【康沃真空網(wǎng)】日前，隨著最后一組模組支撐凸臺(tái)澆筑完成，中鐵六局承建的國內(nèi)首條完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的磁浮試驗(yàn)線高速飛車大同（陽高）試驗(yàn)線一期主體工程全部完工，為后續(xù)相關(guān)技術(shù)研發(fā)開展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
▲ 大同飛車試驗(yàn)線
高速飛車，全稱是“低真空管道磁懸浮高速飛車”，能夠?qū)崿F(xiàn)時(shí)速1000公里以上的“近地飛行”，具有更快速、便捷、舒適、安全和經(jīng)濟(jì)可控的特點(diǎn)。在科技賦能之下，高速飛車實(shí)現(xiàn)了從“浮起來”到“動(dòng)起來”。在真正“跑起來”之前，需要在試驗(yàn)線上通過開展全線路綜合演示試驗(yàn)、完成全尺寸系統(tǒng)耦合集成驗(yàn)證等實(shí)現(xiàn)“達(dá)速測驗(yàn)”，確保高速飛車安全上路、高速行駛、平穩(wěn)運(yùn)行。
高速飛車大同（陽高）試驗(yàn)線工程即超高速低真空管道磁浮交通系統(tǒng)全尺寸試驗(yàn)線一期工程，線路全長2公里，起點(diǎn)位于陽高南站西側(cè)500米處，工程涵蓋橋梁工程、試驗(yàn)基地中心和車庫、電力設(shè)施、真空設(shè)施、大型臨時(shí)工程、真空管線設(shè)備的采購、安裝等。
國內(nèi)首個(gè)真空nu管梁
2021年5月6日，由中鐵六局及相關(guān)單位聯(lián)合打造的超高速低真空磁懸浮高速飛車試驗(yàn)平臺(tái)在中鐵六局豐橋公司裝配式產(chǎn)業(yè)基地竣工落成。這是國內(nèi)首個(gè)建成的真空管梁試驗(yàn)平臺(tái)。該平臺(tái)主體結(jié)構(gòu)為外形酷似字母“n”與“u”的nu管梁：上部為“n”形半圓鋼管蓋結(jié)構(gòu)，下部為“u”形的“鋼結(jié)構(gòu)+預(yù)應(yīng)力混凝土”疊合結(jié)構(gòu)組合而成。
▲ 大同飛車試驗(yàn)線
由于nu管梁直徑近6米，長21米，整體幾何尺寸誤差必須小于2毫米。不止如此，工作時(shí)管梁內(nèi)部必須達(dá)到長時(shí)間真空狀態(tài)。要達(dá)到如此高的精度以及高標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)行環(huán)境，安裝難度可想而知。
施工中，中鐵六局在可參考資料極少的情況下，自主研究控制大截面鋼結(jié)構(gòu)的制作加工尺寸、安裝精度等，保證了梁體的結(jié)構(gòu)精度和力學(xué)性能；采用骨架可調(diào)支撐大直徑厚板圓管拼接保圓方法，保證了大直徑鋼管的圓度和精度，確保nu管梁在吊裝運(yùn)輸過程中不變形。
建設(shè)過程中，工作室團(tuán)隊(duì)完善了低溫狀態(tài)下梁體混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)、張拉、壓漿等施工方案，形成了成熟的nu梁制作施工工藝，并在此基礎(chǔ)上攻克了高大鋼構(gòu)件的吊裝、運(yùn)輸、安裝以及一級(jí)焊縫焊接、真空氦氣檢漏等一個(gè)個(gè)技術(shù)難題。
最終歷時(shí)170天，項(xiàng)目順利竣工。項(xiàng)目部通過該試驗(yàn)平臺(tái)積攢了大量數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)，掌握了nu梁結(jié)構(gòu)形式施工技術(shù)，為后續(xù)承建高速飛車大同（陽高）試驗(yàn)線工程打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
“制、架、測”新突破
2021年9月，中鐵六局大同高速飛車項(xiàng)目部正式進(jìn)場，主要承擔(dān)1.55公里正線高架管線、大臨設(shè)施、電纜管溝、軌旁開關(guān)站基座等配套設(shè)施的設(shè)計(jì)與施工，以及根據(jù)總承包合同確定的技術(shù)要求，完成真空管線設(shè)備的采購、安裝等任務(wù)。
作為試驗(yàn)線主體結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部分——管線下部的“u”形結(jié)構(gòu)，即“鋼結(jié)構(gòu)+預(yù)應(yīng)力混凝土”的疊合結(jié)構(gòu)，在試驗(yàn)運(yùn)行時(shí)需為低真空狀態(tài)。為了掌握構(gòu)成“u”形結(jié)構(gòu)的混凝土長期在低真空環(huán)境下工作時(shí)的力學(xué)性能變化。創(chuàng)新工作室通過在鋼管梁部內(nèi)建立真空環(huán)境，對(duì)不同齡期的試塊進(jìn)行反復(fù)試驗(yàn)，總結(jié)出了混凝土在低真空條件下的力學(xué)性能變化規(guī)律，并與常壓下混凝土力學(xué)性能的變化進(jìn)行對(duì)比，逐步掌握了混凝土在低真空環(huán)境下的力學(xué)性能變化規(guī)律，為高速飛車大同（陽高）試驗(yàn)線工程后續(xù)施工提供了科學(xué)依據(jù)。
▲ 履帶吊架梁施工
在混凝土施工中的另一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)就是橋面系施工。管梁內(nèi)兩側(cè)用于安裝模組的預(yù)制板，安裝精度需確保48個(gè)預(yù)埋套筒同時(shí)達(dá)到高精度要求，即橫向±1毫米、縱向±2毫米、豎向±2毫米。項(xiàng)目部全力念好“精字訣”，和廠家聯(lián)合研發(fā)了國內(nèi)首臺(tái)數(shù)控多方向模組預(yù)制板精調(diào)智能裝置，以及國內(nèi)首臺(tái)預(yù)制板運(yùn)輸與混凝土灌注功能澆筑臺(tái)車，并在過程中逐步升級(jí)：從最初的單月掛板60塊，到今年單月最多掛板114塊，極大地提高了施工質(zhì)效。
nu管梁形式新穎獨(dú)特，首孔nu管梁長30米，重700噸，樁基深31-43米。不僅如此，作業(yè)區(qū)域?yàn)闆_擊平原，地下水位高、地質(zhì)條件差、梁體噸位大，對(duì)履帶吊作業(yè)區(qū)域地基處理提出了嚴(yán)格要求。因此如何確保管梁在架梁施工中保持整體穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)不受影響就成了擺在項(xiàng)目部面前的一大課題。
中鐵六局參建人員反復(fù)研究施工方案，聘請(qǐng)外部專家評(píng)審論證，設(shè)計(jì)了專用架梁吊具，并申請(qǐng)了國家實(shí)用新型專利；在對(duì)地基進(jìn)行逐層換填壓實(shí)的基礎(chǔ)上，在頂面鋪設(shè)箱型鋼板，預(yù)壓試吊合格后，采用一臺(tái)800噸履帶吊和一臺(tái)700噸履帶吊配合架梁，為試驗(yàn)線架梁節(jié)約了近1個(gè)月工期。
由于試驗(yàn)線對(duì)于真空環(huán)境的要求較高，因此焊接施工質(zhì)量起到了決定性作用：項(xiàng)目部創(chuàng)新采用了焊縫探傷，并結(jié)合吸槍法與真空法氦質(zhì)譜檢漏，有效提升了焊接質(zhì)量，使梁體焊接質(zhì)量一次檢驗(yàn)合格率從最開始的85％提升到99％。
科技賦能助力“近地飛行”
作為國內(nèi)首條高速低真空管道磁懸浮交通系統(tǒng)線路，高速飛車要實(shí)現(xiàn)時(shí)速1000公里以上的“近地飛行”，就對(duì)軌道的平順性提出了極高要求——混凝土平整度高達(dá)0.3毫米，對(duì)模組預(yù)制板定位控制精度最高為1毫米。
▲ 超高速低真空磁浮高速飛車試驗(yàn)平臺(tái)
“精益求精，方能行穩(wěn)致遠(yuǎn)！”項(xiàng)目部全員堅(jiān)定信念、全力攻關(guān)，將一個(gè)個(gè)科技含量高、操作復(fù)雜的任務(wù)變成了現(xiàn)實(shí)：由于本項(xiàng)目的基樁控制網(wǎng)使用的是新型布網(wǎng)方式，沿線路布設(shè)三維控制網(wǎng)。為了提高全站儀的測設(shè)精度，使其達(dá)到全線預(yù)制板套筒最高精度1毫米的要求，項(xiàng)目部在豐橋公司技術(shù)專家的支持下，成立了囊括橋梁、測量、真空、電力等方面的創(chuàng)新工作室，專門負(fù)責(zé)科研攻關(guān)技術(shù)難題。采用增加國家控制點(diǎn)CPO（一級(jí)控制網(wǎng)）數(shù)量，提高起算控制網(wǎng)精度；采用邊聯(lián)結(jié)方式構(gòu)網(wǎng)，形成由大地四邊形組成的帶狀控制網(wǎng)，把整個(gè)施工區(qū)域納入控制范圍。
此次在基樁控制網(wǎng)中采用了新型布網(wǎng)方式，改變了控制網(wǎng)距離，在國內(nèi)屬首次應(yīng)用，點(diǎn)位精度最小可以控制到0.3毫米，各項(xiàng)指標(biāo)均高于《高速鐵路工程測量規(guī)范》精度要求，測量成果符合規(guī)范要求，應(yīng)用效果良好，并已通過部級(jí)工法認(rèn)定。
目前，高速飛車大同（陽高）試驗(yàn)線工程已完成一期全部主體施工任務(wù)。建成后的試驗(yàn)線，將為實(shí)現(xiàn)超高速低真空管道磁浮交通系統(tǒng)全尺寸懸浮推進(jìn)演示驗(yàn)證打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在不遠(yuǎn)的未來，高速飛車將與高鐵、飛機(jī)共同組成全國立體交通干線網(wǎng)，對(duì)優(yōu)化我國資源配置、改善地區(qū)經(jīng)濟(jì)不平衡、形成“超級(jí)城市群”都具有重要意義，將為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供新動(dòng)能。
