高 俊 中國鐵路上海局集團有限公司運輸部
五峰山長江大橋是我國首座鐵路懸索橋,世界首座高速鐵路懸索橋,體系新、跨度大、荷載重、設(shè)計速度高,是連鎮(zhèn)客??缭介L江的控制性工程。大橋全長28.577 km,主橋為雙塔連續(xù)鋼桁梁公鐵兩用懸索橋,設(shè)計行車速度250 km/h,初期運營速度160 km/h;正線線間距4.6 m,預(yù)留兩線鐵路;高速公路雙向八車道,設(shè)計行車速度100 km/h。為確保連鎮(zhèn)客專五峰山長江大橋開通運營安全,應(yīng)結(jié)合大橋監(jiān)測系統(tǒng)性能指標測試數(shù)據(jù)、特定場景及突發(fā)外部事件影響,研究制定五峰山長江大橋非正常行車辦法和突發(fā)事件應(yīng)急處置預(yù)案。
橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)環(huán)境、荷載、結(jié)構(gòu)響應(yīng)、行車條件監(jiān)測等功能;鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器關(guān)鍵數(shù)據(jù)的采集監(jiān)測功能;輪軌力監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)列車脫軌系數(shù)、輪重減載率、輪軸橫向力等車輛動力學數(shù)據(jù)的采集監(jiān)測功能。為確保行車安全性,考慮到懸索橋主梁剛度較小,對外荷載特別敏感、橋梁變形較大等情況,根據(jù)對公鐵兩用懸索橋在活載、溫度、自然風等作用下可能產(chǎn)生的梁軌變形分析,五峰山長江大橋裝設(shè)了監(jiān)測系統(tǒng),主要包括橋梁健康監(jiān)測、鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器狀態(tài)監(jiān)測、輪軌力監(jiān)測等系統(tǒng),并在設(shè)備管理單位設(shè)置監(jiān)控終端,大橋兩端值守房設(shè)置軌道電路短路閘刀。橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)、鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)、輪軌力監(jiān)測系統(tǒng)安全指標設(shè)置預(yù)警值、安全閾值,其中鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器監(jiān)測系統(tǒng)、輪軌力監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測安全指標按行別分開設(shè)置。當監(jiān)測安全指標超過預(yù)警值或安全閾值時,系統(tǒng)應(yīng)發(fā)出報警提示。橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)、鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)、輪軌力監(jiān)測系統(tǒng)由設(shè)備管理單位負責管理,并設(shè)監(jiān)控人員24 h對系統(tǒng)監(jiān)測安全指標進行監(jiān)控、處置。
2.1.1 監(jiān)測系統(tǒng)報警時的列車運行條件
(1)當橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)、鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器監(jiān)測系統(tǒng)、輪軌力監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測安全指標有一項及以上大于預(yù)警值且均不大于安全閾值時,采取列車限速運行措施。
(2)當橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)、鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器監(jiān)測系統(tǒng)、輪軌力監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測監(jiān)測安全指標有一項及以上大于安全閾值時,禁止列車通行。
2.1.2 監(jiān)測系統(tǒng)報警時的處置
(1)監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)出報警信息時,設(shè)備管理單位監(jiān)控人員應(yīng)立即確認報警信息,報告列車調(diào)度員,并指派人員登記。當系統(tǒng)發(fā)出禁止列車運行的報警信息時,立即扳動閘刀短路軌道電路進行防護。
(2)列車調(diào)度員接到設(shè)備管理單位監(jiān)控人員需列車限速運行的報告后,應(yīng)向相關(guān)列車發(fā)布限速運行的調(diào)度命令,并設(shè)置列控限速。對來不及發(fā)布調(diào)度命令的列車,立即通知司機限速運行。司機接到調(diào)度命令或通知后,應(yīng)立即采取措施。夜間天窗時段,設(shè)備管理單位應(yīng)安排人員重點檢查,并根據(jù)檢查處理情況辦理銷記。列車調(diào)度員根據(jù)銷記條件組織行車。
(3)列車調(diào)度員接到設(shè)備管理單位監(jiān)控人員禁止列車運行的報告后,應(yīng)立即扣停相關(guān)列車,及時關(guān)閉有關(guān)信號,并向調(diào)度所值班主任(值班副主任)匯報。司機接到通知后,應(yīng)立即采取停車措施。如列車停車后尾部已越過禁止運行范圍時,司機應(yīng)報告列車調(diào)度員,列車調(diào)度員接報后通知該司機恢復運行。設(shè)備管理單位應(yīng)立即安排人員現(xiàn)場檢查處理,處理完畢具備列車放行條件時,扳回閘刀取消軌道電路紅光帶,并進行銷記。列車調(diào)度員確認防護區(qū)段軌道電路紅光帶消除后,根據(jù)銷記條件組織行車。
2.1.3 監(jiān)測系統(tǒng)故障時的處置
橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)、鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)、輪軌力監(jiān)測系統(tǒng)三者之一發(fā)生故障時,上下行列車均應(yīng)限速運行,設(shè)備管理單位監(jiān)控人員應(yīng)立即報告列車調(diào)度員,指派人員在相關(guān)車站登記,并安排人員添乘列車。列車調(diào)度員接到設(shè)備管理單位監(jiān)控人員需列車限速運行的報告后,應(yīng)向相關(guān)列車發(fā)布限速運行的調(diào)度命令,并設(shè)置列控限速。對來不及發(fā)布調(diào)度命令的列車,立即通知司機限速運行。司機接到調(diào)度命令或通知后,應(yīng)立即采取措施。添乘時,如發(fā)現(xiàn)危及行車安全,應(yīng)立即采取措施扣停列車,人工扳動閘刀短路軌道電路進行防護,并安排人員現(xiàn)場檢查處理。處理完畢具備列車放行條件時,扳回閘刀取消軌道電路紅光帶,并進行銷記。列車調(diào)度員確認防護區(qū)段軌道電路紅光帶消除后,根據(jù)銷記條件組織行車。
(1)五峰山長江大橋設(shè)有K318+143、K318+827、K319+699風監(jiān)測點,上述監(jiān)測點中任何一處發(fā)出大風報警信息,系統(tǒng)對列車限制運行范圍均按上下行K312+365~K323+272設(shè)置。當 K318+143、K318+827、K319+699 風監(jiān)測點中任何兩處及以上同時發(fā)出大風報警信息,且報警信息列車限制運行條件不一致時,系統(tǒng)按風速最大的監(jiān)測點提供報警信息。
(2)五峰山長江大橋K312+365~K323+272 處遇大風時行車速度:在環(huán)境風速不大于15 m/s 時,可以正常速度運行;環(huán)境風速不大于20 m/s時,運行速度不大于160 km/h;環(huán)境風速不大于25 m/s時,運行速度不大于120 km/h;環(huán)境風速不大于30 m/s 時,運行速度不大于80 km/h;環(huán)境風速大于30 m/s時,嚴禁動車組列車進入風區(qū)。
在大橋正橋地段發(fā)生晃車且列車運行速度為160 km/h及以上時,列車調(diào)度員應(yīng)向后續(xù)首列發(fā)布限速80 km/h 的調(diào)度命令,限速位置按司機匯報的晃車地點前后各1 km 確定。列車通過晃車地點后,司機應(yīng)立即向列車調(diào)度員報告運行情況。若仍晃車,列車調(diào)度員立即通知已進入?yún)^(qū)間的后續(xù)列車停車,不再向該區(qū)間放行列車,通知工務(wù)部門,根據(jù)工務(wù)部門上道檢查的申請,及時發(fā)布本線封鎖、鄰線限速160 km/h 及以下的調(diào)度命令后,準許上道檢查;工務(wù)檢查設(shè)備后,根據(jù)現(xiàn)場具體情況,確定列車放行條件。若不再晃車,則按120 km/h、常速逐級逐列提速。
在逐級逐列提速的過程中,再次發(fā)生晃車時,列車調(diào)度員應(yīng)立即通知已進入?yún)^(qū)間的后續(xù)列車停車,不再向該區(qū)間放行列車,通知工務(wù)部門,根據(jù)工務(wù)部門上道檢查的申請,及時發(fā)布本線封鎖、鄰線限速160 km/h 及以下的調(diào)度命令后,準許上道檢查。工務(wù)檢查設(shè)備后,根據(jù)現(xiàn)場具體情況,確定列車放行條件。
上海局集團公司成立五峰山長江大橋突發(fā)事件應(yīng)急指揮部,負責指揮五峰山長江大橋突發(fā)事件應(yīng)急處置工作。南京橋工段牽頭成立五峰山長江大橋突發(fā)事件應(yīng)急搶修指揮部,具體負責設(shè)備搶修,確定列車放行條件。五峰山長江大橋突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案體系由上海局集團公司預(yù)案、工務(wù)部門處置預(yù)案和南京橋工段搶修預(yù)案組成。突發(fā)事件發(fā)生時,有關(guān)單位按照各自預(yù)案及時有效地開展應(yīng)急處置。南京橋工段與鎮(zhèn)江海事局、江蘇五峰山公路公司等建立日常聯(lián)系制度,及時獲取船舶撞擊橋梁(橋墩)事件信息、超大超限船舶航行、公路橋面失火爆炸、危險化學品泄漏、車輛撞擊吊索(主纜)等信息,共同做好突發(fā)事件處置工作。
按突發(fā)事件對大橋結(jié)構(gòu)功能或行車安全的影響程度,分為Ⅰ級(封鎖)、Ⅱ級(限速)、Ⅲ級(監(jiān)測)應(yīng)急響應(yīng)。各級應(yīng)急響應(yīng)適用場景、判別標準、措施及響應(yīng)啟動單位見表1。
表1 五峰山長江大橋應(yīng)急響應(yīng)等級
3.3.1 Ⅰ級應(yīng)急響應(yīng)
(1)達到Ⅰ級應(yīng)急響應(yīng)條件時,集團公司向國鐵集團高速鐵路突發(fā)事件應(yīng)急領(lǐng)導小組辦公室、應(yīng)急救援指揮中心報告,啟動Ⅰ級應(yīng)急響應(yīng),落實國鐵集團各項要求。根據(jù)事件性質(zhì)立即通知地方海事、公路、消防等單位聯(lián)動進行應(yīng)急處置。
(2)集團公司主要領(lǐng)導或分管領(lǐng)導率集團公司應(yīng)急指揮部有關(guān)成員立即趕赴現(xiàn)場開展救援、控制事態(tài)及組織搶險;成立搶險現(xiàn)場指揮部,研究制定搶險方案,并上報國鐵集團?,F(xiàn)場開通與國鐵集團應(yīng)急指揮機構(gòu)、集團公司應(yīng)急指揮部、搶險現(xiàn)場指揮部的通信聯(lián)系通道,隨時匯報搶修方案、進展情況。
(3)對于搶修技術(shù)復雜、施工困難、工期較長的,根據(jù)相關(guān)專家對修復方案的咨詢意見,實施修復工作。
(4)必要時,請求國鐵集團協(xié)調(diào)其他集團公司在人員、材料、機械等方面支援的相關(guān)事宜。請求部隊以及當?shù)卣蚱髽I(yè)支援搶險。
(5)集團公司應(yīng)急指揮部負責本集團公司及外單位人員、材料、機具安排,做好組織協(xié)調(diào)工作,保障搶險人員材料及時運輸?shù)轿弧?/p>
3.3.2 Ⅱ級應(yīng)急響應(yīng)
(1)達到Ⅱ級應(yīng)急響應(yīng)條件時,集團公司向國鐵集團高速鐵路突發(fā)事件應(yīng)急領(lǐng)導小組辦公室、應(yīng)急救援指揮中心報告,啟動Ⅱ級應(yīng)急響應(yīng),落實國鐵集團各項要求。根據(jù)事件性質(zhì)立即通知地方海事、公路、消防等單位聯(lián)動進行應(yīng)急處置。
(2)集團公司分管領(lǐng)導或工務(wù)部負責人率集團公司應(yīng)急指揮部有關(guān)成員立即趕赴現(xiàn)場控制災(zāi)情及組織搶修;集團公司工務(wù)部通知中鐵大橋院、大橋局等單位提供技術(shù)支持,研究制定搶險方案。及時將搶修方案上報集團公司、國鐵集團,隨時匯報搶修方案、進展情況。
(3)對于搶修技術(shù)復雜、施工困難、工期較長的,根據(jù)相關(guān)專家對修復方案的咨詢意見,實施修復工作。
(4)必要時,請求國鐵集團協(xié)調(diào)其他集團公司在人員、材料、機械等方面支援的相關(guān)事宜。
3.3.3 Ⅲ級應(yīng)急響應(yīng)
(1)達到Ⅲ級應(yīng)急響應(yīng)條件時,南京橋工段立即向集團公司工務(wù)應(yīng)急辦匯報,啟動Ⅲ級應(yīng)急響應(yīng)。根據(jù)事件性質(zhì)立即通知地方海事、公路、消防等單位聯(lián)動進行應(yīng)急處置。
(2)南京橋工段分管領(lǐng)導立即趕赴現(xiàn)場開展調(diào)查,研究制定搶險方案,組織修復。及時將搶修方案上報集團公司,隨時匯報搶修方案、進展情況。
高速鐵路大跨度懸索橋目前尚缺乏系統(tǒng)的運營管理經(jīng)驗,需根據(jù)運營實踐不斷補充和完善調(diào)度指揮、應(yīng)急處置機制,確保高速條件下大跨度橋梁列車運行安全萬無一失。為提高應(yīng)急處置的時效性,實現(xiàn)設(shè)備防護功能,建議對監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)出的禁止列車運行信息傳輸至自然災(zāi)害及異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)自動防護的方案進行研究,并不斷探索采用技防手段完善應(yīng)急處置機制的措施。