中國高速鐵路工務(wù)維修管理體系研究

■ 康高亮 陳東生 黎國清 田新宇 曲建軍

中國高速鐵路工務(wù)維修管理體系研究

■ 康高亮 陳東生 黎國清 田新宇 曲建軍

在我國高速鐵路安全運(yùn)營實(shí)踐的基礎(chǔ)上，研究提出我國高速鐵路工務(wù)設(shè)備維修管理模式，提出適合我國高速鐵路工務(wù)設(shè)備的檢測與監(jiān)控、標(biāo)準(zhǔn)體系及現(xiàn)行推進(jìn)的工務(wù)信息化等工作要點(diǎn)，為今后我國高速鐵路建立與之適應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施維修管理體系提供經(jīng)驗(yàn)和參考依據(jù)。

高速鐵路；工務(wù)維修；管理體系

近年來，我國大力發(fā)展高速鐵路，截至2014年底，全國鐵路運(yùn)營總里程已突破11萬km，高鐵運(yùn)營總里程達(dá)到1．6萬km，位居世界第一。我國高速鐵路建設(shè)面臨著地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，線、橋、隧并存，有砟及無砟軌道結(jié)構(gòu)銜接，無砟軌道類型多，線路平縱面條件差異大，線路設(shè)備眾多等技術(shù)難點(diǎn)；同時，安全性和舒適性的高要求使我國高速鐵路在開通運(yùn)營后的工務(wù)維修管理工作面臨一系列前所未見的技術(shù)難題，在其他國家也無現(xiàn)成經(jīng)驗(yàn)可借鑒[1]。在對京滬高速鐵路工務(wù)維修管理進(jìn)行一系列研究后，總結(jié)了一些技術(shù)特點(diǎn)，為我國正逐步形成的高速鐵路工務(wù)維修管理體系提供一些有價值的參考。

1 高速鐵路工務(wù)維修管理制度

1.1 管理制度

我國高速鐵路維修管理在充分考慮國情、路情的條件下，以實(shí)行屬地化管理和“管（管理維護(hù)）、檢（檢測）、修（修理）”分開的管理體制為原則，體現(xiàn)“專業(yè)強(qiáng)化、管理集中、資源綜合”和“精干高效”的養(yǎng)護(hù)維修理念，目的是建立高效率、低成本、少用人、現(xiàn)代化、信息化和先進(jìn)適用的綜合維修管理技術(shù)體系[2]。其具體含義為：

（1）屬地化管理。工務(wù)設(shè)施由鐵路局按就近管轄的原則實(shí)行屬地化管理，工務(wù)段屬地化延伸管理。

（2）專業(yè)強(qiáng)化。將工務(wù)、電務(wù)和供電分專業(yè)管理，工務(wù)線路和路基、橋梁、隧道分專業(yè)管理。

（3）管理集中。高速鐵路的工務(wù)設(shè)備集中管理，管轄高速鐵路的鐵路局和工務(wù)段設(shè)專門管理機(jī)構(gòu)。

（4）資源綜合。工務(wù)、電務(wù)和供電專業(yè)管理分開，但辦公、生活等后勤保障設(shè)施集中管理、綜合使用。

（5）精干高效。應(yīng)按精干高效原則配備高速鐵路工務(wù)管理技術(shù)人員和技能骨干，并納入定編，主要負(fù)責(zé)線橋設(shè)備檢查、影響安全和秩序的臨時補(bǔ)修和故障處理工作。

（6）專業(yè)化維護(hù)。工務(wù)段可成立曲線、道岔、鋼軌等專業(yè)化修理隊(duì)伍，負(fù)責(zé)受托的高速鐵路修理工作。

（7）“管、檢、修”分開。按照“管、檢、修”分開的管理體制，設(shè)備的主要檢查和修理工作由專門部門或機(jī)構(gòu)承擔(dān)。

（8）大機(jī)區(qū)域化作業(yè)。大型修理機(jī)械和檢測車實(shí)行區(qū)域化作業(yè)，由專門機(jī)構(gòu)承擔(dān)。

1.2 組織原則

高速鐵路工務(wù)機(jī)構(gòu)設(shè)置應(yīng)遵循以下基本原則：

（1）高速鐵路工務(wù)設(shè)備按就近管轄的原則，由鐵路局屬地管理，鐵路局負(fù)責(zé)管內(nèi)高速鐵路安全生產(chǎn)管理工作。

（2）鐵路局工務(wù)處設(shè)專人負(fù)責(zé)高速鐵路維護(hù)管理工作，必要時成立高速科。

（3）工務(wù)段應(yīng)設(shè)專人負(fù)責(zé)高速鐵路維護(hù)管理工作，必要時可設(shè)高速科；工務(wù)段應(yīng)根據(jù)設(shè)備數(shù)量、類型等具體情況設(shè)置高速鐵路線路車間和路橋車間。

高速鐵路線路或路橋車間負(fù)責(zé)管內(nèi)安全生產(chǎn)任務(wù)的組織落實(shí)和技術(shù)管理；負(fù)責(zé)設(shè)備檢查、分析等工作，掌握管內(nèi)設(shè)備狀態(tài)；負(fù)責(zé)制定修理計(jì)劃；負(fù)責(zé)組織設(shè)備的日常養(yǎng)護(hù)和臨時補(bǔ)修。高速鐵路軌道線路方案組織結(jié)構(gòu)見圖1。

1.3 職能分配

在維修養(yǎng)護(hù)方面，線路維修按照“預(yù)防為主、防治結(jié)合、嚴(yán)檢慎修”的原則[5-6]，在維修業(yè)務(wù)的分工上，主要有以下業(yè)務(wù)分配。

（1）大型養(yǎng)路機(jī)械運(yùn)用檢修段或工務(wù)機(jī)械段：負(fù)責(zé)利用大型養(yǎng)路機(jī)械對線路進(jìn)行修理。

（2）中國鐵路總公司（簡稱總公司）基礎(chǔ)設(shè)施檢測中心：負(fù)責(zé)全國主要高速鐵路和既有干線的線路周期動態(tài)檢測，并編制線路每月、年度動態(tài)檢查計(jì)劃和檢查報告，報總公司運(yùn)輸局，為總公司和鐵路局工務(wù)部門提供檢測數(shù)據(jù)。

（3）各鐵路局檢測所：負(fù)責(zé)完成鐵路局管內(nèi)的線路檢測，并完成相關(guān)檢查報告。

（4）工務(wù)（橋工）段（統(tǒng)稱工務(wù)段）：負(fù)責(zé)高速鐵路線橋設(shè)備的維護(hù)和安全生產(chǎn)管理工作的組織實(shí)施，保持工務(wù)設(shè)備狀態(tài)良好。既有綜合車間（或檢查監(jiān)控車間）負(fù)責(zé)防災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備維護(hù)；既有綜合機(jī)修車間負(fù)責(zé)機(jī)械設(shè)備的檢修。

（5）路基、橋梁、隧道的綜合保養(yǎng)和維修委托專業(yè)隊(duì)伍實(shí)施，專業(yè)隊(duì)伍原則上由設(shè)備管理單位組建，專業(yè)性強(qiáng)的修理項(xiàng)目可由其他具有相應(yīng)能力的專業(yè)隊(duì)伍承擔(dān)，專業(yè)隊(duì)伍需經(jīng)鐵路局業(yè)務(wù)主管部門審查認(rèn)定；精密工程控制測量網(wǎng)復(fù)測、沉降觀測、構(gòu)筑物變形觀測、線路復(fù)測和其他需要由第三方承擔(dān)的工作由客運(yùn)專線公司與鐵路局雙方研究確定，客運(yùn)專線公司應(yīng)保證相應(yīng)的費(fèi)用及時到位。

2 高速鐵路設(shè)備檢測

圖1 高速鐵路軌道線路方案組織結(jié)構(gòu)

當(dāng)前，我國自行研制的系列高速綜合檢測列車對高鐵全線基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行全項(xiàng)目等速檢測，綜合巡視系統(tǒng)目前也在試運(yùn)行，包括巡視檢查扣件系統(tǒng)、鋼軌狀態(tài)、軌道板（軌枕）裂損及軌旁設(shè)備等設(shè)施，已基本構(gòu)建形成了較為完善的高速鐵路檢測體系（見表1）[4]。

經(jīng)過京津、武廣、京滬、合武、合寧等多條高速鐵路運(yùn)營實(shí)踐證明，我國高速鐵路已經(jīng)形成了一套完整的動靜態(tài)檢測標(biāo)準(zhǔn)體系并推廣應(yīng)用，科學(xué)有效地指導(dǎo)了工務(wù)養(yǎng)護(hù)維修，并保障了高速鐵路的安全、舒適運(yùn)營。

3 高速鐵路工務(wù)維修

高速鐵路工務(wù)維修作業(yè)推行“管、檢、修”分開維修新體制，綜合維修由工務(wù)機(jī)械段負(fù)責(zé)完成大型養(yǎng)路機(jī)械作業(yè)項(xiàng)目；工務(wù)段車間組建機(jī)械化養(yǎng)路工區(qū)和專業(yè)維修隊(duì)伍，負(fù)責(zé)完成經(jīng)常保養(yǎng)、大機(jī)配合（或大機(jī)覆蓋不到的綜合維修）及曲線、道岔、鋼軌焊接接頭專業(yè)維修項(xiàng)目；工區(qū)負(fù)責(zé)臨時補(bǔ)修和設(shè)備巡查等項(xiàng)目；工務(wù)段成立檢查監(jiān)控車間（或線、橋車間下設(shè)工區(qū)），負(fù)責(zé)設(shè)備檢查監(jiān)控工作。工作中要注重將“管、檢、修”分開與資源整合工作相結(jié)合，做強(qiáng)做大車間，完善各項(xiàng)管理制度，實(shí)現(xiàn)檢查與維修的異體監(jiān)督[2-3]。

表1 高速鐵路工務(wù)設(shè)備檢查方案

3.1 基礎(chǔ)設(shè)施專業(yè)化維修

當(dāng)前，現(xiàn)代社會的專業(yè)化生產(chǎn)可以為各領(lǐng)域提供專業(yè)化的服務(wù)和精細(xì)化的品質(zhì)。由于高速鐵路對施工作業(yè)具有高標(biāo)準(zhǔn)要求，線路維修走專業(yè)維修的道路是適應(yīng)高速鐵路運(yùn)營維護(hù)的必然方向。

3.2 線路三維精確定位系統(tǒng)

高速行車條件下的高平順性要求高速鐵路做到精細(xì)化維修，線路平縱斷面精準(zhǔn)的定位是其首要前提，也是制約提升和保持高速鐵路線路質(zhì)量和提高作業(yè)效率的瓶頸。因此，應(yīng)樹立三個理念，即對線路中線絕對位置進(jìn)行精確控制的理念，對岔區(qū)進(jìn)行單元管理的理念，以及線路施工、維修質(zhì)量儲備期的理念。其中，建立線路三維精確定位系統(tǒng)放在第一位。可通過采用線路三維精確定位系統(tǒng)，將工務(wù)系統(tǒng)傳統(tǒng)的測量相對誤差變?yōu)闇y量絕對誤差，達(dá)到對線路平縱斷面的精確定位，線路養(yǎng)護(hù)由經(jīng)驗(yàn)過渡到精確。建立精細(xì)化維修體系，為工務(wù)精檢細(xì)修提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

3.3 大機(jī)精確維修作業(yè)

大型養(yǎng)路機(jī)械仍是高速鐵路有砟軌道病害整治、軌道質(zhì)量均衡性提升的主要維修方式。

高速鐵路要求在大機(jī)作業(yè)前需要對線路平縱斷面進(jìn)行精確測量、對線路存在問題進(jìn)行認(rèn)真分析和調(diào)查，并結(jié)合工務(wù)部門的施工資源配置情況，確保大機(jī)搗固效果，制定科學(xué)合理的搗固計(jì)劃。因此，大機(jī)作業(yè)前要認(rèn)真分析線路平縱斷面定期觀測數(shù)據(jù)、曲線道岔三維精確定位系統(tǒng)觀測數(shù)據(jù)及各種綜合檢測、專業(yè)檢測、車載式檢查的檢查數(shù)據(jù)，兼顧維修成本，為大機(jī)作業(yè)制定詳盡的作業(yè)方案提供準(zhǔn)確依據(jù)。大機(jī)作業(yè)過程中，要加強(qiáng)對大機(jī)作業(yè)的控制，搗固車作業(yè)時要嚴(yán)格控制夾持時間，限制搗固頻次，對薄弱區(qū)段應(yīng)采用雙插雙搗，低速重穩(wěn)。要發(fā)揮大型養(yǎng)路機(jī)械自檢系統(tǒng)的作用，將每次作業(yè)后自檢系統(tǒng)檢測的數(shù)據(jù)作為驗(yàn)收依據(jù)。

3.4 天窗維修效率

高速鐵路的運(yùn)營特點(diǎn)是白天公交化運(yùn)輸，夜間停輪集中維修。為確保安全，高速鐵路嚴(yán)格執(zhí)行“施工不行車，行車不施工”的天窗修制度，在天窗以外，任何人員不得進(jìn)入柵欄以內(nèi)。高速鐵路正線、到發(fā)線天窗一般為垂直天窗，天窗時間不少于240 min，有條件的區(qū)段，鐵路局安排時間不少于90 min的晝間檢查天窗。在保證天窗時間內(nèi)施工工作按時完成的前提下，可進(jìn)一步對天窗點(diǎn)內(nèi)走行、清點(diǎn)工機(jī)具等項(xiàng)目的安排進(jìn)行優(yōu)化，提高天窗使用效率。

3.5 積極推廣維修新設(shè)備、新機(jī)具

高速鐵路在結(jié)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)上相較普速線路有較大的差別，在維修手段和措施上也不能完全照搬。為保持高速鐵路維修的高標(biāo)準(zhǔn)、高效率，需要對當(dāng)前采用人工或簡易機(jī)具作業(yè)進(jìn)行淘汰和創(chuàng)新，以一系列安全、可靠、性能優(yōu)良的機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)化為主、人工作業(yè)為輔的高效率維修設(shè)備應(yīng)用在高速鐵路維修上。

4 高速鐵路工務(wù)管理信息化綜合分析

高速鐵路工務(wù)設(shè)備信息管理系統(tǒng)的建設(shè)，包括以地理信息數(shù)據(jù)為支撐，對工務(wù)設(shè)備設(shè)計(jì)施工階段的設(shè)計(jì)信息、施工關(guān)鍵點(diǎn)屬性信息、竣工驗(yàn)收信息，對運(yùn)營維護(hù)環(huán)節(jié)的動靜態(tài)檢測信息和監(jiān)測信息、養(yǎng)護(hù)維修作業(yè)信息等進(jìn)行采集、實(shí)時傳輸、存儲和分析，實(shí)現(xiàn)對高速鐵路工務(wù)管理、檢測、維修流程的統(tǒng)一管理，并對各種信息進(jìn)行智能綜合分析，提出科學(xué)的設(shè)備養(yǎng)護(hù)維修建議，為工務(wù)設(shè)備養(yǎng)護(hù)維修的各級決策提供全方位的信息服務(wù)，實(shí)現(xiàn)對工務(wù)設(shè)備設(shè)施的動態(tài)管理和科學(xué)養(yǎng)護(hù)，達(dá)到提高維修效率、降低維護(hù)成本、保障高速列車安全運(yùn)行的目標(biāo)（見圖2）。

對于實(shí)現(xiàn)和推進(jìn)高速鐵路工務(wù)設(shè)備的現(xiàn)代化維護(hù)管理，當(dāng)前切實(shí)的任務(wù)包括：

（1）構(gòu)建完善硬件基礎(chǔ)平臺。加強(qiáng)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，加大網(wǎng)絡(luò)通道建設(shè)力度，計(jì)劃將網(wǎng)絡(luò)推進(jìn)至班組，將信息化工務(wù)普及到現(xiàn)場基層。

圖2 高速鐵路工務(wù)信息化管理內(nèi)容

（2）加快構(gòu)建安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)軟件平臺。按照“總公司—鐵路局—站段—車間”各級應(yīng)用集中部署在總公司（含檢測中心地面數(shù)據(jù)分析處理中心）和鐵路局服務(wù)器。主要功能模塊趨于一致，考慮設(shè)備差異管理的特殊要求。系統(tǒng)應(yīng)充分結(jié)合工務(wù)維修生產(chǎn)管理需求進(jìn)行研發(fā)和部署，并逐步強(qiáng)化和完善生產(chǎn)輔助決策功能。

（3）建立設(shè)備全壽命周期的信息化追蹤管理。結(jié)合安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)的建設(shè)，對高鐵工務(wù)設(shè)備進(jìn)行質(zhì)量狀態(tài)監(jiān)測、養(yǎng)護(hù)維修等信息化管理，逐步將鋼軌、軌枕、道岔、橋梁支座等部件設(shè)備按照工務(wù)產(chǎn)品編碼的形式進(jìn)行全壽命周期的信息化追蹤管理。

（4）提升設(shè)備檢測數(shù)據(jù)綜合分析能力。配合綜合檢測列車、巡查設(shè)備、靜態(tài)檢測、監(jiān)測手段，地面配置完善的數(shù)據(jù)管理和處理中心（見圖3），以綜合評估基礎(chǔ)設(shè)施的質(zhì)量狀態(tài)。基于數(shù)據(jù)平臺開展各種設(shè)備檢測數(shù)據(jù)的分析工作，深入挖掘數(shù)據(jù)的有用信息，提高數(shù)據(jù)的應(yīng)用價值，掌握設(shè)備狀態(tài)的發(fā)展規(guī)律，結(jié)合相關(guān)理論模型，解決和分析現(xiàn)場的病害問題，研究維修工作中的決策關(guān)鍵技術(shù)，為現(xiàn)場的維修工作提供科學(xué)指導(dǎo)和輔助決策。

5 結(jié)束語

通過已開通運(yùn)營的京津城際、武廣、京滬、滬寧、滬杭、合寧和合武等高速鐵路多年的運(yùn)營實(shí)踐表明，我國高鐵工務(wù)設(shè)備保持了“高穩(wěn)定、高可靠、高平順”的狀態(tài)。同時，對高鐵運(yùn)營維護(hù)過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析，積累了高速鐵路維護(hù)管理經(jīng)驗(yàn)，在總結(jié)高速鐵路相關(guān)研究成果、國內(nèi)外養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)和充分吸收我國既有鐵路維護(hù)管理經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，編制了《高速鐵路有砟軌道線路維修規(guī)則（試行）》和《高速鐵路無砟軌道線路維修規(guī)則（試行）》等一系列的技術(shù)規(guī)則[5-6]，并在高速鐵路線路綜合維修管理中得到了系統(tǒng)化、科學(xué)化的運(yùn)用。我國高鐵正處在快速發(fā)展期，隨著開通運(yùn)營高鐵數(shù)量的增長和運(yùn)營時間延長，有更多的問題需要深入研究，我國鐵路將通過持續(xù)的再創(chuàng)新，摸索高鐵設(shè)備的維護(hù)規(guī)律，運(yùn)用先進(jìn)科技手段，解決維修管理過程中遇到的新問題。

圖3 檢測中心地面數(shù)據(jù)分析處理中心

[1] 康高亮． 高速鐵路工務(wù)運(yùn)營維護(hù)與管理[J]． 中國鐵路，2010(12)：47-51．

[2] 陳東生，曲建軍，田新宇． 中國高速鐵路工務(wù)維修管理模式研究[J]． 鐵道建筑，2012(5)：135-141．

[3] 陳東生，曲建軍，田新宇． 中國高速鐵路工務(wù)維修管理體系探討[J]． 鐵道建筑，2012(8)：110-115．

[4] 田新宇，黎國清，陳東生． 高速鐵路軌道不平順管理標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)研究[J]． 中國鐵路，2012(9)：43-46．

[5] 中華人民共和國鐵道部． 高速鐵路有砟軌道線路維修規(guī)則（試行）[S]． 北京：中國鐵道出版社，2013．

[6] 中華人民共和國鐵道部． 高速鐵路無砟軌道線路維修規(guī)則（試行）[S]． 北京：中國鐵道出版社，2013．

康高亮：中國鐵路總公司運(yùn)輸局，副局長兼工務(wù)部主任，北京，100844

陳東生：中國鐵道科學(xué)研究院基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所，副研究員，北京，100081

黎國清：中國鐵道科學(xué)研究院基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所，研究員，北京，100081

田新宇：中國鐵道科學(xué)研究院基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所，副研究員，北京，100081

曲建軍：中國鐵道科學(xué)研究院基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所，副研究員，北京，100081

責(zé)任編輯 苑曉蒙

U216

A

1672-061X（2015）02-0113-04

中國鐵路總公司科技研究開發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2014G009-A）。

所獲獎項(xiàng)：2014年度中國鐵道學(xué)會科學(xué)技術(shù)獎一等獎。