张兴海
(中铁第四勘察设计院集团有限公司,湖北武汉 430000)
随着城市化发展进程加速,高速铁路工程项目的建设数量也逐步增多。就目前而言,大多数高速铁路的运行速度都维持在250~350km/h,因此铁路施工建设需要较为精准的参数支撑,否则在铁路投入运行后,很容易触发各类危险事故。施工单位应尽可能掌握高速铁路工程测量的各项标准,结合目标施工地点的具体情况,构建更具有可行性的施工方案,确保铁路施工建设过程中的各项参数信息在允许偏差范围内,进一步提升铁路建设的安全性和稳定性。
在高速铁路工程建设中,使用更为精细的测量标准和测量方式,能够获得更详实可靠的测量数据,对优化高速铁路工程施工方案和策略,推动高速铁路工程建设行业的稳步发展,起到至关重要的作用。由于高速铁路工程较为特殊,在轨道铺设的过程中,技术人员需要尽可能地把握数据的精准度。因此,需要拟定统一的工程测量标准,检测轨道内部的几何尺寸以及各项数据信息[1]。
除此之外,测量工作能够保证高速铁路工程建设在既定工期内完成,使后期的列车运行更加安全。测量工作一旦完成,施工单位只需要在既定工期内,按照既定的几何线性参数标准拟定工程建设方案,并结合目标地点的具体轨道施工情况完成施工,便能够让施工效果得到进一步提升。
为了让高速铁路的轨道建设更符合实际情况,需要构建更为完备的工程测量标准体系,是顺利推进测量工作的重要前提。
早在1950 年,原铁道部就颁布了与铁路测量相关的暂定规则和暂行标准。这些标准、规范、数据是参考苏联提供的资料来拟定的,解决了建国初期铁路建设和施工方面的重要问题。1955 年,原铁道部又颁布了新型的《铁路地形测量规则》,并在“一五”计划期间进行了原有规则的修订和完善。在这一过程中,我国的铁路建设迈入了初步发展阶段。1972 年,原铁道部组织编制了《铁路测量技术规则》(铁基字400 号),相应规则在1976 年开始正式实施,推动了我国铁路建设的发展[2]。截至1976 年,我国在铁路建设工程测量方面所拟定的标准体系仍不够完善,难以在推动铁路建设的稳定性和安全性提升方面起到作用。
直到1986 年,(原)铁道部开始对铁路建设的标准规范进行全面修订。结合铁路建设的实际情况,添加了铁路工程测量标准。相应的标准规范在20 世纪90年代进行了数次优化和补充,并且添加了一些铁路设计勘探方面的内容。
进入20 世纪90 年代后,我国开始进行高速铁路技术的研究和实践。之前,我国从未进行高速铁路工程施工和测量。因此有关高速铁路工程测量标准是在不断的实践摸索当中逐渐确立的。在21 世纪来临之前,我国尚未形成具有指导意义的高速铁路工程测量标准体系。相应的高速铁路工程发展建设尚处于萌芽摸索的阶段[3]。
随着经济的快速发展和建设,高速铁路技术的发展创新也迈入了新阶段。为了方便公众的出行,高速铁路工程建设和测量的重要性,逐步为相应的职能部门和技术团队所悉知。在总结秦沈客运专线构建设计经验的基础上,原铁道部吸收了大量实践经验,拟定了京沪高速铁路测量的暂行规定。该规定在京沪高速铁路的勘察设计过程中,得到了全面的渗透和使用,并成功指导京沪高速铁路施工建设,促进京沪高速铁路施工顺利完成。在此基础上,我国又颁布了其他路段高速铁路交通建设的测量标准体系。这些标准规范的拟定,对提升高速铁路工程测量质量有划时代的意义。
进入2010 年后,我国开始尝试应用卫星定位技术和相应的摄影测量技术,完成高速铁路工程测量标准体系建构工作。相比较以前的测量标准体系建构方式,卫星定位技术和摄影测量技术的应用,能够帮助参与测量标准体系构建的技术人员,获得更多精细化的高速铁路工程施工建设细节信息,使测量标准体系建构更贴合当前高速铁路工程施工的具体情况。回顾中国高速铁路工程建设过程中所制定的一系列测量标准体系和规范,不难发现,我国的高速铁路工程测量标准几经变化,随着时代的发展,不断革新优化,应用了最先进的测量技术。在高速铁路工程测量过程中的具体应用,对铁路运营维护和勘察建造起到一定的指导作用。2018 年颁布的《铁路工程测量规范》(TB 10101—2018),在某种程度上代表了中国高速铁路工程测量的最高水平,意味着中国高速铁路工程测量技术已经达到了国际领先的水平[4]。铁路工程测量技术规范见表1。
表1 铁路工程测量技术规范文件
不同国家的铁路建设方法和理念存在明显的差别,因此我国在铁路建设过程中使用的测量标准与其他国家存在很大不同。就目前而言,我国的铁路建设正在积极落实“走出去”战略。如果在其他国家建设铁路工程,仍然使用我国的工程测量标准,很可能导致最终的控制网精度指标与其他国家相背离,使得高速铁路工程建设质量很难达到既定标准,甚至出现安全方面的问题。因此国内外的测量标准难以统一,是当前铁路建设企业应当重视的问题[5]。
由于高速铁路是一项浩大的工程,因此负责日常铁路建设和修缮维护的管理部门众多,不同部门会出台各种不同的管理办法,意味着在具体技术标准拟定的过程中,不同部门很可能有不同的侧重点,甚至会产生不同的标准。在具体的高速铁路工程建设过程中,甚至会由于测量标准重复和矛盾,导致铁路建设勘测和后期的方案拟定受到负面影响。为了避免此类现象出现,高速铁路工程管理部门需要统一的测量标准体系。由于高速铁路工程的建设周期过长,因此在施工建设的过程中,其所使用的测量标准不断更新和优化,也会给施工作业带来一定的困难。这是在高速铁路工程测量标准使用过程中应当重视的问题[6]。
在具体的高速铁路工程建设过程中,会研发许多测量新技术,为施工团队带来更为详尽的测量数据,进一步地解决高速铁路工程建设的安全质量问题。但测量新技术的应用存在缺乏既定标准的问题,很容易导致高速铁路工程建设出现各类突发状况。例如,激光扫描测量技术便是在当前高速铁路工程建设过程中出现的一种测量新技术。这种测量技术在应用方面具有明显的优势,但目前铁路行业尚未针对这一测量新技术拟定统一的标准。这很容易导致测量技术和测量设备在使用过程中,由于应用测量新技术方法不妥当,出现最终测量精度无法满足高速铁路工程具体施工要求的现象,这一问题值得施工企业引起必要的关注。
为了使高速铁路工程的各环节建设质量达到标准,需要应用先进的测量技术和设备完成参数测量工作。在这一过程中,施工团队需要依据国家颁布的测量规范、准则,合理应用新工艺、新材料和新设备,进行测量方式和测量理念的优化与革新。为了让测量技术的应用优化速度与时代发展趋向匹配,打破测量人员陈旧的测量理念和测量方式,参与测量技术研发和创新的工程团队需要加大资金投入,并将相应的创新测量理念落实到高速铁路工程施工建设的各环节和流程中,让工程建设效果变得更为理想。
基于此,创新技术研发团队应当尽可能地主动使用信息技术,大幅度推进创新工作。在这一过程中,与数据处理和质量控制相关的网络信息服务技术应当为测量人员所重视。在高速铁路工程的日常业务管理过程中,测量人员需要基于基础理论,不断深化测量标准与信息技术之间的连接,完成高速铁路工程测量标准体系信息化建设的服务工作,让高速铁路工程测量效率和质量更上一层楼。
有关高速铁路工程测量标准拟定的流程规范,已在法律层面上进行了详细的界定。但这种界定方式会使高速铁路工程测量标准审批和拟定工作变得烦琐。实际上,许多高速铁路工程测量标准审批的主管人员并不具备专业化的测量考察水平,因此难以在行业标准制定过程中发挥正向的引导作用。除此之外,以政府为主导的高速铁路工程测量标准体系,有较高的准入门槛,意味着相应的测量标准制定需要层层审批,层层复核。在这一过程中,高速铁路工程施工建设的理念和技术或许已经发生了变化,使相应的测量标准制定与实际的施工建设测量,出现时效性方面的差异。
为了进一步地完善顶层设计,将审批门槛下降到合理高度,需要从如下两个层面着手进行高速铁路工程测量标准的制定。首先,测量人员需要意识到高速铁路工程测量是一项较为复杂的工作,相应的测量标准制定涉及领域多样,涉及的专业知识也较为复杂。因此在测量标准制定过程中,需要建立协同联动机制,加强各行业之间的技术交流和沟通,制定更贴合实际情况的高速铁路工程测量标准。其次,行业协会应协调好与政府之间的关系,及时向政府输送行业建设和发展的实际情况信息,帮助政府制定更贴合市场变化情况的高速铁路工程测量标准体系,是使高速铁路工程建设达到理想状态的重要方式和路径。
由于我国铁路建设企业已经开始尝试开拓海外市场,因此标准化的高速铁路工程测量方案拟定,为我国铁路建设企业走向世界提供助力。为了解决测量标准制定方面的差异性问题,在“一带一路”倡议推动的发展进程中,国内有条件的企业和机构应当积极参与国际铁路联盟技术标准的研究活动。借此吸纳国外的先进经验,将其引入国内的高速铁路工程建设过程,完善高速铁路工程测量标准体系,使纯理论的测量标准体系更具实用性,也能够推动我国高速铁路工程建设的发展。除此之外,国际国内间有关高速铁路工程测量技术研发方面的交流互动,有助于国内专业研究人员革新自身的知识素养和结构,为我国的高速铁路工程测量管理和服务水平提升奠定基础。
高速铁路工程从前期的项目规划、勘察设计到后期的竣工验收均离不开测量工作。因此施工团队需要对高速铁路工程测量工作引起足够的重视,并充分意识到高速铁路工程测量能够在一定程度上保障行车安全,延长高速铁路的使用寿命。因此,铁路部门应当根据当前高速铁路运行过程中存在的问题,编撰工程测量和基础变形监测方面的技术指导手册。中国国家铁路集团有限公司应该从全局规划的角度出发,不断吸纳不同路段单位在工程测量方面的优秀做法,组织专家团队定期完成论证和评估工作。对于高速铁路工程测量标准体系构建的内容,进行增补和删减工作,对于一些难以通过语言详细解释的规范内容,工作人员可采取条文说明的方式加以补充。使铁路全生命周期纳入相应的测量监控范围,使高速铁路工程建设安全质量得到全面的保障。
总而言之,在高速铁路工程测量过程中,构建与当前铁路施工建设相结合的测量标准体系是很有必要的。让高速铁路工程建设按部就班地推进,降低高速铁路施工建设过程中出现质量问题的可能性,为公众出行创设更为优良的外部环境,推动我国公共交通运输行业的发展。