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"硬骨頭"如何啃下 上海磁浮運(yùn)營(yíng)線背后三個(gè)故事

2002年12月31日 19:56


中德兩國(guó)總理在龍陽路車站為上海磁浮列車通車剪彩


來賓們?cè)谡九_(tái)等待乘坐首列磁浮列車。中新社 王健 攝


調(diào)試中的磁懸浮列車飛馳在軌道上 李江松 攝

  中新網(wǎng)12月31日電 世界第一條磁浮商業(yè)示范線——上海磁浮列車線今天上午試運(yùn)行通車,國(guó)務(wù)院總理朱镕基和正在中國(guó)訪問的德國(guó)總理施羅德親臨現(xiàn)場(chǎng),為上海磁浮列車示范運(yùn)營(yíng)線試運(yùn)行通車剪彩,并一同乘坐了首發(fā)的磁浮列車。

  今晚新華社播發(fā)一組稿件,披露上海磁浮示范運(yùn)營(yíng)線建設(shè)背后的三個(gè)“故事”。本網(wǎng)特轉(zhuǎn)載如下:

  故事之一:“硬骨頭”如何啃下?

  上海磁浮示范運(yùn)營(yíng)線建設(shè)最核心的構(gòu)件,就是那支撐磁浮列車御風(fēng)而行的2551根混凝土軌道梁。在工程談判時(shí),加工這種軌道梁的機(jī)床從哪里來?我方曾咨詢德國(guó)有關(guān)機(jī)床制造商。他們聲稱,磁懸浮軌道梁數(shù)控加工機(jī)床相當(dāng)精密復(fù)雜,生產(chǎn)制造周期必須要兩年,安裝調(diào)試還得6個(gè)月。顯然,我方不能接受這個(gè)時(shí)間進(jìn)度。

  怎么辦?2001年2月,上海磁浮工程指揮部將軌道梁加工專用數(shù)控機(jī)床向全國(guó)招標(biāo)。曾是國(guó)內(nèi)機(jī)床行業(yè)“十八羅漢”的沈陽機(jī)床股份有限公司中捷友誼廠與其他5家企業(yè)“殺”入最終投標(biāo)?偨(jīng)理關(guān)錫友親自帶領(lǐng)技術(shù)人員,連干三天兩夜,拿出了一份32頁、2.5萬字的標(biāo)書。

  上海磁浮交通發(fā)展有限公司副總裁宋孝鋆告訴記者,磁懸浮軌道梁每根長(zhǎng)50米(后改為25米),重約350噸(后改為170噸),如此龐然大物的加工精度誤差,要求在15道以內(nèi)!啊15道’是什么概念?就像一根頭發(fā)絲那么細(xì)!而且其加工面既有直面,也有曲面,主要軌道有拐彎,有的梁除了拐彎還要爬坡。因此,8臺(tái)機(jī)床必須具有五坐標(biāo)控制,即除了X、Y、Z坐標(biāo)外,還要有A、B回轉(zhuǎn)坐標(biāo),技術(shù)難度之高不言而喻!

  3個(gè)輪回的投標(biāo)會(huì)后,工程指揮部對(duì)中捷友誼廠呈報(bào)的方案最滿意,評(píng)價(jià)是“反應(yīng)最快、方案最優(yōu)、交貨期最短”。但上海磁浮項(xiàng)目之重要、時(shí)間之緊迫,中捷友誼廠提供軌道梁數(shù)控加工設(shè)備真的能按期保質(zhì)完成嗎?宋孝鋆一行三人前往沈陽實(shí)地考察,沈陽方面語氣堅(jiān)定地說:“放心,這個(gè)保,我來擔(dān)!”

  2月16日,中捷友誼廠上海磁浮項(xiàng)目加工設(shè)備制造指揮部成立。磁浮專機(jī)每條長(zhǎng)達(dá)36米,由9節(jié)4米的床身連接而成,設(shè)計(jì)人員在床身上安裝直線導(dǎo)軌,大膽采用齒輪、齒條傳動(dòng);立柱滑座重量大、扭矩大,而且要求回轉(zhuǎn)定位精度高,設(shè)計(jì)人員選用了滾動(dòng)-滑動(dòng)混合摩擦劑,精密軸承定心與支撐,圓光柵測(cè)量來實(shí)現(xiàn)全環(huán)閉控制……

  為了設(shè)計(jì)出高精度、高速度、高可靠性的數(shù)控機(jī)床,中捷友誼廠的技術(shù)人員拼了!3月30日24點(diǎn)33分,700多張圖紙?zhí)崆耙惶烊咳霂欤昂笥脮r(shí)45天。按照常規(guī),這些設(shè)計(jì)至少需要180天。與此同時(shí),生產(chǎn)組織工作也在有條不紊地進(jìn)行。磁浮專機(jī)裝配關(guān)鍵的沖刺階段,正趕上沈陽天氣最熱的時(shí)候,工人們頂著38攝氏度高溫每天工作13個(gè)小時(shí)以上。

  11月11日半夜12點(diǎn),上海磁浮軌道梁銑、鉆、鏜全部工序順利切削完畢,并全部達(dá)到合同規(guī)定的加工技術(shù)要求。安裝調(diào)試人員放起了鞭炮,興奮地向沈陽匯報(bào)說:“第一根軌道梁試切削成功!聽到我們放鞭炮的聲音了嗎?”

  德國(guó)廠商需要兩年半才能完成的工作,沈陽機(jī)床股份有限公司中捷友誼廠硬是在8個(gè)月內(nèi)拿下,讓德國(guó)專家豎起大拇指連說“太棒了!”

  2002年9月5日,最后一根加工完畢的軌道梁吊往鋪裝現(xiàn)場(chǎng),磁懸浮高速列車提前40天上線。

  故事之二:另一種“零高度”飛行

  如果說磁浮列車突破了鐵路交通系統(tǒng)使用車輪和軌道的傳統(tǒng)技術(shù)界限,是第一個(gè)沒有車輪的無接觸的“零高度”飛行;那么擔(dān)負(fù)磁浮工程設(shè)計(jì)任務(wù)的上海市政工程設(shè)計(jì)研究院的設(shè)計(jì)人員,則是從“零”起步,完成了一次沒有退路的另一種“零高度”飛行。

  在磁浮工程中,軌道梁相當(dāng)于電動(dòng)機(jī)的定子部分,繞有電纜線圈的定子鐵芯固定在軌道梁兩側(cè),磁浮列車就在與它保持10毫米的間隙高速行駛。因此,軌道梁的設(shè)計(jì)、施工、裝配和安裝精度要求極高,所有幾何線形和相鄰的錯(cuò)位誤差必須小于1毫米。如此高精度的軌道梁,不僅在土建行業(yè)非常罕見,就連準(zhǔn)備技術(shù)輸出的德國(guó),也只有在38公里試驗(yàn)段上有一根50米長(zhǎng)的直線試驗(yàn)梁。

  上海磁浮工程中,德方提供的軌道梁設(shè)計(jì)長(zhǎng)50米,重380噸。這根又細(xì)又長(zhǎng)的混凝土梁從制造、運(yùn)輸?shù)桨惭b,連續(xù)移動(dòng),必須毫不走樣地安放在磁浮線路上,稍有受力不均,就會(huì)損傷扭曲影響工程的精密銜接。

  從零起步,上海市政工程設(shè)計(jì)研究院的設(shè)計(jì)人員在組團(tuán)赴德培訓(xùn)、吸收掌握復(fù)合軌道梁設(shè)計(jì)技術(shù)的基礎(chǔ)上,開始了大膽創(chuàng)新。他們完全拋開德方設(shè)計(jì),提出了一分為二的嶄新思路,也就是在不降低技術(shù)要求的前提下,將軌道梁分割成25米長(zhǎng)的兩根,從雙跨整澆連續(xù)梁改為單跨簡(jiǎn)支連續(xù)梁。設(shè)計(jì)人員還通過精確計(jì)算,將軌的道梁受力狀態(tài)從水平橫向受壓改為軸心垂直受壓,這樣不僅符合設(shè)計(jì)要求,還能最大限度避免軌道梁的受拉現(xiàn)象。

  磁浮是一條不屬于原有道路規(guī)劃的特殊線路,受原有道路、建筑物及輔道的制約很大。一定要設(shè)計(jì)出“中國(guó)式的線路,上海式的線路”!上海市政工程設(shè)計(jì)研究院的設(shè)計(jì)人員對(duì)磁浮線路進(jìn)行了多次縱斷面和橫坡優(yōu)化。同時(shí),他們還根據(jù)速度曲線進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析,確定合理的平、縱線型組合、橫坡設(shè)置以及緩和曲線長(zhǎng)度,不但提高了列車的舒適度,還簡(jiǎn)化了軌道梁制作和軌道梁設(shè)備布置。

  磁浮系統(tǒng)對(duì)軌道結(jié)構(gòu)變形要求非常高,否則就無法實(shí)現(xiàn)“零高度”飛行。這就要求設(shè)計(jì)人員對(duì)不同跨徑、不同種類的軌道梁進(jìn)行精確計(jì)算和設(shè)計(jì)。然而,每一根梁的空間坐標(biāo)都不同,單單一根曲梁的加工數(shù)據(jù)就多達(dá)2000個(gè)。磁浮全線幾十種類型、2609根軌道梁計(jì)算所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)高達(dá)1000萬個(gè),占用計(jì)算機(jī)內(nèi)存約15G,而這一切都是在短短兩個(gè)月里完成的。

  60天,上海磁浮工程設(shè)計(jì)者們,以自己的智慧和拼搏,實(shí)現(xiàn)了另一種“零高度”飛行!(完)

  故事之三:火眼金睛

  在磁浮主線一、四標(biāo)段施工現(xiàn)場(chǎng),經(jīng)常能看到一個(gè)頭戴安全帽的瘦高身影,時(shí)而用鋼卷尺低頭測(cè)量,時(shí)而與施工人員比劃商討。他就是被譽(yù)為磁浮工程的質(zhì)量衛(wèi)士——上海建筑科學(xué)研究院監(jiān)理部磁浮項(xiàng)目部一標(biāo)總監(jiān)席與元。

  整個(gè)磁浮工程的不少技術(shù)“瓶頸”都出現(xiàn)在一標(biāo)段。作為監(jiān)理,席與元心里明白,只要他所監(jiān)理的兩個(gè)標(biāo)段出現(xiàn)任何問題,都會(huì)對(duì)整個(gè)工程的進(jìn)度產(chǎn)生致命影響。所以,從踏上磁浮工地的第一天起,席與元就在心中默默立下軍令狀:在一標(biāo)段,決不能因?yàn)槿魏稳恕⑷魏问、任何原因影響工程進(jìn)度。

  作為一項(xiàng)代表當(dāng)今世界先進(jìn)水平的高科技工程,上海磁浮工程的三維空間精度要求非常高,特別是豎向精度嚴(yán)格到以“絲”為計(jì)量單位。如支座預(yù)埋鋼板的平整度,每一塊60厘米見方的鋼板,其精度要求為千分之一。

  為了達(dá)到“磁浮精度”,席與元主動(dòng)與承包商到鋼板加工廠監(jiān)督鋼板制作。從鋼板選材、機(jī)器加工,到最終出廠的平整度標(biāo)準(zhǔn),席與元都提出了保證質(zhì)量的措施要求,F(xiàn)場(chǎng)預(yù)埋鋼板時(shí),他還特意買來靈敏度極高的框式水平儀,親自爬到數(shù)十米高的蓋梁上現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)。經(jīng)過兩天兩夜的奮戰(zhàn),首批龍陽路車站40個(gè)墩位的160塊鋼板全部按計(jì)劃完成,并達(dá)到預(yù)定精度。

  一標(biāo)段有近500根深達(dá)70多米、直徑80厘米至1000厘米的鉆孔灌注樁施工。為了減少沉降,清孔以后沉渣厚度控制、孔徑充盈系數(shù)等工藝要求比同類灌注樁要求嚴(yán)格一個(gè)數(shù)量級(jí)。此外,這個(gè)標(biāo)段地質(zhì)條件復(fù)雜,地層不穩(wěn)定,施工難度很大。席與元一方面堅(jiān)持質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不降低,一方面主動(dòng)幫助施工隊(duì)伍動(dòng)腦筋、想辦法。在鉆井過程中,由于地層流砂層較厚,泥漿比重難以控制,為了保證護(hù)壁效果,席與元與其他監(jiān)理人員果斷提出增大泥漿比重,達(dá)到規(guī)范的上限。從成孔到成樁,席與元始終密切關(guān)注著每一道工序的操作過程。

  近300個(gè)日日夜夜里,席與元幾乎沒有好好地休息一天。一標(biāo)段架設(shè)的第一根門墩鋼蓋梁橫跨交通繁忙的羅山路,為了保證架梁質(zhì)量和安全,年近60的席與元自始至終堅(jiān)守在施工現(xiàn)場(chǎng)!拔腋傻木褪沁@行!干這行就要練就一雙‘火眼金睛’,不能疏忽!”他笑著說。(作者:俞麗虹 黃庭鈞))


 
編輯:呂振亞

相關(guān)報(bào)道:組圖:上海磁浮列車線通車 朱镕基與施羅德試乘 (2002-12-31 13:38:34)
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