宋 劍
(1.中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司,西安 710043; 2.武廣鐵路客運(yùn)專線有限責(zé)任公司,武漢 430060)
武廣鐵路客運(yùn)專線運(yùn)營里程為1 068.6 km,設(shè)計(jì)時速350 km,是迄今為止世界上一次建成里程最長、運(yùn)營速度最快的高速鐵路,是中國鐵路建設(shè)者繼京津城際鐵路之后的又一力作,標(biāo)志著中國高速鐵路技術(shù)走向成熟。根據(jù)國務(wù)院批準(zhǔn)的《綜合交通網(wǎng)中長期發(fā)展規(guī)劃》,2020年我國鐵路網(wǎng)營業(yè)里程將達(dá)到12萬km以上。按此規(guī)劃目標(biāo),經(jīng)對國務(wù)院2004年批準(zhǔn)的《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整,形成了《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃(2008年調(diào)整)》(以下簡稱《調(diào)整方案》)。《調(diào)整方案》將客運(yùn)專線建設(shè)目標(biāo)由1.2萬km調(diào)整為1.6萬km以上。主要是為了加大繁忙干線客貨分線的力度,在維持原“四縱四橫”客運(yùn)專線基礎(chǔ)骨架不變的情況下,增加了4 000 km客運(yùn)專線??梢?未來10年,鐵路建設(shè)機(jī)遇極為難得,挑戰(zhàn)空前嚴(yán)峻。而客運(yùn)專線是把高質(zhì)量及高穩(wěn)定的鐵路基礎(chǔ)設(shè)施、性能優(yōu)越的動車組、先進(jìn)可靠的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)、高效的運(yùn)輸組織與運(yùn)營管理體系進(jìn)行綜合集成,也是當(dāng)代高新技術(shù)的集成,高速度是客運(yùn)專線高新技術(shù)的核心。高速度,必須高質(zhì)量,而總結(jié)武廣鐵路站前專業(yè)關(guān)鍵技術(shù)管理經(jīng)驗(yàn),是提高客運(yùn)專線建設(shè)質(zhì)量的途徑之一。
根據(jù)鐵道部《關(guān)于增強(qiáng)鐵路自主創(chuàng)新能力,推進(jìn)和諧鐵路建設(shè)的決定》、《鐵路科技發(fā)展“十一五”規(guī)劃》,結(jié)合武廣鐵路客運(yùn)專線特點(diǎn),大力推進(jìn)原始創(chuàng)新、集成創(chuàng)新和引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新,形成一批具有世界一流水平的科技成果,為建立和完善客運(yùn)專線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系和系統(tǒng)掌握建設(shè)成套技術(shù)奠定基礎(chǔ)。武廣鐵路客運(yùn)專線有限責(zé)任公司制訂了《科研管理辦法》、《技術(shù)創(chuàng)新規(guī)劃》等管理文件,重點(diǎn)在無砟軌道、特大橋梁及特長隧道、GSM-R系統(tǒng)、GSN-R系統(tǒng)、CTCS-3級列控系統(tǒng)、牽引供電系統(tǒng)、運(yùn)營調(diào)度系統(tǒng)、旅客服務(wù)系統(tǒng)、綜合接地及電磁兼容、大型客站、節(jié)能與環(huán)保技術(shù)、聯(lián)合調(diào)試系統(tǒng)、建設(shè)項(xiàng)目信息管理系統(tǒng)等12個方面加大科技攻關(guān),以施工現(xiàn)場為平臺,對相關(guān)施工工藝工法加強(qiáng)研究,站前單位共有《2005K002-B-4武廣鐵路客運(yùn)專線路基加固與防護(hù)工程抗環(huán)境水侵蝕相關(guān)技術(shù)研究》、《2005K002-D-3武廣鐵路客運(yùn)專線瀏陽河隧道銑挖法施工及預(yù)加固技術(shù)試驗(yàn)研究》、《2005K002-B-3武廣鐵路客運(yùn)專線無砟軌道過渡段路基變形控制技術(shù)及施工工藝試驗(yàn)研究》、《2005K002-D-1武廣鐵路客運(yùn)專線隧道全封閉防水技術(shù)研究》等20個鐵道部科研項(xiàng)目。通過科技攻關(guān),開展學(xué)術(shù)交流,培養(yǎng)造就了一批技術(shù)專家,在線下基礎(chǔ)工程變形控制,雙塊式無砟軌道施工,采用鎂銅(CTMH)150 mm2截面導(dǎo)線,彈性鏈型懸掛,采用適合中國國情的CTCS-3級列車運(yùn)行控制系統(tǒng)方面取得成功,實(shí)現(xiàn)了客專運(yùn)營的高速度、高密度、高正點(diǎn)率和高可靠性,提升了建設(shè)科技水平。
沉降變形觀測分析評估是整個工程建設(shè)的根本環(huán)節(jié),此項(xiàng)工作重點(diǎn)應(yīng)做好工程變形的測量工作,抓好“五固定”、“零觀測”是保證觀測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的必要工作,數(shù)據(jù)的真實(shí)、可靠對評估工作來說尤為重要,為此公司制訂了《武廣鐵路客運(yùn)專線沉降變形觀測實(shí)施細(xì)則》,建立了完善的監(jiān)測系統(tǒng),構(gòu)建了觀測、分析、評估較為完善的技術(shù)和管理體系。定期對水準(zhǔn)點(diǎn)復(fù)測,對異常數(shù)據(jù)審核不容忽視,因此對地質(zhì)復(fù)雜、施工工期短、特殊結(jié)構(gòu)(或新結(jié)構(gòu))橋梁、地下水豐富的隧道、高填方路基的結(jié)構(gòu)物要求監(jiān)理單位全部進(jìn)行平行觀測,為此公司制訂了《武廣鐵路客運(yùn)專線沉降變形平行觀測實(shí)施方案》。公司委托有資質(zhì)的單位進(jìn)行數(shù)據(jù)的錄入和評估工作,由于參建單位多、線路長、測量數(shù)據(jù)多,為便于管理,公司制訂了《武廣鐵路客運(yùn)專線沉降觀測數(shù)據(jù)錄入與管理細(xì)則》,應(yīng)用《鐵路客運(yùn)專線沉降觀測數(shù)據(jù)管理與分析預(yù)測集成系統(tǒng)》軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)管理和評估工作,由于評估工作涉及到觀測周期與工期時常矛盾及觀測數(shù)據(jù)的取舍等因素,為此公司下發(fā)《武廣鐵路客運(yùn)專線沉降變形觀測分析評估實(shí)施方案》,評估工作應(yīng)綜合考慮沿線路方向成區(qū)段各種結(jié)構(gòu)物間的變形關(guān)系,以實(shí)際變形為根據(jù),對路、橋、涵、隧沉降控制指標(biāo)根據(jù)工后沉降、穩(wěn)定性、擬合相關(guān)系數(shù),觀測期、可靠性、是否滿足S(t)/S(∞)≥75%及觀測頻次、最終沉降量、觀測數(shù)據(jù)的合理性等重要性分為核心指標(biāo)、控制性指標(biāo)、一般性指標(biāo)三大類,對完全滿足三大指標(biāo)要求的,可評定為評估通過;對完全滿足核心指標(biāo),但控制性指標(biāo)和一般性指標(biāo)中部分不能滿足《評估技術(shù)指南》的要求,評定為基本通過,無砟軌道施工后,必須加強(qiáng)后期觀測,進(jìn)行復(fù)評;不滿足核心控制指標(biāo)的評估區(qū)段,評定為評估不通過。
無砟軌道施工是鐵路客運(yùn)專線能否滿足高平順性、高安全性的最關(guān)鍵環(huán)節(jié),為了加快武廣鐵路客運(yùn)專線無砟軌道的實(shí)施,促進(jìn)各參建單位掌握無砟軌道引進(jìn)施工設(shè)備的使用、熟悉無砟軌道施工的工藝工法及施工組織,促進(jìn)無砟軌道引進(jìn)技術(shù)的吸收、消化與利用,根據(jù)技術(shù)轉(zhuǎn)讓合同,公司決定開展無砟軌道3 km先行試驗(yàn)段施工,模擬路基、橋梁、隧道、路橋過渡段、路隧過渡段等不同工況下的雙塊式無砟軌道施工,以便掌握雙塊式無砟軌道施工的工法工藝。為了實(shí)現(xiàn)既加快進(jìn)度又保證無砟軌道施工質(zhì)量,公司請德國海特坎普施工技術(shù)團(tuán)隊(duì)的專家進(jìn)行培訓(xùn),實(shí)行“無砟軌道施工首段評估制”,制定《武廣鐵路客運(yùn)專線無砟軌道工具軌使用規(guī)定》,還聘請德國海特坎普施工技術(shù)咨詢團(tuán)隊(duì)、睿鐵有限責(zé)任公司、歐博邁亞工程設(shè)計(jì)咨詢有限公司共分6個組對無砟軌道施工的承包商進(jìn)行現(xiàn)場技術(shù)培訓(xùn)并現(xiàn)場進(jìn)行施工巡查。為了實(shí)現(xiàn)對軌檢小車數(shù)據(jù)有效管理,提高軌道精調(diào)效率,公司建立了“武廣客專軌道幾何數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)”,對全線每個軌枕依據(jù)CPⅢ點(diǎn)進(jìn)行編號,使得每個軌道幾何數(shù)據(jù)與軌枕建立對應(yīng)關(guān)系,方便檢查維護(hù)。從整個施工精度來分析,影響軌道幾何形狀的因素有:CPⅢ網(wǎng)的精度及觀測標(biāo)的穩(wěn)定性、氣象環(huán)境(風(fēng)、強(qiáng)光、溫度、灰塵)對測量精度的影響、軌枕擋肩與扣件清潔度及其間密貼程度、扣件安裝正確與否、工具軌的加工精度與清潔程度、相鄰軌排連接精度、軌排支撐系統(tǒng)的剛度與穩(wěn)定性、澆筑混凝土前扣件復(fù)檢、灌注及混凝土等強(qiáng)期間的防碰撞。總之,必須抓住無砟軌道施工的每一個環(huán)節(jié),切實(shí)保證施工質(zhì)量,可以說:細(xì)節(jié)決定成敗。
武廣鐵路客運(yùn)專線正線及聯(lián)絡(luò)線需鋪設(shè)50號道岔8組、30號有砟道岔11組、18號無砟道岔165組、客專線(07)009有4組、客專線(07)001有53組、客專線07(004)有47組。根據(jù)工期及時調(diào)整道岔鋪設(shè)類型,道岔鋪設(shè)首先須在工廠預(yù)組裝,然后用火車運(yùn)輸?shù)郊扔熊囌?再用汽車二次倒運(yùn)到鋪設(shè)現(xiàn)場,運(yùn)輸過程中道岔尖軌、基本軌、轍叉組件整體運(yùn)輸,其余部分采用分解運(yùn)輸方式,構(gòu)件裝卸采用250 t吊車及大剛度、柔性吊帶、多吊點(diǎn)專用吊具進(jìn)行吊裝至道岔原位;由于BWG道岔需要從海外運(yùn)輸,所以道岔供貨計(jì)劃需考慮現(xiàn)場施工進(jìn)度及運(yùn)輸時間、運(yùn)輸方式等因素。由于道岔板和長枕埋入式相比具有解決大件運(yùn)輸條件困難、道岔不能及時到位而鋪軌車又要臨時通過、在道岔板上現(xiàn)場組裝道岔從而減少廠內(nèi)組裝時間的優(yōu)勢,結(jié)合武廣鐵路客運(yùn)專線總工期、道岔供貨時間及現(xiàn)場鋪設(shè)條件,公司對赤壁、汨羅等12個車站部分道岔由長枕埋入式變更為道岔板式,有93組板式無砟道岔,包括18號道岔85組,50號道岔8組。加強(qiáng)鋪設(shè)道岔前的驗(yàn)收和現(xiàn)場技術(shù)指導(dǎo),道岔的鋪設(shè)安裝標(biāo)準(zhǔn)高、難度大,公司聘請德國BWG專家給武漢局、廣鐵集團(tuán)、施工和監(jiān)理單位進(jìn)行道岔安裝、調(diào)整軟件培訓(xùn);德國海特坎普施工技術(shù)團(tuán)隊(duì)和BWG專家現(xiàn)場進(jìn)行技術(shù)咨詢服務(wù)。道岔鋪設(shè)首先對道岔部件(或軌排)進(jìn)行驗(yàn)收,對道岔內(nèi)部尺寸進(jìn)行檢查,如軌距、支距、各項(xiàng)密切指標(biāo)等,填寫《道岔幾何形位檢查表》,確認(rèn)達(dá)到規(guī)范要求后才可進(jìn)行下道工序。道岔施工與區(qū)間軌道相互兼顧,道岔施工宜在車站或正線無砟軌道施工前完成。若站內(nèi)正線或區(qū)間無砟軌道早于道岔施工,則與道岔前后相連區(qū)宜預(yù)留至少80 m,待道岔施工完畢后進(jìn)行剩余軌道施工,這樣才能保證線性整體順直。組織四電、工務(wù)對道岔進(jìn)行系統(tǒng)的工電聯(lián)調(diào),是道岔安裝的一項(xiàng)關(guān)鍵工作,發(fā)現(xiàn)問題分析原因,及時調(diào)整。
軌道不平順是輪軌系統(tǒng)的激擾源,是引起動車組產(chǎn)生振動和輪軌動作用力的主要原因。軌道不平順對動車組的行車安全性、平穩(wěn)性、舒適性、動車與軌道部件的壽命以及環(huán)境噪聲等都有重要影響。軌道不平順直接限制高速動車組行車速度。提高無砟軌道平順性,需要加強(qiáng)對鋼軌平直度的檢驗(yàn),嚴(yán)格控制鋼軌微小初始不平順;減少焊頭,提高焊接質(zhì)量,嚴(yán)格打磨,消除焊縫區(qū)的微小不平順;實(shí)行鋼軌的預(yù)打磨措施,盡量消除軌頭微小缺陷。對于軌道精調(diào)本著“先高低、后水平;先方向、后軌距”的原則進(jìn)行調(diào)整,樹立系統(tǒng)調(diào)整理念。
(1)鋼軌件、聯(lián)結(jié)零件狀態(tài)完好,安裝正確;
(2)接頭無缺陷,平整度滿足規(guī)范要求;
(3)各項(xiàng)密貼滿足設(shè)計(jì)要求;
(4)幾何尺寸,軌向、高低300 m長波不大于10 mm,其他各項(xiàng)尺寸均不大于1 mm,軌距變化率不大于1/1 500,水平、高程、平面變化率不大于1/1 000;
(5)道岔與線路聯(lián)測聯(lián)調(diào),道岔應(yīng)與兩端不少于150 m軌道進(jìn)行聯(lián)測聯(lián)調(diào),應(yīng)控制好軌向、高低整體線形平順性,幾何尺寸控制標(biāo)準(zhǔn)同上。兩組道岔間距不足300 m時,應(yīng)一并拉通測量調(diào)整。
(1)動車添乘無明顯晃車;
(2)軌道動態(tài)檢測波形平順,無突變、無周期性多波不平順;
(3)軌道質(zhì)量指數(shù)TQI值,低速軌檢3.6,高速軌檢2.1,單項(xiàng)指標(biāo)0.5;
(4)軌道動力學(xué)檢測無超標(biāo)處所;
(5)軌道動態(tài)檢測無Ⅰ級及以上偏差。
接口技術(shù)是系統(tǒng)集成技術(shù)的重要內(nèi)容之一,站前預(yù)留站后的接口主要內(nèi)容有:(1)隧道專業(yè):接觸網(wǎng)基礎(chǔ)預(yù)埋槽道安裝、防閃絡(luò)鋼筋設(shè)置、洞口段及綜合洞室附近的過軌管埋設(shè)、初支內(nèi)綜合接地設(shè)置、電纜溝槽上的綜合接地鋼筋及端子設(shè)置等。(2)橋梁專業(yè):墩臺(含樁基礎(chǔ)、樁基承臺、明挖擴(kuò)大基礎(chǔ))綜合接地鋼筋及端子設(shè)置、墩身及梁部電纜爬架上橋槽道、梁部接觸網(wǎng)基礎(chǔ)施工、梁部綜合接地鋼筋及端子設(shè)置、梁部鋸齒形槽口設(shè)置等。(3)路基專業(yè):接觸網(wǎng)基礎(chǔ)施工、過軌管(電力、通信、信號、接觸網(wǎng)、牽引供電等)埋設(shè)、貫通地線及分支電纜敷設(shè)等。
站前專業(yè)預(yù)留“四電”接口質(zhì)量直接影響客運(yùn)專線的整體性,對建成后運(yùn)營至關(guān)重要,如果解決不好,不但影響工程施工進(jìn)度,甚至?xí)斐蔁o法彌補(bǔ)的損失。在接口管理上,公司牢固樹立“整體規(guī)劃、精心組織、上道工序必須為下道工序服務(wù),前道工序必須為后道工序提供合格優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品”的理念。武廣公司制定了“武廣鐵路客運(yùn)專線接口移交驗(yàn)收管理程序”和“接口工程參考作業(yè)指導(dǎo)書”、“接口作業(yè)要點(diǎn)手冊”等辦法。切實(shí)做到強(qiáng)化接口管理,不僅保證了線下工程的質(zhì)量,而且也給“四電”專業(yè)創(chuàng)造了條件。要做好接口管理,必須認(rèn)真審核圖紙,認(rèn)真標(biāo)記,與站后圖紙或要求一同研究,專人管理,定期開會通報(bào),嚴(yán)格過程控制,注重細(xì)節(jié)管理。
在武廣鐵路客運(yùn)專線站前專業(yè)的技術(shù)管理中,建立客運(yùn)專線的技術(shù)體系,對工程實(shí)際中遇到的關(guān)鍵技術(shù),積極開展技術(shù)攻關(guān),提升了科學(xué)管理水平;建立精密測量控制網(wǎng)體系和工程沉降觀測評估體系,認(rèn)真進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,科學(xué)進(jìn)行評估工作,為無砟軌道施工及軌道精調(diào)工作奠定了有力基礎(chǔ);加強(qiáng)站前和站后專業(yè)的接口管理,能夠有序推進(jìn)工程進(jìn)度;對于無砟軌道施工及道岔安裝樹立沒有精度就沒有質(zhì)量的理念,加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)和管理,提高員工技術(shù)素質(zhì),抓重點(diǎn)、抓細(xì)節(jié)、勤總結(jié)是取得各項(xiàng)工作成功的有效做法。
[1] 武廣鐵路客運(yùn)專線有限責(zé)任公司.武廣鐵路客運(yùn)專線標(biāo)準(zhǔn)化管理文件匯編[Z].武漢:2009.
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