科技確保打造我國(guó)一流高速鐵路客運(yùn)專線

——中鐵四局武廣客運(yùn)專線Ⅱ標(biāo)段施工技術(shù)創(chuàng)新紀(jì)實(shí)

　　正在建設(shè)中的全長(zhǎng)995公里、總投資約930億元的武（漢）廣（州）鐵路，是目前我國(guó)建設(shè)線路里程最長(zhǎng)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)最高、投資最多的高速客運(yùn)專線，設(shè)計(jì)時(shí)速達(dá)350公里，超過(guò)著名的日本新干線行車時(shí)速（270公里），被稱為“中國(guó)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(yùn)鐵路專線。

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

　　把路基作為結(jié)構(gòu)物來(lái)修建實(shí)現(xiàn)“零沉降”

　　“一般說(shuō)來(lái)，鐵路線下工程的重點(diǎn)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(diǎn)”，中鐵四局武廣客專線Ⅱ標(biāo)項(xiàng)目部總工程師張峰介紹，在350公里時(shí)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(duì)待。武廣客運(yùn)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(yùn)行后路基沉降允許值為零，也就是說(shuō)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(hào)難點(diǎn)。為此，中鐵四局施工技術(shù)人員大力開展攻關(guān)試驗(yàn)，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(jìn)行靜載試驗(yàn)，之后，再在基礎(chǔ)上面進(jìn)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(yán)格執(zhí)行路基填筑的施工工藝和流程，確保路基的密實(shí)度，實(shí)現(xiàn)路基“零沉降”目標(biāo)。

　　開鑿國(guó)內(nèi)綜合施工難度最大的鐵路隧道

　　全長(zhǎng)10.1公里的武廣客運(yùn)專線瀏陽(yáng)河隧道位于長(zhǎng)沙市星沙開發(fā)區(qū)和新長(zhǎng)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(yáng)河。這是國(guó)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(guó)在建中標(biāo)準(zhǔn)最高和綜合性施工難度最大的鐵路客運(yùn)專線隧道。

　　中鐵四局承建了該隧道北段約5公里長(zhǎng)施工任務(wù)，該局五公司隧道分隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)鄧敦毅介紹說(shuō)，瀏陽(yáng)河隧道工程特點(diǎn)及難點(diǎn)可以用“長(zhǎng)、大、深、軟、緊、難”六個(gè)字概括：“長(zhǎng)”，隧道正線全長(zhǎng)10100米，屬于國(guó)內(nèi)特長(zhǎng)鐵路隧道；“大”，是客運(yùn)專線雙線隧道，開挖寬度超過(guò)15 米，高度超過(guò)13米，斷面積超過(guò)160 平方米，屬特大斷面隧道；“深”，僅施工的豎井最深就達(dá)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(diǎn)，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(diǎn)，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(zhǎng)隧短打，被4個(gè)輔助坑道辟分5段)、機(jī)械化施工方式，整個(gè)隧道采用進(jìn)出口及三座豎井、一座斜井共六個(gè)工作面同步展開施工。隧道開挖以弱爆破機(jī)械開挖法為主，嚴(yán)格控制一次爆破進(jìn)尺在2米以內(nèi)，確保成洞質(zhì)量和施工安全，同時(shí)輔以大型挖掘機(jī)及裝載機(jī)進(jìn)行輔助開挖及裝碴，加快施工進(jìn)度。

　　瀏陽(yáng)河隧道在混凝土噴射支護(hù)中全部采用先進(jìn)的濕噴工藝，使用的是國(guó)內(nèi)知名品牌巖峰TK500型濕噴機(jī)。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(shí)，洞壁整體強(qiáng)度和防水性能好。而且，噴射時(shí)產(chǎn)生的粉塵小，現(xiàn)場(chǎng)的空氣質(zhì)量大大改善，保護(hù)作業(yè)人員的身體健康。

　　施工中，建設(shè)者們使用了先進(jìn)的鑿巖臺(tái)車進(jìn)行鉆眼、噴漿。據(jù)介紹，隧道鑿巖臺(tái)車被譽(yù)為“隧道鉆眼機(jī)器人”，在大斷面隧道施工中，它能支持多臺(tái)鑿巖機(jī)同時(shí)進(jìn)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(jì)性的同時(shí)，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(yáng)河隧道施工難度在國(guó)內(nèi)外都屬罕見(jiàn)，安全風(fēng)險(xiǎn)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(qiáng)對(duì)隧道的測(cè)量及地質(zhì)預(yù)報(bào)工作。工程技術(shù)人員每天采用全自動(dòng)、高精度全站儀對(duì)隧道拱頂下沉和圍巖變形收斂等情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，用爆破測(cè)振儀觀測(cè)爆破對(duì)地面建筑物的影響，并利用測(cè)斜儀、精密水平儀等加強(qiáng)對(duì)地表建筑物的位移測(cè)量。在掘進(jìn)過(guò)程中采用TSP和紅外線探測(cè)儀超前探測(cè)100米范圍內(nèi)的圍巖情況，并輔以地質(zhì)雷達(dá)、超前水平鉆孔等多種國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)手段，對(duì)隧道進(jìn)行中、長(zhǎng)、短距離超前探測(cè)和預(yù)報(bào)，及時(shí)指導(dǎo)施工，確保了施工與地面建筑物安全。

　　生產(chǎn)出國(guó)內(nèi)首根高速鐵路合格軌枕

　　武廣客專線采用的是先進(jìn)無(wú)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(yùn)行時(shí)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(yùn)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(yùn)營(yíng)就達(dá)到200公里以上的時(shí)速，武廣客運(yùn)專線采用的是德國(guó)睿鐵公司具有世界先進(jìn)水平的無(wú)碴軌道雷達(dá)2000雙塊式軌枕。這種雙塊式軌枕具有不變型、使用壽命長(zhǎng)、不用換砟維修等諸多優(yōu)勢(shì)。中鐵四局汩羅軌枕場(chǎng)就是生產(chǎn)這種雙塊式軌枕的基地，負(fù)責(zé)承擔(dān)武廣鐵路客運(yùn)專線土建二標(biāo)聯(lián)合體216.2公里的管段內(nèi)約70萬(wàn)根雷達(dá)2000雙塊式軌枕的預(yù)制生產(chǎn)任務(wù)，是武廣客運(yùn)專線上規(guī)模最大的預(yù)制場(chǎng)，投產(chǎn)后可日生產(chǎn)軌枕達(dá)1350根。軌枕生產(chǎn)采用德國(guó)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(guó)產(chǎn)鋼筋桁架自動(dòng)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(duì)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(zhēng)就爭(zhēng)第一，要干就干最好”的口號(hào)。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(chǎng)建設(shè)捷報(bào)頻傳：不到4個(gè)月時(shí)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(cāng)庫(kù)區(qū)建設(shè)，不到半個(gè)月就完成了德方軌枕生產(chǎn)線設(shè)備的進(jìn)場(chǎng)、安裝及調(diào)試工作。2007年2月16日，也就是我國(guó)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(guó)專家檢驗(yàn)全部合格。之后，他們對(duì)生產(chǎn)線又進(jìn)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(guó)第一根無(wú)碴軌道雷達(dá)2000雙塊式合格軌枕正式在中鐵四局武廣汩羅軌枕場(chǎng)誕生。

　　在雷達(dá)2000雙塊式軌枕設(shè)備引進(jìn)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(shí)，對(duì)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(shí)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(yùn)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(guó)睿鐵公司向中鐵四局發(fā)來(lái)了賀電。

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

　　據(jù)介紹，汩羅軌枕場(chǎng)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(wàn)根，是武廣客專線上第一個(gè)形成規(guī)模生產(chǎn)的軌枕場(chǎng)。