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施工方答疑京滬高鐵安全稱百年沉降不超5毫米

?？诰W　http://www.333424.com　時間：2011-06-07 09:42

今年5月，記者探訪濟南西站。本報記者王海欣攝

　　?？诰W消息6月7日?? 從最初的五年工期到實際兩年7個月完成鋪軌，京滬高鐵再改高鐵建設速度記錄這個時間，在國外建設高鐵時，還不足留給路基自然沉降。

　　按照時速380公里的設計要求，京滬高鐵線路建成百年內，沉降要控制在5毫米以內。如果超出這個限度，輕者會舒適度降低，重者可能會出現列車脫軌等安全事故，后果不堪設想。

　　這是一個空前嚴苛的要求在工期一再縮短之下，如何保證安全？如果沉降超標，如何補救？

　　工期為何不斷縮短

　　拆遷滯后運營提前

　　2008年4月18日，京滬高鐵正式開工。

　　不久，中國水電四局有限公司京滬高鐵項目部進駐山東大汶河特大橋現場。

　　最初，副總經理兼總工程師羅卿按照5年工期，做出了施工方案。但方案還沒有報出去，京滬高鐵建設的整個工期就改了。

　　“改成了4年，我們就照著4年工期再做施工方案?！绷_卿記得，最后批復下來的工期是4年。

　　這也并非京滬高鐵建設的實際工期。

　　根據官方公布的資料，京滬高鐵全線2010年11月15日鋪軌完成；2011年5月11日，京滬高鐵進入聯調聯試試驗階段。

　　工期一再縮短的原因何在？鐵路內部人士介紹，一方面是拆遷占用時間較多，另一方面是京滬高鐵通車的時間不斷提前。

　　最初，媒體報道稱京滬高鐵將于2013年開通；此后，鐵路人士稱“京滬高鐵能趕上2012年的春運”；不久，鐵路系統傳言京滬高鐵將在今年國慶節開通運營；直到今年初，鐵道部部長盛光祖宣布，京滬高鐵將在6月底正式開通運營。

　　羅卿所在的項目，線下工程的工期也不到3年。

　　趕工期下如何完成任務

　　“蜂窩”打孔 “桑拿”制墩

　　為了趕工期，各種發明“層出不窮”。

　　京滬高鐵線路經過的大汶河地下是典型的巖溶地區，既有堅硬的石灰巖，又有呈“糖葫蘆”狀一串串的溶洞。跨大汶河大橋的橋墩，必須建在它們上面。

　　建橋墩的施工必須避開汛期。因此，冬天至夏天前是他們施工的黃金時間。羅卿和他的項目部在設計線路東側修了一條施工用的大壩，壩下安裝涵管，讓水從涵管下通過。

　　根據地質勘探資料，項目部請了一個專業的鉆孔樁隊伍，由他們負責在河床下的巖石上打樁，以便建立橋墩。

　　鉆孔樁隊伍帶著各式裝備進場了。幾天后，羅卿到現場一看，工人都走了，連裝備也都運走了，“招呼也不打，錢也不要了”。

　　項目部又請了兩個專業鉆孔樁隊伍。同樣，干幾天就撤了。

　　羅卿細問才知道，這些專業鉆孔樁隊伍用他們的方法打孔，直徑1.5米的鉆孔24小時才打進去兩三厘米，“這活兒沒法兒干”。

　　羅卿所在的公司是干水利工程起家的?，F場施工負責人郝長福根據水利施工展開聯想，在鉆孔樁位置采用更細的鉆孔在巖石上先打洞，將巖石打成“蜂窩煤狀”，叫做“預鉆”。然后，再用較粗的鉆機打樁。

　　多次試驗之后，他們得出了最佳的鉆孔直徑和鉆孔數量，“打洞”效率明顯提高。在大汶河特大橋部分橋墩的12根樁基中采用這種方法，施工時間最大縮短553小時，平均縮短309小時。

　　此后，“預鉆法”施工被評為京滬高鐵優秀施工工法，被推廣到荊河特大橋和羅而莊特大橋上，平均每根樁縮短196小時。今年初，這一工法獲得國家知識版權局發明專利。

　　架橋施工有多個環節，一步沒完成，后面的都受阻。羅卿說，橋墩架好后，要等待墩身的混凝土達到一定強度，才能在上面架梁。一般情況下，這個過程需要4周左右。

　　為節省時間，羅卿的隊伍想到給橋墩“蒸桑拿”：在墩身四周搭建保溫棚，在棚內加熱，使其溫度提高。

　　“通過提高墩身環境溫度，加快混凝土水化反應速度，從而提高其強度”，羅卿說，通過這一方法，墩身具備架梁條件的時間從4周縮短為1周。

　　如何防止沉降

　　人工碾壓以橋為路

　　諸多“發明”助力，京滬高鐵以超乎尋常的速度竣工。

　　與之相伴，超快速度下的安全隱憂也被專家重視。北京交通大學教授趙堅表示，最大的問題在于高速鐵路修了后，它會自然沉降。國外的解決辦法是什么呢？就是修了這條鐵路，放在那兒，經過四年、五年沉降，然后再運行，或者再做一些工作。

　　一名長期在鐵路施工一線的負責人介紹，國外高鐵建設工期差不多要10年，路基做好后，自然沉降至少要兩三年。我國高鐵建設工期短，沒有那么長的時間讓路基自然沉降，因此，采用了很多工程措施。

　　京滬高鐵80%的線路是以橋代路，用很深的、堅固的橋墩來規避可能的沉降。羅卿說，大汶河特大橋橋墩最深的達54米，相當于18層樓高。

　　更大的擔憂是在路基上。北京鐵城建設監理有限公司副總經理李克賢說，山東段青后莊附近地基很軟，路基做完后，進行了沉降監測，發現它沉降達到50毫米，大大超出標準。其后，監測的結果仍不理想。一年左右，沉降直奔60毫米而去。

　　沉降不穩定，就不能鋪軌。專家“會診”的意見是，當初對地基處理時的“強度”不夠。因此，要求對該路段“加載預壓”，相當于“在路基上站上幾個胖子，將它壓實”。采取這一措施后，監測結果顯示該路段已趨于穩定。

　　李克賢所在的北京鐵城建設監理有限責任公司負責監理京滬高鐵近270公里的建設任務，從黃河橋以南直到徐州市賈旺區。在施工單位自設沉降監測點之外，監理公司在重點路段另設三個評檢監理小組，專管沉降監測。

　　李克賢說，京滬高鐵的路基修好后，要經過一個冬天、一個夏天的自然沉降。經過夏天的雨水浸泡、冬天的墑凍，土會變得比較緊密。

　　前述的鐵路施工一線負責人介紹，因為拆遷等因素影響，真正留給建設單位施工的時間往往不斷縮短。因此，考慮給一年的自然沉降時間，個別的路段并不能做到。

　　自然沉降時間不夠，怎么辦？施工部門就采取各種施工措施人工壓實，包括碾壓等等。“如果從安全的角度講，自然沉降最好，用了措施就可能有破壞”，該負責人表示，施工也是“純天然的好”。

　　如果沉降超標怎么辦

　　路基下陷可調墊板

　　李克賢說，通過評估的路段，其沉降都必須穩定，但穩定不是絕對不沉降。鐵路正式運營后，路基可能還會沉降，這叫“工后沉降”。按照京滬高鐵時速380公里的設計要求，這個工后沉降的數值不能超過5毫米，時間跨度是100年內。

　　如果超過了5毫米會怎樣？高速運行的列車可能會因為路基不平而出現脫軌等安全事故，后果不堪設想。

　　事實上，京津城際曾被曝路基經雨水浸泡后，出現下陷的情況。

　　在傳統的有砟軌道鐵路上，如果路基下陷，在路基上直接填上碎石等填料即可。京滬高鐵是無砟軌道，不可能采取這一方法。

　　李克賢介紹，京滬高鐵的軌道板和鋼軌之間，有三層東西：塑料墊片、彈性墊板、鋼墊板。如果路基下沉了，鋼軌是不能變的，可以改變的是這三個部分。比如目前的鋼墊板一般是10毫米厚，可以換成20毫米厚的。在京滬高鐵聯調聯試試驗階段，調整的是塑料墊片的厚度。這是預防沉降的方案。

　　這并不是萬能的。李克賢說，目前通過鋼墊板等允許的最大調整厚度是1厘米，幾十年內，最大調整厚度可能是5厘米。

　　因此，工程質量必須不能出現超出這一范圍的問題。

　　預防沉降必須加強監測。京滬高鐵制定了嚴格的沉降監測制度，線路建好后，多達數百處的監測點也要隨時報告監測數據。

　　趕工期情況下，京滬高鐵是否會出現沉降等危險？北京交通大學教授趙堅表示，京滬高鐵主要通過人工壓實來應對，“安全上不是問題，至少最近不是問題”，“只要監測好了，將來也不是問題”。

　　如何防止異物墜入

　　兩側封閉全線監控

　　京滬高鐵線路兩側都已封閉，可防止牲畜跑入，也可以防止與轎車等相撞,但無法防止飛鳥闖入，也無法阻止空中掉下的雜物。如果有石頭等雜物墜入鐵軌，對高速運行的列車而言，后果是災難性的。

　　北京交通大學軌道交通控制與安全重點實驗室主任唐濤介紹，高鐵上方有立交橋，就有可能墜入一些異物。如果等司機發現這些異物再采取制動措施，顯然是來不及的。為此，京滬高鐵全線建立了視頻監測系統。在立交橋等重點部位，都建立了視頻、紅外等監測設施。一旦發現有異物，鐵路工作人員會立即清理，并將信息通報臨近的列車。此外，高鐵與周邊物體還有一定的隔離距離，可防止人們往軌道內扔異物。

　　千里京滬一軌相連

　　火車為何不再“咣當”響

　　與傳統的鐵路線路不同，運行在京滬高鐵上的列車不會發生“咣當咣當”的響聲。為什么？

　　北京鐵城建設監理公司副總經理李克賢介紹，京滬高鐵全線是無縫線路，就是一根軌，沒有縫隙。鋼軌從鋼廠出來時，是100米一根。拉到焊軌基地后，每5根焊到一塊兒；運到施工現場，再每4根焊到一起，長度到了2公里。最后，這2公里長的鋼軌還要被焊接在一起，叫“鎖定焊接”。因為鋼軌在溫差大時會有伸縮，京滬高鐵要求“鎖定焊接”要在鋼軌的溫度20℃至26℃之間進行，具體到某一段，溫差不得超過2℃。