【康沃真空網(wǎng)】日前，隨著最后一組模組支撐凸臺澆筑完成，中鐵六局承建的國內(nèi)首條完全自主知識產(chǎn)權(quán)的磁浮試驗線高速飛車大同（陽高）試驗線一期主體工程全部完工，為后續(xù)相關(guān)技術(shù)研發(fā)開展奠定了堅實基礎(chǔ)。
▲ 大同飛車試驗線
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)濟可控的特點。在科技賦能之下，高速飛車實現(xiàn)了從“浮起來”到“動起來”。在真正“跑起來”之前，需要在試驗線上通過開展全線路綜合演示試驗、完成全尺寸系統(tǒng)耦合集成驗證等實現(xiàn)“達速測驗”，確保高速飛車安全上路、高速行駛、平穩(wěn)運行。
高速飛車大同（陽高）試驗線工程即超高速低真空管道磁浮交通系統(tǒng)全尺寸試驗線一期工程，線路全長2公里，起點位于陽高南站西側(cè)500米處，工程涵蓋橋梁工程、試驗基地中心和車庫、電力設(shè)施、真空設(shè)施、大型臨時工程、真空管線設(shè)備的采購、安裝等。
國內(nèi)首個真空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平臺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)首個建成的真空管梁試驗平臺。該平臺主體結(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，工作時管梁內(nèi)部必須達到長時間真空狀態(tài)。要達到如此高的精度以及高標準的運行環(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管梁在吊裝運輸過程中不變形。
建設(shè)過程中，工作室團隊完善了低溫狀態(tài)下梁體混凝土澆筑、養(yǎng)護、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、運輸、安裝以及一級焊縫焊接、真空氦氣檢漏等一個個技術(shù)難題。
最終歷時170天，項目順利竣工。項目部通過該試驗平臺積攢了大量數(shù)據(jù)和經(jīng)驗，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）試驗線工程打下了堅實基礎(chǔ)。
“制、架、測”新突破
2021年9月，中鐵六局大同高速飛車項目部正式進場，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)，在試驗運行時需為低真空狀態(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，對不同齡期的試塊進行反復(fù)試驗，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)性能的變化進行對比，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個預(yù)埋套筒同時達到高精度要求，即橫向±1毫米、縱向±2毫米、豎向±2毫米。項目部全力念好“精字訣”，和廠家聯(lián)合研發(fā)了國內(nèi)首臺數(shù)控多方向模組預(yù)制板精調(diào)智能裝置，以及國內(nèi)首臺預(yù)制板運輸與混凝土灌注功能澆筑臺車，并在過程中逐步升級：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)域為沖擊平原，地下水位高、地質(zhì)條件差、梁體噸位大，對履帶吊作業(yè)區(qū)域地基處理提出了嚴格要求。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，聘請外部專家評審論證，設(shè)計了專用架梁吊具，并申請了國家實用新型專利；在對地基進行逐層換填壓實的基礎(chǔ)上，在頂面鋪設(shè)箱型鋼板，預(yù)壓試吊合格后，采用一臺800噸履帶吊和一臺700噸履帶吊配合架梁，為試驗線架梁節(jié)約了近1個月工期。
由于試驗線對于真空環(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，高速飛車要實現(xiàn)時速1000公里以上的“近地飛行”，就對軌道的平順性提出了極高要求——混凝土平整度高達0.3毫米，對模組預(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平臺
“精益求精，方能行穩(wěn)致遠！”項目部全員堅定信念、全力攻關(guān)，將一個個科技含量高、操作復(fù)雜的任務(wù)變成了現(xiàn)實：由于本項目的基樁控制網(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，使其達到全線預(yù)制板套筒最高精度1毫米的要求，項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，專門負責(zé)科研攻關(guān)技術(shù)難題。采用增加國家控制點CPO（一級控制網(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，點位精度最小可以控制到0.3毫米，各項指標均高于《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，并已通過部級工法認定。
目前，高速飛車大同（陽高）試驗線工程已完成一期全部主體施工任務(wù)。建成后的試驗線，將為實現(xiàn)超高速低真空管道磁浮交通系統(tǒng)全尺寸懸浮推進演示驗證打下堅實基礎(chǔ)。在不遠的未來，高速飛車將與高鐵、飛機共同組成全國立體交通干線網(wǎng)，對優(yōu)化我國資源配置、改善地區(qū)經(jīng)濟不平衡、形成“超級城市群”都具有重要意義，將為經(jīng)濟社會發(fā)展提供新動能。
