時(shí)間：2023-03-17 18:13:23
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隨著海峽兩岸關(guān)系的改善與發(fā)展，近年來有關(guān)建設(shè)臺(tái)灣海峽隧道的討論不斷增多。依目前形勢(shì)看，興建臺(tái)灣海峽隧道與建設(shè)連接海峽兩岸的高速公路或鐵路，面臨許多障礙，尤其是政治方面的障礙，但長期觀察，建設(shè)連接海峽兩岸的海峽隧道與高速公路并非不可能。終有一天，建設(shè)海峽兩岸海底隧道將會(huì)成為兩岸共識(shí)，若能在未來實(shí)現(xiàn)，屆時(shí)阻隔兩岸的臺(tái)灣海峽將天險(xiǎn)變通途。
中華民族新夢(mèng)想
20世紀(jì)以來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，全球海底隧道建設(shè)在全球范圍內(nèi)迅速展開，尤其連接英國與法國的英吉利海峽隧道于1995年建成，大大縮短了英國與歐洲的距離，加快、加深了英倫半島與歐洲的經(jīng)濟(jì)社會(huì)融合。
海峽兩岸盡管分割、分治上百年，中間只有短短的數(shù)年統(tǒng)一時(shí)間（1945年臺(tái)灣回歸中國到1949年敗退臺(tái)灣），但實(shí)現(xiàn)海峽兩岸統(tǒng)一與民族富強(qiáng)一直是中華兒女的共同夢(mèng)想。在漫長的歷史進(jìn)程中，就不斷有人提出建設(shè)臺(tái)灣海峽隧道的設(shè)想。據(jù)臺(tái)灣媒體報(bào)道，1948年夏天，臺(tái)灣大學(xué)生提出建設(shè)臺(tái)灣海峽隧道的提議，希望將臺(tái)灣與大陸連接起來。到了上世紀(jì)60年代，大陸也有人提出要修建連接臺(tái)灣的海峽隧道建議。在海峽兩岸特殊的歷史大背景下，這種偶爾的提議與設(shè)想很難受到關(guān)注，自然不會(huì)引起足夠大的反響。
然而，在新的歷史條件下，在海峽兩岸關(guān)系發(fā)生重大變化的背景下，建設(shè)臺(tái)灣海峽隧道的設(shè)想再次被提議，而且逐步引起海峽兩岸的反響與關(guān)注。
1996年，清華大學(xué)21世紀(jì)發(fā)展研究院教授、著名工程專家吳之名遠(yuǎn)赴歐洲考察于1995年建成的英吉利海峽隧道工程。隨后，他發(fā)表了《英吉利海峽隧道工程的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)和臺(tái)灣海峽隧道的構(gòu)想》一文，很快引起海峽兩岸學(xué)者與媒體的熱烈回應(yīng)。隨后，臺(tái)灣海峽隧道論證中心應(yīng)運(yùn)而生，各種關(guān)于臺(tái)灣海峽隧道的研討會(huì)相繼召開，其中福建省就舉辦了多次“臺(tái)灣海峽通道工程學(xué)術(shù)研討會(huì)”，探討臺(tái)灣海峽隧道的相關(guān)論文相繼發(fā)表，建設(shè)臺(tái)灣海峽隧道成為兩岸關(guān)系發(fā)展中的一個(gè)重大工程議題。
三種海底隧道方案
經(jīng)過海峽兩岸專家長達(dá)十多年的研究論證，初步確定了三條可行的海底隧道方案：北線為福建平潭到臺(tái)灣新竹；中線為福建莆田到臺(tái)灣苗栗；南線為福建廈門到臺(tái)灣嘉義。在上述三種方案中，專家更傾向地質(zhì)條件穩(wěn)定、距離最短的北線方案。
北線海底隧道由福建福清經(jīng)平潭島到新竹市，采用橋梁與隧道相連接的方式，總長144公里。其中，福清半島小山東島到平潭島娘宮段為跨海大橋，平潭到新竹為海底隧道，其中隧道海底部分長125公里，陸地段長19公里。專家評(píng)估認(rèn)為，北部隧道經(jīng)過地區(qū)海底地質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，未發(fā)現(xiàn)斷裂帶，也未曾發(fā)生過7級(jí)以上的強(qiáng)烈地震，現(xiàn)今地震流動(dòng)屬中性，頻度較低，平均水深為60米左右。尤其是這一隧道兩端分別與省會(huì)城市福州與臺(tái)北市較近，較具經(jīng)濟(jì)效益。中線起于福建莆田笏石，經(jīng)南日島至苗栗，全長128公里，位于福建與臺(tái)灣中部地區(qū)。地質(zhì)條件相對(duì)較差，水深超過70米，不如北部線路理想。南線福建廈門經(jīng)金門、澎湖島至臺(tái)灣嘉義海濱，跨海總長207公里，其中海下174公里?？蓪⒏＝◤B門、金門、澎湖與臺(tái)灣本島連成一線，有著特別的經(jīng)濟(jì)意義，但地質(zhì)條件復(fù)雜，線路最長，投資最大。
上述三條臺(tái)灣海峽通道建設(shè)的建議，若能在未來實(shí)現(xiàn)，也就意味著國務(wù)院提出的海峽兩岸高速公路的實(shí)現(xiàn)。這是海峽兩岸共同期待的臺(tái)灣海峽通道發(fā)展遠(yuǎn)景。
如果投資興建臺(tái)灣海峽海底隧道，造價(jià)巨大。英吉利海峽隧道全長53公里，只有臺(tái)灣海峽隧道最短距離約150公里的三分之一。按目前世界海底隧道造價(jià)每公里27億元人民幣計(jì)算，未來可能會(huì)增加到每公里50億元，臺(tái)灣海峽隧道直接造成約需7500億元人民幣（也有專家預(yù)計(jì)為4000億至5000億元），加上其他經(jīng)費(fèi)預(yù)算，估計(jì)總造價(jià)會(huì)超過1萬億元人民幣。
就海峽兩岸經(jīng)濟(jì)實(shí)力而言，由海峽兩岸共同負(fù)擔(dān)興建，通過政府、民間等多方籌集資金并不困難。盡管投資總額巨大，但每年的平均投資額則相對(duì)較小，兩岸分?jǐn)偩透菀滓恍：{隧道建成后，其經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益是非常巨大的。建成后，海峽兩岸之間的時(shí)空距離大大縮短，人員、貨物、車輛往來將會(huì)十分頻繁，僅一年間人員往來估計(jì)會(huì)超過數(shù)千萬人次，真正實(shí)現(xiàn)海峽兩岸貨暢其流，物盡其利，人盡其便的目標(biāo)。尤其是興建過程，可能持續(xù)十多年，需要大量的資金、物力、原料、技術(shù)與人力的投入，對(duì)臺(tái)灣基礎(chǔ)建設(shè)工程與整體經(jīng)濟(jì)的拉動(dòng)是非常巨大的，可讓臺(tái)灣經(jīng)濟(jì)年平均增長至少增加1.5個(gè)百分點(diǎn)。
海峽兩岸海上通道的打通，不僅加快兩岸經(jīng)濟(jì)一體化與社會(huì)一體的發(fā)展，而且有利于兩岸政治融合，在客觀上可有效遏制“”分裂活動(dòng)，對(duì)兩岸的和平統(tǒng)一與中華民族的復(fù)興具有重大的戰(zhàn)略意義。
兩岸高速公路規(guī)劃
在現(xiàn)階段，興建臺(tái)灣海峽隧道仍是一個(gè)較為敏感的話題，中央政府對(duì)此表態(tài)盡管十分謹(jǐn)慎，但仍透露出較為積極的態(tài)度。1996年4月，大陸方面曾明確表示，“對(duì)于建設(shè)跨越臺(tái)灣海峽的橋梁或隧道工程，在具備充分的可行性前提下，會(huì)考慮實(shí)施建設(shè)問題”。
目前大陸已將海峽兩岸交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)納入全國公路交通網(wǎng)規(guī)劃方案之中。2004年，國務(wù)院審議通過的《國家高速公路網(wǎng)規(guī)劃》，提出北京到臺(tái)灣的高速公路建設(shè)規(guī)劃，代號(hào)G3，簡(jiǎn)稱京臺(tái)高速，起點(diǎn)為北京，途經(jīng)天津、河北、山東、江蘇、安徽、福建，終點(diǎn)為臺(tái)北，全長達(dá)2030公里，全封閉，全立交。2008年3月，鐵道部與福建省政府在京簽署了《關(guān)于推進(jìn)海峽西岸經(jīng)濟(jì)區(qū)新一輪鐵路建設(shè)的會(huì)議紀(jì)錄》，其中包括了京臺(tái)、昆臺(tái)（昆明一臺(tái)灣）兩條高速鐵路建設(shè)計(jì)劃；福建規(guī)劃2010年起再建1200公里鐵路，其中包括京臺(tái)高速鐵路建設(shè)，計(jì)劃以海底隧道方式廈門入海，抵達(dá)臺(tái)灣。
2009年3月兩會(huì)期間，原鐵道部負(fù)責(zé)人在兩會(huì)上表示希望修建大陸至臺(tái)灣的鐵路，再次引起關(guān)注。據(jù)悉，這是大陸方面推動(dòng)的“369海峽鐵路網(wǎng)”中的兩條線路，即“北京-合肥-福州-臺(tái)北”鐵路和“昆明-漳州-廈門-高雄”鐵路。這兩條鐵路均為電氣化雙線鐵路，時(shí)速為200至300公里的快速鐵路。預(yù)計(jì)“369海峽鐵路網(wǎng)”在2015年完成，屆時(shí)總里程將達(dá)到6000公里，總投資3500億元人民幣。2008年9月，京臺(tái)高速鐵路的北京至福州段已經(jīng)開始建設(shè)，建成后未來將考慮選擇海底隧道的方式，讓火車抵達(dá)臺(tái)灣。
臺(tái)灣海峽隧道的建設(shè)盡管受到兩岸民間的熱烈討論，大陸也有明確的表態(tài)甚至政策上的規(guī)劃，但要建設(shè)連接海峽兩岸的海底隧道，需要臺(tái)灣方面有明確的意向，需要海峽兩岸的共同協(xié)商，共同努力，才能夠完成。
在目前島內(nèi)藍(lán)綠對(duì)立的政治結(jié)構(gòu)下，臺(tái)灣海峽隧道仍屬十分重大而敏感的議題，島內(nèi)很難達(dá)成共識(shí)。同時(shí)，在現(xiàn)階段海峽兩岸關(guān)系現(xiàn)狀下，重新上臺(tái)執(zhí)政的當(dāng)局，對(duì)興建臺(tái)灣海峽隧道也沒有迫切性，也不愿就這一可能引起政爭(zhēng)的議題進(jìn)行規(guī)劃。
對(duì)于大陸方面的海峽鐵路與海底隧道的規(guī)劃，臺(tái)灣方面非常低調(diào)。2009年3月初，臺(tái)“行政院”官員表示，對(duì)大陸提出修建跨海鐵路的建議“毫無所悉，也無評(píng)論”。臺(tái)灣方面表示，如此浩大的工程，勢(shì)必有更多政治、安全甚至“國防”方面的考慮，短期內(nèi)不會(huì)考慮，也不會(huì)討論?，F(xiàn)在不討論，不等于未來不討論。隨著海峽兩岸關(guān)系發(fā)展形勢(shì)的變化與兩岸交往的增多與更加密切，不排除條件成熟時(shí)，兩岸就此展開協(xié)商與討論，甚至達(dá)成興建共識(shí)。
率先啟動(dòng)金廈跨海大橋建設(shè)
海峽隧道建設(shè)或京臺(tái)高速鐵路、昆臺(tái)鐵路建設(shè)或福州一臺(tái)北、廈門一高雄高速公路建設(shè)，其中福建沿海地區(qū)與金門的跨海大橋建設(shè)是實(shí)現(xiàn)海峽海底隧道的重大工程之一。
金廈大橋是由金門縣政府率先提出的政策主張。金門縣政府認(rèn)為金門與廈門有著廣泛的經(jīng)濟(jì)往來，但交通不便，為促進(jìn)兩地經(jīng)濟(jì)合作尤其是振興金門經(jīng)濟(jì)，提出三套方案建設(shè)金廈大橋：一是由金門縣五龍山經(jīng)福建角嶼、小嶝島、銜接到大嶝島，全長10.3公里，預(yù)計(jì)工程投資經(jīng)費(fèi)為112億元新臺(tái)幣；二是由金門五龍山直接連接大嶝島，全長8.6公里，預(yù)計(jì)投資經(jīng)費(fèi)101億元新臺(tái)幣；三是由五龍山銜接泉州市蓮河地區(qū)，全長11.4公里，預(yù)計(jì)投資經(jīng)費(fèi)132億元新臺(tái)幣。大橋建成后，金門可直接開車到廈門，較目前“小三通”70分鐘時(shí)間的船程可節(jié)省一半時(shí)間。
任重道遠(yuǎn)為科普
在濟(jì)南鐵路局長期從事科技管理、科研開發(fā)和科普宣傳工作期間，朱瑋先后組織制定了《濟(jì)南鐵路局科學(xué)技術(shù)管理辦法》、《濟(jì)南鐵路局科研計(jì)劃管理實(shí)施細(xì)則》、《濟(jì)南鐵路局科技成果鑒定管理實(shí)施細(xì)則》、《濟(jì)南鐵路局科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)辦法》、《濟(jì)南鐵路局“十二五”科技發(fā)展規(guī)劃》等一系列制度規(guī)劃，建立和完善了鐵路局科技創(chuàng)新體系。
在這些文件的制定過程中，他常常寫到深夜，傾注了很多心血，并多次以各種形式征求各方面意見，認(rèn)真思考推敲，反復(fù)精心修改，確保制定的政策措施能夠符合實(shí)際、切實(shí)可行、見到成效。
朱瑋積極普及科學(xué)技術(shù)知識(shí)，傳播科學(xué)思想、科學(xué)方法。由他組織開展的各年度“科普日”、“科技活動(dòng)周”活動(dòng)，是以宣傳鐵路科技為主線，結(jié)合各年度活動(dòng)宣傳主題，精心組織設(shè)計(jì)活動(dòng)方案，在車站貨場(chǎng)等地展示設(shè)計(jì)制作的鐵路科技圖片展板，利用鐵路辦公網(wǎng)舉辦網(wǎng)上科普知識(shí)競(jìng)賽問答，邀請(qǐng)知名專家舉辦高速鐵路技術(shù)、TRIZ創(chuàng)新理論與應(yīng)用原理等科技講座，選購數(shù)千冊(cè)優(yōu)秀科技圖書、期刊及編輯制作各年度濟(jì)南鐵路局科技成果匯編（光盤）贈(zèng)發(fā)給全局各單位、部門學(xué)習(xí)參考。由于活動(dòng)開展的有聲有色，受到了領(lǐng)導(dǎo)的肯定和廣大職工的好評(píng)。
專心致志搞課題
為保障鐵路安全生產(chǎn)、提高設(shè)備質(zhì)量、促進(jìn)運(yùn)輸經(jīng)營，朱瑋做了很多工作，提供了強(qiáng)有力的科技支撐。他組織編制了10個(gè)年度的鐵路局科研計(jì)劃，累計(jì)安排科研課題及示范推廣項(xiàng)目561項(xiàng)，涉及經(jīng)費(fèi)4815萬元；組織申報(bào)了鐵道部科研計(jì)劃課題，累計(jì)承擔(dān)鐵道部科研計(jì)劃課題23項(xiàng)，涉及經(jīng)費(fèi)983萬元；組織開展鐵路科技成果鑒定（評(píng)審），累計(jì)通過省部科技成果鑒定14項(xiàng)，通過鐵路局科技成果鑒定137項(xiàng)；組織申報(bào)省部級(jí)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)，累計(jì)獲省部級(jí)獎(jiǎng)27項(xiàng)，獲鐵路局獎(jiǎng)169項(xiàng)。
在科研管理過程中，朱瑋組織審查篩選科研課題，了解現(xiàn)場(chǎng)需求，明確課題目標(biāo)，組織審查課題組起草的研究方案；組織了審查修改課題組起草的研究報(bào)告、技術(shù)報(bào)告等結(jié)題鑒定技術(shù)資料，組織召開科技成果鑒定（評(píng)審）會(huì)議；組織科技成果申報(bào)省部級(jí)科技獎(jiǎng)的評(píng)審?fù)扑]和鐵路局科技獎(jiǎng)的評(píng)審表彰工作。
在科技工作中，朱瑋堅(jiān)持科學(xué)真理、尊重科學(xué)規(guī)律，保持崇尚嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的學(xué)風(fēng)。他積極參與科研開發(fā)，技術(shù)創(chuàng)新取得了較好成績(jī)。作為主要研究人員，他先后參與完成15項(xiàng)鐵道部、鐵路局科研課題，在研課題10余項(xiàng)。獲得5項(xiàng)省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)、5項(xiàng)濟(jì)南鐵路局科技進(jìn)步獎(jiǎng)。結(jié)合科研主筆撰寫論文《既有線臨時(shí)限速預(yù)警控制技術(shù)研究與試驗(yàn)》，發(fā)表在《中國鐵道科學(xué)》2013年第三期上，獲濟(jì)南鐵路局優(yōu)秀科技論文一等獎(jiǎng)。
此外，2006年組織參與完成鐵道部重大試驗(yàn)《CRH2等型動(dòng)車組型式試驗(yàn)》和《列控綜合試驗(yàn)》；2011年組織參與完成京滬高鐵先導(dǎo)段第二階段綜合試驗(yàn)，受到了鐵道部的好評(píng)，為高速、提速鐵路發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。他還牽頭組織濟(jì)南鐵路局專項(xiàng)重點(diǎn)技術(shù)工作論證，先后組織完成了“膠濟(jì)客運(yùn)專線自動(dòng)售檢票系統(tǒng)”等8個(gè)項(xiàng)目技術(shù)論證，為鐵路局領(lǐng)導(dǎo)決策提供了參考建議。
積極探索求創(chuàng)新
以濟(jì)南鐵路局辦公網(wǎng)絡(luò)為依托，朱瑋組織籌建了網(wǎng)上濟(jì)南鐵路局科技圖書館，于2007年12月18日舉行了隆重的開館啟用儀式，至今每月組織維護(hù)更新圖書期刊內(nèi)容，確保圖書館運(yùn)行正常。館內(nèi)精心挑選收藏了有關(guān)鐵路科技各專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域和相關(guān)基礎(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域的電子圖書6萬余冊(cè)、期刊論文518萬余篇、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)近2千項(xiàng)，供全局10余萬職工上網(wǎng)免費(fèi)登錄查閱，為廣大職工學(xué)習(xí)鐵路科技知識(shí)、查閱專業(yè)技術(shù)資料和增強(qiáng)科技創(chuàng)新能力提供了很大幫助。
在科技圖書館的建設(shè)運(yùn)行維護(hù)管理過程中，朱瑋組織了科技圖書館網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的選型、安裝，網(wǎng)站頁面等軟件的設(shè)計(jì)制作，圖書期刊的挑選、訂購、導(dǎo)入，期刊、標(biāo)準(zhǔn)的更新，不斷豐富圖書館網(wǎng)頁內(nèi)容，精心維護(hù)管理，確保運(yùn)行正常。
由于當(dāng)前國內(nèi)外盛行的隧道圍巖分級(jí)，大多僅適用于長度及埋深較小或勘探工程量很多、或開挖有導(dǎo)洞等條件的圍巖分級(jí)。我國多年的勘探設(shè)計(jì)資料表明，在勘察階段，其工程量是比較少的，特別是深埋長大隧道，即或有較多的勘探工程量，但與埋深和長度相比較，其控制程度遠(yuǎn)不如一般的地下洞室，仍是很有限的。在此情況下，如何做好深埋長大隧道的圍巖分級(jí)、評(píng)價(jià)是相當(dāng)關(guān)鍵的。為此，必須對(duì)隧道全線工程地質(zhì)條件做全面、深入的了解，進(jìn)而尋求一些新的方法去獲得巖石的RQD值、結(jié)構(gòu)面狀態(tài)、巖體完整性等資料。
另外，高速鐵路隧道與其他隧道相比有各自的特點(diǎn)。水電隧洞雖然規(guī)模大，但勘探工作十分詳細(xì)，而且其位置本身就是選地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性相對(duì)優(yōu)良的地區(qū)。鐵路因?yàn)檎咕€的需要?jiǎng)t有時(shí)不得不穿越地質(zhì)條件很差的地段。所以，在施工過程中因圍巖級(jí)別的諸多問題（如設(shè)計(jì)中確定圍巖級(jí)別與實(shí)際圍巖級(jí)別的差異、按照規(guī)范確定的圍巖級(jí)別進(jìn)行支護(hù)仍然滿足不了要求等）而往往延誤工期，提高工程造價(jià)甚至發(fā)生工程事故。作者參與了正在建設(shè)的云桂高鐵（昆明到南寧高速鐵路）的施工，在施工中最為棘手的問題就是前期勘察設(shè)計(jì)階段對(duì)隧道地質(zhì)情況了解不全面，導(dǎo)致工程進(jìn)度困難、造價(jià)調(diào)整、事故頻發(fā)、高頻率的設(shè)計(jì)變更等諸多問題。
因此，根據(jù)高速鐵路隧道的特點(diǎn)盡快建立有效的圍巖分級(jí)方法已成為廣大高鐵建設(shè)者的強(qiáng)烈愿望，也成為高鐵工程地質(zhì)研究急需解決的課題。我認(rèn)為，所謂有效的圍巖分級(jí)就是技術(shù)上可行，能充分利用勘察設(shè)計(jì)、施工階段的工作信息，逐步由粗到細(xì)的一種分級(jí)，并能立即用于指導(dǎo)施工的分級(jí)。本論文就是沿著上述思路開展研究工作的。
1 基于TSP探測(cè)成果的圍巖分級(jí)
根據(jù)設(shè)計(jì)階段的地質(zhì)勘察工作成果可以對(duì)隧道的圍巖進(jìn)行分級(jí)，這一分級(jí)結(jié)果對(duì)于指導(dǎo)設(shè)計(jì)和招標(biāo)、投標(biāo)均能起到一定的作用。但是，由于勘察工作的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查是在地表進(jìn)行的，對(duì)隧道的圍巖分級(jí)帶有很大的推測(cè)性；鉆探雖然深達(dá)隧道位置，但鉆孔數(shù)量有限；物探雖然也是進(jìn)行深部探測(cè)，但難以對(duì)圍巖的頻繁變化做出較為準(zhǔn)確的探測(cè)；這種分級(jí)的準(zhǔn)確性和精度都難以保證，而地質(zhì)條件本身的復(fù)雜性又使其更為困難。所以，更靠近隧道的、更為準(zhǔn)確的分級(jí)就成為隧道設(shè)計(jì)、施工人員的迫切需要。
TSP和其它反射地震波方法一樣，采用了回聲測(cè)量原理。根據(jù)對(duì)TSP探測(cè)資料的解釋，每次可得到掌子面前方150m左右的范圍內(nèi)圍巖的地質(zhì)狀況，并由巖性變化、巖體中富水性強(qiáng)弱程度和換算出的圍巖力學(xué)，參數(shù)按照《鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》進(jìn)行圍巖分級(jí)。根據(jù)TSP探測(cè)結(jié)果所得的圍巖分級(jí)結(jié)果這與勘察階段的圍巖分級(jí)結(jié)果基本一致。但是，根據(jù)TSP探測(cè)的圍巖分級(jí)與勘察階段的圍巖分級(jí)相比，又有一定的差別，表現(xiàn)在各類圍巖的距離較短，顯然更為精確，將其直接應(yīng)用于指導(dǎo)設(shè)計(jì)和施工更為可靠。另外，同一級(jí)圍巖中包括了不同的軟硬程度的巖石，或者巖性類似，但富水情況不同，這顯然更為接近圍巖實(shí)際，使設(shè)計(jì)和施工人員有了更為可靠的依據(jù)，也為施工過程中的變更設(shè)計(jì)提供了極有價(jià)值的資料。
2 基于超期水平鉆孔的圍巖分級(jí)
利用超前鉆孔確定掌子面前方圍巖級(jí)別主要是依據(jù)鉆速的快慢機(jī)鉆孔中回水的顏色來判斷前方掌子面圍巖的巖性、構(gòu)造及巖石的破碎程度，進(jìn)而判斷圍巖級(jí)別。其工作程序是，首先對(duì)掌子面圍巖特征進(jìn)行描述，作掌子面地質(zhì)素描圖，然后進(jìn)行鉆探，在鉆進(jìn)過程中記錄鉆進(jìn)速度、回水的顏色、從鉆孔沖出的巖石顆粒大小等，最后對(duì)這些資料進(jìn)行整理分析，確定圍巖級(jí)別。在被鉆的圍巖開挖過程中對(duì)圍巖進(jìn)行詳細(xì)描述，并作開挖面地質(zhì)素描圖，一方面為了驗(yàn)證分級(jí)結(jié)果，另一方面，為后續(xù)的圍巖分級(jí)積累經(jīng)驗(yàn)。當(dāng)然，由于目前還沒有根據(jù)鉆進(jìn)資料進(jìn)行圍巖分級(jí)的定量指標(biāo)體系，所以，根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，這種分級(jí)應(yīng)該是在一個(gè)隧道掘進(jìn)過程中，特別是在掘進(jìn)初期就不斷總結(jié)完善十分重要。實(shí)踐證明，在掘進(jìn)到幾十米后即可通過信息反饋總結(jié)出一些規(guī)律。
從云南山區(qū)多座隧道的圍巖分級(jí)實(shí)例發(fā)現(xiàn)，不同級(jí)別的圍巖在鉆進(jìn)過程中表現(xiàn)出不同的特征，這些特征就是區(qū)分圍巖級(jí)別的依據(jù)。通過觀察總結(jié)，對(duì)于鉆進(jìn)工程中的現(xiàn)象得出如下認(rèn)識(shí)：
（1）鉆進(jìn)正常表明圍巖節(jié)理少，巖體完整；卡鉆表明圍巖破碎，往往是幾組節(jié)理交匯的反映，而且顯示節(jié)理較為密集；吃鉆表明是從堅(jiān)硬巖層突然進(jìn)入軟弱巖層，而且軟弱巖層一般出露寬度大于20cm。
（2）鉆進(jìn)過程中流出的液體顏色是巖性的反映。
（3）從鉆孔中沖出的巖粉粗表明巖石軟弱或破碎，巖粉細(xì)表明巖石堅(jiān)硬或完整。
（4）從鉆孔中流出的水流量越大，表明巖體中裂隙越發(fā)育。
（5）鉆進(jìn)速度快表明巖石軟弱，鉆進(jìn)速度慢表明巖石堅(jiān)硬，但對(duì)因裂隙發(fā)育而出現(xiàn)的卡鉆現(xiàn)象或巖石軟弱出現(xiàn)吃鉆現(xiàn)象的情況需區(qū)別分析。鉆速忽快忽慢表明圍巖變化頻繁。由于對(duì)于指導(dǎo)施工來說圍巖級(jí)別不宜變化頻繁，特別是不宜在1～2m左右變化，所以，根據(jù)鉆速變化進(jìn)行圍巖分級(jí)時(shí)必須結(jié)合其他現(xiàn)象綜合考慮。
3 基于監(jiān)控量測(cè)資料的圍巖分級(jí)
雖然已經(jīng)有不少的研究者已經(jīng)提到應(yīng)用監(jiān)控量測(cè)資料進(jìn)行判斷圍巖性質(zhì)，進(jìn)而確定下一工序的支護(hù)參數(shù)，但截至目前還沒有一個(gè)判斷標(biāo)準(zhǔn)，甚至用哪些指標(biāo)來判斷也沒有形成統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。而應(yīng)用監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行圍巖分級(jí)則一方面開展的較少，另一方面研究程度更低。
總所周知，圍巖級(jí)別不同，隧道開挖后圍巖的松動(dòng)范圍大小不同，圍巖應(yīng)力調(diào)整時(shí)間的長短不同，圍巖施加在襯砌上的荷載（特別是施加在初期支護(hù)上的荷載）大小也不同。所以，根據(jù)以上認(rèn)識(shí)，通過對(duì)圍巖與初期支護(hù)直接的接觸壓力的分析，我們提出以圍巖與初期支護(hù)直接的接觸壓力趨于穩(wěn)定的時(shí)間（d）、圍巖與初期支護(hù)直接的接觸壓力變化速率（MPa/d）（監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)穩(wěn)定之前）兩個(gè)指標(biāo)作為圍巖分級(jí)的依據(jù)。
綜上所述，高速鐵路隧道圍巖分級(jí)雖然已經(jīng)進(jìn)行了很多的研究工作，然而，研究工作是沒有止境的，有些問題，限于資料不足，加之作者才學(xué)疏淺，目前尚無力進(jìn)行研究，即使本論文討論的問題，也難免有不盡人意之處，因此，作者懇切希望得到師友們的批評(píng)指正。
Tentative analysis on strengthening the practical ability of graduates with professional degree
Zhou Ermin, Liu Zhengping
East China jiaotong university, Nanchang, 330013, China
Abstract: "The national medium&long-term education reform and development plan (2010-2020)" puts forward to speed up the development of graduates with professional degree in education strategy. According to the ministry of education puts forward the requirements of the first master graduate student academic type change to the applications, rely on the university subject special advantages and long-term friendly cooperative relationship between school and enterprise. established the innovation base of multi-disciplinary graduate education. Base on analyzing the enterprise technological innovation and human resources plan, take many forms to strengthen the professional graduate degree in engineering practice areas, explored and formed the security mechanisms of management, reached the training requirements of a full-time graduates with professional degree, and provided the decision-making for the local education authority policy-making and post-graduate training mechanism.
Key words: professional degree; graduate student; practice link; path
2009年3月，教育部提出了我國研究生教育結(jié)構(gòu)進(jìn)行重大調(diào)整，開展全日制專業(yè)學(xué)位研究生招生培養(yǎng)工作。2010年7月29日《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》正式，指出要推行產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合培養(yǎng)研究生的“雙導(dǎo)師制”，加快發(fā)展專業(yè)學(xué)位研究生教育[1]。2011年1月14日，教育部在北京召開全國專業(yè)學(xué)位研究生教育綜合改革試點(diǎn)工作會(huì)議。會(huì)議提出要積極調(diào)整研究生人才培養(yǎng)類型結(jié)構(gòu)，推動(dòng)碩士研究生教育以培養(yǎng)學(xué)術(shù)型人才為主向培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主轉(zhuǎn)移[2]。要求學(xué)位授予單位要加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)，加快與企業(yè)行業(yè)的融合。要通過綜合改革，使不同地區(qū)、不同學(xué)校、不同類別的專業(yè)學(xué)位研究生教育，走出各具特色、符合規(guī)律、滿足需要、質(zhì)量上乘的發(fā)展模式。到2015年，碩士研究生教育結(jié)構(gòu)將轉(zhuǎn)到以應(yīng)用型為主，專業(yè)學(xué)位招生人數(shù)將達(dá)到研究生招生總?cè)藬?shù)的50%以上。
1 人才培養(yǎng)與行業(yè)需求有效銜接
專業(yè)學(xué)位研究生教育是大量培養(yǎng)應(yīng)用型高層次人才行之有效的模式[3]。作為非“211”“985”的地方普通高校，如何根據(jù)自身實(shí)際，結(jié)合地方區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和特定行業(yè)人才需求培養(yǎng)好應(yīng)用型碩士研究生，增強(qiáng)研究生教育服務(wù)區(qū)域發(fā)展的能力，拓寬研究生就業(yè)渠道，提高對(duì)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的貢獻(xiàn)率，是擺在各地普通高校及地方教育主管部門面前一項(xiàng)迫切而艱巨的任務(wù)。
華東交通大學(xué)于1971年建校，原隸屬鐵道部。作為以交通為主的一所地方普通工科高校，在京九線大提速、昌九城際高鐵項(xiàng)目中承擔(dān)了關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)。在與地方鐵路局、交通廳、汽車集團(tuán)等交通運(yùn)輸行業(yè)產(chǎn)學(xué)研合作中，形成了以交通運(yùn)輸為核心的應(yīng)用型研究生培養(yǎng)特色。
專業(yè)學(xué)位研究生教育“以學(xué)術(shù)為依托，是內(nèi)涵創(chuàng)新性的職業(yè)教育”[4]。結(jié)合在職工程碩士培養(yǎng)特點(diǎn)和企業(yè)資源，學(xué)校在研究生培養(yǎng)過程中長期追求人才培養(yǎng)與行業(yè)需求的有效銜接，注重研究與應(yīng)用結(jié)合，突出產(chǎn)學(xué)研培養(yǎng)特色，充分利用學(xué)校的教學(xué)資源和企業(yè)的教學(xué)實(shí)踐資源，在培養(yǎng)目標(biāo)、課程設(shè)置、培養(yǎng)方式、管理制度、質(zhì)量評(píng)價(jià)等環(huán)節(jié)上盡量滿足研究生個(gè)性發(fā)展和企業(yè)發(fā)展的雙重需求，打通學(xué)科分界，拓寬知識(shí)結(jié)構(gòu)，靈活設(shè)置方向，在城際鐵路、高速公路、橋梁隧道建設(shè)，城市交通規(guī)劃等領(lǐng)域?yàn)榈胤浇?jīng)濟(jì)發(fā)展提供了有力的智力支持和技術(shù)支撐。
2 應(yīng)用型碩士研究生培養(yǎng)特色
2009年9月以前，學(xué)校學(xué)術(shù)型研究生培養(yǎng)就注重實(shí)踐能力和職業(yè)素養(yǎng)，結(jié)合行業(yè)發(fā)展需求及自身特點(diǎn)，形成了學(xué)術(shù)加應(yīng)用型研究生培養(yǎng)特色。
2.1 學(xué)科特色與行業(yè)需求結(jié)合的課程設(shè)置
結(jié)合《南昌鐵路局“百千萬”人才培訓(xùn)工程規(guī)劃》[5]和江西省交通廳《江西交通“十一五”教育與培訓(xùn)發(fā)展規(guī)劃》(贛交科教字[2007]2號(hào))[6]，充分利用交通行業(yè)系統(tǒng)教育資源，加強(qiáng)研究生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。如交通運(yùn)輸工程一級(jí)學(xué)科下設(shè)的道路與鐵道工程、交通信息工程及控制、載運(yùn)工具運(yùn)用工程、交通運(yùn)輸規(guī)劃與管理4個(gè)二級(jí)學(xué)科，結(jié)合企業(yè)實(shí)際開設(shè)了城市軌道交通理論與技術(shù)、道路與鐵道工程測(cè)試技術(shù)、載運(yùn)工具運(yùn)行安全技術(shù)、高速鐵路土木工程、道路交通組織優(yōu)化、遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)等課程，研究生在學(xué)習(xí)中理論聯(lián)系工程實(shí)際，提高了解決實(shí)際工程問題的能力，增強(qiáng)了對(duì)企業(yè)生產(chǎn)的感性認(rèn)知。
2.2 具有生產(chǎn)背景和應(yīng)用價(jià)值的論文研究
長期堅(jiān)持的校企產(chǎn)學(xué)研合作培養(yǎng)應(yīng)用型研究生的做法，產(chǎn)生了一批批來源于實(shí)際、具有明確生產(chǎn)背景的研究生論文。徐春山撰寫的《山區(qū)R=250m小半徑曲線鋪設(shè)無縫線路研究》，以南昌鐵路局外福山區(qū)小半徑曲線無縫線路為對(duì)象，利用有限元程序分析了相關(guān)因素對(duì)無縫線路穩(wěn)定性的影響，具有較大的技術(shù)難度和應(yīng)用價(jià)值；甘雄華的《推行長交路單司機(jī)執(zhí)乘模式的實(shí)踐與探索》，以鐵道部在鷹潭機(jī)務(wù)段推行的內(nèi)燃機(jī)車“大輪乘、長交路、單司機(jī)”執(zhí)乘試點(diǎn)為研究對(duì)象，運(yùn)用對(duì)比和優(yōu)化方法，從機(jī)車運(yùn)用和乘務(wù)方式的技術(shù)角度，分析了采用長交路單司機(jī)執(zhí)乘方式的實(shí)際推廣應(yīng)用可能性實(shí)施條件。學(xué)校注重把面向工程實(shí)際貫穿于論文選題、課題研究及論文寫作各環(huán)節(jié)，產(chǎn)生了上述來自工程應(yīng)用和工程管理實(shí)際，能解決企業(yè)實(shí)際問題的一批研究生學(xué)位論文，對(duì)企業(yè)發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。
2.3 注重質(zhì)量管理與質(zhì)量評(píng)價(jià)
(1)長年按照《研究生教育督導(dǎo)工作方案》開展研究生教育督導(dǎo)工作。該工作方案從督導(dǎo)組的組成、工作原則、工作任務(wù)和工作報(bào)酬等幾個(gè)方面對(duì)研究生督導(dǎo)工作做了規(guī)定，對(duì)規(guī)范研究生教育教學(xué)行為和培養(yǎng)過程，提高研究生培養(yǎng)質(zhì)量發(fā)揮了積極的作用。督導(dǎo)組工作成效和示范作用受到省學(xué)位辦的肯定并在全省高校推廣。(2)實(shí)施研究生優(yōu)質(zhì)課程建設(shè)，建設(shè)內(nèi)容包括：制定科學(xué)的課程建設(shè)規(guī)劃、課程教師隊(duì)伍建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革、教學(xué)手段和教學(xué)方法改革、教材建設(shè)、實(shí)踐教學(xué)建設(shè)等。(3)采用定性和定量指標(biāo)來評(píng)價(jià)培養(yǎng)質(zhì)量水平。在定性方面，依據(jù)學(xué)?！秾W(xué)位論文質(zhì)量與評(píng)價(jià)(參考標(biāo)準(zhǔn))》，按照不同論文形式提出的“論文質(zhì)量評(píng)價(jià)”和“論文寫作與答辯評(píng)價(jià)”的具體要求，抓學(xué)位論文質(zhì)量；在定量方面，從學(xué)校教學(xué)組織評(píng)價(jià)、學(xué)校專家對(duì)學(xué)位論文的評(píng)價(jià)和企業(yè)專家對(duì)學(xué)位論文的評(píng)價(jià)3個(gè)方面，按照不同權(quán)重得出學(xué)位論文質(zhì)量的總體評(píng)價(jià)。
3 強(qiáng)化全日制專業(yè)學(xué)位碩士研究生實(shí)踐環(huán)節(jié)
專業(yè)實(shí)踐基地作為高校與社會(huì)企事業(yè)單位產(chǎn)學(xué)研聯(lián)系的紐帶，它的存在為雙方都能帶來實(shí)際或潛在的利益[7]。2009年9月以后，學(xué)校開始招收全日制碩士專業(yè)學(xué)位研究生，其培養(yǎng)過程的核心是專業(yè)實(shí)踐。由于全日制碩士專業(yè)學(xué)位研究生都是應(yīng)屆本科畢業(yè)生，欠缺工程實(shí)踐鍛煉和對(duì)企業(yè)運(yùn)作方式的了解，因此深入企業(yè)進(jìn)行專業(yè)實(shí)踐，提高解決實(shí)際問題的能力，加深企業(yè)體驗(yàn)，增強(qiáng)感性認(rèn)知，是專業(yè)學(xué)位人才培養(yǎng)必不可少的環(huán)節(jié)[8]。
3.1 結(jié)合地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展契機(jī)科學(xué)制訂規(guī)劃
制定了學(xué)校2009～2015年專業(yè)學(xué)位研究生教育發(fā)展規(guī)劃。規(guī)劃突出“以服務(wù)求支持，以貢獻(xiàn)求發(fā)展”的理念，緊緊抓住國務(wù)院正式批復(fù)的國家級(jí)鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)規(guī)劃、江西省中長期鐵路網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃、昌九城際鐵路建設(shè)、南昌城市快速軌道交通(地鐵)工程建設(shè)等交通行業(yè)大發(fā)展的契機(jī)，建立政府為指導(dǎo)、企業(yè)為主體、高校為支撐的專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)創(chuàng)新體系，并在此體系下結(jié)合卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃，形成產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的實(shí)踐性培養(yǎng)模式，進(jìn)一步提高專業(yè)學(xué)位研究生教育對(duì)地方建設(shè)的貢獻(xiàn)率。
3.2 制訂全日制專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)方案
按國務(wù)院學(xué)位辦專業(yè)學(xué)位教育指導(dǎo)委員會(huì)制定的《全日制碩士專業(yè)學(xué)位(分類別)研究生指導(dǎo)性培養(yǎng)方案》，制定了本單位培養(yǎng)方案實(shí)施細(xì)則。專業(yè)學(xué)位研究生總學(xué)分≥36學(xué)分，其中：學(xué)位課≥18學(xué)分；實(shí)踐環(huán)節(jié)10學(xué)分(學(xué)術(shù)型研究生的實(shí)踐環(huán)節(jié)為4學(xué)分)；選修課≥8學(xué)分。
在實(shí)踐環(huán)節(jié)的10學(xué)分中，專業(yè)實(shí)踐6學(xué)分；實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)2學(xué)分(結(jié)合領(lǐng)域和學(xué)科特點(diǎn)確定1～2個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié))；文獻(xiàn)綜述及開題報(bào)告1學(xué)分；學(xué)術(shù)活動(dòng)1學(xué)分。
3.3 制訂專業(yè)實(shí)踐基本要求及考核工作規(guī)定
結(jié)合自身實(shí)際，制定了《全日制專業(yè)學(xué)位碩士研究生專業(yè)實(shí)踐要求及考核辦法》。該規(guī)定從專業(yè)實(shí)踐保障、專業(yè)實(shí)踐時(shí)間、專業(yè)實(shí)踐內(nèi)容、專業(yè)實(shí)踐方式、專業(yè)實(shí)踐考核5個(gè)方面提出具體要求。如在專業(yè)實(shí)踐組織環(huán)節(jié)，要求研究生于第二學(xué)期結(jié)束前與導(dǎo)師一起制訂并填寫《全日制碩士專業(yè)學(xué)位研究生專業(yè)實(shí)踐計(jì)劃表》，實(shí)施中體現(xiàn)“集中實(shí)踐與分段實(shí)踐”相結(jié)合、“校內(nèi)實(shí)踐和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐”相結(jié)合、“專業(yè)實(shí)踐與論文工作”相結(jié)合的原則，采取不同方式靈活進(jìn)行；在專業(yè)實(shí)踐考核環(huán)節(jié)，研究生填寫《專業(yè)實(shí)踐活動(dòng)-工作日記》，專業(yè)實(shí)踐活動(dòng)結(jié)束后，研究生需撰寫不少于5000字的專業(yè)實(shí)踐報(bào)告，并填寫《專業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)考核登記表》。由研究生所在學(xué)院組織專業(yè)實(shí)踐專題報(bào)告會(huì)，由學(xué)生本人匯報(bào)本人的專業(yè)實(shí)踐工作，指導(dǎo)教師根據(jù)研究生的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐工作量、綜合表現(xiàn)及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐單位的反饋意見等，按優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格5個(gè)等級(jí)評(píng)定成績(jī)。此項(xiàng)成績(jī)?cè)诩案窦耙陨系膶W(xué)生可獲得6學(xué)分。
3.4 培育具有實(shí)踐應(yīng)用能力的導(dǎo)師隊(duì)伍
一支既有較高學(xué)術(shù)含量，又有明顯職業(yè)背景、豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和較強(qiáng)解決問題能力的專業(yè)學(xué)位研究生教師隊(duì)伍是保證專業(yè)學(xué)位教育質(zhì)量的關(guān)鍵因素，也是專業(yè)學(xué)位教育可持續(xù)發(fā)展的根本保證[9]。為此制訂了《關(guān)于加強(qiáng)碩士研究生指導(dǎo)教師實(shí)踐能力培養(yǎng)的暫行辦法》。每年選派一批年輕教師到大中型企業(yè)進(jìn)行實(shí)踐鍛煉。按專業(yè)學(xué)位招生的學(xué)科，每個(gè)學(xué)科每年選派1～2名，全校每年不超過10名。選派對(duì)象是專業(yè)基礎(chǔ)扎實(shí)、具有一定科研能力的40歲以下年輕教師，具有博士學(xué)位或3年以上講師資格。鍛煉年限原則上為半年，根據(jù)實(shí)際需要，可申請(qǐng)延長至一年。
該辦法還在選派方式、實(shí)踐單位、實(shí)踐者的責(zé)任與義務(wù)、考核、鍛煉期間待遇(免除鍛煉期間的教學(xué)工作量，按科研情況確定教師年度考核等級(jí)；學(xué)校每半年提供5 000元的生活補(bǔ)貼，并報(bào)銷一趟至實(shí)踐單位的往返交通費(fèi))等環(huán)節(jié)做了規(guī)定。
3.5 建立多學(xué)科研究生教育創(chuàng)新基地
企業(yè)資源是全日制專業(yè)學(xué)位培養(yǎng)中的基礎(chǔ)性資源[10]。充分利用與企業(yè)建立的合作關(guān)系，創(chuàng)建了一批多學(xué)科的研究生教育創(chuàng)新基地：南昌鐵路天河建設(shè)股份有限公司、南昌江鈴集團(tuán)協(xié)和傳動(dòng)技術(shù)有限公司、格特拉克(江西)傳動(dòng)系統(tǒng)有限公司等。通過項(xiàng)目主導(dǎo)、學(xué)術(shù)交流等有效形式，構(gòu)建了專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)新模式、新機(jī)制，著力找出企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際需求與學(xué)校專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)實(shí)踐需要的搭接點(diǎn)。同時(shí)，對(duì)口安排企業(yè)技術(shù)骨干到學(xué)校相關(guān)學(xué)院擔(dān)任一定技術(shù)職務(wù)并承擔(dān)科研任務(wù)，學(xué)校選派研究生導(dǎo)師到企業(yè)掛職鍛煉。聯(lián)合制訂專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)方案和培養(yǎng)計(jì)劃，抓好進(jìn)入基地實(shí)踐的專業(yè)學(xué)位研究生的科研實(shí)踐環(huán)節(jié)，實(shí)行學(xué)校和企業(yè)的雙導(dǎo)師制。
通過以上做法，使研究生提高了創(chuàng)新實(shí)踐能力及個(gè)人綜合素質(zhì)，初步達(dá)到了教育部全日制專業(yè)學(xué)位碩士研究生培養(yǎng)目的，為地方普通高校如何強(qiáng)化專業(yè)學(xué)位研究生實(shí)踐環(huán)節(jié)做了有益的嘗試。
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中圖分類號(hào)：U213文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
一．沉降常用的預(yù)測(cè)方法
通過大量的沉降觀測(cè)資料的積累，可以找出地基沉降過程中具有一定實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的變形規(guī)律，這是工程中最為常用的方法。通常利用沉降資料進(jìn)行預(yù)測(cè)路基沉降隨時(shí)間發(fā)展的常用方法有以下幾種：
1.雙曲線法
（1）規(guī)范雙曲線法
雙曲線方程為：
(1)
=+(2)
――從滿載開始的時(shí)間；
――初期沉降量()；
――最終沉降量()；
――將荷載不再變以后的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng)回歸求得的系數(shù)。
由對(duì)實(shí)測(cè)沉降進(jìn)行回歸，如圖1：
圖1a，b的求解方法
總之，沉降計(jì)算的具體順序：
(1)確定起點(diǎn)時(shí)間()，可取填方施工結(jié)束日為；
(2)就各實(shí)測(cè)計(jì)算，見公式(1)；
(3)繪制與的關(guān)系圖，并確定系數(shù)，見公式(2)及圖1（由實(shí)測(cè)各點(diǎn)在圖中構(gòu)成的直線的斜率及截距即可求出值）。
(4)計(jì)算；
(5)由雙曲線關(guān)系推算出沉降―時(shí)間曲線。
（2）．修正雙曲線法
假設(shè)沉降時(shí)程曲線近似于雙曲線，可以用以下方程進(jìn)行描述：
，其中，(3)
式中
――自土方工程開工以來時(shí)間(天)；
――時(shí)刻的沉降()；
――時(shí)刻的荷載[]；
――設(shè)計(jì)最大荷載[]；
可以利用直線的斜率計(jì)算出最大沉降： 。采用修正雙曲線法，可以計(jì)算在任意最大荷載下產(chǎn)生的沉降。在這樣的情況下，可以利用下式計(jì)算填方的當(dāng)前荷載和最大荷載：
(4)
式中――填方高度；
――填方材料重度()。
2.固結(jié)度對(duì)數(shù)配合法(三點(diǎn)法)
（1）固結(jié)度的理論解表達(dá)式為：
(5)
式中： ，――與地基土的排水條件、性質(zhì)等有關(guān)的參數(shù)。
（2）路堤地基的沉降按發(fā)生的先后和機(jī)理不同可分為瞬時(shí)沉降、主固結(jié)沉降、次固結(jié)沉降三部分，可由下式表示：
(6)
式中：――時(shí)刻地基的沉降量；
――地基的瞬時(shí)沉降量；
――地基的主固結(jié)沉降量；
――地基的次固結(jié)沉降量；
――時(shí)刻地基的固結(jié)度。
(6)式可化成下面的形式：
(7)
式中――地基的最終沉降量；其他參數(shù)同上。
對(duì)于大多數(shù)工程，次固結(jié)沉降量與固結(jié)沉降量相比是不重要的，可忽略不計(jì)。因此，地基的最終沉降量可表示成初始沉降量與固結(jié)沉降量和的形式，即。
即，地基的固結(jié)度可化成下面的式子：
(8)
由式(5)和式(8)聯(lián)立可得：
(9)
這就是固結(jié)度對(duì)數(shù)配合法地基沉降計(jì)算公式，也稱作三點(diǎn)法。
（3）為求時(shí)刻的沉降量，上式右邊有四個(gè)未知數(shù)，即，，，。由實(shí)測(cè)的初期沉降―時(shí)間(曲線)上任意選取3點(diǎn)()，()，()，并使可得如下三個(gè)方程：
(10)
(11)
(12)
由此解得：
(13)
(14)
(15)
3.指數(shù)曲線法
指數(shù)法方程為(16)
式中：――最終沉降；
――系數(shù)求法與雙曲線法中的求法相同。
此外，還有Verhulst法、Asaoka法以及灰色理論方法等等。這些方法各有各自的特點(diǎn)，一種計(jì)算模型對(duì)某一種實(shí)際情況的預(yù)測(cè)可能是有效的，但對(duì)另一種情況未必適用。因此通過這些模型對(duì)工程進(jìn)行沉降預(yù)測(cè)，并進(jìn)行相互比較，確定一個(gè)合理的適合其條件的計(jì)算模型。
二．計(jì)算實(shí)例
本文實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)選取京滬高鐵滄州段某標(biāo)段施工結(jié)束后的某個(gè)定期觀測(cè)數(shù)據(jù)(設(shè)為A點(diǎn))。對(duì)比實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和預(yù)測(cè)模型數(shù)據(jù)，沉降點(diǎn)的測(cè)量頻率為7天/次，分別采用上述預(yù)測(cè)模型進(jìn)行沉降分析。具體的沉降預(yù)測(cè)結(jié)果分別見表1及圖2、圖3。
1．A點(diǎn)沉降情況：
表1A點(diǎn)各時(shí)期沉降預(yù)測(cè)結(jié)果對(duì)比
圖2A點(diǎn)各時(shí)期預(yù)測(cè)模型的沉降圖
注：圖2是表1沉降值的對(duì)應(yīng)圖。從圖表中可以看出，固結(jié)度對(duì)數(shù)曲線法、灰色系統(tǒng)GM(1，1)和指數(shù)曲線法的沉降預(yù)測(cè)值和實(shí)測(cè)沉降值比較接近；Asaoka法的沉降預(yù)測(cè)值較實(shí)測(cè)值偏小，且偏差較大；Verhulst法在前110天的預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值較接近，但110天后，其預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)測(cè)值有很大的差異，預(yù)測(cè)值很不穩(wěn)定；修正雙曲線法的預(yù)測(cè)值在前40天和200天以后擬合較好，其它時(shí)段很不穩(wěn)定。其中在最接近的幾種模型中，固結(jié)度對(duì)數(shù)配合法與實(shí)測(cè)沉降值最為接近，可看其為此A點(diǎn)的最優(yōu)預(yù)測(cè)模型。具體情況看輸出的最優(yōu)模型的沉降圖。
圖3A點(diǎn)最優(yōu)模型與實(shí)測(cè)值的對(duì)比圖
通過該實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的計(jì)算分析，對(duì)該段路基沉降預(yù)測(cè)方法進(jìn)行了一些探討。從實(shí)測(cè)結(jié)果來看，可以發(fā)現(xiàn)不同方法推算的沉降量與實(shí)測(cè)值有一定的差異，且各種預(yù)測(cè)模型對(duì)不同點(diǎn)的適合度不同，但大多數(shù)的模型預(yù)測(cè)值與相對(duì)應(yīng)時(shí)間的實(shí)測(cè)值比較接近。說明這些模型的預(yù)測(cè)精度很高，在路基沉降預(yù)測(cè)中有一定的可信度和適用性。
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1 引言
在現(xiàn)代城市建設(shè)中，地下空間的開發(fā)利用已成為一個(gè)重要的組成部分。而盾構(gòu)法隧道，由于其先進(jìn)的施工工藝和不斷完善的施工技術(shù)，使得其在城市地下空間的開發(fā)中取得了巨大的成功，并被越來越多地應(yīng)用于城市地鐵、上下水道以及地下共同溝等隧道工程建設(shè)中。在我國的各大主要城市，如上海、北京、深圳、廣州和南京等地，已建和在建的地鐵隧道大都采用盾構(gòu)法施工。但是，一方面伴隨著各主要城市為解決制約城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的交通瓶頸問題，對(duì)發(fā)展地下軌道交通有著較大的需求，另一方面，采用盾構(gòu)法施工的隧道，從工程造價(jià)上來看是非常昂貴的，這在一定程度上制約了城市地下空間的開發(fā)和利用。
因此，如何合理地控制盾構(gòu)隧道的建設(shè)成本、降低工程造價(jià)，已成為當(dāng)前地下空間開發(fā)必須認(rèn)真研究的課題。目前，這一研究工作已取得階段性成果，如日本建設(shè)省制定了“降低土木工程造價(jià)的指導(dǎo)方針”[1]，要求從設(shè)計(jì)階段開始就采取縮小結(jié)構(gòu)物斷面、結(jié)構(gòu)物形狀單純化、構(gòu)件預(yù)制化、材料規(guī)格化和標(biāo)準(zhǔn)化以及施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化等5大措施。關(guān)寶樹[1]總結(jié)了影響地下鐵道造價(jià)的主要因素，并指出降低建設(shè)費(fèi)主要應(yīng)從以下三個(gè)方面入手:降低車輛等設(shè)備購置費(fèi)、降低運(yùn)營管理費(fèi)，以及降低作為基礎(chǔ)設(shè)施的土建工程的費(fèi)用。張鳳祥[2]等人基于當(dāng)前我國盾構(gòu)技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀和特點(diǎn)，提出了今后我國盾構(gòu)技術(shù)開發(fā)的方向:降低成本、提高質(zhì)量、施工高速化、使用壽命長等，即通過機(jī)械化、智能化、信息化、設(shè)計(jì)規(guī)范化、新材料和新工藝的采用等幾個(gè)方面來實(shí)現(xiàn)。Y.TAYAGAKI[3]等人提出了增加盾構(gòu)隧道管片寬度，提高經(jīng)濟(jì)效益，從而降低成本的措施。最近，日本和中國[4][5]都在開展預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)管片的應(yīng)用研究，由于這種管片省去了接頭螺栓和二次襯砌，使得盾構(gòu)隧道的外徑縮小，從而降低總的建設(shè)費(fèi)用。本文在分析了盾構(gòu)法隧道成本構(gòu)成的基礎(chǔ)上，總結(jié)了國內(nèi)外眾多的施工業(yè)績(jī)，并結(jié)合現(xiàn)有的技術(shù)水平，從設(shè)計(jì)和施工技術(shù)的角度論述了如何進(jìn)行成本縮減，從而達(dá)到降低工程造價(jià)的目的。
2 盾構(gòu)隧道的成本構(gòu)成
表1是對(duì)中、日兩國盾構(gòu)隧道建設(shè)成本的構(gòu)成分析[7]，從中我們可以看出各主要項(xiàng)目在整個(gè)隧道建設(shè)成本中所占的比例。并且，還可發(fā)現(xiàn)構(gòu)成費(fèi)用的主體主要有這幾大項(xiàng):管片襯砌、機(jī)器設(shè)備、廢土運(yùn)輸處理及豎井建造的防護(hù)費(fèi)用。因此，本文對(duì)成本縮減研究的重點(diǎn)也在于此。
3 盾構(gòu)隧道的成本縮減研究
3.1 管片和襯砌的成本縮減
3.1.1 合理的設(shè)計(jì)方法
盾構(gòu)隧道的設(shè)計(jì)主要是針對(duì)管片和襯砌的設(shè)計(jì)，而目前應(yīng)用較多的就是慣用設(shè)計(jì)法。慣用設(shè)計(jì)法是一種不考慮管片接頭剛度降低而將其視作剛度均勻的圓環(huán)的設(shè)計(jì)方法，計(jì)算時(shí)假定土體隨管片環(huán)的變形而產(chǎn)生地基反力。這種設(shè)計(jì)法由于沒有考慮管片接頭剛度的降低，因而計(jì)算出的結(jié)果相對(duì)來說要偏高。而梁—彈簧模型法[6]則是將管片環(huán)模擬為梁的構(gòu)架(直梁或曲梁)，用旋轉(zhuǎn)彈簧和剪切彈簧分別模擬管片接頭和環(huán)間接頭，將其彈性性能用有限元法進(jìn)行構(gòu)架分析，計(jì)算截面力。據(jù)認(rèn)為，這種計(jì)算法是一種解釋管片環(huán)承載機(jī)理的有效方法。
在某高速公路隧道的設(shè)計(jì)中，應(yīng)用梁—彈簧模型法計(jì)算出的管片厚度為40～45cm，而采用慣用設(shè)計(jì)法計(jì)算出的則為50～65cm?？梢?，使用前者可以提高計(jì)算的精度，降低的管片厚度，一方面使得隧道斷面縮小，另一方面則降低了制造費(fèi)用。
3.1.2 二次襯砌的省略
盾構(gòu)施工法中施作二次襯砌的作用在于:防腐、放水、防火、隧道內(nèi)表面光滑、管片拼裝蛇行修正以及隧道襯砌的補(bǔ)強(qiáng)作用。在確保襯砌強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)安全性的條件下，二次襯砌的省略，其優(yōu)點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn):
(1) 由于二次襯砌的省略，直接導(dǎo)致成本的降低;
(2) 由于二次襯砌的省略，工期得以縮短;
(3) 由于掘削斷面的縮小，排出的棄土將會(huì)減少，從而使得機(jī)器設(shè)備、始發(fā)及到達(dá)豎井等的規(guī)?？s小。
3.1.3 增加管片寬度
通過增加管片的寬度，則沿隧道縱向管片接頭的數(shù)目可以減少，從而管片的生產(chǎn)費(fèi)用就會(huì)降低;在隧道長度不變的情況下，增加管片寬度，組裝次數(shù)減少，日推進(jìn)量增加，工期可以縮短;增加管片寬度，相應(yīng)減少了隧道的環(huán)縫數(shù)量，不僅改善隧道的防水狀況，而且還減少了接縫止水材料以及連接件的投資。但是，管片寬度的增加可能會(huì)出現(xiàn)這樣的問題:由于管片環(huán)接頭螺栓處產(chǎn)生的剪切力的作用，導(dǎo)致管片彎曲應(yīng)力增加，并且主要集中于管片斷面的邊緣部位。對(duì)此，Y.TAYAGAKI[3]提出將加寬后的管片按錯(cuò)縫拼裝使其具有很高的強(qiáng)度，以此來保證隧道的結(jié)構(gòu)安全;另外，采取高強(qiáng)連接接頭、管片邊緣部位鋼筋加密以及等分布置管片等措施，能很好的消除接頭部位的應(yīng)力集中。
轉(zhuǎn)貼于 3.1.4 預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)管片的使用
這是一種新型的盾構(gòu)隧道用管片，其作法是將在工廠制作的混凝土管片在盾構(gòu)機(jī)后方組裝成一個(gè)環(huán)，并將預(yù)應(yīng)力鋼絞線插入預(yù)先埋設(shè)在管片內(nèi)的套管中進(jìn)行張拉和錨固，從而形成一個(gè)預(yù)應(yīng)力管片環(huán)，并具有無裂縫，以及真圓性、止水性、耐久性等均好的特點(diǎn)。
使用這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于:
(1) 由于省去了二次襯砌和減小了構(gòu)件厚度，使盾構(gòu)隧道的外徑縮小，這樣可以降低總的建設(shè)費(fèi)用。
(2) 由于省去了管片之間、環(huán)之間的接頭螺栓類，提高了施工性，有利于縮短工期。此外，由于接頭部分省去了螺栓等金屬物件，使得管片鋼筋配置簡(jiǎn)單化。
(3) 不使金屬物件露在表面，不僅提高了止水性也使內(nèi)表面相對(duì)平滑，這對(duì)省去二次襯砌也具有很好的適應(yīng)性。
3.2 機(jī)器設(shè)備的成本縮減
3.2.1 合理的盾構(gòu)機(jī)選型
盾構(gòu)機(jī)選型主要包括:盾構(gòu)類型的選擇，如泥水式還是土壓式;盾構(gòu)機(jī)具體結(jié)構(gòu)的選擇，如刀盤形式、刀頭配置、開口位置及開口率、推進(jìn)千斤頂?shù)耐七M(jìn)行程等。盾構(gòu)機(jī)選型不僅直接關(guān)系到設(shè)備的購置費(fèi)，更與造價(jià)的合理性有關(guān)。不合理的選型，一方面會(huì)因?yàn)樵O(shè)備的預(yù)留儲(chǔ)備過多，設(shè)備的利用率低，從而造成設(shè)備購置費(fèi)用占整個(gè)工程造價(jià)的比重過高，形成不必要的浪費(fèi);另一方面，如果所選盾構(gòu)不具有很好的地層適應(yīng)性，不僅會(huì)造成高能耗低產(chǎn)出，而且會(huì)造成工期的延誤，從而最終導(dǎo)致工程造價(jià)的劇增。因此，合理而科學(xué)的盾構(gòu)選型應(yīng)結(jié)合擬建隧道的功能、總長度、埋深、地質(zhì)條件、沿線地面建筑物、地下構(gòu)筑物和管線等環(huán)境條件，以及對(duì)地表變形的控制要求等做綜合的分析后決定，從而使得所選盾構(gòu)產(chǎn)生最大的費(fèi)效比。
3.2.2 特種盾構(gòu)機(jī)的使用[7]
(1) 適應(yīng)長距離掘進(jìn)的盾構(gòu)機(jī)
盾構(gòu)掘進(jìn)的長距離化，一方面有助于減少同時(shí)施工的盾構(gòu)機(jī)臺(tái)數(shù)，另一方面也有利于減少中間連接豎井的數(shù)量和進(jìn)出洞時(shí)的地層改良次數(shù)，從而達(dá)到降低工程造價(jià)的目的。
(2) 適應(yīng)斷面形狀變化的盾構(gòu)機(jī)
地鐵隧道大多是圓形的，在地鐵建設(shè)過程中，往往會(huì)遇到兩種不同斷面形狀的隧道在地中結(jié)合的情況(如地鐵車站等處)。通常，都是在斷面變化處建造豎井，并分別采用不同斷面形狀的盾構(gòu)機(jī)來施工。無論是不同斷面形狀的盾構(gòu)機(jī)的使用，還是中間連接豎井的建造，都勢(shì)必造成整個(gè)施工成本的高漲。因此，應(yīng)對(duì)的措施是采用斷面形狀可伸縮變化的特種盾構(gòu)機(jī)。舉例來說，就是當(dāng)遇到地鐵隧道與車站相連的情況時(shí)，在相鄰車站間的隧道采用圓形盾構(gòu)，而到達(dá)車站時(shí)，則兩翼展開成三圓盾構(gòu)進(jìn)行車站的掘進(jìn);當(dāng)遇到斷面直徑由大突變至小的情況，宜采用母子盾構(gòu)機(jī)，并在變徑處實(shí)現(xiàn)母、子盾構(gòu)機(jī)分離。所有這些情況均只采用一臺(tái)盾構(gòu)來施工，而將中間的連接豎井省略掉，從而達(dá)到降低造價(jià)的目的。
3.2.3 高效高能切削刀具的使用
為了適應(yīng)長距離化掘進(jìn)，對(duì)于所選盾構(gòu)機(jī)及其配套設(shè)備有如下的要求:
(1) 盡量減少損耗材料的更換次數(shù)
這里主要指的是切削刀具和密封材料的更換，減少它們的更換次數(shù)，就避免了更多的停工延誤時(shí)間。同時(shí)，為了解決長距離推進(jìn)過程中刀具的更換問題，一些制造廠商開始研制可在常壓下能夠隨時(shí)安全、快速進(jìn)行刀具更換的盾構(gòu)機(jī)。最近，日本三菱重工與石川島播磨重工已聯(lián)合研制成功了一種新型盾構(gòu)機(jī)，其刀盤采用“球體”技術(shù)，可旋轉(zhuǎn)180°后，在大氣壓下更換刀具。
(2) 切削刀具耐久性的提高
耐久性的提高，主要有賴于刀盤、刀具材質(zhì)的提高(如在刀具上鑲嵌超硬合金刀頭，對(duì)刀頭磨損有明顯的減輕);刀盤和刀具形狀的合理選擇;以及各種切削刀頭的合理布置。此外，刀頭的大型化也是提高耐磨性的必要手段之一。
(3) 施工材料和掘削土砂運(yùn)輸?shù)母咝Щ?/p>
長距離掘進(jìn)，由于減少了中間豎井?dāng)?shù)，則運(yùn)輸距離相對(duì)延長。因此，對(duì)材料輸送設(shè)備提出了新的要求，如設(shè)備的大容量化，以及運(yùn)輸?shù)母咝Щ?/p>
3.3 豎井建造的成本縮減
一般來說，地鐵隧道的總長度越長，則所需的地中結(jié)合豎井也越多。為此，豎井建造費(fèi)和盾構(gòu)機(jī)進(jìn)出洞處的地層改良費(fèi)也就越高。因此，合理地選擇豎井?dāng)?shù)量及其結(jié)構(gòu)形式，將直接關(guān)系到成本總量。為了盡量減少豎井建造的成本，可采取的有效措施包括:盾構(gòu)掘進(jìn)的長距離化，減少中間豎井的數(shù)量;采用特種盾構(gòu)，使地中分叉、地中變徑處的豎井得以省略;在操作空間得以保證的前提下，盡量減少豎井的建造面積。此外，選擇合理的施工工法(地下連續(xù)墻、SMW工法、沉箱法)和豎井結(jié)構(gòu)形式的選擇(矩形、圓形)等也很重要，對(duì)此須做詳細(xì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。
3.4 施工高速化
高速化施工，可明顯縮短工期，有助于降低設(shè)備維護(hù)費(fèi)和人工費(fèi)用，從而有利于總建設(shè)成本的降低。為達(dá)到高速施工的目的，可采取的措施有:
(1) 掘進(jìn)速度的提高:即采取大功率、大容量的設(shè)備;
(2) 管片拼裝的高效化:增加管片寬度，減少接頭數(shù)量;簡(jiǎn)化接頭形式，如改變螺栓式接頭為插入式接頭;
(3) 管片拼裝和盾構(gòu)掘進(jìn)的同時(shí)進(jìn)行;
(4) 運(yùn)輸高速化:包括運(yùn)輸設(shè)備大容量化和運(yùn)輸速度的提高。
4 結(jié)語
影響盾構(gòu)隧道建造成本的因素有很多，如隧道長度、隧道埋深、隧道斷面形狀、隧道線性條件、盾構(gòu)穿越地層的地質(zhì)條件、隧道沿線的環(huán)境條件以及障礙物情況等。因此，盾構(gòu)隧道的成本縮減研究要從多方面著手。本文則是在分析國內(nèi)外眾多工程實(shí)例的基礎(chǔ)上，研究了盾構(gòu)法隧道的成本構(gòu)成，并結(jié)合現(xiàn)有的技術(shù)水平，從管片和襯砌、盾構(gòu)機(jī)器設(shè)備、豎井建造和高速化施工等四個(gè)主要方面論述了如何進(jìn)行成本縮減，從而達(dá)到降低工程造價(jià)的目的。此外，新技術(shù)的開發(fā)、新材料和新工藝的應(yīng)用，正越來越成為降低建設(shè)成本的主要對(duì)策。
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中圖分類號(hào)： TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
一．引言
滬寧高鐵是我國第一條設(shè)計(jì)速度大于200km/h的高速鐵路。其中雙何特大橋全長703.33m,梁體為單線箱梁,橋梁位于兩個(gè)曲線及其間的夾直線上,縱坡為9.9‰和-1.5‰。為提高旅客乘坐的安全性、舒適性,減小橋梁振害,橋上采用了板式無碴軌道。
二. 無碴軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及特點(diǎn)
板式無碴軌道是由預(yù)制的軌道板、混凝土底座，以及介于兩者之間的CA 砂漿填充層組成，在兩塊軌道板之間設(shè)凸形擋臺(tái)以承受縱、橫向水平力。京滬高速鐵路設(shè)計(jì)時(shí)速350km／h，總投2209.4億元，總工期為5年左右。該鐵路為新建I級(jí)干線，全長144km，速度目標(biāo)值160～200km／h，最小曲線半徑1600 m，限制坡度6‰。無碴軌道試驗(yàn)段位于遂渝引入工程新北碚嘉陵江大橋(含)一蔣家橋大橋(不含)，正線全長13.157 km，其中路基總長5.398 km；特大橋、大橋、中橋各一座，總長0.711 km，嘉陵江大橋94m+168m+84m剛構(gòu)橋?yàn)槟壳笆澜缟箱佋O(shè)無碴軌道的跨度最大的橋梁；隧道4座，全長6.980 km；無碴道岔8組，其12和18道岔各4組。
三.高速鐵路橋梁板式無碴軌道施工技術(shù)
1. 施工方案
板式無碴軌道的施工方案如下：采用左右線先后施工，通過工作面的逐步前移，完成底座混凝土施工；施工所需的鋼筋、混凝土、軌道板、鋼軌、扣件等物料由施工便道運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)；自行研制的輪胎式雙向行駛軌道板運(yùn)輸車將軌道板從橫洞運(yùn)輸?shù)戒佋O(shè)現(xiàn)場(chǎng)，龍門吊吊裝就位，三向千斤頂調(diào)整軌道板；移動(dòng)式CA砂漿灌注車拌和灌注CA砂漿；長鋼軌推送列車推送鋼軌入槽；移動(dòng)式接觸焊列車焊接長鋼軌；移動(dòng)式灌注小車施工充填式墊板；GRP3000軌道檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)軌道狀態(tài)。
2. 施工前質(zhì)量控制要點(diǎn)
由于板式無碴軌道施工完成后，軌道線型維修調(diào)整的余量有限，因此，在施工之前，保持基礎(chǔ)穩(wěn)固，后期變形小是主要的關(guān)鍵項(xiàng)目，具體表現(xiàn)在：
1）、調(diào)高扣件的可調(diào)量最高為30mm，因此要求預(yù)應(yīng)力混凝土梁自無碴軌道結(jié)構(gòu)施工之日起產(chǎn)生的殘余徐變上拱度不大于10毫米，無碴軌道底座施工完成后，墩臺(tái)沉降量不超過20毫米。為此施工單位在無碴梁體上和墩臺(tái)上分別建立觀測(cè)點(diǎn)，對(duì)無碴軌道箱梁殘余徐變上拱度及墩臺(tái)沉降量進(jìn)行觀測(cè)。
2）、無碴梁架設(shè)精度要求嚴(yán)格控制，確保梁面實(shí)設(shè)高程符合箱梁架設(shè)技術(shù)條件。無碴軌道結(jié)構(gòu)施工前，按精度要求對(duì)梁面實(shí)設(shè)高程進(jìn)行精測(cè)。無碴軌道結(jié)構(gòu)施工不早于箱梁張拉完畢后60天。
3）、嚴(yán)格控制方向及標(biāo)高，施工前，在無碴軌道施工范圍內(nèi)對(duì)線路的中線、高程進(jìn)行貫通閉合測(cè)量及平面控制測(cè)量，在橋附近選取兩個(gè)相鄰的定測(cè)導(dǎo)線點(diǎn)通過橋面做閉合環(huán)導(dǎo)線。
4）、板式無碴軌道施工為自下而上，施工控制是由上反推至下，施工誤差積累于底座頂面，由CA砂漿調(diào)整層進(jìn)行調(diào)整，施工單位根據(jù)設(shè)計(jì)軌面高程及鋼軌、扣件、軌道板尺寸反算CA砂漿需設(shè)厚度，當(dāng)其值在39～80mm范圍內(nèi)時(shí)，底座可按設(shè)計(jì)厚度施工，當(dāng)反算所得CA砂漿需設(shè)厚度超出上述范圍時(shí)，底座厚度應(yīng)相對(duì)其設(shè)計(jì)值進(jìn)行調(diào)整，且調(diào)整量應(yīng)符合限值。底座施工完成后，應(yīng)對(duì)其頂面高程進(jìn)行精測(cè)，確保底座高程符合設(shè)計(jì)要求。
3.軌道板制造。
軌道板是板式無碴軌道的重要組成部分之一,列車荷載和振動(dòng)等產(chǎn)生的巨大能量均由其傳給橋梁。軌道板的平整度、預(yù)埋件位置直接影響鋪軌質(zhì)量。軌道板的制造尺寸要求精度高，板式軌道一旦鋪設(shè)成型后線路的平順性只能靠扣件的調(diào)整量來調(diào)整，因此軌道板只有嚴(yán)格控制公差才能保證有足夠的精度。軌道板預(yù)制采用鋼模板，便于加工、具有可靠的穩(wěn)定性，不易變形、翹曲，耐久性較好，適于大量生產(chǎn)。
4. 底座混凝土基礎(chǔ)
底座混凝土基礎(chǔ)是板式無碴軌道基礎(chǔ)的找平層及橋上曲線段超高設(shè)置的調(diào)整層，施工的關(guān)鍵是施工控制測(cè)量及凸形擋臺(tái)的準(zhǔn)確定位。凸形擋臺(tái)模型的安裝，曲線段遵循調(diào)平、對(duì)中、再調(diào)平的原則，反復(fù)調(diào)整直至滿足要求為止。將底座結(jié)構(gòu)鋼筋與預(yù)埋基礎(chǔ)連接鋼筋、凸形擋臺(tái)鋼筋綁扎成整體骨架。鋼筋交叉點(diǎn)采取絕緣措施，以保證軌道電路的傳輸。依據(jù)CPⅢ控制點(diǎn)或加密基樁支立底座模板，曲線地段應(yīng)滿足曲線超高的設(shè)計(jì)要求，同時(shí)應(yīng)考慮底座頂面合理的排水坡度。檢查鋼筋及模板狀態(tài)并檢測(cè)鋼筋骨架絕緣性能，符合要求后灌注底座混凝土?；炷敛捎眉邪韬停晒捃囘\(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，機(jī)械振搗。在底座混凝土拆模后24h，進(jìn)行凸形擋臺(tái)的施工。在混凝土未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度之前，嚴(yán)禁各種車輛在底座上通行。凸形擋臺(tái)采用圓形鋼模，并設(shè)有加強(qiáng)肋。擋臺(tái)模型支立時(shí)采用精密測(cè)量的辦法控制其位置，進(jìn)行反復(fù)對(duì)中調(diào)平，使其距離的偏差小于±5mm；與線路中心線的偏差小于7mm。凸形擋臺(tái)混凝土的灌注、振搗應(yīng)采用插入式振搗器。凸形擋臺(tái)施工達(dá)到設(shè)計(jì)高程后，抹平表面，測(cè)設(shè)加密基標(biāo)，為軌道板的鋪設(shè)做好準(zhǔn)備。
5. 軌道板鋪設(shè)、調(diào)整
軌道板在預(yù)制場(chǎng)內(nèi)集中生產(chǎn)，采用運(yùn)板車運(yùn)輸?shù)戒佋O(shè)地點(diǎn)，龍門吊吊裝就位，三向千斤頂精調(diào)對(duì)位。輪胎式軌道板運(yùn)輸車可以雙向行駛，一次最大載重為4塊軌道板，吊裝完成后，上緊加固螺栓及加固裝置，防止軌道板運(yùn)輸過程中移位。清理底座混凝土頂面，不得有雜物和積水。并預(yù)先在兩凸形擋臺(tái)問的底座表面按設(shè)計(jì)位置放置支撐墊木。將CA砂漿灌注袋鋪設(shè)就位，保證CA砂漿灌注袋位置居中、平展，曲線地段CA砂漿灌注袋進(jìn)行必要的加固。支撐墊木處CA砂漿袋先進(jìn)行折疊，待軌道板調(diào)整時(shí)抽出墊木，鋪展CA砂漿灌注袋。軌道板運(yùn)輸?shù)轿缓?，龍門吊吊裝軌道板，人工輔助就位。曲線地段每塊軌道板必須按相應(yīng)的偏轉(zhuǎn)角放置。軌道板大致就位后，安裝軌道板支撐裝置，由三向千斤頂將軌道板頂起，抽出支撐墊木，鋪展CA砂漿灌注袋。用鋼板尺精確測(cè)量?jī)上噜復(fù)剐螕跖_(tái)問的縱向距離，旋轉(zhuǎn)三向千斤頂上的縱向調(diào)整裝置，將軌道板調(diào)整至兩凸形擋臺(tái)的中央位置，保證軌道板與凸形擋臺(tái)之間的間隔相同。旋轉(zhuǎn)三向千斤頂?shù)臋M向調(diào)整裝置，使軌道板上中心線與凸形擋臺(tái)上兩軌道板鋪設(shè)基標(biāo)連線重合。利用水準(zhǔn)儀測(cè)量軌道板上4個(gè)點(diǎn)的高低。測(cè)量位置在軌道板承軌槽位置。通過三向千斤頂頂升或下降使軌道板的高程達(dá)到設(shè)計(jì)要求。曲線地段軌道板高低的調(diào)整要滿足線路設(shè)計(jì)超高的要求。曲線且處于線路縱坡地段的軌道板高程調(diào)整應(yīng)兼顧四點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整，最高點(diǎn)按負(fù)偏差調(diào)整，最低點(diǎn)按正偏差調(diào)整，使每點(diǎn)的高差均在偏差允許范圍內(nèi)。軌道板狀態(tài)符合要求后，擰緊支撐螺栓，拆除三向千斤頂。
6. CA砂漿灌注。
CA砂漿配合比設(shè)計(jì)首先選定水泥、砂、乳化瀝青的比例，在滿足強(qiáng)度及彈性模量指標(biāo)前提下，通過水量的加減調(diào)整流動(dòng)度，通過乳化瀝青內(nèi)摻加表面活性劑，調(diào)整流動(dòng)度及可工作時(shí)間；通過消泡劑及引氣劑的摻量調(diào)整空氣含量；通過鋁粉的摻量調(diào)整膨脹率；反復(fù)進(jìn)行試驗(yàn)，根據(jù)影響性能的各種因素調(diào)整配合比，直至合格。現(xiàn)場(chǎng)配合比的修正在基本配合比的基礎(chǔ)上，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況及使用的攪拌機(jī)的拌和容量，對(duì)基本配合比進(jìn)行修正，求出現(xiàn)場(chǎng)施工配合比。CA砂漿的配制CA砂漿的拌和采用移動(dòng)式CAM1000型砂漿攪拌機(jī)，其原材料的投入順序如下：乳化瀝青一水(消泡劑)一細(xì)骨料(砂)一混合料一水泥(引氣劑)一鋁粉。CA砂漿現(xiàn)場(chǎng)配制時(shí)，應(yīng)根據(jù)原材料及環(huán)境溫度進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，確定適宜的攪拌速度與時(shí)間。在灌注時(shí)，要注意：① 由砂漿袋一側(cè)的灌注孑L進(jìn)行灌注，灌注過程中應(yīng)防止空氣的進(jìn)入。② 一塊板下CA砂漿宜一次灌注完成。③灌注完成24 h，且CA砂漿強(qiáng)度達(dá)到0.1Mpa時(shí)，拆除支撐螺栓。
7. 軌道狀態(tài)調(diào)整。
充填式墊板的充填厚度以4～6mm 左右為宜，超出部分應(yīng)在鐵墊板下墊入預(yù)制的調(diào)高墊板。在每塊軌道板范圍內(nèi)，每股鋼軌的軌底與板頂之間插入3個(gè)調(diào)整墊塊，調(diào)整墊塊前后的扣件必須按規(guī)定的扭矩?cái)Q緊，其它扣件螺栓用手?jǐn)Q緊即可。
四.結(jié)束語
板式無碴軌道結(jié)構(gòu)新穎，施工技術(shù)含量高，施工工藝復(fù)雜，無碴軌道經(jīng)過工程實(shí)踐，采用專門設(shè)計(jì)的整體鋼模，實(shí)現(xiàn)了軌道板工廠化制造，模板及預(yù)埋件的安裝、鋼筋的加工和制作、混凝土施工、預(yù)應(yīng)力施工、壓漿和封端等工序，以及混凝土底座、凸型擋臺(tái)、鋪板、CA砂漿灌注、無縫線路的鋪設(shè)等工序?qū)崿F(xiàn)了流水作業(yè)，大板制造和鋪設(shè)過程中嚴(yán)格質(zhì)量控制，嚴(yán)格工序檢驗(yàn)，保證軌道板制造、鋪設(shè)的質(zhì)量，保證CA砂漿灌注質(zhì)量，保證軌道工程的鋪設(shè)質(zhì)量和鋪設(shè)精度。
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1 我國高速公路瀝青路面的檢測(cè)現(xiàn)狀
目前，我國高速公路路面養(yǎng)護(hù)、檢測(cè)手段基本上仍以低等級(jí)公路的檢測(cè)與養(yǎng)護(hù)思路為主，即主要靠養(yǎng)護(hù)巡查(肉眼判斷為主)，僅在需要大、中修時(shí)進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)方法基本上為一些效率與技術(shù)含量較低的方法，且多以人工方式為主。由于檢測(cè)手段落后，效率低，不可能對(duì)路面經(jīng)常性地進(jìn)行全面檢測(cè)，結(jié)果往往導(dǎo)致各種小修保養(yǎng)行為存在一定的盲目性，甚至不合理，也導(dǎo)致必要的大、中修養(yǎng)護(hù)不及時(shí)，或養(yǎng)護(hù)策略不一定能很好地針對(duì)破損原因來確定。
路面使用性能檢測(cè)的范圍主要包括：①路面平整度，②路面車轍深度，③路面彎沉，④路面摩擦系數(shù)，⑤路面破損，⑥路面構(gòu)造深度。
2 高速公路瀝青路面使用性能的評(píng)價(jià)
瀝青路面狀況評(píng)價(jià)范圍包括平整度、破損、強(qiáng)度及抗滑系數(shù)，目前養(yǎng)護(hù)規(guī)范推薦的路面狀況指數(shù)(PCI)、路面強(qiáng)度系數(shù)(SSI)、行駛質(zhì)量指數(shù)(RQI)、橫向力系數(shù)(SFC)等指標(biāo)來評(píng)價(jià)，分為優(yōu)、良、中、次、差5個(gè)等級(jí)。也有文獻(xiàn)建議高速公路路面使用性能評(píng)價(jià)采用強(qiáng)度、平整度、破損率、車轍和抗滑性能等五項(xiàng)指標(biāo)。
在路面性能評(píng)價(jià)研究方面，以美國、加拿大、日本等為首的發(fā)達(dá)國家在這個(gè)領(lǐng)域的研究比較早，其中最有代表性的評(píng)價(jià)模型包括AASHO的PSI、日本的MCI和美軍工程研究實(shí)驗(yàn)室的PCI。
3 高速公路瀝青路面使用性能衰變方程
本論文主要采用利用預(yù)測(cè)的方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)充，建立一個(gè)應(yīng)用廣泛的衰變方程
針對(duì)京秦高速公路實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，我們假設(shè)了以下幾種衰變方程。[2]
①挪威模型
F=IRI1994/IRImean
式中IRI1994――1994年與1993年的IRI值之差
IRImean――1998年與1994年6年間IRI的平均值
②北京模型[2]
北京模型選用路況指數(shù)PCI、行駛質(zhì)量指數(shù)RQI和結(jié)構(gòu)性能（以路表彎沉和現(xiàn)有交通量共同特征）作為路面使用性能變量，使用性能變量選用路面使用年數(shù)。
PCI=100e■ PQI=ce■ L=■
式中y―路齡
a、b、c、d、m―參數(shù)
③路面使用性能的標(biāo)準(zhǔn)衰變方程
PPI=PPI01-exp-■■
式中PPI――使用性能指數(shù)（PCI、RQI或其綜合）
PPI0――初始使用性能指數(shù)
y――路齡
β、α――模型參數(shù)
衰變方程的確定：根據(jù)上述三個(gè)衰變方程，運(yùn)用檢測(cè)公式3.1確定最優(yōu)衰變方程，取偏差率最小者為最優(yōu)。
h=|實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)-預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)|/實(shí)測(cè)數(shù)據(jù) （3.1）
依據(jù)京秦高速檢測(cè)數(shù)據(jù)中的RQI（行駛質(zhì)量指數(shù)）值與PSSI（路面強(qiáng)度指數(shù)）值，進(jìn)行分析并確定最優(yōu)檢測(cè)周期。
最后經(jīng)過公式3.1比較得出標(biāo)準(zhǔn)衰變方程的偏差率為0.033，北京模型偏差率為0.0396，挪威模型明顯與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)不符所以排除。由上可知標(biāo)準(zhǔn)衰變方程最優(yōu)。通過標(biāo)準(zhǔn)衰變方程預(yù)測(cè)與實(shí)際檢測(cè)數(shù)據(jù)比較，發(fā)現(xiàn)通過標(biāo)準(zhǔn)衰變方程預(yù)測(cè)值和實(shí)際值接近。
4 檢測(cè)周期的確定
經(jīng)過對(duì)京秦高速各年檢測(cè)數(shù)據(jù)的分析并經(jīng)過X2檢驗(yàn)得出各年RQI和PSSI數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布。根據(jù)各年的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)得各年的方差值利用軟件對(duì)方差σ進(jìn)行預(yù)測(cè)。
得到σRQI=0.3784X2.0609
σRSSI=0.4465X1.6997
AASHTO《路面設(shè)計(jì)指南》對(duì)于不同功能等級(jí)的公路提供了所建議的可靠度水平，確定瀝青路面高速公路檢測(cè)的可靠度為95%。根據(jù)《公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范(JTJ073.2-2001)》和文獻(xiàn)[5]，確定當(dāng)RQI與PSSI≥75時(shí)的可靠度小于95%時(shí)要進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)檢測(cè)結(jié)束后對(duì)PSSI和RQI指標(biāo)小于75的路段進(jìn)行修補(bǔ)使該路段的PSSI或RQI達(dá)到100。然后再對(duì)PSSI和RQI的平均值和方差進(jìn)行預(yù)測(cè)，確定接下來的檢測(cè)周期。利用可靠度理論算得的檢測(cè)周期見表4.1。
表4.1 以可靠度理論為基礎(chǔ)的檢測(cè)周期
5 結(jié)論
①現(xiàn)在使用的檢測(cè)周期大多都是固定不變的，不符合道路性能變化的實(shí)際情況。本文建議使用一種基于可靠度理論隨路面性能變化而變化的檢測(cè)周期。
②道路在使用初期各種病害較少，路面性能衰變較少。所以在使用初期可以適當(dāng)減少檢測(cè)頻率，避免人力物力的浪費(fèi)。
③道路在使用后期各種病害較多，路面性能衰減較大。所以在道路建成后期要避免檢測(cè)過于稀疏，使道路病害無法得到及時(shí)的排查和修復(fù)。
④而本文推出的檢測(cè)周期是基于京秦高速公路路面檢測(cè)數(shù)據(jù)得出的變檢測(cè)周期。這樣就可以避免出現(xiàn)前期檢測(cè)過于頻繁，后期檢測(cè)過于稀疏。
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中圖分類號(hào)：U285 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1007-9599(2011)07-0000-02
Railway Integrated Services Digital Dispatching Communication System
Cao Qing
(Chengdu Communications Section,Guiyang Integrated Workshop,Guiyang55003,China)
Abstract:Railway dispatching communication system is the section of road dispatcher for the command section of its jurisdiction and within the operational links between the station attendant special communications equipment for the rail transport industry to provide real-time information and achieve unity command of the important railway means of transport,thus scheduling the production of communication in railway transport plays a significant role.With high-speed rail is accelerating the process,developed in line with China Railway operating characteristics,with digital,integrated,flexible networking features such as dispatching communication system is of great significance.This paper describes the overall structure of the railway digital dispatching system,the railway scheduling system discussed the strengths and weaknesses,about the railway scheduling system introduced features of the hardware components
Keywords:Railway dispatching communication system;Networking; Digital relay
一、現(xiàn)有調(diào)度通信系統(tǒng)存在的問題及解決思路
鐵路調(diào)度通信作為一項(xiàng)專用通信手段，因其功能的專業(yè)性和應(yīng)用的特殊性造成與公網(wǎng)在通信、信令、組網(wǎng)方式上有很大的不同，在政策、技術(shù)、市場(chǎng)等客觀條件的限制下，鐵路專用通信網(wǎng)不可能得到像公網(wǎng)一樣的發(fā)展機(jī)會(huì)。首先，通信系統(tǒng)有全程全網(wǎng)的特點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)達(dá)到一定的規(guī)模才可以產(chǎn)生效益，如果僅僅用來滿足鐵路運(yùn)輸行業(yè)內(nèi)部需求并依靠自身的投入產(chǎn)出而達(dá)到迅速發(fā)展是非常困難的。其次，為了保證專網(wǎng)的安全性、完整性，鐵路專用通信網(wǎng)的發(fā)展也受到各種政策條件的限制。故鐵路調(diào)度技術(shù)發(fā)展緩慢，現(xiàn)有的鐵路調(diào)度電話多為模擬制式，設(shè)備故障率高，通話質(zhì)量較差，且業(yè)務(wù)單一，難于適應(yīng)日益繁忙的運(yùn)輸生產(chǎn)形勢(shì)。
（一）鐵路調(diào)度通信存在的問題:
1.技術(shù)落后：既有的專用通信設(shè)備大部分仍為模擬電路，選叫速度慢，接續(xù)時(shí)間長，通話質(zhì)量不高。
2.組網(wǎng)方式單一：調(diào)度總機(jī)與其所管轄的調(diào)度分機(jī)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為模擬共線方式，且僅完成調(diào)度選叫和通話功能。而且鐵路現(xiàn)有專網(wǎng)內(nèi)通信基礎(chǔ)設(shè)備繁多、機(jī)型復(fù)雜、各種專用設(shè)備自成體系，造成了分散在鐵路現(xiàn)場(chǎng)的專用通信設(shè)備重復(fù)設(shè)置，無法實(shí)現(xiàn)技術(shù)綜合，也造成了極大的資源浪費(fèi)。這種單一的組網(wǎng)方式，難以滿足現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜多樣的需要和向數(shù)字化、寬帶化、綜合化演進(jìn)的要求。
3.可靠性低：系統(tǒng)采用分立器件構(gòu)成，易損件多，故障多，維護(hù)費(fèi)用高，可靠性差。針對(duì)現(xiàn)有鐵路調(diào)度系統(tǒng)的弊病，應(yīng)采用一種全新的數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)淘汰原有模擬調(diào)度設(shè)備，改變鐵路專用通信落后的局面。在數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)的開發(fā)研制中，筆者認(rèn)為應(yīng)從以下方面進(jìn)行考慮。
（二）解決思路
1.采用先進(jìn)的程控交換技術(shù)、數(shù)字通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制等技術(shù)開發(fā)研制新一代的數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)設(shè)備仁總機(jī)、分機(jī)、通話選叫設(shè)備)，使其具有模擬調(diào)度設(shè)備無可比擬的集成度高、容量大、呼叫處理能力強(qiáng)、接續(xù)快、服務(wù)功能豐富等特點(diǎn);傳輸平臺(tái)選擇光傳輸網(wǎng)，使其信號(hào)在傳輸過程中，具有全數(shù)字化、低衰耗、高清晰度、高容量等優(yōu)點(diǎn)，以適應(yīng)現(xiàn)代通信網(wǎng)數(shù)字化、智能化、寬帶化的發(fā)展方向。
2.設(shè)計(jì)多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，改變模擬調(diào)度電話組網(wǎng)單一的弊病，適應(yīng)各種傳輸業(yè)務(wù)和傳輸技術(shù);具備數(shù)字中繼、2B+D、環(huán)路中繼、模擬等多種接口，適應(yīng)鐵路專用通信網(wǎng)內(nèi)設(shè)備機(jī)型的復(fù)雜多樣。
3.系統(tǒng)采用無阻塞交換技術(shù)，具有大話務(wù)量處理能力;采用模塊化設(shè)計(jì)，保證系統(tǒng)易于升級(jí)、擴(kuò)充方便;重要模塊雙熱備份;采用自愈技術(shù)提高傳輸通道保護(hù)能力等，從多方面保證統(tǒng)穩(wěn)定可靠工作。
二、鐵路數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
鐵路數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)由調(diào)度總機(jī)(主系統(tǒng))、調(diào)度分機(jī)(分系統(tǒng))、調(diào)度所通話選叫設(shè)備(調(diào)度臺(tái)>、傳輸通道組成。
一般地，調(diào)度總機(jī)(主系統(tǒng))設(shè)置在各鐵路局或大站，是系統(tǒng)的調(diào)度指揮中心；分機(jī)(分系統(tǒng))設(shè)置在鐵路沿線各車站，供車站值班員使用。通話選叫設(shè)備放置在調(diào)度所內(nèi)，主要為調(diào)度員提供一個(gè)適合工作環(huán)境、符合人機(jī)工程學(xué)原理的操作平臺(tái)。調(diào)度總機(jī)通常設(shè)置在調(diào)度所附近的調(diào)度機(jī)械室內(nèi)。
由于調(diào)度總機(jī)與分機(jī)之間、調(diào)度分機(jī)與分機(jī)之間的物理距離較遠(yuǎn)，所以需要通過傳輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)通信業(yè)務(wù)，可用實(shí)回線、電纜、光纜作為傳輸通道。
（一）鐵路調(diào)度通信的特殊性
鐵路調(diào)度通信的特殊性主要體現(xiàn)在：
1.通信方式;總機(jī)到分機(jī)為指令型，分機(jī)到總機(jī)為請(qǐng)示匯報(bào)型
總機(jī)(調(diào)度員)對(duì)各車站分機(jī)(值班員)的通話有主控權(quán)，根據(jù)工作需要，總機(jī)能單呼、組呼、全呼該調(diào)度區(qū)段內(nèi)的分機(jī)，可隨時(shí)與分機(jī)通話、下達(dá)調(diào)度命令、收點(diǎn)、詢問列車運(yùn)行情況等。分機(jī)呼叫總機(jī)按熱線方式。而各車站分機(jī)之間不經(jīng)調(diào)度員同意不允許互相通話，亦不允許監(jiān)聽調(diào)度區(qū)段內(nèi)的通信。
2.操作方式：雙向呼叫一鍵到位
調(diào)度指揮要求時(shí)實(shí)性高，操作簡(jiǎn)單，只需按鍵，呼叫自動(dòng)實(shí)現(xiàn)，無須撥號(hào)過程。
3.區(qū)段調(diào)度通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu):點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)，網(wǎng)內(nèi)設(shè)備復(fù)雜
區(qū)段調(diào)度電話完成的是調(diào)度所調(diào)度員仁總機(jī))與其所管轄的調(diào)度區(qū)段仁沿鐵路沿線)內(nèi)各車站值班員之間的通信，屬于集中式多點(diǎn)專用系統(tǒng)，通常需要在一個(gè)車站上下幾條話路，且區(qū)段內(nèi)各種調(diào)度設(shè)備和種類繁雜多樣。
（二）鐵路調(diào)度系統(tǒng)功能需求分析
鐵路調(diào)度通信由于其功能的專業(yè)性和應(yīng)用的特殊性，決定了其應(yīng)具備以下基本功能：
1.鐵路調(diào)度指揮功能
鐵路調(diào)度指揮功能是調(diào)度通信設(shè)備最重要的功能，且具有與其他通信設(shè)備不同的重要特點(diǎn)。調(diào)度員具有主控權(quán)，與值班員之間可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)先通話和無阻塞通話。調(diào)度員利用按鍵或摘機(jī)，直接呼叫或應(yīng)答某個(gè)被調(diào)度用戶，也可同時(shí)呼出或應(yīng)答一組或全部被叫調(diào)度用戶，實(shí)施調(diào)度分接或并接功能。調(diào)度員可進(jìn)行中繼調(diào)度、中繼匯接、限制出中繼等有關(guān)調(diào)度通信事項(xiàng)，還可直接利用中繼與上級(jí)調(diào)度通信連接，構(gòu)成樹型調(diào)度指揮網(wǎng)。
2.自動(dòng)交換功能
調(diào)度員與值班員員間、值班員間、調(diào)度用戶與中繼間可直接撥號(hào)。需要說明
的是，調(diào)度通信的自動(dòng)交換功能屬于輔助功能，對(duì)新業(yè)務(wù)的增設(shè)要依據(jù)用戶的要求設(shè)定，必要時(shí)，可限制撥外線和長途電話。
3.中繼組網(wǎng)功能
調(diào)度系統(tǒng)設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)的2Mbit/s接口，可與其他數(shù)字傳輸系統(tǒng)配合，組成數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。調(diào)度系統(tǒng)具有數(shù)字、模擬兼容組網(wǎng)能力，配備環(huán)路、數(shù)字、磁石等各種中繼接口，整合現(xiàn)場(chǎng)各種現(xiàn)有設(shè)備，滿足專用通信網(wǎng)各種業(yè)務(wù)傳輸?shù)男枰?。調(diào)度系統(tǒng)設(shè)備可多臺(tái)互連，組成自動(dòng)數(shù)字調(diào)度網(wǎng)，或與其他調(diào)度設(shè)備配合，實(shí)現(xiàn)多級(jí)調(diào)度。
4.其他功能
通過鍵盤、鼠標(biāo)、觸摸屏的配置，為調(diào)度用戶提供友好界面，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端實(shí)時(shí)視頻監(jiān)測(cè)，通信狀態(tài)顯示直觀，操作簡(jiǎn)單方便；數(shù)據(jù)傳輸功能；電話會(huì)議功能等。
三、調(diào)度系統(tǒng)硬件組成特點(diǎn)
（一）開放平臺(tái)上的模塊化設(shè)計(jì)
系統(tǒng)基于全數(shù)字程控交換技術(shù)，采用開放平臺(tái)上的模塊化設(shè)計(jì)思想，其軟硬件均采用模塊化結(jié)構(gòu)，幾用戶可以根據(jù)需要選擇不同的軟硬件模塊，構(gòu)成自己的應(yīng)用系統(tǒng)。機(jī)架采用國家標(biāo)準(zhǔn)尺寸的積木式結(jié)構(gòu)，根據(jù)不同容量的需求，進(jìn)行靈活配置，任意疊加。主要模塊有：主處理機(jī)模塊、時(shí)鐘模塊、普通用戶模塊(Z)，2M數(shù)字中繼模塊、調(diào)度臺(tái)2B+D)接口模塊、雙音多頻仁DTMF)模塊、會(huì)議模塊、環(huán)路中繼模塊、模擬電路模塊及各種數(shù)據(jù)接口模塊、無線適配口仁RI)等。除主處理機(jī)模塊、時(shí)鐘模塊、電源模塊外，其余模塊主要完成對(duì)外接口及對(duì)內(nèi)通信功能。各模塊均有自己的CPU單元，模塊間做到相互獨(dú)立，其中主處理機(jī)及時(shí)鐘模塊可1:I冗余配置。為完成調(diào)度通信、數(shù)據(jù)傳輸及不同組網(wǎng)要求，主處理機(jī)的數(shù)字交換網(wǎng)((D SN)的PCM母線分別直接和用戶電路、2B+D電路、2M數(shù)字中繼電路、信號(hào)收發(fā)電路等連接以實(shí)現(xiàn)話音、數(shù)據(jù)處理和處理機(jī)間通信。
（二）具有多種中繼方式便于組網(wǎng)
系統(tǒng)配備數(shù)字中繼模塊和環(huán)路中繼模塊，通過數(shù)字中繼與長途通信系統(tǒng)組網(wǎng).數(shù)字中繼上傳送的信令既可以是中國一號(hào)信令，也可以是七號(hào)信令。系統(tǒng)通過環(huán)路中繼與公用電話交換網(wǎng)連接，完成調(diào)度用戶與公用電話交換用戶之間的通信，通過環(huán)路中繼還可與其他調(diào)度系統(tǒng)相連接，完成通信功能。系統(tǒng)終端接口方式還有磁石用戶線接口、模擬用戶線接口、ISDN接口等。
（三）分級(jí)控制提高系統(tǒng)可用性
調(diào)度總機(jī)的控制方式采用主處理機(jī)和功能模塊處理機(jī)兩級(jí)方式控制，每塊功能電路板上的微處理器都具有智能處理功能，負(fù)責(zé)本模塊的一些基本操作并通過異步串行通信總線與主CPU通信。采用多處理機(jī)可以提高系統(tǒng)的處理能力，提高可靠性與可用性，改進(jìn)實(shí)時(shí)響應(yīng)速度和方便地進(jìn)行擴(kuò)容。
（四）信號(hào)方式靈活
使用的信令方式有用戶信令和局間信令兩種。用戶信令有模擬用戶信令和數(shù)字用戶信令，模擬用戶信令用于普通電話終端與交換機(jī)之間的協(xié)議;數(shù)字用戶信令在ISDN的用戶終端與網(wǎng)絡(luò)接口間使用的協(xié)議，通過ISDN的基本數(shù)率接口或基群數(shù)率接口的D通道進(jìn)行信令的雙向傳送，局間信令具有中國一號(hào)信令和七號(hào)
信令功能。
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第5期
中圖分類號(hào)：TU471.8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
一．引言
交通是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的先行官，國家也越來越重視道路的建設(shè)。伴隨著我國公路建設(shè)的飛速發(fā)展，也有越來越多的公路投入使用。但是調(diào)查顯示橋頭跳車的現(xiàn)象已經(jīng)十分的普遍，高速公路尤為突出。特別是軟土地基處顯得格外嚴(yán)重，已經(jīng)嚴(yán)重的影響到道路的行車舒適度，也存在安全隱患。這不僅僅增加了交通管理部門的道路維護(hù)成本，由于其頻繁的修理施工，還嚴(yán)重影響到了道路的正常運(yùn)營。在我國南方，軟土地基路很多，所以橋頭跳車更為嚴(yán)重。車輛行駛到橋頭時(shí)會(huì)有明顯的顛簸，由于其沖擊力大所以對(duì)橋的損壞十分嚴(yán)重，不僅如此對(duì)車輛本身的損壞也十分明顯，這就不僅僅直接縮減了公路的使用年限而且損害了公共效益。
二．橋頭跳車的危害性
橋頭行車受到很多因素的影響，其行車機(jī)理比較復(fù)雜。橋頭搭板的長度不同對(duì)道路及車輛的影響度會(huì)不同，還有車輛的類型，重量不同也會(huì)有不同的影響，當(dāng)然車速也是一個(gè)很重要的因素。如果發(fā)生橋頭跳車現(xiàn)象，車輛在通過橋頭時(shí)會(huì)發(fā)生跳動(dòng)以及沖擊．由于其沖擊力又可以形成對(duì)橋梁及道路的附加衙載，對(duì)路面以及橋頭搭板都有很大的損壞作用，與此同時(shí)對(duì)車輛的損壞也是很大的，嚴(yán)重影響大車輛的使用壽命。除此之外，橋頭跳車導(dǎo)致車輛突然發(fā)生顛簸，會(huì)影響駕駛員的正常駕駛，也會(huì)導(dǎo)致乘客身體及心理的不適，嚴(yán)重的甚至有可能造成交通事故。由此可見橋頭跳車的危害是十分大的，必須引起有關(guān)部門的高度重視，駕駛員也必須重視這一問題，在行駛至橋頭時(shí)要適當(dāng)減速。
三．橋頭跳車的原因分析
橋頭跳車不僅僅是一種安全隱患，而且還無形之中增加了有關(guān)交通管理部門的維修費(fèi)用。橋頭跳車不僅僅降低了行車的速度，而且還對(duì)橋梁的路面造成了巨大的沖擊荷載力，嚴(yán)重的可以造成橋面搭板的脫落。其形成原因是多方面的，影響因素也是多方面的，包括自然環(huán)境的因素，也包括人為的原因。比如路基下沉，路堤變形、橋臺(tái)的形式、搭板的長度等等都會(huì)對(duì)其有很大的影響。我們?cè)诖酥饕榻B以下幾種較為重要的影響因素。
1. 橋頭跳車的一個(gè)重要原因是由于其土質(zhì)不良而產(chǎn)生的路基下沉。通常來說低洼地帶的地下水位都比較高，而橋基往往位于這些低洼溝壑地帶，其土質(zhì)酥軟，橋基填料物質(zhì)量不高，當(dāng)這些填料物在受到較大壓力是極易被壓縮變形，導(dǎo)致路基的下沉。再加之橋頭路基填筑的高度一般都較高，會(huì)承受較大的壓力，在車輛及橋身的長久負(fù)荷下，極容易引起橋頭地基的下沉。就從施工的角度而言，由于橋頭一般處于河道或溝壑帶，其施工空間的限制比較大，大型機(jī)械無法使用，所以在這種條件下橋頭路基的壓制工作質(zhì)量會(huì)大打折扣，一般而言很難使橋頭地基的堅(jiān)實(shí)度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求，正是因?yàn)槿绱嗽跇蛄和ㄜ囈院?，?jīng)過長時(shí)間的輾壓，以及維護(hù)期的加長，很容易出現(xiàn)橋頭路基下沉，這樣就形成了橋頭跳車。
2．我們知道任何物體都具有其固有的壓縮徐變性質(zhì)，理所當(dāng)然路基填筑物也具有這種性質(zhì)。就是因?yàn)檫@個(gè)原因，即使橋頭路基已經(jīng)得到了很充分輾壓，其堅(jiān)實(shí)度也達(dá)到了應(yīng)有的標(biāo)準(zhǔn)。但是在橋梁通車以后，隨著時(shí)間的不斷推移，橋梁長時(shí)間的承受巨大的壓力，這種壓力最終也是通過橋梁傳遞到了橋頭路基，這時(shí)物體的固有壓縮徐變性質(zhì)就會(huì)顯現(xiàn)出來，路基因?yàn)槭艿介L時(shí)間的壓縮變形下沉，最后形成橋頭跳車。這也是形成橋頭跳車的不可忽視的重要原因。
3.在施工時(shí)橋涵和路堤的結(jié)合部位會(huì)不可避免的存在一定的縫隙，正是因?yàn)槿绱擞晁畷?huì)源源不斷的沿這這個(gè)縫隙向下滲透，下滲的雨水會(huì)對(duì)橋頭路基產(chǎn)生巨大的破壞作用，其主要的破壞作用表現(xiàn)在對(duì)路基填充物產(chǎn)生侵蝕和軟化作用，特別是那些輾壓不夠的部位侵蝕作用更明顯，長時(shí)間的侵蝕最后導(dǎo)致填方體的變形。再加之外部強(qiáng)大的車輛荷載沖擊力，就會(huì)極容易造成橋頭路基的下沉，形成橋頭跳車現(xiàn)象。
4.施工時(shí)其施工程序不對(duì)，施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，是形成橋頭跳車的最直接的原因，比如橋梁的臺(tái)背填筑速度過快，缺乏相應(yīng)的輾壓，其臺(tái)背下沉的速度也會(huì)比較快。再如橋頭臺(tái)前護(hù)坡墻砌筑不合格或是時(shí)間不及時(shí)，那么就極容易以引起整個(gè)土體滑移的問題出現(xiàn)，這樣的滑移就會(huì)直接危害橋梁的基礎(chǔ)。一般而言再給臺(tái)背進(jìn)行填土?xí)r，由于在這個(gè)階段一般施工時(shí)間都會(huì)比較緊，再加之施工空間受到嚴(yán)重的限制，自然其施工質(zhì)量很容易出現(xiàn)問題，這種問題出現(xiàn)后極易引起橋身變形，形成橋頭跳車。
5．軟土路基十分常見，再加之橋頭路基一般位于河道溝壑低洼帶，地下水位高，橋基承受能力有限，極容易出現(xiàn)軟土下沉，最終形成橋頭跳車。
四．防止橋頭跳車的有效措施
1.軟土地基處理方法
我們?cè)谑┕さ倪^程中經(jīng)常會(huì)碰到軟土地基，軟土地基由于其固有的軟弱性，使得其地基不夠堅(jiān)固，如果處理不恰當(dāng)那么地基的局部承載力不足，導(dǎo)致地基的沉降，引起橋頭跳車現(xiàn)象。再者軟土地基土壤含水量過高，正是由于局部地段含水量過大，極易造成地基軟彈，甚至出現(xiàn)翻漿等現(xiàn)象。所以為了防止橋頭地基下沉拉裂而造成橋頭跳車現(xiàn)象的出現(xiàn)，就需要采用有效的措施對(duì)軟地基進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?，使其變得足夠?jiān)固,通過提高軟地基的固結(jié)度和穩(wěn)定性，來減少橋頭跳車。在此我們需要根據(jù)施工地軟土的具體性質(zhì)及施工期限的要求采用不同的軟土地基處理方法，其主要方法有以下幾點(diǎn)：
（1）真空預(yù)壓結(jié)合塑料排水板處理軟土地基，這種方法主要適用于淤泥土質(zhì)，因?yàn)橛倌嗤临|(zhì)強(qiáng)度極低，淤泥的可壓縮性高，極易導(dǎo)致自己下沉，在這種地段采用真空預(yù)壓結(jié)合塑料排水板處理方法，使排水板低端穿過淤泥層，梅花形的布置，這樣施工后再通過沉降觀測(cè)，采取相應(yīng)的措施可以取得良好效果。
（2）堆載預(yù)壓處理軟土地基，這種方法主要適宜我國東南沿海分布比較廣泛的海相，湖相等深厚軟粘土層，這種土層壓縮性大，強(qiáng)度低，空隙大，滲透性大，采取這種方法可增加土層密實(shí)度，減低壓縮性，這種方法是工程上應(yīng)用比較廣泛的，效果明顯。
（3）水泥攪拌樁處理軟土地基，適用于處理粉土，黃土以及固結(jié)的淤泥這類土質(zhì)，這種方法主要是在冬季施工，低溫對(duì)處理效果具較大的影響。
（4）預(yù)應(yīng)力管樁處理軟土地基，采用這種方法，通過在樁頂澆灌妝帽等方法形成樁網(wǎng)結(jié)構(gòu)，使上部壓力比較均勻的傳到持力部位，可以有效的提高地基的承載力，控制沉降。
2.減輕橋坡堆土質(zhì)量，控制橋坡沉降。橋的質(zhì)量過大也是橋基沉降的一個(gè)重要原因，為此我們要盡可能的減輕橋坡的堆土質(zhì)量，以減輕橋的整體質(zhì)量，減少橋自身對(duì)橋基的壓力，其最主要的方法是使用輕質(zhì)土來堆填橋坡，可以有效減輕橋的質(zhì)量。
3.控制回填土施工質(zhì)量，減輕橋坡沉降，回填土的施工質(zhì)量對(duì)橋有直接的影響，其橋基回填土的施工質(zhì)量直接關(guān)系到橋基的沉降問題，我們?cè)谑┕r(shí)必須注意的是要合理的選擇回填土的材料以及配料，選擇合適的壓實(shí)機(jī)械，并且按照科學(xué)的施工方法施工，來提高壓實(shí)度，保證施工的高質(zhì)量。
五．結(jié)束語
軟土路段施工難度較大，再加之軟土自身的特性以經(jīng)決定了其不穩(wěn)定性的存在，所以在這種路段出現(xiàn)橋頭跳車的現(xiàn)象較多。我們要解決跳車這一問題，不僅僅要認(rèn)真分析對(duì)待施工地的自然環(huán)境，在理論上做好準(zhǔn)備工作，認(rèn)真對(duì)待，從設(shè)計(jì)著手，考慮周全之后定出完整的設(shè)計(jì)方案。與此同時(shí)施工的監(jiān)理單位以及施工單位要不斷的加強(qiáng)提高高質(zhì)量的意識(shí)，嚴(yán)格照?qǐng)D要求來施工，監(jiān)理要嚴(yán)格履行監(jiān)理工作的程序，努力控制好每道工序，保證每一道工序的質(zhì)量能夠過關(guān)，只有這樣才能從根本上解決橋頭跳車的問題，其各方責(zé)任重大且意義深遠(yuǎn)。
參考文獻(xiàn)：
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中圖分類號(hào)： TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
1工程概況
中建四局珠海公司路橋分公司承接的新建武漢至黃石城際鐵路葛店南站站線為高架橋車站，站線起止里程：DK23+750～DK25+750，全長2000m，其中站場(chǎng)路基392m， 6組道岔；站場(chǎng)高架橋長1608m，8組道岔。線路由雙線經(jīng)道岔連續(xù)梁轉(zhuǎn)換分為四線，再由兩聯(lián)并行的道岔連續(xù)梁轉(zhuǎn)化為6線，進(jìn)入車站為6股道。
葛店南站站場(chǎng)范圍內(nèi)設(shè)計(jì)為60kg/m-18號(hào)單開道岔14組，均為無砟道岔，并按無縫道岔設(shè)計(jì)。雙線一次建成，全線鋪設(shè)無縫鋼軌。根據(jù)設(shè)計(jì)要求葛店南站道岔區(qū)采用軌枕埋入式無砟軌道結(jié)構(gòu)。
圖1 道岔區(qū)平面布置示意圖
2 高速鐵路道岔施工的技術(shù)
2.1道岔施工總要求
該鐵路屬于客運(yùn)專線，道岔的鋪設(shè)施工技術(shù)要求嚴(yán)格，誤差控制在毫米之內(nèi)。為了適應(yīng)鐵路跨越式發(fā)展的新形勢(shì)，強(qiáng)化過程控制，本項(xiàng)目積極推廣新技術(shù)、新工藝、新材料，確保工程質(zhì)量。全部工程達(dá)到國家及鐵道部客運(yùn)專工程質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，工程一次驗(yàn)收合格率100%，開通驗(yàn)收速度滿足設(shè)計(jì)速度目標(biāo)值。
2.2道岔施工技術(shù)準(zhǔn)備
（1）長枕埋入式無碴軌道工序繁多，精度要求高。首先，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，詳細(xì)了解道岔施工工藝與主要技術(shù)措施，熟悉設(shè)計(jì)意圖與道岔技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，確保道岔鋪設(shè)精度滿足要求。
圖2 長枕埋入式道岔整體工藝流程圖
（2）每組道岔在廠內(nèi)組裝調(diào)試合格后，鋼軌、扣件、轉(zhuǎn)轍設(shè)備分組、分件包裝。道岔扣件拆解后，按編號(hào)、類型等分別裝箱運(yùn)輸。道岔配件為散件，道岔轍岔段、尖軌段整體運(yùn)輸。
（3）道岔吊裝。道岔所有零部件吊裝搬運(yùn)過程中，應(yīng)保證產(chǎn)品零部件表面的清潔，不得污染產(chǎn)品表面，卸車時(shí)的鋼絲繩上與軌枕接觸的地方套上橡膠皮（套）。道岔尖軌與基本軌組裝件、可動(dòng)心軌轍叉組裝件、配軌的裝卸，多吊點(diǎn)吊裝作業(yè)，岔軌上標(biāo)記好吊點(diǎn)。
（4）道岔進(jìn)場(chǎng)后對(duì)道岔進(jìn)行檢查驗(yàn)收。道岔存放后及時(shí)對(duì)其保護(hù)。道岔存放場(chǎng)地應(yīng)平整堅(jiān)實(shí)，存放平臺(tái)頂面水平高差不大于10mm，基本軌和尖軌組件、可動(dòng)心軌轍叉組件、鋼軌件的碼垛層數(shù)不得多于4層。
圖3 道岔吊卸
2.3高速鐵路道岔施工的技術(shù)
（1） CPIII樁的復(fù)測(cè)
道岔的位置要求嚴(yán)格，所以在道岔施工前測(cè)量人員對(duì)CPIII控制網(wǎng)進(jìn)行檢查復(fù)測(cè)。
（2）支撐層及轉(zhuǎn)轍機(jī)平臺(tái)檢查及交接
嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙關(guān)于支撐層的要求及標(biāo)準(zhǔn)對(duì)線下單位施工的底座混凝土及轉(zhuǎn)轍機(jī)平臺(tái)進(jìn)行檢查。主要檢查項(xiàng)目：檢查支撐層的外表、長度、寬度及伸縮（假）縫位置。轉(zhuǎn)轍機(jī)平臺(tái)的布置及尺寸，檢查其位置是否正確，有沒有尺寸不符或位置偏斜的情況。復(fù)測(cè)支撐層的標(biāo)高。支撐層設(shè)計(jì)有預(yù)埋鋼筋時(shí)，檢查底座預(yù)埋連接鋼筋是否按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行設(shè)置。
表2 底座支承層外形尺寸允許偏差
（3）道岔關(guān)鍵點(diǎn)測(cè)設(shè)
道岔控制基樁測(cè)設(shè)應(yīng)遵循以下步驟：
①以軌道控制網(wǎng)CPIII為基準(zhǔn)，利用全站儀測(cè)設(shè)道岔直股中線及外移控制基樁：岔前點(diǎn)、岔心點(diǎn)、岔尾點(diǎn)以及每5m一個(gè)的加密點(diǎn)；
②用電子水準(zhǔn)儀自由選取并測(cè)量道岔高程控制基樁；在底座（支承層）上標(biāo)記道岔控制基樁位置。
（4）道岔原位組裝
①墊板安裝。按照道岔設(shè)計(jì)圖進(jìn)行道岔的調(diào)高墊板及彈性基板安裝。
②將道岔配軌、岔尖、岔心吊至岔位，安裝道岔彈條扣件，進(jìn)行道岔組裝，期間還要對(duì)岔枕間距不合格的進(jìn)行最后一次排查整改。
③道岔尖軌心軌調(diào)整密貼后，需安裝足夠數(shù)量的勾鎖器，以便后面的精調(diào)。
④，需安裝一段工具軌（最少搭接5m），以便于后面的精調(diào)搭接測(cè)量以及順接。
⑤道岔軌縫處應(yīng)當(dāng)安裝無眼夾具、無眼夾板。
圖4 安裝夾板夾具
（5）道岔精確定位
按照測(cè)設(shè)的岔前岔尾點(diǎn)對(duì)整組道岔進(jìn)行精確定位，并按照測(cè)設(shè)的中線點(diǎn)對(duì)道岔軌排進(jìn)行撥正，保證基本線形、道岔全長。
（6）安裝道岔支撐系統(tǒng)（豎向精調(diào)螺桿）
根據(jù)先前布置的標(biāo)高控制基樁，用手搖式起道機(jī)同時(shí)將道岔軌排起至標(biāo)高位置（控制標(biāo)高低于設(shè)計(jì)標(biāo)高5mm左右），對(duì)每一根枕木的螺栓孔逐個(gè)安裝豎向支撐螺桿，之后拆除道岔組裝平臺(tái)。
圖5 道岔支撐系統(tǒng)
（7）道岔粗調(diào)
首先內(nèi)業(yè)完成道岔線形的計(jì)算并導(dǎo)入小車軟件。
由于道岔組裝過程中，偏差較大，應(yīng)在安裝橫向調(diào)節(jié)設(shè)備之前對(duì)道岔進(jìn)行粗調(diào)。利用精調(diào)小車測(cè)得道岔數(shù)據(jù)：道岔中線位置偏差、左右軌標(biāo)高偏差、軌距。還需要對(duì)道岔的頂鐵、尖心軌密貼進(jìn)行檢查，以便保證后續(xù)的精調(diào)作業(yè)中數(shù)據(jù)的真實(shí)性。
（8）安裝橫向調(diào)節(jié)系統(tǒng)
橫向調(diào)節(jié)地錨如下圖所示。在支撐層上、枕木兩端橫向?qū)R枕木下面鋼筋桁架的位置，利用取心機(jī)取孔（直徑5cm、深度視加工的地錨的長度而定，每三根枕木取孔兩側(cè)各一個(gè)），用早強(qiáng)砂漿將地錨植入孔內(nèi)，地錨螺栓的另一端與枕木的鋼筋桁架進(jìn)行平齊焊接。
圖6 橫向調(diào)節(jié)系統(tǒng)圖
通過調(diào)節(jié)與岔枕底部鋼筋焊接的螺桿完成對(duì)道岔中線位置的調(diào)整，同時(shí)可以穩(wěn)固道岔。
（9）綁扎上層鋼筋
按照設(shè)計(jì)的鋼筋布置圖綁扎上層鋼筋。上層縱向鋼筋與枕木下面的鋼筋桁架連接綁扎。鋼筋縱向鋼筋搭接點(diǎn)應(yīng)按設(shè)計(jì)安裝絕緣套管，鋼筋采用絕緣卡綁扎。
圖7 鋼筋綁扎及絕緣處理
（10）道岔精調(diào)
利用軌道幾何狀態(tài)測(cè)量?jī)x完成對(duì)整組道岔的精調(diào)。
按照操作規(guī)范完成全站儀設(shè)站和精調(diào)小車調(diào)試后，精調(diào)小車軟件施工模式界面上可以顯示出各項(xiàng)指標(biāo)（道岔中線位置偏差、左右軌標(biāo)高偏差、軌距、水平）的數(shù)據(jù)（如下圖）。利用調(diào)高螺桿完成左右軌高低和水平的調(diào)整，利用橫向調(diào)節(jié)地錨完成道岔方向的調(diào)整，對(duì)于軌距不良的位置也要進(jìn)行整改。
精調(diào)時(shí)方向、高程、水平、軌距等各項(xiàng)指標(biāo)以確保直股控制在±1mm誤差范圍內(nèi)，同時(shí)兼顧曲股。
圖8 精調(diào)軟件施工模式界面圖
（11）鋼筋綜合接地及接地端子設(shè)置、銷釘布置
按照?qǐng)D紙?jiān)O(shè)計(jì)完成綜合接地鋼筋和接地端子的布置。布置銷釘，先用電鉆在支撐層上打孔，銷釘用植筋膠植入。
圖9 接地端子圖
（12）模板安裝及固定，先用墨線在支撐層上打出道床板邊緣的位置，然后進(jìn)行模板安裝及加固。
圖10 模板加固圖
（13）道岔精調(diào)合格、報(bào)檢。
道岔最后一次精調(diào)數(shù)據(jù)合格后，應(yīng)對(duì)道岔各個(gè)檢查項(xiàng)進(jìn)行：鋼筋及接地、銷釘布置、模板安裝、支撐調(diào)節(jié)系統(tǒng)、道岔幾何線性等全面檢查。按客專長枕埋入式無砟高速道岔鋪設(shè)技術(shù)條件中的項(xiàng)逐項(xiàng)檢查，各項(xiàng)滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)方可進(jìn)行混凝土澆筑。最后一次精調(diào)結(jié)束24小時(shí)內(nèi)，必須進(jìn)行混凝土澆筑，否則需要重新精調(diào)。
（14）道岔幾何狀態(tài)檢測(cè)及后續(xù)精調(diào)
道岔道床板混凝土澆筑完成后利用精調(diào)小車采集道岔直曲股數(shù)據(jù)，觀察混凝土澆筑前后的數(shù)據(jù)變化。
（15）安裝道岔轉(zhuǎn)換設(shè)備及調(diào)試。
安裝道岔電務(wù)轉(zhuǎn)換設(shè)備。以垂直于道岔直股基本軌定位，在各牽引點(diǎn)分別安裝轉(zhuǎn)轍裝置和鎖閉裝置。以各牽引點(diǎn)動(dòng)程控制，調(diào)整連接桿件定位。各部螺栓應(yīng)緊固，開口銷應(yīng)齊全。各部絕緣安裝正確，不遺漏，不破損。 電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)通電后，檢測(cè)各牽引點(diǎn)動(dòng)程和牽引力，檢查轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)工作狀態(tài)，調(diào)試到位。
（16）道岔焊接及探傷
道岔采用鋁熱焊工藝進(jìn)行焊接，焊接順序遵照規(guī)定執(zhí)行。焊縫打磨后利用超聲波探傷。岔內(nèi)鋼軌焊接施工宜按先焊轉(zhuǎn)轍器及可動(dòng)心轍叉前后焊縫，再焊邊直邊彎，最后在中直中彎進(jìn)行焊接鎖定的順序進(jìn)行。
1）焊接前準(zhǔn)備工作
① 用預(yù)熱槍烘烤鋼軌焊縫兩側(cè)各30cm范圍，以防油污、油漆等。
② 用角磨機(jī)和電動(dòng)鋼絲刷清理待焊鋼軌接頭端面及距軌端200mm范圍，全斷面去除氧化物，待焊兩軌頭端面和軌底邊緣必須嚴(yán)格保證干燥清潔。
③嚴(yán)格檢查待焊軌端尺寸，確認(rèn)待焊軌頭無裂紋、低塌、補(bǔ)焊等缺陷。
④ 焊接區(qū)域?yàn)槎祟^間隙兩側(cè)各0.5米的范圍。
⑤ 正確地對(duì)正要進(jìn)行鋁熱焊接的鋼軌端頭：間隙（即垂直對(duì)正）、水平對(duì)正、縱向?qū)χ?、鋼軌的扭轉(zhuǎn)矯正。使用兩個(gè)對(duì)軌架對(duì)一個(gè)鋼軌焊頭進(jìn)行接頭校正，不準(zhǔn)用鐵錘撞擊鋼軌或強(qiáng)行對(duì)正及間隙調(diào)整。
⑥ 水平對(duì)正
⑦ 縱向?qū)χ?/p>
⑧ 鋼軌的扭轉(zhuǎn)矯正
用1米直尺測(cè)量，兩端鋼軌軌頭內(nèi)側(cè)表面和軌腰底部必須同時(shí)對(duì)直。
⑨ 復(fù)查一遍整個(gè)對(duì)正情況，若無問題在待焊接頭兩側(cè)適當(dāng)?shù)能壵砩?，用手且無需用力放上楔鐵。墊上楔鐵后，禁止任何人、物觸碰對(duì)正后鋼軌，以保證焊后質(zhì)量。
2）裝卡砂型
① 和封箱泥。
② 拆焊接材料的包裝，并記錄焊劑的的生產(chǎn)批號(hào)及編號(hào)；檢查砂型，焊劑等。
③ 安裝砂型，要求砂型的中線與焊縫中線對(duì)正，并用夾具夾好，再次檢查砂型底部對(duì)中。
④ 用拌好的封箱泥封堵砂型及夾具，按要求封堵嚴(yán)實(shí)，但必須防止封箱泥掉進(jìn)焊縫里形成夾沙。
⑤ 再次確認(rèn)封堵情況，以防鐵水泄露。
3）預(yù)熱
① 將預(yù)熱槍架于支架上，調(diào)整噴嘴對(duì)準(zhǔn)砂模中心且鎖死支架。
② 從支架上取走預(yù)熱槍，點(diǎn)燃噴火嘴。
③ 調(diào)整液化氣（0.08～0.01Mpa）和氧氣（0.25～0.30Mpa），控制氧氣流量，以得到中性火焰，使燃燒器端頭的焰尖達(dá)到 15～30mm，且呈藍(lán)色。
④ 調(diào)整好火焰以后開始計(jì)時(shí)，預(yù)熱時(shí)間如下表，砂芯放于砂模邊緣上進(jìn)行加熱2分鐘，靠近火焰但不在火焰中。
鋼軌類型 60kg/m
氧氣流量（升/小時(shí)） 4200
預(yù)熱時(shí)間（分鐘） 5
⑤ 不間斷地注視整個(gè)預(yù)熱過程，注意觀察使預(yù)熱器燃燒嘴出口與軌縫平行，同時(shí)不要使燃燒嘴與鋼軌接觸；還要注意從砂型兩邊的冒口反上來的火焰是否通暢，是否一樣。
4）點(diǎn)火及澆注
① 預(yù)熱進(jìn)行至最后10秒時(shí)，開始倒計(jì)時(shí)，當(dāng)數(shù)至3秒時(shí)立即移開預(yù)熱槍，迅速放入軌頂砂芯，點(diǎn)燃高溫火柴，迅速插入焊劑且將坩堝轉(zhuǎn)至砂型中央，蓋上坩堝蓋。
② 焊劑反應(yīng)17～30秒左右鐵水會(huì)自動(dòng)注入焊縫中，反應(yīng)的鋼渣廢物會(huì)自動(dòng)流入廢渣斗。
③ 若確認(rèn)焊劑未被點(diǎn)燃，10秒內(nèi)可重新點(diǎn)燃，超過10秒應(yīng)拆除砂模待鋼軌冷卻后重新裝卡砂型預(yù)熱。
④ 特別注意焊藥“凍結(jié)”，焊藥“凍結(jié)”指在焊藥點(diǎn)著后，一分鐘內(nèi)沒有熔化的鋼水澆注下來。焊藥發(fā)生“凍結(jié)”，操作人員應(yīng)立即遠(yuǎn)離坩堝，并離開焊接現(xiàn)場(chǎng)，等坩堝內(nèi)焊藥反應(yīng)完全之后再回來，此焊頭必須報(bào)廢！
5）拆模及推瘤
①澆注完畢大約5分鐘可以拆開夾具，去掉底板及兩半塊模具。
②清理干凈砂模兩側(cè)的防漏泥。
③放上推凸機(jī)，6分半鐘后迅速推瘤。
④推凸后殘余部分不大于2mm，也不得小于0.8 mm。
⑤將砂模等廢棄物全部清除入防火坑，以保證道床的清潔。當(dāng)焊縫金屬冷卻后，除掉整個(gè)冒口柱，也可采用熱切辦法除去冒口和澆口。
6）熱打磨
①穿戴好安全保護(hù)用品。
②打磨焊頭表面，焊頭處的焊料凸過鋼軌表面的高度最多不能超過0.8mm。
③打磨焊頭使其輪廓半徑和原狀鋼軌相同。
④打磨焊頭的內(nèi)側(cè)及外側(cè)使其與兩側(cè)的鋼軌面平齊。
⑤打磨時(shí)須與鋼軌保持一定距離。
⑥在澆注結(jié)束15分鐘后，去掉對(duì)正架或其它對(duì)正設(shè)施，以便讓焊頭冷卻至水平。
⑦若使用了起軌器將軌端降低，則在澆注結(jié)束30分鐘后撤除。
7）冷打磨
①對(duì)鋼軌表面進(jìn)行冷打磨使其整體平齊。
②千萬不得在某一處過度打磨，避免損傷鋼軌。
③打磨焊頭下必須放置廢渣接盤，以免污染道床。
④千萬不要打磨得過快、過猛，否則會(huì)造成鋼軌淬火或發(fā)藍(lán)。
⑤不允許橫向打磨，母材打磨深度不超過0.5mm。
⑥焊縫兩側(cè)100mm范圍內(nèi)不得有明顯的奪痕、壓痕、碰痕、劃傷缺陷，焊頭不得有電擊傷。
⑦打磨標(biāo)準(zhǔn)：軌頭：0～0.30mm/m；內(nèi)側(cè)工作面：0～0.30mm/m；軌底：0～0.50 mm。
8）探傷
注意：必須盡可能保證一次焊接成功率，若有焊接缺陷需要切除時(shí)，確保軌縫在焊接的規(guī)定以內(nèi)（即26±2mm）。
9）收尾工作
①檢查焊好的接頭，做好原始記錄并在焊頭附近軌腰上寫焊接編號(hào)。
②清理道床表面雜物。
③將軌道恢復(fù)到正常狀態(tài)并進(jìn)一步清理焊接現(xiàn)場(chǎng)。
10）道岔焊接后復(fù)位、復(fù)測(cè)
焊接施工結(jié)束，再次檢測(cè)道岔幾何形位，復(fù)測(cè)線路標(biāo)高、方向，對(duì)因鋼軌焊接作業(yè)產(chǎn)生的偏移及時(shí)調(diào)整復(fù)位，再進(jìn)行道岔精細(xì)調(diào)整。
5 總結(jié)語
通過對(duì)高速鐵路道岔整個(gè)施工過程中的監(jiān)管、控制，使本橋道岔施工技術(shù)完全達(dá)到了設(shè)計(jì)和規(guī)范的要求，確保了施工質(zhì)量。目前高速鐵路道岔在客運(yùn)專線鐵路使用較大，隨著客運(yùn)專線的快速發(fā)展，將會(huì)有更多相似的客運(yùn)專線道岔鋪設(shè)施工，因此通過對(duì)武黃城際鐵路二標(biāo)段葛店南站道岔箱梁的施工技術(shù)總結(jié)，也為同類道岔施工提供借鑒意義。
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