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      我國(guó)高鐵施工建設(shè)存在的問(wèn)題及解決方法

      2015-05-30 08:08:44趙毅
      關(guān)鍵詞:無(wú)砟軌道沉降高鐵

      趙毅

      摘 要:隨著中國(guó)高速鐵路的發(fā)展和普及,越來(lái)越多的人選擇高鐵作為出行方式,高鐵更是受到越來(lái)越廣泛的社會(huì)關(guān)注。高鐵的提速應(yīng)該注意施工質(zhì)量,然而一些施工問(wèn)題仍然存在,這就要求找出原因并盡快解決,確保萬(wàn)無(wú)一失。

      關(guān)鍵詞:高鐵;施工;無(wú)砟軌道;無(wú)縫線路;沉降

      中圖分類號(hào):U215.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-8937(2015)17-0157-02

      1 我國(guó)高鐵的發(fā)展歷程及規(guī)劃

      1.1 我國(guó)高鐵的發(fā)展史

      人類的活動(dòng)離不開(kāi)交通運(yùn)輸、在機(jī)械動(dòng)力發(fā)明以前,運(yùn)輸能力處于相當(dāng)?shù)偷乃剑S著生產(chǎn)力的發(fā)展和機(jī)械動(dòng)力的發(fā)明,火車這種速度更快、運(yùn)輸量更大的交通工具便應(yīng)運(yùn)而生。近幾十年來(lái),我國(guó)鐵路的各項(xiàng)技術(shù)也得到了較大發(fā)展,先后經(jīng)過(guò)了六次大提速,極大地提高了鐵路的客運(yùn)貨運(yùn)能力。我國(guó)高速鐵路雖然起步較晚,然而在鐵路部門的推動(dòng)下,也得到了有力發(fā)展,我國(guó)高鐵事業(yè)正朝著高速化不斷邁進(jìn)。

      1964年日本東海道新干線的正式開(kāi)通運(yùn)營(yíng)標(biāo)志著高速鐵路的誕生,隨后,法國(guó)、德國(guó)、瑞典等發(fā)達(dá)國(guó)家也相繼開(kāi)通了各自的高速鐵路。我國(guó)《鐵路安全管理?xiàng)l例》規(guī)定,高速鐵路(高鐵)是指設(shè)計(jì)開(kāi)行時(shí)速250 km以上(含預(yù)留),并且初期運(yùn)行時(shí)速200 km以上的客運(yùn)列車專線鐵路,我國(guó)高鐵的研究始于20世紀(jì)90年代初,1990年鐵道部完成《京滬高鐵線路方案構(gòu)想報(bào)告》并提交全國(guó)人大會(huì)議討論,中國(guó)首次正式提出興建鐵路,1998年6月,在京廣鐵路區(qū)段試驗(yàn)的韶山8型電力機(jī)車達(dá)到了240 km/h的速度,創(chuàng)下了當(dāng)時(shí)“中國(guó)鐵路第一速”,成為了中國(guó)第一種高速鐵路機(jī)車。2002年開(kāi)通的秦沈客運(yùn)專線,標(biāo)志著我國(guó)真正意義上高速鐵路的誕生;2008年8月,中國(guó)首條設(shè)計(jì)時(shí)速達(dá)300 km的京津城際鐵路也正式運(yùn)營(yíng)。

      1.2 中國(guó)高鐵的發(fā)展規(guī)劃

      2004年,由國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)的《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》正式宣布規(guī)劃建設(shè)里程超過(guò)1.2萬(wàn) km的客運(yùn)專線,2007年,鐵道部對(duì)《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)》調(diào)整方案進(jìn)行研究,新方案將客運(yùn)專線規(guī)劃目標(biāo)由1.2萬(wàn) km調(diào)整到1.6萬(wàn) km,這也說(shuō)明了中國(guó)正在掀起高鐵建設(shè)高潮,國(guó)務(wù)院和鐵路部門也對(duì)高鐵發(fā)展提出了新的目標(biāo),即到2020年,建成客運(yùn)專線1.2萬(wàn) km,形成“四縱四橫”客運(yùn)專線骨架,同時(shí)建成環(huán)渤海、長(zhǎng)三角、珠三角地區(qū)快速客運(yùn)系統(tǒng)鐵路2 000 km,通過(guò)建設(shè)客運(yùn)專線和推進(jìn)既有線路提速,建成鐵路快速客運(yùn)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)2 000 km左右范圍內(nèi)朝發(fā)夕至,4 000 km左右范圍內(nèi)一日到達(dá)。

      2 高鐵施工建設(shè)存在的主要問(wèn)題

      2.1 無(wú)砟軌道建設(shè)存在的問(wèn)題

      為了適應(yīng)高速鐵路的需求,無(wú)砟軌道正好具備高強(qiáng)度、高平順性、少維修的特點(diǎn),能夠保證鐵路的安全平穩(wěn)運(yùn)行及旅客的舒適性,正逐漸取代有砟軌道成為目前和未來(lái)的主要軌道類型,然而無(wú)砟軌道的發(fā)展實(shí)踐較短,施工技術(shù)并不成熟,仍存在一些問(wèn)題亟待解決。

      高速鐵路無(wú)砟軌道施工過(guò)程更為復(fù)雜,技術(shù)含量更高,主要存在以下問(wèn)題:

      ①鋪設(shè)無(wú)砟軌道后地基的沉降較難控制。無(wú)砟軌道鋪設(shè)條件評(píng)估要求路基主體完成后一段擺放期,但實(shí)際部分路段受堆載預(yù)壓路基、個(gè)別橋梁、隧洞及架梁影響,擺放期較短,工后沉降控制有一定風(fēng)險(xiǎn)。

      ②由于無(wú)砟軌道有高平順性的特點(diǎn),所以傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)已經(jīng)不能滿足無(wú)砟軌道系統(tǒng)的施工需求,只有通過(guò)更高精度的現(xiàn)代工程測(cè)量方法從而保證無(wú)砟軌道的平順性。

      ③為了減少不同線路結(jié)構(gòu)之間線路剛度的突變,需在無(wú)砟軌道和有砟軌道連接處設(shè)置過(guò)渡段,從而實(shí)現(xiàn)過(guò)度范圍內(nèi)線路剛度的漸變,緩解列車通過(guò)兩種軌道連接處時(shí)由于剛度突變引起的動(dòng)力不平順,在施工過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)過(guò)渡段的施工方法及工藝的控制,確保過(guò)渡段的平順性。

      2.2 無(wú)縫線路施工存在的問(wèn)題

      列車通過(guò)鋼軌結(jié)頭史會(huì)產(chǎn)生很大的輪軌沖擊力,對(duì)軌道的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生很大的破壞作用,造成軌道破損,同時(shí)也會(huì)加劇機(jī)車車輛的震動(dòng)、車輛部件的破損,增加能耗和降低旅客舒適度,直到無(wú)縫線路的出現(xiàn),從而使機(jī)車平穩(wěn)運(yùn)行,機(jī)車車輛及軌道維修費(fèi)用降低,設(shè)備使用壽命延長(zhǎng),也成為了當(dāng)前高鐵的首選。但是由于無(wú)縫線路的發(fā)展不成熟,在施工過(guò)程中仍存在一些問(wèn)題:

      ①由于無(wú)縫線路存在巨大的溫度力,可能導(dǎo)致夏季脹軌冬季斷軌維修,在施工上受到限制。

      ②無(wú)縫線路鋼軌較長(zhǎng),運(yùn)輸、裝卸、鋪設(shè)方法與機(jī)具需特殊考慮,在裝卸期間,卸軌起點(diǎn)位置卡控要準(zhǔn)確,石砟也要保證平整到位,防止給施工帶來(lái)安全隱患,在施工換軌中,長(zhǎng)軌條在撞軌拉伸時(shí),撞軌器的設(shè)置不合理會(huì)導(dǎo)致長(zhǎng)軌條在施工時(shí)應(yīng)力不均勻,同時(shí)也會(huì)為以后的養(yǎng)護(hù)維修帶來(lái)不便。

      ③鋼軌焊接是無(wú)縫線路的關(guān)鍵技術(shù),焊接過(guò)程也要有嚴(yán)格的要求,否則對(duì)無(wú)縫線路的質(zhì)量影響也很大,因此在施工中要嚴(yán)格控制焊接質(zhì)量,確保列車在無(wú)縫線路上的平穩(wěn)運(yùn)行。

      2.3 路基沉降問(wèn)題

      整個(gè)軌道和列車運(yùn)行時(shí)的荷載作用在路基上,會(huì)出現(xiàn)路基沉降的現(xiàn)象,如何能夠讓路基的沉降滿足標(biāo)準(zhǔn)。一般情況下,軟土地基具有壓縮性大、天然含水率高和滲透性差的特點(diǎn),所以在工程設(shè)計(jì)中要格外關(guān)注,這就要求在計(jì)算時(shí)運(yùn)用適合的方法算出數(shù)值,提高計(jì)算精度,然后再用科學(xué)的方法,比如換填碾壓處理或換填砂層處理來(lái)解決下沉的問(wèn)題,雖然會(huì)增加施工量,但可以保證高速鐵路的安全平穩(wěn)運(yùn)行。

      2.4 自然環(huán)境問(wèn)題

      我國(guó)高鐵已覆蓋各種自然環(huán)境復(fù)雜的地區(qū),從寒冷的東北到炎熱的南方,既有河網(wǎng)密布地區(qū),也有黃土高原,地質(zhì)狀況十分復(fù)雜,所以在施工過(guò)程中勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生許多問(wèn)題,要在不同的地區(qū)都能夠符合高鐵的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),就要建立完善的高鐵施工技術(shù),包括專業(yè)工程的實(shí)施,工藝的確立,作業(yè)流程標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一,這樣才能在驗(yàn)收時(shí)確保工程達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

      3 高鐵施工建設(shè)問(wèn)題的解決方案

      3.1 培養(yǎng)更高水平的建設(shè)人員

      高速鐵路的發(fā)展需要大量的施工和設(shè)計(jì)人員,如今我國(guó)有經(jīng)驗(yàn)的高鐵建設(shè)人員比較匱乏,然而高鐵上需要的更是能夠滿足多領(lǐng)域多層次的復(fù)合型人才,所以目前更需要培養(yǎng)更高素質(zhì)的高鐵建設(shè)和管理人員,同時(shí)也要完善人才培養(yǎng)開(kāi)發(fā)機(jī)制,創(chuàng)新培養(yǎng)手段,進(jìn)行針對(duì)性更強(qiáng)的培訓(xùn)。

      3.2 提高高鐵建設(shè)的機(jī)械化水平

      如今中國(guó)高鐵施工機(jī)械化水平較低,這就會(huì)導(dǎo)致施工效率較低,施工質(zhì)量較差,而且大部分機(jī)械化設(shè)備仍需進(jìn)口,核心部件嚴(yán)重依賴國(guó)外,自主創(chuàng)新能力較弱,這嚴(yán)重制約了我國(guó)高鐵的發(fā)展。所以提升我國(guó)高鐵建設(shè)的機(jī)械化水平,依托自主創(chuàng)新研制具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的設(shè)備,顯得尤為重要。

      3.3 確立高鐵建設(shè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

      我國(guó)高鐵建設(shè)面臨的自然環(huán)境極為復(fù)雜,而且沒(méi)有成熟的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)可以套用,所以就要確立完善的高鐵建設(shè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),包括建立完善的高鐵施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),確保面臨不同的環(huán)境形勢(shì)可以確立正確的施工方案和流程;建立完善的勘察設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),為高鐵施工做充分的準(zhǔn)備;建立科學(xué)全面的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)保證工程質(zhì)量的安全可靠。

      4 結(jié) 語(yǔ)

      雖然我國(guó)高鐵起步較晚,但發(fā)展較快,雖然在施工建設(shè)中仍存在一些問(wèn)題,但只要能夠找到問(wèn)題的關(guān)鍵,提出合理的解決方案,就能在“高鐵外交”的推動(dòng)下走出國(guó)門,走向世界,使得高鐵建設(shè)施工技術(shù)在世界上保持領(lǐng)先。

      參考文獻(xiàn):

      [1] 盧春房.中國(guó)高速鐵路工程質(zhì)量管理創(chuàng)新與實(shí)踐[J].中國(guó)鐵道科學(xué),2015,(1).

      [2] 炊亞妮.高速鐵路無(wú)砟軌道施工技術(shù)難點(diǎn)分析[J].民營(yíng)科技,2013,(4).

      [3] 阮國(guó)明.無(wú)縫線路鋪設(shè)施工作業(yè)程序中常見(jiàn)問(wèn)題與整治方案[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè),2012,(10).

      [4] 練松良.軌道工程[M].北京:人民交通出版社,2009.

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