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纪录。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?
高铁揭秘
全车配3G无线网络
在京沪高铁试验运行的CRH380动车组上,每个车厢均有3G无线网络,可提供无线上网服务。为便于旅客办公、娱乐需要,车厢内充电插座很多,部分车厢每个座椅后均有插座。在试运行的高铁列车内,记者手机显示出网络接入信号。点击后,即连接上3G网络。
当时,记者乘坐的动车组运行在山东段内。通过动车组设备转化提供的3G网络上网,可以打开网页,浏览新闻。遇到有图片时,打开网页速度较慢。北车集团CRH380BL动车工程师李瑞淳介绍,动车每个车厢都安装了无线交换设备,可以无线上网。但由于列车要穿越多个省市,3G网络是由不同的电信部门运营的,不同地区、地形条件下的网络环境不同,上网速度会受到影响。
释疑
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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,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。最初京沪高铁定于2013年开通屡次提前后,最终定于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。
释疑
赶工期下如何完成任务
给桥墩“蒸桑拿”
为了赶工期,各种发明“层出不穷”。京沪高铁线路需要架很多桥。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。
释疑
如何防止沉降
人工碾压 以桥为路
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。专家的意见是,,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。
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”。
释疑
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”。
释疑
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”要在钢轨的温度20℃至26℃之间进行,具体到某一段,温差不得超过2℃。