔固定。由于第一種固定方案，體積龐大，移動不便，廢工廢時，影響梁體預(yù)制施工進(jìn)度，第二種固定方案，操作方便，節(jié)約材料，既能保證軌道預(yù)埋的精度要求，又能提高梁體預(yù)制的施工進(jìn)度。因此經(jīng)過多方面比較，軌道扣件預(yù)埋采用第二種方案，即固定架與梁臺一體固定方案。4.3 軌道的調(diào)整：由于本線路技術(shù)要求嚴(yán)，軌道鋪設(shè)精度高，自始至終是我們施工的難點，更是我們施工

7、控制的重點，必須確定線路測設(shè)的總體方案。對軌道鋪設(shè)、調(diào)整按設(shè)計技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以粗調(diào)、細(xì)調(diào)、精調(diào)三步進(jìn)行。總體調(diào)整順序是：以線路終點起從東向西，首先調(diào)整右側(cè)鋼軌使其平整度，順直度軌頂標(biāo)高達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)后，并以此為基礎(chǔ)，調(diào)整左側(cè)鋼軌的平整度，順直度軌頂標(biāo)高及線路鋼軌軌距，然后根據(jù)軌距中心線（即線路中心線）測設(shè)基樁，最后以基樁為基準(zhǔn)對全線進(jìn)行反復(fù)精測（即竣工測量）對軌道的平整度，順直度軌距進(jìn)行精確調(diào)整，確保本工程達(dá)到設(shè)計要求。4.4 案實施：5.1 線路中線控制樁利用導(dǎo)線測量法測定長直線：基于本工程測設(shè)精度要求高，且全線1500m順直度為2mm/100m,因此,我們采用拓普康GTS-711全站儀對線路中心

8、線進(jìn)行施測，其操作方法如下：5.1.1 依據(jù)設(shè)計院及甲方現(xiàn)場交樁資料，測定出線路起點：B#點。5.1.2 根據(jù)起點樁B#點及給定的終點樁A#點，利用全站儀初步測定出線路中心線及中心線控制樁5#、4#、3#、2#、1#如圖。/73靶道中心線7r一一一，一，一一.一一,一#c#15.6m#5#4工工/IB#A線路中心控制樁樁位布置圖5.1.3 利用導(dǎo)線測量的方法測出控制樁每一點的右角及各控制樁點間的距離（全圓測回）測量記錄見表一:導(dǎo)線測量記錄表表測站目標(biāo)盤位水平度盤讀數(shù)角值平均值距離o00M#5#B左0000001800016299.5032#417959441800018.5#B右0000001

9、800021#41795939#4#5左9824051800021179.080#327824261800021#5右27824071800021#3982408#3#4左17829071800007210.18722#35829001800005#4右35829071800003#21782904#2#3左10745251800000360.71281#28745251795957#3右28745301795954#11074536#1#2左35959581795942359.2467A#18000161795946#2右1800001795951#A000009#A89.78125.1.4

10、 計算各邊的右角（方向自B#-A#）見表二:5.1.5 以B#5#控制樁為X軸建立坐標(biāo)其垂直方向為Y軸，假定B點的坐標(biāo)為（0,0）5#B#的方向角為1800000，依次進(jìn)行各點坐標(biāo)的推算，其結(jié)果如下表：導(dǎo)線坐標(biāo)計算表表二樁號右角3方向角X邊長S(m)坐標(biāo)增量值坐標(biāo)值00XYXYB#005#1800018.51800000299.5031299.50310299.50319601795941.5179.0800179.0800+0.01604#1800021478.5832860.016061795920.5210.1872210.187240.040153#1800005688.7704760

11、.056311795920360.7128360.7128+0.0699524832650.126161800023359.2467359.2467-0.0400001#1795946.51399.729450.086161800036.589.781289.7812-0.015887A#1498.511150.070275.1.6 根據(jù)導(dǎo)線坐標(biāo)計算表所得各點坐標(biāo)在Y軸上進(jìn)行反向調(diào)整，X軸方向忽略不計調(diào)整后可得直線B#A#,調(diào)整后各點均在直線B#A#上。5.1.7 由已知點B#、A#兩點均在線路中心線上，只需將A#點移上A#點，其余各點根據(jù)分段距離作相應(yīng)調(diào)整即可得到線

12、路中心線B-A,設(shè)直線上導(dǎo)線控制點座標(biāo)如下：1口C#L#c#C#JA#點號：B54321AX：0;299.503;478.583;688.770;1049.483;1399.729;1498.511Y：0;0;0.01606;0.05621;0.12616;0.08616;0.07027調(diào)整值：0；0.0140;0.0224;0.03230;0.0492;0.06564;0.07027調(diào)整后坐標(biāo)：X：0；299.503;478.583;688.770;1049.483;1399.729;1498.511Y:0;0.0140;0.0224;0.03230;0.0492;0.06564;0.070

13、725.2箱梁承軌臺軌道扣件的預(yù)埋：箱梁承軌臺的軌道扣件是針對本工程滑車軌道特性專門設(shè)計的一種微調(diào)式特種扣件（如圖一），一種是軌高及直線度調(diào)節(jié)扣件（如圖二），一種是軌距及直線度調(diào)節(jié)扣件（如圖三），每種扣件沿每片梁體兩側(cè)均勻布置，間距均為750m,全線兩種軌道調(diào)節(jié)件共計8004套。采用/50X5角鋼作為固定架（如圖四），確保軌道預(yù)埋件達(dá)到設(shè)計要求具體方法如下：軌高及直線度調(diào)節(jié)扣件圖（一）微調(diào)式特種扣件圖（二）軌距及直線度調(diào)節(jié)扣件軌道扣件預(yù)埋件固定架圖（四）圖（三）5.2.1 在箱形梁體及承軌臺鋼筋全部綁扎完畢的前提下，組織專人專組進(jìn)行軌道扣件預(yù)埋件的預(yù)埋。5.2.2 以梁體中心線作為線路中心線，

14、并以兩根036螺栓為一組穿入預(yù)埋鋼板D中的孔中按照設(shè)計螺栓頂部高度與承軌臺之間的高差，從螺栓頂部下218mm,用鋼筋與預(yù)埋鋼板底面焊接，目的是即要保證螺栓頂部與承軌臺之間的高度為210mm,又要保證一組036螺栓之間的相對尺寸270mmo（如圖二）5.2.3 利用梢鋼固定架分別將梁體兩側(cè)兩組螺栓穿入固定架的孔中，然后將固定架與梁體外模用螺栓相連，其目的是即要保證軌道兩側(cè)的預(yù)埋螺栓相對尺寸為1508,又要保證鋼軌中線的與梁體中線的尺寸為754,從而保證設(shè)計軌距尺寸為1435mm。（如圖五）5.2.4 每片梁體的全部預(yù)埋按上述方法完成后，依據(jù)梁體中心線，分別以縱向，橫向?qū)γ恳唤M預(yù)埋件進(jìn)行復(fù)核，即預(yù)

15、埋標(biāo)高，相對尺寸，及中心尺寸，在滿足設(shè)計的前提下，利用軌道墊板，上下螺帽，將螺栓牢固地固定在角鋼固定架上（如圖五、圖六）OL軌道扣件預(yù)埋布置圖AA圖（五）圖（六）5.2.5在進(jìn)行梁體硅灌注時,設(shè)專人進(jìn)行預(yù)埋件的防護(hù)和檢查，確保預(yù)埋件尺寸的準(zhǔn)確性。5.2.6經(jīng)上述工作完成后,我們隨機(jī)對灌注完畢后的梁體承軌臺上的軌道預(yù)埋進(jìn)行了抽查，完全滿足設(shè)計要求，部分抽查結(jié)果見表三:表二梁號點號部位123456789101112001#螺栓相對尺寸010.5000.50.50.5100.50中心尺寸-10+0.5-10-0.50.0510000.5#002相對尺寸-0.50001-1-1-100.50-1中心尺

16、寸-0.5100.500.50.5-0.5-10.5006、軌道調(diào)整:就本工程而言調(diào)軌是最關(guān)鍵的部分，也是本工程的難點和關(guān)鍵部分所在。經(jīng)過反復(fù)實踐和對比我們認(rèn)為要保證該工程達(dá)到設(shè)計精度要求，僅就調(diào)軌這一部分而言必須從兩方面采取措施才能夠保證，一方面要保證儀器設(shè)備的精度，這是客觀因素，屬先決條件，是必不可少的；另一方面要采取必要的有效的控制方法，具體要求如下：6.1、儀器設(shè)備:5.2.7軌道扣件預(yù)埋的工藝流程見下圖:軌道扣件預(yù)埋工藝流程圖根據(jù)設(shè)計要求，結(jié)合本工程精度要求的特殊性，我們配備了如下儀器：拓普康GTS711全站儀（配備蘇光反光棱鏡）中誤差2mm/km,用于施放中線時進(jìn)行聯(lián)測。拓普康DL

17、101e電子水準(zhǔn)儀；其1km往返中誤差0.4mm（使用因瓦合金鋼尺），最小讀數(shù)為：0.01mm/0.1mm,用于軌道標(biāo)高控制；蘇光山經(jīng)緯儀，（用于調(diào)軌過程中控制鋼軌平直度及中線）；附屬工具，軌距尺、鋼卷尺、游標(biāo)卡尺、塞尺等。6.2、 軌道的調(diào)設(shè)調(diào)軌的基本原則為：先控制后調(diào)整，先整體后局部，先粗調(diào)后精調(diào)；同時針對到該工程的特殊性制定軌道調(diào)整方法如下：6.2.1 在堅持上述原則的同時，還應(yīng)注意軌道的調(diào)設(shè)只能是自中間向兩端進(jìn)行，而且只能是一個逐步接近的過程；6.2.2 水準(zhǔn)測量的控制點宜從同一點引出，再全線布置控制點，閉合之后再進(jìn)行局部的控制點測量，在調(diào)軌過程中應(yīng)分段復(fù)核到控制點上，如發(fā)現(xiàn)有誤，應(yīng)及

18、時進(jìn)行調(diào)整；6.2.3 順直度、平直度的調(diào)整為先確定出一條基準(zhǔn)軌，然后根據(jù)基準(zhǔn)軌調(diào)另一條鋼軌，并進(jìn)行復(fù)核測量；6.2.4 為確保軌道調(diào)整精度，軌道調(diào)整工作可分為以下幾步，逐步進(jìn)行：6.2.4.1 第一步，初調(diào)：在這一階段對其精度要求應(yīng)較低，其目的主要在于檢查下部結(jié)構(gòu)的平整度，使由于梁體架設(shè)和預(yù)制時預(yù)埋螺栓誤差造成的較大偏差近早暴露，以便及時處理，另一方面通過初調(diào)可使全線鋼軌在同一直線上，為下一步調(diào)整做好準(zhǔn)備，在這一階段縱向調(diào)整點的幅度宜為5m左右一個點。6.2.4.2 第二步，粗調(diào)：在這一階段應(yīng)當(dāng)按照設(shè)計精度進(jìn)行要求。在調(diào)整過程中應(yīng)堅持先調(diào)基準(zhǔn)軌，再根據(jù)基準(zhǔn)軌調(diào)另一條鋼軌最后進(jìn)行一次復(fù)合調(diào)整。

19、在這一階段縱向調(diào)整點的幅度也控制在5m左右一個點。6.2.4.3 第三步，精調(diào)：再精調(diào)過程中縱向調(diào)整點的幅度控制在2m-3m左右一個點。6.2.4.4 第四步，全線復(fù)核調(diào)整：經(jīng)過精調(diào)雙軌的各項指標(biāo)已基本達(dá)到設(shè)計要求，在這一調(diào)整過程中仍然采用上述的方法和順序進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整的幅度應(yīng)加至每個扣點一個測點。這樣做的目的一方面在于進(jìn)一步保證測量的精度；使鋼軌的軌距，軌頂標(biāo)高，軌道順直度完全達(dá)到設(shè)計要求，確保火箭滑車軌道一次試車成功。6.2.5 軌道調(diào)整的百米樁數(shù)據(jù)見表四：軌頂高程及軌距實測與設(shè)計對照表表四里程設(shè)計軌距(mm)實測軌距(mm)誤差(mm)允許誤差設(shè)計軌頂工程(mm)實測軌頂圖程(mm)誤差

20、允許差(mm)左右左右左右DK0+150014351435.6+0.6+1-0334.898334.898334.89773334.898-0.2700.5DK0+140014351435.4+0.4+1-0334.898334.898334.89774334.898-0.2600.5DK0+130014351435.7+0.7+1-0334.898334.898334.89776334.898-0.2400.5DK0+120014351435.3+0.3+1-0334.898334.898334.89785334.89801-0.15+0.010.5DK0+110014351435.2+0.

21、2+1-0334.898334.898334.89771334.898-0.2900.5DK0+100014351435.7+0.7+1-0334.898334.898334.89776334.89778-0.24-0.220.5DK0+90014351435.6+0.7+1-0334.898334.898334.89782334.898-0.1200.5DK0+80014351435.5+0.5+1-0334.898334.898334.89769334.89765-0.31-0.350.5DK0+70014351435.3+0.3+1-0334.898334.898334.89773334.89818-0.27+0.180.5DK0+60014351435.3+