科技確保打造我國一流高速鐵路客運專線

——中鐵四局武廣客運專線Ⅱ標(biāo)段施工技術(shù)創(chuàng)新紀實

　　正在建設(shè)中的全長995公里、總投資約930億元的武（漢）廣（州）鐵路，是目前我國建設(shè)線路里程最長、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)最高、投資最多的高速客運專線，設(shè)計時速達350公里，超過著名的日本新干線行車時速（270公里），被稱為“中國鐵路建設(shè)史上新的里程碑”。承建該鐵路二標(biāo)段的中鐵四局建設(shè)者們廣泛采用新材料、新設(shè)備、新工藝，確保打造一流的高速客運鐵路專線。

　　中鐵四局承建了位于湖南省境內(nèi)的武廣客運專線Ⅱ標(biāo)段約82公里工程，跨越岳陽、長沙和湘潭三市。

　　把路基作為結(jié)構(gòu)物來修建實現(xiàn)“零沉降”

　　“一般說來，鐵路線下工程的重點在于橋梁、隧道等結(jié)構(gòu)物，而武廣客專線的路基施工也是重要難點”，中鐵四局武廣客專線Ⅱ標(biāo)項目部總工程師張峰介紹，在350公里時速前提下，高穩(wěn)定性與高平順性決定了路基工程必須按土工結(jié)構(gòu)物對待。武廣客運專線按規(guī)定路基修好后到鋪軌前最大只能有15毫米的沉降，而在運行后路基沉降允許值為零，也就是說不能有絲毫下沉，比F1賽車道路基標(biāo)準(zhǔn)還高，路基施工成為武廣線的頭號難點。為此，中鐵四局施工技術(shù)人員大力開展攻關(guān)試驗，在路基底部打入CFG樁、攪拌樁、粉噴樁、旋噴樁、予應(yīng)力管樁等各式混凝土樁，提高地基承載力，并進行靜載試驗，之后，再在基礎(chǔ)上面進行路基填筑。路基填筑使用由工廠化生產(chǎn)出的碎石、沙、泥土等組成的專用混合填料，并嚴格執(zhí)行路基填筑的施工工藝和流程，確保路基的密實度，實現(xiàn)路基“零沉降”目標(biāo)。

　　開鑿國內(nèi)綜合施工難度最大的鐵路隧道

　　全長10.1公里的武廣客運專線瀏陽河隧道位于長沙市星沙開發(fā)區(qū)和新長沙縣城，穿越瀟湘西路、京珠高速公路等8條城市及公路主干道和著名的瀏陽河。這是國內(nèi)第一條穿越城市、高速公路及河流的淺埋單洞雙線鐵路隧道，也是我國在建中標(biāo)準(zhǔn)最高和綜合性施工難度最大的鐵路客運專線隧道。

　　中鐵四局承建了該隧道北段約5公里長施工任務(wù)，該局五公司隧道分隊隊長鄧敦毅介紹說，瀏陽河隧道工程特點及難點可以用“長、大、深、軟、緊、難”六個字概括：“長”，隧道正線全長10100米，屬于國內(nèi)特長鐵路隧道；“大”，是客運專線雙線隧道，開挖寬度超過15 米，高度超過13米，斷面積超過160 平方米，屬特大斷面隧道；“深”，僅施工的豎井最深就達50多米，相當(dāng)于18層樓高；“軟”，隧道穿越地層多為泥巖、泥質(zhì)砂巖等軟弱圍巖；“緊”，工期十比較緊迫；“難”，既有圍巖軟弱、成洞性差、易坍塌，巖溶較為發(fā)育的山嶺隧道工程特點，又有穿越市區(qū)建筑物、立交橋等市政設(shè)施的城市地鐵隧道工程特點，還要穿越河流與淺埋軟弱人工填土層，易突水塌方。為了確保隧道的安全優(yōu)質(zhì)快速施工，建設(shè)者們采取多分段(即長隧短打，被4個輔助坑道辟分5段)、機械化施工方式，整個隧道采用進出口及三座豎井、一座斜井共六個工作面同步展開施工。隧道開挖以弱爆破機械開挖法為主，嚴格控制一次爆破進尺在2米以內(nèi)，確保成洞質(zhì)量和施工安全，同時輔以大型挖掘機及裝載機進行輔助開挖及裝碴，加快施工進度。

　　瀏陽河隧道在混凝土噴射支護中全部采用先進的濕噴工藝，使用的是國內(nèi)知名品牌巖峰TK500型濕噴機。鄧敦毅告訴記者，采用濕噴工藝，與以往的干噴相比，具有混凝土攪拌均勻，噴射密實，洞壁整體強度和防水性能好。而且，噴射時產(chǎn)生的粉塵小，現(xiàn)場的空氣質(zhì)量大大改善，保護作業(yè)人員的身體健康。

　　施工中，建設(shè)者們使用了先進的鑿巖臺車進行鉆眼、噴漿。據(jù)介紹，隧道鑿巖臺車被譽為“隧道鉆眼機器人”，在大斷面隧道施工中，它能支持多臺鑿巖機同時進行鉆眼作業(yè)，是人工風(fēng)槍鉆眼的數(shù)倍，在提高工程質(zhì)量、施工效率與經(jīng)濟性的同時，也大大減少了潮濕、粉塵多、噪聲大隧道惡劣環(huán)境中的人工作業(yè)。

　　瀏陽河隧道施工難度在國內(nèi)外都屬罕見，安全風(fēng)險極大。為了保證施工安全，中鐵四局建設(shè)者大量使用現(xiàn)代信息化手段，加強對隧道的測量及地質(zhì)預(yù)報工作。工程技術(shù)人員每天采用全自動、高精度全站儀對隧道拱頂下沉和圍巖變形收斂等情況進行監(jiān)測，用爆破測振儀觀測爆破對地面建筑物的影響，并利用測斜儀、精密水平儀等加強對地表建筑物的位移測量。在掘進過程中采用TSP和紅外線探測儀超前探測100米范圍內(nèi)的圍巖情況，并輔以地質(zhì)雷達、超前水平鉆孔等多種國內(nèi)最先進的科學(xué)技術(shù)手段，對隧道進行中、長、短距離超前探測和預(yù)報，及時指導(dǎo)施工，確保了施工與地面建筑物安全。

　　生產(chǎn)出國內(nèi)首根高速鐵路合格軌枕

　　武廣客專線采用的是先進無碴軌道，即像城市地鐵一樣把軌枕用混凝土澆注在路基上，形成整體道床，以確保列車高速運行時的平穩(wěn)。因此，武廣線的軌枕與以往的鐵路也不一樣。

　　據(jù)了解，目前世界上高速鐵路客運專線主要采用的是雙塊式軌枕和板式軌道兩種。為滿足一開通運營就達到200公里以上的時速，武廣客運專線采用的是德國睿鐵公司具有世界先進水平的無碴軌道雷達2000雙塊式軌枕。這種雙塊式軌枕具有不變型、使用壽命長、不用換砟維修等諸多優(yōu)勢。中鐵四局汩羅軌枕場就是生產(chǎn)這種雙塊式軌枕的基地，負責(zé)承擔(dān)武廣鐵路客運專線土建二標(biāo)聯(lián)合體216.2公里的管段內(nèi)約70萬根雷達2000雙塊式軌枕的預(yù)制生產(chǎn)任務(wù)，是武廣客運專線上規(guī)模最大的預(yù)制場，投產(chǎn)后可日生產(chǎn)軌枕達1350根。軌枕生產(chǎn)采用德國睿鐵公司的技術(shù)和全套設(shè)備，軌枕的鋼筋桁架生產(chǎn)采用符合睿鐵公司技術(shù)條件的國產(chǎn)鋼筋桁架自動生產(chǎn)線。

　　為了盡早生產(chǎn)出合格軌枕，中鐵四局武廣建設(shè)者面對任務(wù)重、工期緊、工藝新、標(biāo)準(zhǔn)高等一系列困難，自我加壓，提出了“要爭就爭第一，要干就干最好”的口號。全體建設(shè)者放棄一切節(jié)假日休息，日夜奮戰(zhàn)在施工第一線，軌枕場建設(shè)捷報頻傳：不到4個月時間，就完成了占地30余畝的生活區(qū)、辦公區(qū)、生產(chǎn)區(qū)和倉庫區(qū)建設(shè)，不到半個月就完成了德方軌枕生產(chǎn)線設(shè)備的進場、安裝及調(diào)試工作。2007年2月16日，也就是我國農(nóng)歷大年二十九，第一組雙塊式軌枕試生產(chǎn)成功，經(jīng)德國專家檢驗全部合格。之后，他們對生產(chǎn)線又進行了反復(fù)調(diào)試和訓(xùn)練，先后試生產(chǎn)出軌枕28組112根。3月6日，我國第一根無碴軌道雷達2000雙塊式合格軌枕正式在中鐵四局武廣汩羅軌枕場誕生。

　　在雷達2000雙塊式軌枕設(shè)備引進安裝和生產(chǎn)中，以維克多（viktor）為代表的德方技術(shù)專家剛開始時，對中方施工人員能否很快掌握這套技術(shù)持懷疑態(tài)度。然而，在事實面前，他們不停地向中鐵四局人伸出了大拇指！“非常高興，祝賀你們生產(chǎn)出了武廣客運專線的第一根合格的軌枕，希望我們的合作有始有終！”3月11日，德國睿鐵公司向中鐵四局發(fā)來了賀電。

　　在施工中，中鐵四局技術(shù)人員加快對國外先進技術(shù)的吸收與轉(zhuǎn)化。他們聯(lián)合睿鐵公司和國內(nèi)科研院校專家教授組成攻關(guān)小組，根據(jù)武廣客運專線雙塊式軌枕無砟軌道結(jié)構(gòu)特點，在廣泛吸收國外先進技術(shù)和施工經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，制定出了一套完整的無砟軌道測量控制技術(shù)，研發(fā)出了適合中國國情、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)和成套施工工藝。

　　據(jù)介紹，汩羅軌枕場從6月份開始大規(guī)模生產(chǎn)，至7月下旬，已生產(chǎn)軌枕近2萬根，是武廣客專線上第一個形成規(guī)模生產(chǎn)的軌枕場。