武广铁路客运专线站前专业关键技术管理实践

宋 剑

(1.中铁第一勘察设计院集团有限公司,西安 710043； 2.武广铁路客运专线有限责任公司，武汉 430060)

武广铁路客运专线运营里程为1 068.6 km,设计时速350 km,是迄今为止世界上一次建成里程最长、运营速度最快的高速铁路,是中国铁路建设者继京津城际铁路之后的又一力作,标志着中国高速铁路技术走向成熟。根据国务院批准的《综合交通网中长期发展规划》,2020年我国铁路网营业里程将达到12万km以上。按此规划目标,经对国务院2004年批准的《中长期铁路网规划》进行相应调整,形成了《中长期铁路网规划(2008年调整)》(以下简称《调整方案》)。《调整方案》将客运专线建设目标由1.2万km调整为1.6万km以上。主要是为了加大繁忙干线客货分线的力度,在维持原“四纵四横”客运专线基础骨架不变的情况下,增加了4 000 km客运专线。可见,未来10年,铁路建设机遇极为难得,挑战空前严峻。而客运专线是把高质量及高稳定的铁路基础设施、性能优越的动车组、先进可靠的列车运行控制系统、高效的运输组织与运营管理体系进行综合集成,也是当代高新技术的集成,高速度是客运专线高新技术的核心。高速度,必须高质量,而总结武广铁路站前专业关键技术管理经验,是提高客运专线建设质量的途径之一。

1 突破关键技术

根据铁道部《关于增强铁路自主创新能力,推进和谐铁路建设的决定》、《铁路科技发展“十一五”规划》,结合武广铁路客运专线特点,大力推进原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新,形成一批具有世界一流水平的科技成果,为建立和完善客运专线技术标准体系和系统掌握建设成套技术奠定基础。武广铁路客运专线有限责任公司制订了《科研管理办法》、《技术创新规划》等管理文件,重点在无砟轨道、特大桥梁及特长隧道、GSM-R系统、GSN-R系统、CTCS-3级列控系统、牵引供电系统、运营调度系统、旅客服务系统、综合接地及电磁兼容、大型客站、节能与环保技术、联合调试系统、建设项目信息管理系统等12个方面加大科技攻关,以施工现场为平台,对相关施工工艺工法加强研究,站前单位共有《2005K002-B-4武广铁路客运专线路基加固与防护工程抗环境水侵蚀相关技术研究》、《2005K002-D-3武广铁路客运专线浏阳河隧道铣挖法施工及预加固技术试验研究》、《2005K002-B-3武广铁路客运专线无砟轨道过渡段路基变形控制技术及施工工艺试验研究》、《2005K002-D-1武广铁路客运专线隧道全封闭防水技术研究》等20个铁道部科研项目。通过科技攻关,开展学术交流,培养造就了一批技术专家，在线下基础工程变形控制，双块式无砟轨道施工，采用镁铜(CTMH)150 mm2截面导线，弹性链型悬挂，采用适合中国国情的CTCS-3级列车运行控制系统方面取得成功，实现了客专运营的高速度、高密度、高正点率和高可靠性，提升了建设科技水平。

2 建好精密测量控制网体系

3 做好沉降变形观测及评估工作

沉降变形观测分析评估是整个工程建设的根本环节,此项工作重点应做好工程变形的测量工作,抓好“五固定”、“零观测”是保证观测数据准确的必要工作,数据的真实、可靠对评估工作来说尤为重要,为此公司制订了《武广铁路客运专线沉降变形观测实施细则》，建立了完善的监测系统，构建了观测、分析、评估较为完善的技术和管理体系。定期对水准点复测,对异常数据审核不容忽视,因此对地质复杂、施工工期短、特殊结构(或新结构)桥梁、地下水丰富的隧道、高填方路基的结构物要求监理单位全部进行平行观测,为此公司制订了《武广铁路客运专线沉降变形平行观测实施方案》。公司委托有资质的单位进行数据的录入和评估工作,由于参建单位多、线路长、测量数据多,为便于管理,公司制订了《武广铁路客运专线沉降观测数据录入与管理细则》,应用《铁路客运专线沉降观测数据管理与分析预测集成系统》软件进行数据管理和评估工作,由于评估工作涉及到观测周期与工期时常矛盾及观测数据的取舍等因素,为此公司下发《武广铁路客运专线沉降变形观测分析评估实施方案》,评估工作应综合考虑沿线路方向成区段各种结构物间的变形关系,以实际变形为根据,对路、桥、涵、隧沉降控制指标根据工后沉降、稳定性、拟合相关系数，观测期、可靠性、是否满足S(t)/S(∞)≥75%及观测频次、最终沉降量、观测数据的合理性等重要性分为核心指标、控制性指标、一般性指标三大类，对完全满足三大指标要求的，可评定为评估通过；对完全满足核心指标，但控制性指标和一般性指标中部分不能满足《评估技术指南》的要求，评定为基本通过，无砟轨道施工后，必须加强后期观测，进行复评；不满足核心控制指标的评估区段，评定为评估不通过。

4 无砟轨道施工精度决定其质量

无砟轨道施工是铁路客运专线能否满足高平顺性、高安全性的最关键环节,为了加快武广铁路客运专线无砟轨道的实施,促进各参建单位掌握无砟轨道引进施工设备的使用、熟悉无砟轨道施工的工艺工法及施工组织,促进无砟轨道引进技术的吸收、消化与利用,根据技术转让合同，公司决定开展无砟轨道3 km先行试验段施工,模拟路基、桥梁、隧道、路桥过渡段、路隧过渡段等不同工况下的双块式无砟轨道施工,以便掌握双块式无砟轨道施工的工法工艺。为了实现既加快进度又保证无砟轨道施工质量,公司请德国海特坎普施工技术团队的专家进行培训,实行“无砟轨道施工首段评估制”,制定《武广铁路客运专线无砟轨道工具轨使用规定》,还聘请德国海特坎普施工技术咨询团队、睿铁有限责任公司、欧博迈亚工程设计咨询有限公司共分6个组对无砟轨道施工的承包商进行现场技术培训并现场进行施工巡查。为了实现对轨检小车数据有效管理，提高轨道精调效率，公司建立了“武广客专轨道几何数据管理系统”，对全线每个轨枕依据CPⅢ点进行编号，使得每个轨道几何数据与轨枕建立对应关系，方便检查维护。从整个施工精度来分析,影响轨道几何形状的因素有：CPⅢ网的精度及观测标的稳定性、气象环境(风、强光、温度、灰尘)对测量精度的影响、轨枕挡肩与扣件清洁度及其间密贴程度、扣件安装正确与否、工具轨的加工精度与清洁程度、相邻轨排连接精度、轨排支撑系统的刚度与稳定性、浇筑混凝土前扣件复检、灌注及混凝土等强期间的防碰撞。总之,必须抓住无砟轨道施工的每一个环节，切实保证施工质量,可以说：细节决定成败。

5 加强道岔铺设的管理

武广铁路客运专线正线及联络线需铺设50号道岔8组、30号有砟道岔11组、18号无砟道岔165组、客专线(07)009有4组、客专线(07)001有53组、客专线07(004)有47组。根据工期及时调整道岔铺设类型，道岔铺设首先须在工厂预组装,然后用火车运输到既有车站,再用汽车二次倒运到铺设现场,运输过程中道岔尖轨、基本轨、辙叉组件整体运输,其余部分采用分解运输方式,构件装卸采用250 t吊车及大刚度、柔性吊带、多吊点专用吊具进行吊装至道岔原位；由于BWG道岔需要从海外运输,所以道岔供货计划需考虑现场施工进度及运输时间、运输方式等因素。由于道岔板和长枕埋入式相比具有解决大件运输条件困难、道岔不能及时到位而铺轨车又要临时通过、在道岔板上现场组装道岔从而减少厂内组装时间的优势,结合武广铁路客运专线总工期、道岔供货时间及现场铺设条件,公司对赤壁、汨罗等12个车站部分道岔由长枕埋入式变更为道岔板式,有93组板式无砟道岔,包括18号道岔85组,50号道岔8组。加强铺设道岔前的验收和现场技术指导，道岔的铺设安装标准高、难度大,公司聘请德国BWG专家给武汉局、广铁集团、施工和监理单位进行道岔安装、调整软件培训；德国海特坎普施工技术团队和BWG专家现场进行技术咨询服务。道岔铺设首先对道岔部件(或轨排)进行验收,对道岔内部尺寸进行检查,如轨距、支距、各项密切指标等,填写《道岔几何形位检查表》,确认达到规范要求后才可进行下道工序。道岔施工与区间轨道相互兼顾，道岔施工宜在车站或正线无砟轨道施工前完成。若站内正线或区间无砟轨道早于道岔施工,则与道岔前后相连区宜预留至少80 m,待道岔施工完毕后进行剩余轨道施工，这样才能保证线性整体顺直。组织四电、工务对道岔进行系统的工电联调，是道岔安装的一项关键工作，发现问题分析原因，及时调整。

6 重视钢轨精调作业

轨道不平顺是轮轨系统的激扰源,是引起动车组产生振动和轮轨动作用力的主要原因。轨道不平顺对动车组的行车安全性、平稳性、舒适性、动车与轨道部件的寿命以及环境噪声等都有重要影响。轨道不平顺直接限制高速动车组行车速度。提高无砟轨道平顺性,需要加强对钢轨平直度的检验,严格控制钢轨微小初始不平顺；减少焊头,提高焊接质量,严格打磨,消除焊缝区的微小不平顺；实行钢轨的预打磨措施,尽量消除轨头微小缺陷。对于轨道精调本着“先高低、后水平；先方向、后轨距”的原则进行调整,树立系统调整理念。

6.1 静态调整

(1)钢轨件、联结零件状态完好,安装正确；

(2)接头无缺陷,平整度满足规范要求；

(3)各项密贴满足设计要求；

(4)几何尺寸,轨向、高低300 m长波不大于10 mm,其他各项尺寸均不大于1 mm,轨距变化率不大于1/1 500,水平、高程、平面变化率不大于1/1 000；

(5)道岔与线路联测联调,道岔应与两端不少于150 m轨道进行联测联调,应控制好轨向、高低整体线形平顺性,几何尺寸控制标准同上。两组道岔间距不足300 m时,应一并拉通测量调整。

6.2 动态调整

(1)动车添乘无明显晃车；

(2)轨道动态检测波形平顺,无突变、无周期性多波不平顺；

(3)轨道质量指数TQI值,低速轨检3.6,高速轨检2.1,单项指标0.5；

(4)轨道动力学检测无超标处所；

(5)轨道动态检测无Ⅰ级及以上偏差。

7 做好接口管理

接口技术是系统集成技术的重要内容之一,站前预留站后的接口主要内容有：(1)隧道专业：接触网基础预埋槽道安装、防闪络钢筋设置、洞口段及综合洞室附近的过轨管埋设、初支内综合接地设置、电缆沟槽上的综合接地钢筋及端子设置等。(2)桥梁专业：墩台(含桩基础、桩基承台、明挖扩大基础)综合接地钢筋及端子设置、墩身及梁部电缆爬架上桥槽道、梁部接触网基础施工、梁部综合接地钢筋及端子设置、梁部锯齿形槽口设置等。(3)路基专业：接触网基础施工、过轨管(电力、通信、信号、接触网、牵引供电等)埋设、贯通地线及分支电缆敷设等。

站前专业预留“四电”接口质量直接影响客运专线的整体性,对建成后运营至关重要,如果解决不好,不但影响工程施工进度,甚至会造成无法弥补的损失。在接口管理上,公司牢固树立“整体规划、精心组织、上道工序必须为下道工序服务,前道工序必须为后道工序提供合格优质产品”的理念。武广公司制定了“武广铁路客运专线接口移交验收管理程序”和“接口工程参考作业指导书”、“接口作业要点手册”等办法。切实做到强化接口管理,不仅保证了线下工程的质量,而且也给“四电”专业创造了条件。要做好接口管理,必须认真审核图纸,认真标记,与站后图纸或要求一同研究,专人管理,定期开会通报,严格过程控制,注重细节管理。

8 结语

在武广铁路客运专线站前专业的技术管理中，建立客运专线的技术体系，对工程实际中遇到的关键技术，积极开展技术攻关，提升了科学管理水平；建立精密测量控制网体系和工程沉降观测评估体系，认真进行数据采集，科学进行评估工作，为无砟轨道施工及轨道精调工作奠定了有力基础；加强站前和站后专业的接口管理，能够有序推进工程进度；对于无砟轨道施工及道岔安装树立没有精度就没有质量的理念，加强技术培训和管理，提高员工技术素质，抓重点、抓细节、勤总结是取得各项工作成功的有效做法。

[1] 武广铁路客运专线有限责任公司.武广铁路客运专线标准化管理文件汇编[Z].武汉：2009.

[2] 朱 颖.客运专线无砟轨道铁路工程测量技术[M].北京:中国铁道出版社,2008.

[3] 罗 林，张格明，吴旺青，等.轮轨系统轨道平顺性状态的控制[M].北京:中国铁道出版社,2006.