京沪高速铁路是目前世界上一次建成线路最长、技术标准最高的高速铁路,也是新中国成立以来一次投资规模最大的建设项目。工程方案从1990年提出到 2008年批准开工,历时18年;从2008年1月批准开工到2011年6月底开通运营,历时三年半;从2011年6月30日开通运营到目前又是三年半的时间了。
近年来,党中央、国务院领导无论出访国外还是在国内接见外国元首时,多次介绍中国高速铁路,推销中国高速铁路技术,请他们坐中国的高速列车,并指出中国的高速铁路技术成熟先进,安全可靠,性价比高。这一方面说明了中国高速铁路的发展水平,另一方面也表明了我们中国人的自信。
今天,我作为京沪高速铁路决策经历的见证者、建设过程和运营的参与者,就京沪高速铁路的技术情况、京沪高速铁路的投资控制、京沪高速铁路三年多的运营效益做个简单介绍,并谈谈对中国铁路走出去的看法。
一、京沪高速铁路的技术是成熟的、先进的
京沪高速铁路从1990年年初方案提出,到2008年年初国家批准开工,这18年间,围绕着要不要修京沪高速铁路、用什么技术修京沪高速铁路展开了一轮又一轮的论证和考察比较。尽管时间比较长,但确实从思想、组织、技术、资金等方面都为京沪高速铁路建设做了比较充分的准备:
我们派出上千名技术人员出国考察、研修,了解了世界,开阔了眼界。
我们组织了几百项科学研究,制定了具有中国特点的技术标准。
我们进行了广深准高速铁路的改扩建工程、六次大提速工程和中国第一条客运专线——秦沈客运专线的建设实践。
我们在上世纪末制定了 《京沪高速铁路线桥隧站设计暂规》和 《站后工程设计暂规》,经修改于2003年2月发布了 《京沪高速铁路设计暂行规定》,又历时两年对 《设计暂规》和京沪高速铁路的重点区段、重点工程的初步设计组织了国际咨询,进一步完善了 《设计暂规》和相关的初步设计文件。2005年开工的京津城际、武广客专、郑西客专都是根据这个 《设计暂规》设计的,这也是对暂规标准的验证。同时也促进了京沪高速铁路技术路线、技术标准、技术体系框架的形成。
从2008年年初京沪高速铁路开工建设到2011年6月开通运营,这三年半的建设期,在各方面的大力支持下,京沪高速铁路全体参建人员共同努力,尤其是建设、设计、施工广大技术人员无私奉献,使京沪高速铁路的技术体系进一步丰富完善,并得到实践的检验。这就是横向由线路桥隧、车站站房、牵引供电、通信信号、高速动车组和信息化等六大系统构成,纵向由体系——系统——工程(子系统)——技术等四个层次组成的京沪高速铁路的技术框架体系。
经过我们的考察学习、基础研究、工程实践,京沪高速铁路技术体系也可以归纳为以下几个方面:完全自主知识产权的工程建造系统,集成创新的牵引供电和通信信号系统,系统集成的信息化系统,通过引进消化吸收再创新的高速动车组系统。
京沪高速铁路主要技术创新成果包括以下几个方面。
一是在路基工程上:
——建立了深厚软土刚性桩复合地基理论和处理技术 (包括CFG桩和管桩技术,桩网、桩筏结构等)。
——形成了过渡段填筑和变态混凝土的处理技术。
——高速铁路路基填料选择、改良和压实技术。
——路基施工和沉降观测与评估技术等。
二是在桥梁工程上:
——以南京大胜关长江大桥为代表的深水大跨桥梁的建造技术 (无导向船重锚精确定位技术、深水长桩钻孔技术、Q420qE新钢种、三片主桁和正交异性板钢桥面、18000t球形钢支座、大跨度钢桁拱高精度安装合龙技术等)。
——以镇江京杭运河大桥为代表的特殊结构梁混凝土悬灌线性控制技术(跨度90米+180米+90米的连续预应力混凝土箱梁与钢管混凝土拱组合结构)。
——桥梁结构动力研究及车桥动力仿真技术。
——混凝土悬灌梁张拉龄期控制技术 (悬灌梁张拉龄期从5天缩短到3天)。
——软土地基上桥梁桩基沉降控制技术等。
三是在隧道工程上:
——大断面 (100平方米)设计施工技术。
——洞口缓冲装置设计技术。
——软弱围岩隧道群施工技术等。
四是在无砟轨道工程上:
京沪高速铁路全线除南京大胜关长江大桥、济南黄河大桥外全部是无砟轨道。
——Ⅱ型板的制造、打磨成套技术。
——桥上岔区板式无缝线路铺设技术。
——无砟轨道长轨铺设及精调技术等。
五是在精密测量控制体系的建立上:
——高速铁路CP0框架控制网的建立,并纳入部颁标准。
——基础平面控制网CPI、线路平面控制网CPⅡ、轨道控制网CPⅢ三网合一的精测网的建立,以及基础沉降观测网技术。
——长大钢桥、大水域控制测量及其贯通误差的计算方法等。
六是在牵引供电工程上:
——研发了以高强、高导接触线与承力索时速380公里张力体系为主要内容的高铁牵引供电成套技术。
——牵引供电与电力供电合建变电所技术 (南京南、上海虹桥)。
——恒张力架线车和专用检测车的架线和检测技术。
——接触网防冰冻装置和新型接触网防雷技术等。
七是在通信信号工程上:
——将有线和无线通信有机结合,实现话音、数据、图像、列控等多功能传输技术。
——中国特色CTCS列控系统建立和具有中国自主产权的CTCS-3列控技术,实现了车载设备控车曲线与动车组制动参数的优良匹配,提高了列控技术在高速条件下的适应性和可靠性等。
八是在大型车站的建造上:
——大站建设与城市交通一体化技术。
——“站桥合一”的新型结构技术。
——超大型客站钢结构屋盖的设计和施工技术。
——车站节能环保应用技术等 (地源热泵技术、光伏发电技术)。
九是在动车组的研发制造上:
中国南车集团、中国北车集团根据科技部和原铁道部共同制定的 《中国高速列车自主创新联合行动计划》,组织动车组主机厂、相关企业、高等院校和科研院所在引进消化吸收再创新的基础上,共同完成了CRH380系列高速动车组的研发生产工作,在高速动车组九大关键技术和十项辅助技术上实现了创新发展。这主要是:
——车体的轻量化、气动外形设计、密封技术。
——转向架动力学优化和结构强化技术。
——牵引驱动和控制技术。
——高速动车组的制动技术。
——列车网络控制技术等。
这些技术,与其他国家的有关指标相比较,京沪高速铁路的技术指标是领先的,是属于世界一流的。
京沪高速铁路在枣庄至蚌埠先导段综合试验中,CRH380A高速列车跑出了每小时486.1公里的试验速度。
京沪高速铁路开通运营三年多来经过了设备磨合考验,经历了暑运、春运等大客流的冲击,经受了高温、严寒、疾风暴雨等恶劣天气的检验,全线路基、桥梁、隧道等基础设施状态良好,线下工程持续稳定,列车运行平稳。经过每年两次的重点观测,非区域沉降地段路基、桥梁均在控制范围内;每月2至3次的动检车检查,基础设施的各项指标均在优良范围内。这些一方面充分说明了京沪高速铁路的建造质量是一流的、可靠的,另一方面也证实了京沪高速铁路——中国高速铁路的技术是先进的、成熟的。