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(zhuān)線(xiàn)有限責(zé)任公司,武漢 430060)
武廣鐵路客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)運(yùn)營(yíng)里程為1 068.6 km,設(shè)計(jì)時(shí)速350 km,是迄今為止世界上一次建成里程最長(zhǎng)、運(yùn)營(yíng)速度最快的高速鐵路,是中國(guó)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(guó)高速鐵路技術(shù)走向成熟。根據(jù)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)的《綜合交通網(wǎng)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》,2020年我國(guó)鐵路網(wǎng)營(yíng)業(yè)里程將達(dá)到12萬(wàn)km以上。按此規(guī)劃目標(biāo),經(jīng)對(duì)國(guó)務(wù)院2004年批準(zhǔn)的《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整,形成了《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃(2008年調(diào)整)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《調(diào)整方案》)?!墩{(diào)整方案》將客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)建設(shè)目標(biāo)由1.2萬(wàn)km調(diào)整為1.6萬(wàn)km以上。主要是為了加大繁忙干線(xiàn)客貨分線(xiàn)的力度,在維持原“四縱四橫”客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)基礎(chǔ)骨架不變的情況下,增加了4 000 km客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)??梢?jiàn),未來(lái)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(zhuān)線(xiàn)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(dòng)車(chē)組、先進(jìn)可靠的列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)、高效的運(yùn)輸組織與運(yùn)營(yíng)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(zhuān)線(xiàn)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(zhuān)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)管理經(jīng)驗(yàn),是提高客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)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(zhuān)線(xiàn)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(zhuān)線(xiàn)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(zhuān)線(xiàn)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(wú)砟軌道、特大橋梁及特長(zhǎng)隧道、GSM-R系統(tǒng)、GSN-R系統(tǒng)、CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)、牽引供電系統(tǒng)、運(yùn)營(yíng)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(gè)方面加大科技攻關(guān),以施工現(xiàn)場(chǎng)為平臺(tái),對(duì)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(zhuān)線(xiàn)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(zhuān)線(xiàn)瀏陽(yáng)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(zhuān)線(xiàn)無(wú)砟軌道過(guò)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(zhuān)線(xiàn)隧道全封閉防水技術(shù)研究》等20個(gè)鐵道部科研項(xiàng)目。通過(guò)科技攻關(guān),開(kāi)展學(xué)術(shù)交流,培養(yǎng)造就了一批技術(shù)專(zhuān)家,在線(xiàn)下基礎(chǔ)工程變形控制,雙塊式無(wú)砟軌道施工,采用鎂銅(CTMH)150 mm2截面導(dǎo)線(xiàn),彈性鏈型懸掛,采用適合中國(guó)國(guó)情的CTCS-3級(jí)列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)方面取得成功,實(shí)現(xiàn)了客專(zhuān)運(yùn)營(yíng)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(cè)分析評(píng)估是整個(gè)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(cè)量工作,抓好“五固定”、“零觀測(cè)”是保證觀測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的必要工作,數(shù)據(jù)的真實(shí)、可靠對(duì)評(píng)估工作來(lái)說(shuō)尤為重要,為此公司制訂了《武廣鐵路客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)沉降變形觀測(cè)實(shí)施細(xì)則》,建立了完善的監(jiān)測(cè)系統(tǒng),構(gòu)建了觀測(cè)、分析、評(píng)估較為完善的技術(shù)和管理體系。定期對(duì)水準(zhǔn)點(diǎn)復(fù)測(cè),對(duì)異常數(shù)據(jù)審核不容忽視,因此對(duì)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(cè),為此公司制訂了《武廣鐵路客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)沉降變形平行觀測(cè)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(píng)估工作,由于參建單位多、線(xiàn)路長(zhǎng)、測(cè)量數(shù)據(jù)多,為便于管理,公司制訂了《武廣鐵路客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)沉降觀測(cè)數(shù)據(jù)錄入與管理細(xì)則》,應(yīng)用《鐵路客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)沉降觀測(cè)數(shù)據(jù)管理與分析預(yù)測(cè)集成系統(tǒng)》軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)管理和評(píng)估工作,由于評(píng)估工作涉及到觀測(cè)周期與工期時(shí)常矛盾及觀測(cè)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(zhuān)線(xiàn)沉降變形觀測(cè)分析評(píng)估實(shí)施方案》,評(píng)估工作應(yīng)綜合考慮沿線(xiàn)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(duì)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(cè)期、可靠性、是否滿(mǎn)足S(t)/S(∞)≥75%及觀測(cè)頻次、最終沉降量、觀測(cè)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(lèi),對(duì)完全滿(mǎn)足三大指標(biāo)要求的,可評(píng)定為評(píng)估通過(guò);對(duì)完全滿(mǎn)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(mǎn)足《評(píng)估技術(shù)指南》的要求,評(píng)定為基本通過(guò),無(wú)砟軌道施工后,必須加強(qiáng)后期觀測(cè),進(jìn)行復(fù)評(píng);不滿(mǎn)足核心控制指標(biāo)的評(píng)估區(qū)段,評(píng)定為評(píng)估不通過(guò)。
無(wú)砟軌道施工是鐵路客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)能否滿(mǎn)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(zhuān)線(xiàn)無(wú)砟軌道的實(shí)施,促進(jìn)各參建單位掌握無(wú)砟軌道引進(jìn)施工設(shè)備的使用、熟悉無(wú)砟軌道施工的工藝工法及施工組織,促進(jìn)無(wú)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(kāi)展無(wú)砟軌道3 km先行試驗(yàn)段施工,模擬路基、橋梁、隧道、路橋過(guò)渡段、路隧過(guò)渡段等不同工況下的雙塊式無(wú)砟軌道施工,以便掌握雙塊式無(wú)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(wú)砟軌道施工質(zhì)量,公司請(qǐng)德國(guó)海特坎普施工技術(shù)團(tuán)隊(duì)的專(zhuān)家進(jìn)行培訓(xùn),實(shí)行“無(wú)砟軌道施工首段評(píng)估制”,制定《武廣鐵路客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)無(wú)砟軌道工具軌使用規(guī)定》,還聘請(qǐng)德國(guó)海特坎普施工技術(shù)咨詢(xún)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(xún)有限公司共分6個(gè)組對(duì)無(wú)砟軌道施工的承包商進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)培訓(xùn)并現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行施工巡查。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)軌檢小車(chē)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(zhuān)軌道幾何數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)”,對(duì)全線(xiàn)每個(gè)軌枕依據(jù)CPⅢ點(diǎn)進(jìn)行編號(hào),使得每個(gè)軌道幾何數(shù)據(jù)與軌枕建立對(duì)應(yīng)關(guān)系,方便檢查維護(hù)。從整個(gè)施工精度來(lái)分析,影響軌道幾何形狀的因素有:CPⅢ網(wǎng)的精度及觀測(cè)標(biāo)的穩(wěn)定性、氣象環(huán)境(風(fēng)、強(qiáng)光、溫度、灰塵)對(duì)測(cè)量精度的影響、軌枕?yè)跫缗c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(wú)砟軌道施工的每一個(gè)環(huán)節(jié),切實(shí)保證施工質(zhì)量,可以說(shuō):細(xì)節(jié)決定成敗。
武廣鐵路客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)正線(xiàn)及聯(lián)絡(luò)線(xiàn)需鋪設(shè)50號(hào)道岔8組、30號(hào)有砟道岔11組、18號(hào)無(wú)砟道岔165組、客專(zhuān)線(xiàn)(07)009有4組、客專(zhuān)線(xiàn)(07)001有53組、客專(zhuān)線(xiàn)07(004)有47組。根據(jù)工期及時(shí)調(diào)整道岔鋪設(shè)類(lèi)型,道岔鋪設(shè)首先須在工廠預(yù)組裝,然后用火車(chē)運(yùn)輸?shù)郊扔熊?chē)站,再用汽車(chē)二次倒運(yùn)到鋪設(shè)現(xiàn)場(chǎng),運(yùn)輸過(guò)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(chē)及大剛度、柔性吊帶、多吊點(diǎn)專(zhuān)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(chǎng)施工進(jìn)度及運(yùn)輸時(shí)間、運(yùn)輸方式等因素。由于道岔板和長(zhǎng)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(shí)到位而鋪軌車(chē)又要臨時(shí)通過(guò)、在道岔板上現(xiàn)場(chǎng)組裝道岔從而減少?gòu)S內(nèi)組裝時(shí)間的優(yōu)勢(shì),結(jié)合武廣鐵路客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)總工期、道岔供貨時(shí)間及現(xiàn)場(chǎng)鋪設(shè)條件,公司對(duì)赤壁、汨羅等12個(gè)車(chē)站部分道岔由長(zhǎng)枕埋入式變更為道岔板式,有93組板式無(wú)砟道岔,包括18號(hào)道岔85組,50號(hào)道岔8組。加強(qiáng)鋪設(shè)道岔前的驗(yàn)收和現(xiàn)場(chǎng)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(qǐng)德國(guó)BWG專(zhuān)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(guó)海特坎普施工技術(shù)團(tuán)隊(duì)和BWG專(zhuān)家現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行技術(shù)咨詢(xún)服務(wù)。道岔鋪設(shè)首先對(duì)道岔部件(或軌排)進(jìn)行驗(yàn)收,對(duì)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(xiě)《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(chē)站或正線(xiàn)無(wú)砟軌道施工前完成。若站內(nèi)正線(xiàn)或區(qū)間無(wú)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(xiàn)性整體順直。組織四電、工務(wù)對(duì)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(wèn)題分析原因,及時(shí)調(diào)整。
軌道不平順是輪軌系統(tǒng)的激擾源,是引起動(dòng)車(chē)組產(chǎn)生振動(dòng)和輪軌動(dòng)作用力的主要原因。軌道不平順對(duì)動(dòng)車(chē)組的行車(chē)安全性、平穩(wěn)性、舒適性、動(dòng)車(chē)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(dòng)車(chē)組行車(chē)速度。提高無(wú)砟軌道平順性,需要加強(qiáng)對(duì)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(duì)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(shù)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(wú)缺陷,平整度滿(mǎn)足規(guī)范要求;
(3)各項(xiàng)密貼滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求;
(4)幾何尺寸,軌向、高低300 m長(zhǎng)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(xiàn)路聯(lián)測(cè)聯(lián)調(diào),道岔應(yīng)與兩端不少于150 m軌道進(jìn)行聯(lián)測(cè)聯(lián)調(diào),應(yīng)控制好軌向、高低整體線(xiàn)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(shí),應(yīng)一并拉通測(cè)量調(diào)整。
(1)動(dòng)車(chē)添乘無(wú)明顯晃車(chē);
(2)軌道動(dòng)態(tài)檢測(cè)波形平順,無(wú)突變、無(wú)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(dòng)力學(xué)檢測(cè)無(wú)超標(biāo)處所;
(5)軌道動(dòng)態(tài)檢測(cè)無(wú)Ⅰ級(jí)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(zhuān)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(guò)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(zhuān)業(yè):墩臺(tái)(含樁基礎(chǔ)、樁基承臺(tái)、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(zhuān)業(yè):接觸網(wǎng)基礎(chǔ)施工、過(guò)軌管(電力、通信、信號(hào)、接觸網(wǎng)、牽引供電等)埋設(shè)、貫通地線(xiàn)及分支電纜敷設(shè)等。
站前專(zhuān)業(yè)預(yù)留“四電”接口質(zhì)量直接影響客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)的整體性,對(duì)建成后運(yùn)營(yíng)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(wú)法彌補(bǔ)的損失。在接口管理上,公司牢固樹(shù)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(zhuān)線(xiàn)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(shū)”、“接口作業(yè)要點(diǎn)手冊(cè)”等辦法。切實(shí)做到強(qiáng)化接口管理,不僅保證了線(xiàn)下工程的質(zhì)量,而且也給“四電”專(zhuān)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(zhuān)人管理,定期開(kāi)會(huì)通報(bào),嚴(yán)格過(guò)程控制,注重細(xì)節(jié)管理。
在武廣鐵路客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)站前專(zhuān)業(yè)的技術(shù)管理中,建立客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)的技術(shù)體系,對(duì)工程實(shí)際中遇到的關(guān)鍵技術(shù),積極開(kāi)展技術(shù)攻關(guān),提升了科學(xué)管理水平;建立精密測(cè)量控制網(wǎng)體系和工程沉降觀測(cè)評(píng)估體系,認(rèn)真進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,科學(xué)進(jìn)行評(píng)估工作,為無(wú)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(zhuān)業(yè)的接口管理,能夠有序推進(jìn)工程進(jìn)度;對(duì)于無(wú)砟軌道施工及道岔安裝樹(shù)立沒(méi)有精度就沒(méi)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(zhuān)線(xiàn)有限責(zé)任公司.武廣鐵路客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化管理文件匯編[Z].武漢:2009.
[2] 朱 穎.客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)無(wú)砟軌道鐵路工程測(cè)量技術(shù)[M].北京:中國(guó)鐵道出版社,2008.
[3] 羅 林,張格明,吳旺青,等.輪軌系統(tǒng)軌道平順性狀態(tài)的控制[M].北京:中國(guó)鐵道出版社,2006.
鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)2010年1期