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今年5月，记者探访济南西站。 从最初的五年工期到实际两年7个月完成铺轨，京沪高铁再改高铁建设速度记录──这个时间，在国外建设高铁时，还不足留给路基自然沉降。 按照时速380公里的设计要求，京沪高铁线路建成百年内，沉降要控制在5毫米以内。如果超出这个限度，轻者会舒适度降低，重者可能会出现列车脱轨等安全事故，后果不堪设想。 这是一个空前严苛的要求──在工期一再缩短之下，如何保证安全？如果沉降超标，如何补救？ 工期为何不断缩短 拆迁滞后运营提前 2008年4月18日，京沪高铁正式开工。 不久，中国水电四局有限公司京沪高铁项目部进驻山东大汶河特大桥现场。 最初，副总经理兼总工程师罗卿按照5年工期，做出了施工方案。但方案还没有报出去，京沪高铁建设的整个工期就改了。 “改成了4年，我们就照着4年工期再做施工方案。”罗卿记得，最后批复下来的工期是4年。 这也并非京沪高铁建设的实际工期。 根据官方公布的资料，京沪高铁全线2010年11月15日铺轨完成；2011年5月11日，京沪高铁进入联调联试试验阶段。 工期一再缩短的原因何在？铁路内部人士介绍，一方面是拆迁占用时间较多，另一方面是京沪高铁通车的时间不断提前。 最初，媒体报道称京沪高铁将于2013年开通；此后，铁路人士称“京沪高铁能赶上2012年的春运”；不久，铁路系统传言京沪高铁将在今年国庆节开通运营；直到今年初，铁道部部长盛光祖宣布，京沪高铁将在6月底正式开通运营。 罗卿所在的项目，线下工程的工期也不到3年。 赶工期下如何完成任务 “蜂窝”打孔“桑拿”制墩 为了赶工期，各种发明“层出不穷”。 京沪高铁线路经过的大汶河地下是典型的岩溶地区，既有坚硬的石灰岩，又有呈“糖葫芦”状一串串的溶洞。跨大汶河大桥的桥墩，必须建在它们上面。 建桥墩的施工必须避开汛期。因此，冬天至夏天前是他们施工的黄金时间。罗卿和他的项目部在设计线路东侧修了一条施工用的大坝，坝下安装涵管，让水从涵管下通过。 根据地质勘探资料，项目部请了一个专业的钻孔桩队伍，由他们负责在河床下的岩石上打桩，以便建立桥墩。 钻孔桩队伍带着各式装备进场了。几天后，罗卿到现场一看，工人都走了，连装备也都运走了，“招呼也不打，钱也不要了”。 项目部又请了两个专业钻孔桩队伍。同样，干几天就撤了。 罗卿细问才知道，这些专业钻孔桩队伍用他们的方法打孔，直径1.5米的钻孔24小时才打进去两三厘米，“这活儿没法儿干”。 罗卿所在的公司是干水利工程起家的。现场施工负责人郝长福根据水利施工展开联想，在钻孔桩位置采用更细的钻孔在岩石上先打洞，将岩石打成“蜂窝煤状”，叫做“预钻”。然后，再用较粗的钻机打桩。 多次试验之后，他们得出了最佳的钻孔直径和钻孔数量，“打洞”效率明显提高。在大汶河特大桥部分桥墩的12根桩基中采用这种方法，施工时间最大缩短553小时，平均缩短309小时。 此后，“预钻法”施工被评为京沪高铁优秀施工工法，被推广到荆河特大桥和罗而庄特大桥上，平均每根桩缩短196小时。今年初，这一工法获得国家知识版权局发明专利。 架桥施工有多个环节，一步没完成，后面的都受阻。罗卿说，桥墩架好后，要等待墩身的混凝土达到一定强度，才能在上面架梁。一般情况下，这个过程需要4周左右。 为节省时间，罗卿的队伍想到给桥墩“蒸桑拿”：在墩身四周搭建保温棚，在棚内加热，使其温度提高。 “通过提高墩身环境温度，加快混凝土水化反应速度，从而提高其强度”，罗卿说，通过这一方法，墩身具备架梁条件的时间从4周缩短为1周。 如何防止沉降 人工碾压以桥为路 诸多“发明”助力，京沪高铁以超乎寻常的速度竣工。 与之相伴，超快速度下的安全隐忧也被专家重视。北京交通大学教授赵坚表示，最大的问题在于高速铁路修了后，它会自然沉降。国外的解决办法是什么呢？就是修了这条铁路，放在那儿，经过四年、五年沉降，然后再运行，或者再做一些工作。 一名长期在铁路施工一线的负责人介绍，国外高铁建设工期差不多要10年，路基做好后，自然沉降至少要两三年。我国高铁建设工期短，没有那么长的时间让路基自然沉降，因此，采用了很多工程措施。 京沪高铁80%的线路是以桥代路，用很深的、坚固的桥墩来规避可能的沉降。罗卿说，大汶河特大桥桥墩最深的达54米，相当于18层楼高。 更大的担忧是在路基上。北京铁城建设监理有限公司副总经理李克贤说，山东段青后庄附近地基很软，路基做完后，进行了沉降监测，发现它沉降达到50毫米，大大超出标准。其后，监测的结果仍不理想。一年左右，沉降直奔60毫米而去。 沉降不稳定，就不能铺轨。专家“会诊”的意见是，当初对地基处理时的“强度”不够。因此，要求对该路段“加载预压”，相当于“在路基上站上几个胖子，将它压实”。采取这一措施后，监测结果显示该路段已趋于稳定。 李克贤所在的北京铁城建设监理有限责任公司负责监理京沪高铁近270公里的建设任务，从黄河桥以南直到徐州市贾旺区。在施工单位自设沉降监测点之外，监理公司在重点路段另设三个评检监理小组，专管沉降监测。 李克贤说，京沪高铁的路基修好后，要经过一个冬天、一个夏天的自然沉降。经过夏天的雨水浸泡、冬天的商冻，土会变得比较紧密。 前述的铁路施工一线负责人介绍，因为拆迁等因素影响，真正留给建设单位施工的时间往往不断缩短。因此，考虑给一年的自然沉降时间，个别的路段并不能做到。 自然沉降时间不够，怎么办？施工部门就采取各种施工措施人工压实，包括碾压等等。“如果从安全的角度讲，自然沉降最好，用了措施就可能有破坏”，该负责人表示，施工也是“纯天然的好”。 如果沉降超标怎么办 路基下陷可调垫板 李克贤说，通过评估的路段，其沉降都必须稳定，但稳定不是绝对不沉降。铁路正式运营后，路基可能还会沉降，这叫“工后沉降”。按照京沪高铁时速380公里的设计要求，这个工后沉降的数值不能超过5毫米，时间跨度是100年内。 如果超过了5毫米会怎样？高速运行的列车可能会因为路基不平而出现脱轨等安全事故，后果不堪设想。 事实上，京津城际曾被曝路基经雨水浸泡后，出现下陷的情况。 在传统的有砟轨道铁路上，如果路基下陷，在路基上直接填上碎石等填料即可。京沪高铁是无砟轨道，不可能采取这一方法。 李克贤介绍，京沪高铁的轨道板和钢轨之间，有三层东西：塑料垫片、弹性垫板、钢垫板。如果路基下沉了，钢轨是不能变的，可以改变的是这三个部分。比如目前的钢垫板一般是10毫米厚，可以换成20毫米厚的。在京沪高铁联调联试试验阶段，调整的是塑料垫片的厚度。这是预防沉降的方案。 这并不是万能的。李克贤说，目前通过钢垫板等允许的最大调整厚度是1厘米，几十年内，最大调整厚度可能是5厘米。 因此，工程质量必须不能出现超出这一范围的问题。 预防沉降必须加强监测。京沪高铁制定了严格的沉降监测制度，线路建好后，多达数百处的监测点也要随时报告监测数据。 赶工期情况下，京沪高铁是否会出现沉降等危险？北京交通大学教授赵坚表示，京沪高铁主要通过人工压实来应对，“安全上不是问题，至少最近不是问题”，“只要监测好了，将来也不是问题”。 如何防止异物坠入 两侧封闭全线监控 京沪高铁线路两侧都已封闭，可防止牲畜跑入，也可以防止与轿车等相撞,但无法防止飞鸟闯入，也无法阻止空中掉下的杂物。如果有石头等杂物坠入铁轨，对高速运行的列车而言，后果是灾难性的。 北京交通大学轨道交通控制与安全重点实验室主任唐涛介绍，高铁上方有立交桥，就有可能坠入一些异物。如果等司机发现这些异物再采取制动措施，显然是来不及的。为此，京沪高铁全线建立了视频监测系统。在立交桥等重点部位，都建立了视频、红外等监测设施。一旦发现有异物，铁路工作人员会立即清理，并将信息通报临近的列车。此外，高铁与周边物体还有一定的隔离距离，可防止人们往轨道内扔异物。 千里京沪一轨相连 火车为何不再“咣当”响 与传统的铁路线路不同，运行在京沪高铁上的列车不会发生“咣当咣当”的响声。为什么？ 北京铁城建设监理公司副总经理李克贤介绍，京沪高铁全线是无缝线路，就是一根轨，没有缝隙。钢轨从钢厂出来时，是100米一根。拉到焊轨基地后，每5根焊到一块儿；运到施工现场，再每4根焊到一起，长度到了2公里。最后，这2公里长的钢轨还要被焊接在一起，叫“锁定焊接”。因为钢轨在温差大时会有伸缩，京沪高铁要求“锁定焊接”要在钢轨的度20℃至26℃之间进行，具体到某一段，温差不得超过2℃。 京华时报/ |
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