中铁上海局集团【人民铁道报】像搭积木一样建高铁

本报记者 唐克军 本报通讯员 方 煜 高 祥

“小暑大暑，上蒸下煮”。7月7日，时值24节气是塔式起重机的“小暑”，铁路建设者凭借一项具有里程碑意义是塔式起重机的技术革新，在中国铁路建设史上写下崭新是塔式起重机的一页。

当天下午，在河北廊坊的铁路施工现场，随着中国中铁上海工程局集团京雄城际铁路五标项目部现场指挥人员一声令下，重达900吨的箱梁缓缓落位，中国高铁首段装配式一体化桥梁主体工程在京雄城际铁路率先完成。

之所以被称为“装配式一体化桥梁主体工程”，是因为桥梁桩基础、桥墩、箱梁乃至桥面系都是在工厂内预先加工制作，再运到现场拼装而成，其过程就像搭积木。

“这是中国高铁桥梁建设技术体系的一个重大突破，也是很有代表意义的重大创新。”目睹“新生儿”呱呱坠地，中国国家铁路集团有限公司工管中心三部部长、京雄城际铁路指挥长杨斌自豪地说，这项技术在我国高铁系统首次应用，在世界上也居于领先水平，以此为开端，中国高铁桥梁建设将走向更加绿色、智能、高效的新时代。

在中国铁路建设史上，像京雄城际铁路这样的项目，很难找到第二个。

从工程示意图上看，这是一条不太起眼的铁路：全长不到100公里，位于地势平坦的华北平原，没有复杂的地质环境，也很少穿越繁华的城市街区，在全国在建的众多铁路项目中显得平淡无奇。

换一个视角再看，这又是一条非同寻常的铁路：它是雄安新区首个开工建设的重大交通设施工程，是雄安新区连接北京和北京新机场的快速通道，是承载千年大计运输任务、支撑引领国家战略的重要干线，无论是政治影响力还是社会关注度，都难有哪项工程与其比肩。

面对这个看似普通却意义非凡的铁路项目，是使用常规设计手段和既有技术标准，轻车熟路建成一条和其他项目别无二致的普通高铁，还是以开创性、突破性思维和新的更高标准打造一条示范引领性的时代工程？新时代的铁路人果断选择了后者。

“从中央宣布成立雄安新区那天起，这项工程就受到中国铁路总公司党组领导的高度重视。”自京雄城际铁路项目启动之初就奉命前往雄安指挥部担任指挥长的杨斌说，站在服务国家战略和千年大计的高度，中国铁路总公司明确提出，把京雄城际铁路打造成为新时代中国高铁建设的标杆和典范。

在这个背景下，“高铁桥梁装配式一体化施工”理念在京雄城际铁路应运而生。为实现打造新时代中国高铁建设标杆和典范的目标，中国铁路总公司确立了《智能京雄关键技术研究》8项科研课题，其中的一项关键课题，就是高铁桥梁装配式一体化关键技术研究。

经过参建各方研究论证和和综合比选，中国国家铁路集团有限公司决定在京雄城际铁路5标段的固安段长达988米的高铁桥梁上开展桥梁装配式一体化试点应用。装配式桥梁主要分为四个部分：预制预应力管桩、预制拼装桥墩、预制时速350公里箱梁、预制桥面防护墙和电缆槽。

由此，在这个一公里的“试验田”上，一场高铁建设领域的“技术革命”悄然展开。承担5标段施工任务的中铁上海工程局集团建设者，踏上了高铁桥梁装配式一体化关键技术的探索之路。

一台大吊车将墩帽稳稳吊起，4名工人在左右两边用绳子牵引墩帽缓缓落向墩柱，两名技术人员手持仪器监控对位精度，调整墩帽位置。从墩帽起吊到拼装完成，全程只用了十几分钟，现场没有密密麻麻的脚手架，没有人头攒动的大干场景，也没有震耳欲聋的轰鸣声和四处弥漫的灰尘。

这是京雄城际铁路装配式桥墩的现场施工场景。若非亲眼所见，记者很难相信，名字听起来“高大上”的装配式一体化施工工艺，现场操作看上去竟如此简单。

“装配式工艺就是后方‘造积木’，前方‘搭积木’，提前把高铁桥梁工程的管桩、墩身、墩帽等‘零件’进行标准化设计，分段工厂标准化制造，在施工现场将它们组装起来就行了。”中铁上海工程局集团京雄城际铁路五标项目部总工程师侯宇飞说，“这项技术完全颠覆了传统的建桥方式，技术优势十分明显。”

侯宇飞说，从2018年4月科研项目启动至今，随着京雄城际铁路装配式一体化工程基本完工，高铁桥梁装配式一体化关键技术的优势逐渐显现，并得到参建各方的高度认可。

——绿色。按照传统工艺，管桩、桥墩等构件需使用混凝土和钢筋在现场浇筑，施工过程中产生的泥浆、噪声、扬尘容易对周边环境和居民生活带来影响。使用装配式工艺后，主要构件都是在工厂加工制作再运在现场拼装，现场不需要进行混凝土现浇施工，对环境的影响微乎其微。

——高效。装配式工艺能够多作业面平行施工，桩基、承台、墩身、墩帽同步制造，工期优势非常明显。统计显示，使用装配式工艺，从运输到安装，再加上混凝土等强时间，累计18个小时就能拼装一个桥墩，比以往大约节省5天时间，工效明显提升。

——优质。装配式工艺全面使用智能化、信息化和机械化手段进行各个构件的加工，标准化工艺、流水化作业和严格的检验程序，确保了每个构件的产品质量都稳定可控，精度和质量显著高于野外现浇产品。

——安全。传统施工中需要大量搭设脚手架、立模板和高空作业，尤其是在跨越既有线和公路、河道时，施工隐患多，安全风险大。装配式工艺避免了大量的脚手架、模板和高空作业，施工隐患和安全风险几乎为零。

——人文。传统的现浇法需要大量人工进行野外和露天作业，施工人员夏天顶着烈日，冬天冒着寒风，风吹日晒，十分辛苦。使用装配式工艺，工人大都在工厂内作业，现场作业量大幅减少，施工条件显著改善，劳动强度显著降低。

“装配式技术将施工人员从艰苦繁重的体力劳动中解放出来，实现了混凝土工程的智能化、工厂化、精细化。”侯宇飞深有体会地说，“工程的安全、质量、工效都得到明显提升，但是施工过程反而变得简单轻松，这在以前是想都不敢想的事情。”

7月7日，固安大桥架梁现场，看到最后一榀箱梁稳稳落在桥墩上，侯宇飞心中的石头终于落了地。

樱桃好吃树难栽。装配式一体化技术优点众多，但是研发应用过程却费尽周折。侯宇飞告诉记者，从吊装重达70吨的墩柱，到吊装重达104吨的墩帽，到80个钢筋套筒精确安装，再到重达900吨的预制箱梁精准落位，看似搭积木式的桥梁施工流程，却倾注了参建人员的无数心血。

“一路走来非常坎坷，比其他项目多付出了几倍、几十倍的努力。”侯宇飞的内心滋味，中国铁路设计集团有限公司京雄城际铁路装配式桥墩设计负责人张帅也感同身受。他说，高铁桥梁装配式一体化建造技术属于一项全新技术，国内外可以借鉴的经验为零，由于是第一次吃螃蟹，又是在备受关注的京雄城际铁路实施，大家每一步都是如履薄冰，“刚开始只知道前面的路很长，但是不知道该怎么走，一路走来，走了些弯路，也闯过了不少难关”

万事开头难，在装配式一体化桥梁施工起步阶段——桥梁预制预应力管桩施工时，大家就被难住了。

中铁上海工程局京雄城际铁路五标项目部现场施工技术负责人和辉回忆起管桩施工过程深有感慨地介绍，相较于传统的钻孔灌注桩施工，预制预应力管桩是先将桩基在工厂预制，再运到现场打入地面，施工过程犹如“钉钉子”。而在实际操作中，由于“钉子”和华北平原的砂土地质“水土不服”，钉子越往下打土层变得越硬。开头几个月，他们绞尽脑汁寻找办法，“钉子”始终钉不下去。

“刚开始时，这个试验是很痛苦，光开现场会解决现场存在的问题就开了好几次。”京雄城际铁路雄安指挥部副指挥长李政说，为了寻找解决办法，他们邀请大量专家到现场分析原因，优化管桩桩尖结构，深入研究施工工艺，直到创新地使用锤击法辅助引孔工艺，问题才得以解决。

而与装配式桥墩施工相比，管柱施工遭遇的挫折只是“小菜一碟”。为了找到合理的设计、施工方案，侯宇飞和同事以及中国铁路设计集团的技术人员几乎走遍了国内外所有应用装配式工艺的市政和房建工地。但由于市政、房建工程的体量、精度和对平顺度的要求都低于高铁，经多方跋涉取来的“真经”却很难复制、应用。

图纸被否定后再画，方案被推翻后就重来……，中国铁路设计集团的技术团队召开了十多次方案论证会和研讨会，经过技术方案的多轮比选和优化，形如“凯旋门”的框架墩方案被最终敲定，设计者采用“先分后合”的方法将桥墩施工化繁为简，桥梁专业负责人吴长发为此感慨道，“这可谓是一座‘挖空了心思’的桥墩”；为将图纸完美变为现实，中铁上海工程局科研团队反复研究施工技术方案、产品模板构造、钢筋定位工装和预制安装方式等，邀请国内知名厂家探讨，最终形成整套施工工法和定位工装。而当方案摆在桥梁界的老专家面前时，一开始得到却是否定的答案。

2019年4月，经过多次研究论证和反复试验验证，新的方案确定下来，第一组装配式桥墩预制完成。首次拼装从下午一点半一直持续到晚上8点，中铁上海工程集团总工程师黄新临场督战，侯宇飞则亲自上阵。他拿着尺子爬上爬下反复测量，眼睛死死盯着墩柱之间的缝隙，心里一直担心：如果不能精准对位，大半年心血又白费了。

首个桥墩拼装完成那天晚上，侯宇飞一觉睡到大天亮。此前，由于担心失败，他焦虑得大半年睡不好觉。压力太大时，他曾去向杨斌“求饶”：“这个创新咱们能不能不搞了？”

艰难困苦，玉汝于成。如今，看到产品从图纸走向现实，管桩、桥墩、箱梁和桥面系都按照设计要求一一完工，侯宇飞和技术团队百感交集。“从去年开始试验到今年产品实际预制，大部分队员几乎没有休假，做到坚守岗位365天”，侯宇飞调侃地说，“因为家里事情，春节期间休息了3天，算是我们团队休假最长的人了”。

提起家人，侯宇飞满脸内疚。去年寒假，妻子带儿子来工地反探亲。儿子看着工地上的大型机械兴奋地喊：“爸爸，我将来也要像你一样，当一名了不起的高铁工程师。”

“我的第一反应是，‘儿子你长大了可千万别干这个呀！’”。忆起自己当时脱口而出的回答，侯宇飞腼腆地笑了。

在施工和科研方面收获累累果实的同时，京雄城际铁路参建各方的党建工作也是可圈可点、有声有色。

京雄城际铁路开工建设伊始，指挥部明确提出了以高质量的党建引领工程项目高质量建设的党建工作总体思路，要求各参建单位切实发挥党组织领导作用，党支部战斗堡垒作用和党员先锋模范作用，把党的政治领导力、思想引领力、群众组织力、社会号召力转化为引领和带动工程建设高质量发展的核心竞争力。

中铁上海工程局集团公司京雄城际铁路五标项目部党工委积极践行指挥部党建总体思路，按照集团公司党委要求，围绕中央全面从严治党部署、五大发展理念要求和集团公司“四项制度”安排，全力打造政治引领示范工程、战斗堡垒示范工程、清正廉洁示范工程、管理创新示范工程和党建文化示范工程“五大示范工程”，为高标准、高质量建好京雄城际铁路和推进装配式桥梁技术创新提供了政治保障。

从2017年初跑步进场，到2018年2月28日全线开工仪式，再到同年7月14日固霸特大桥首桩开钻，项目部面临着施工等待期漫长、职工思想波动大、队伍难带以及管理模式几经调整变化的现实问题。

项目部党工委在“双学”“双亮”上下功夫，要求党员干部带头用党的十九大报告中高起点规划、高标准建设雄安新区的要求指导京雄铁路施工实践，宣讲京雄铁路高标准、高质量、高效率建设的现实意义，切实做好表率。项目部、分部领导班子团结协作、履职尽责，保持了队伍不散、人心不乱、干劲不减。

开工以来，项目部党工委每月评选10名“京雄之星”，每季评选“优胜单位”“先进集体”，每年评选“十大标兵”，营造学习先进、争当先进的良好氛围。两年来，共评选“京雄之星”100余人、优胜单位5个、先进集体27个、“十大标兵”10人，共发放劳动竞赛奖金约100万元。

面对铁路总公司提出的把京雄城际铁路打造成新时代中国高铁建设的标杆和典范的要求，项目部大力弘扬“工匠精神”，打造管理创新示范工程。项目部成立以技术骨干为核心的党员科技攻关小组，号召党员干部在推进装配式桥梁和声屏障施工等关键技术研究中挑重担子、啃硬骨头，成为科研创新的“领头雁”。

项目部党工委书记曹景超说，实践中我们体会到，党建工作只要贴近工程实际，把握项目的节奏和脉搏，就能精准发力、展示作为，成为施工生产和科技创新的“加速器”。

截至今年7月7日，在京雄城际铁路5标“试验田”上，926根直径1米的PHC管桩、64个重达70吨的墩柱、32个重达104吨的墩帽和31孔重达900吨的预制箱梁顺利拼装完成，中国高铁首段装配式一体化桥梁主体工程基本完工。

中国铁路设计集团有限公司京雄城际铁路桥梁专业主管总工刘凯说，这是首次将装配式一体化技术应用到铁路工程上，并且确定了安全高效的连接方式，填补了行业空白，实现了中国高铁建设桥梁装配式一体化技术从“0”到“1”的突破。在整个过程中，京雄城际铁路指挥长杨斌作为科研课题负责人组织设计、施工、监理以及铁科院、石家庄铁道大学等单位，迅速形成科研团队，通力配合、协同作业，组织科研攻关，构建了铁路装配式一体化施工体系，形成了可复制的成套技术方案，培养了一批成熟的技术工人和创新团队，对未来高铁装配式一体化技术发展具有很好的借鉴价值。

据悉，课题启动以来，科研团队按照边实践边总结的要求，已形成高速铁路《桥梁预制拼装桥墩施工工法》《预制拼装整体式防护墙和电缆槽施工工法》等3项工法，编制了《预制拼装桥墩施工质量验收细则》《预制拼装防护墙和电缆槽施工质量验收细则》等5项标准，申请了《一种拼装式墩身的施工方法》《一种铁路桥梁装配式桥面系施工方法》等多项专利，为全路推广应用提供了宝贵经验。

随着创新成果的不断涌现，这项原本低调进行的“技术革命”，正在引起行业内外高度关注。6月5日，中国铁路总公司检查组在京雄城际铁路5标项目部现场检查指导时，中国铁路总公司相关领导充分肯定了装配式一体化桥梁施工技术的创新成就和应用价值，并提出在盐通铁路和印尼雅万高铁推广使用的计划。而在此前，雄安新区政府相关部门领导也对这项技术给予高度评定，表示将把京雄城际铁路建设标准纳入雄安新区建设标准。

“装配式技术彰显了‘创新、协调、绿色、开放、共享’的发展理念，代表着中国高铁建设的发展方向。”杨斌说，实践表明，在京雄城际铁路开展高铁桥梁装配式一体化关键技术研究，是一项非常具有远见卓识的正确决定，“所有建设者的苦都没有白吃，一切都是值得的”。

猜你喜欢

编辑策划：局宣

稿件来源：人民铁道报

图片作者：高祥

主办单位：中国中铁上海工程局党委宣传部（企业文化部）