助力高速飞车“跑起来”

本文转自：山西日报

先期建设一条全尺寸试验线，即为未来超高速飞车提供技术支撑的低真空管道磁浮试验线，这一毫米级精准“跑道”——

助力高速飞车“跑起来”

完善了低温状态下梁体混凝土浇筑、养护、张拉、压浆等施工方案，攻克了高大钢构件的吊装、运输、安装以及一级焊缝焊接、真空氦气检漏等一个个技术难题……历时两年多的艰苦奋战，近日，中铁六局丰桥公司承建的国内首条完全自主知识产权的磁浮试验线——高速飞车大同（阳高）试验线一期（动力段）主体工程全部完工，为后续相关技术研发开展奠定了坚实基础。

11月22日，大同阳高，高天薄云。宛如一条白色巨龙，试验线一期主体工程新颖独特的nu管梁引人注目。之所以称为nu管梁，是因为主体结构外形酷似字母“n”与“u”的叠加；之所以要打造nu管梁，是因为要实现时速1000公里以上的高速运行，需要克服车轮与轨道间的摩擦力以及空气阻力等问题——这些都是为了高速飞车最终成功“跑起来”。

我省与中国航天科工集团联合建设的超高速低真空管道磁浮交通系统项目（简称“高速飞车项目”），是自觉践行“国之大者”、服务交通强国战略的重大举措。作为航天技术与轨道交通技术融合的典范，高速飞车项目高度契合了国家发展战略和山西转型实际。

高速飞车是将磁悬浮技术与低真空技术相结合实现超高速运行的运输系统，其技术具有颠覆性、标志性、战略性意义。未来，高速飞车可用于超大城市群之间的交通运输，其运行速度将达到每小时1000公里以上。

正因为高速飞车具有技术和规模的双重属性，其产业链长、产业规模大，因此带动了高端制造、电力电子、新能源等大批先进产业。

然而在科技赋能之下，从“动起来”到“浮起来”，再到高速飞车真正“跑起来”，需要在试验线上通过开展全线路综合演示试验、完成全尺寸系统耦合集成验证等实现“达速测验”，确保高速飞车安全上路、高速行驶、平稳运行。高速飞车全尺寸试验线项目一期线路全长2公里，是目前全球在建距离最长、规模最大的全尺寸超高速低真空管道磁浮交通系统试验线。

2021年5月6日，由中铁六局及相关单位联合打造的高速飞车试验平台在丰桥公司装配式产业基地竣工落成，这是国内首个建成的真空管梁试验平台，该平台主体结构为外形酷似字母“n”与“u”的nu管梁。

由于nu管梁直径近6米、长21米，但整体几何尺寸误差必须小于2毫米，且工作时管梁内部须达到长时间真空状态，所以要达到如此高的精度以及高标准的运行环境，安装难度可想而知。

在研发和建设过程中，中铁六局丰桥公司克服了一个个技术难题，最终历时170天，项目顺利竣工。项目部通过该试验平台积攒了大量数据和经验，掌握了nu管梁结构形式施工技术，为后续承建高速飞车大同（阳高）试验线工程打下了坚实基础。

2021年9月，中铁六局大同高速飞车项目部正式进场，主要承担1.55公里正线高架管线、大临设施、电缆管沟、轨旁开关站基座等配套设施的设计与施工，以及根据总承包合同确定的技术要求，完成真空管线设备的采购、安装等任务。

在混凝土施工中，另一项关键技术是桥面系施工。管梁内两侧用于安装模组的预制板，安装精度须确保48个预埋套筒同时达到高精度要求，即横向±1毫米、纵向±2毫米、竖向±2毫米。项目部和厂家联合研发了国内首台数控多方向模组预制板精调智能装置，以及国内首台预制板运输与混凝土灌注功能浇筑台车，并在过程中逐步升级：从最初的单月挂板60块，到今年单月最多挂板114块，极大地提高了施工质效。

如何确保管梁在架梁施工中保持整体稳定、结构不受影响，是摆在项目部面前的另一大课题。丰桥公司参建人员反复研究施工方案，聘请外部专家评审论证，设计了专用架梁吊具，并申请了国家实用新型专利；在对地基进行逐层换填压实的基础上，在顶面铺设箱型钢板，预压试吊合格后，采用一台800吨“履带吊”和一台700吨“履带吊”配合架梁，为试验线架梁节约了近1个月工期。

对于高速飞车来说，当列车在专门设计的低真空管道内行驶时，超导磁悬浮技术帮助列车与地面脱离接触，消除摩擦阻力；内部接近真空的管道线路，大幅减少空气阻力，最终确保最高时速提升至1000公里以上。

由于试验线对于真空环境的要求较高，因此焊接施工质量起到了决定性作用：项目部创新采用了焊缝探伤，并结合吸枪法与真空法氦质谱检漏，有效提升了焊接质量，使梁体焊接质量一次检验合格率从最开始的85％提升到99％。

可以想象，高速飞车1000千米/时以上的“近地飞行”，对轨道的平顺性提出了极高要求——混凝土平整度高达0.3毫米，对模组预制板定位控制精度最高为1毫米。沿线路布设三维控制网，成立创新工作室，增加国家控制点CPO（一级控制网）数量……项目部全员坚定信念、全力攻关，将一个个科技含量高、操作复杂的任务变成了现实。

“此次在基桩控制网中采用了新型布网方式，改变了控制网距离，在国内属首次应用，点位精度最小可以控制到0.3毫米。”项目总工程师杨旭峰介绍说，各项指标均高于《高速铁路工程测量规范》精度要求，测量成果符合规范要求，应用效果良好，并已通过部级工法认定。

试验线建成了，为实现超高速低真空管道磁浮交通系统全尺寸悬浮推进演示验证打下坚实基础。展望未来，高速飞车将从三晋大地“起飞”，助力山西交通强国建设，为全省转型发展作出贡献，与航空、高铁共同构成世界一流现代立体综合交通体系，进一步优化我国资源配置、促进地区经济平衡发展、快速联通“超级城市群”。

本报记者冷雪