鐵路客運(yùn)專線軌道工程施工設(shè)備配套技術(shù)研究

王宜柱

（中鐵十六局集團(tuán)有限公司，北京 100018）

我國對鐵路客運(yùn)專線建設(shè)具有很高的要求：在規(guī)模方面，要求擴(kuò)大鐵路客運(yùn)專線的規(guī)模，在質(zhì)量方面，也要提高鐵路客運(yùn)專線的質(zhì)量。所以，要加強(qiáng)對鐵路客運(yùn)專線軌道工程施工設(shè)備配套技術(shù)的選型，從而提高軌道施工的質(zhì)量，加快、加強(qiáng)我國鐵路客運(yùn)專線建設(shè)。本文分別從其概念、特點(diǎn)、路線、關(guān)鍵技術(shù)以及展望等方面對其進(jìn)行介紹。

一、鐵路客運(yùn)專線軌道工程的概述

我國鐵路客運(yùn)專線是雙線的電氣化客運(yùn)專線，其創(chuàng)造了我國客運(yùn)專線之最：一是最早利用了一次鋪設(shè)跨區(qū)間無縫線路設(shè)計，二是其施工技術(shù)的時速最長。對于施工過程的鋼軌接頭，鐵路客運(yùn)專線采用了鋪軌機(jī)組和長鋼軌焊接等的先進(jìn)技術(shù)。采用這一先進(jìn)的技術(shù)——一次性鋪設(shè)跨區(qū)間無縫線路設(shè)計和施工技術(shù)有著很大的優(yōu)點(diǎn)，不僅僅提高了軌道鋪設(shè)的精度，還減少了對軌道的振動和沖擊力，從而保證了軌道鋪設(shè)和技術(shù)建設(shè)的質(zhì)量。自從鐵路客運(yùn)專線軌道施工過程采用了一次性鋪設(shè)跨區(qū)間無縫線路設(shè)計和施工技術(shù)這一先進(jìn)技術(shù)之后，確保了施工設(shè)備的精良和高效，列車的運(yùn)行速度達(dá)到了200km/h以上，并且鐵路客運(yùn)專線的全部路線都很安全。總而言之，軌道施工設(shè)備的配套在鐵路軌道施工中有著很重要的地位，是保證其質(zhì)量的關(guān)鍵。

二、鐵路客運(yùn)專線軌道工程建設(shè)的技術(shù)路線

1.移動設(shè)備或者固定設(shè)備應(yīng)有兼容性

移動設(shè)備或者固定設(shè)備應(yīng)該具有兼容性的特點(diǎn)，更重要的是本線旅客列車和跨線旅客列車共線運(yùn)行要具備其運(yùn)輸組織條件，同樣，正線雙方向行車也是如此。

2.線路基礎(chǔ)設(shè)施和不容易改建的設(shè)備要適應(yīng)長遠(yuǎn)的發(fā)展要求

不容易改建的建筑物和設(shè)備應(yīng)該根據(jù)近期的運(yùn)量和其運(yùn)輸?shù)男再|(zhì)設(shè)計。對于路基、橋涵、隧道、軌道等各種不同類型的結(jié)構(gòu)物的設(shè)計要滿足各種不同的要求，比如穩(wěn)定性、強(qiáng)度、剛度、耐久性等等，除此之外，還要使各類結(jié)構(gòu)物更加協(xié)調(diào)統(tǒng)一，從而達(dá)到車、線、橋的組合具有良好的動力的特性的目的。

3.嚴(yán)格按照國家節(jié)約能源、節(jié)約用水、節(jié)約材料等有關(guān)方針政策執(zhí)行

要合理科學(xué)的利用太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮艿瓤稍偕哪茉?，做到因地制宜，從而提高能源、資源的利用率，減少污染。還要做到不僅要滿足運(yùn)輸生產(chǎn)和安全防護(hù)方面的要求，在此基礎(chǔ)上，更要節(jié)約用地、科學(xué)用地，少占耕地、統(tǒng)一規(guī)劃。同時，要把重點(diǎn)放在生態(tài)環(huán)境、自然景觀和人文景觀保護(hù)上，對水土保持、防災(zāi)減災(zāi)和污染防治工作以及生態(tài)環(huán)境敏感區(qū)、濕地保護(hù)引起重視。

4.選線設(shè)計時要繞避高填、深挖等有關(guān)路基工程

選線設(shè)計不僅要繞避高填等路基工程，還要對不良地質(zhì)條件地段進(jìn)行繞避，無法繞避時，應(yīng)采取適當(dāng)措施進(jìn)行解決，例如，采用橋涵通過。要按照行車的速度快慢、沿線地形地質(zhì)的條件好壞、輸送能力的好壞和用戶需求等決定鐵路客運(yùn)專線的最小曲線半徑、最大坡度、動車組類型、到發(fā)線有效長度、運(yùn)輸調(diào)度方式、列車運(yùn)行的控制方式，并對其進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)的比較和選擇。

三、鐵路客運(yùn)專線建設(shè)和技術(shù)的特點(diǎn)

1.建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)高

我國鐵路客運(yùn)專線建設(shè)有著標(biāo)準(zhǔn)高的特點(diǎn)。主要表現(xiàn)在一下方面，所有線路都是是以200～250km/h及以上的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計和建設(shè)的，甚至有的線路可以達(dá)到350km/h的高速。在可以正常運(yùn)營后，更要達(dá)到高速度、高安全、高密度、高舒適度的要求，從而在世界水平中領(lǐng)先。除了優(yōu)點(diǎn)，我國鐵路客運(yùn)專線建設(shè)的實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)還明顯不足，工藝水平跟世界水平還有很大差距，甚至許多關(guān)鍵技術(shù)還不成熟，需要我們更加深入的調(diào)查研究。

2.建設(shè)的任務(wù)艱巨

我國的16條鐵路客運(yùn)專線而且是高等級客運(yùn)專線只用了4年左右的時間并且一次性建成開通，這在我國鐵路客運(yùn)建設(shè)史上是第一次，在世界上也是很罕見。由于客運(yùn)專線的橋梁總長大約占線路的40%以上，隧道則占20%左右，許多橋梁和長大隧道工程都需要在復(fù)雜的地質(zhì)條件下修建，這更增加了施工難度。再加上專線建設(shè)項(xiàng)目比較集中，給的建設(shè)時間又比較短，這就需要我們在有限的短時間內(nèi)對所需的各種施工檢測設(shè)備進(jìn)行制造和研發(fā)。這樣艱巨的建設(shè)任務(wù)，對我國鐵路客運(yùn)建設(shè)無疑是個嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

3.建設(shè)技術(shù)的難度大

我國鐵路客運(yùn)專線建設(shè)剛剛起步，跟世界其他發(fā)達(dá)國家相比還很稚嫩，許多新技術(shù)和新情況從來沒有遇到過，這使得建設(shè)的技術(shù)的難度比較大。首先，專線設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)比較復(fù)雜眾多，像橋梁隧道結(jié)構(gòu)技術(shù)、無砟軌道技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)、精密控制測量技術(shù)等等。然后，是技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)比較落后，有些技術(shù)條件還在在研究中，沒有完全編制出來。最后，是專線建設(shè)工程的地質(zhì)條件復(fù)雜。總之，這些都使得我國鐵路客運(yùn)專線建設(shè)的技術(shù)難度增大。

四、鐵路客運(yùn)專線軌道工程建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)

1.對路基沉降的控制和填料改良

眾所周知，路基在鐵路客運(yùn)專線工程中發(fā)揮著重要作用，是承受軌道重量和列車荷載的基礎(chǔ)。所以，客運(yùn)專線對路基的沉降、硬度、耐久性、平順性等方面的要求更高。除了高速列車作用下時地基的彈塑性和剛度、路基的穩(wěn)定性和變形控制之外，各種不同土質(zhì)的地基處理和其之后的沉降控制，路橋、路隧和路堤的處理技術(shù)都是鐵路客運(yùn)專線軌道工程建設(shè)技術(shù)的關(guān)鍵之處。

2.隧道的開挖和襯砌

鐵路客運(yùn)專線隧道和一般普通的鐵路隧道有著很大區(qū)別，其的開挖斷面比較大。所以，鐵路客運(yùn)專線的隧道工程施工的中心環(huán)節(jié)便是，在不良的地質(zhì)條件下像易破碎、淺埋的周圍巖石等，確保隧道開挖后周圍巖石能夠穩(wěn)定，使施工的安全能夠得到確保，使施工的質(zhì)量能夠得到保證。

3.無砟軌道

雖然有砟軌道和無砟軌道都能起到使高速列車安全行駛、運(yùn)營的作用，但這兩種軌道在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上等方面還是有很大的不同的。所以，要按照我國的基本國情和基本的道路情況來選擇最適合我國的軌道結(jié)構(gòu)，這樣才能達(dá)到最佳的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的雙重效益。當(dāng)今，世界上新建的高速鐵路90%以上都是使用無砟軌道。因此，為了與我國國情相符合，并且經(jīng)過嚴(yán)密的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面的研究分析，從2005年開始，我國鐵道部門引進(jìn)了無砟軌道。

4.高速道岔

除了上述的幾種技術(shù)之外，高速道岔也在鐵路客運(yùn)專線建設(shè)中發(fā)揮著同樣重要的作用，其結(jié)構(gòu)和狀態(tài)對列車的安全和平穩(wěn)運(yùn)行、旅客的舒適性有著很巨大的影響。為了滿足我國鐵路客運(yùn)專線工程建設(shè)的需要，自2005年，我國鐵道部門對高速道岔的設(shè)計理論和材料研發(fā)等方面進(jìn)行了研究和試驗(yàn)。

五、對鐵路客運(yùn)專線軌道技術(shù)發(fā)展的展望

1.建立覆蓋全國的鐵路客運(yùn)網(wǎng)絡(luò)

我國的鐵路客運(yùn)專線運(yùn)營里程將高達(dá)7000多km，而且其時速都在200km及以上，可見，鐵路客運(yùn)專線網(wǎng)絡(luò)將初步形成并且即將完美建立。

2.建立鐵路客運(yùn)專線成套的技術(shù)體系

隨著鐵路的實(shí)踐，我國鐵路客運(yùn)專線建設(shè)越來越具有了中國的鐵路特色，我們要堅(jiān)持并且發(fā)展這種特色，走自主創(chuàng)新之路。把原始創(chuàng)新和引進(jìn)的創(chuàng)新新技術(shù)相結(jié)合，取其精華，去其糟粕，不斷實(shí)現(xiàn)我國鐵路客運(yùn)專線建設(shè)的創(chuàng)新發(fā)展。建立完善具有中國特色的創(chuàng)新的鐵路客運(yùn)專線成套的技術(shù)體系。

3.基礎(chǔ)理論的研究取得了巨大的成就

我國鐵路客運(yùn)專線建設(shè)在很多方面都取得了不小的成就和進(jìn)展：客運(yùn)專線輪軌關(guān)系、結(jié)構(gòu)物可靠性、車—線—橋動力耦合分析、空氣動力學(xué)效應(yīng)分析理論、弓網(wǎng)關(guān)系、耐久性設(shè)計等等。

4.構(gòu)建完善鐵路客運(yùn)專線安全技術(shù)體系

我國鐵路建設(shè)全面掌握了多方面的像綜合檢測技術(shù)、安全監(jiān)測技術(shù)等方面的技術(shù)，并且綜合檢測技術(shù)在全國鐵路的范圍內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。

5.加強(qiáng)提高了鐵路客運(yùn)專線人才隊(duì)伍建設(shè)

培養(yǎng)一大批具有世界先進(jìn)水平的專線技術(shù)人才是我國鐵路客運(yùn)專線建設(shè)的一大主要目標(biāo)之一，從而使我國鐵路客運(yùn)專線建設(shè)在世界達(dá)到領(lǐng)先水平。

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