張興海
(中鐵第四勘察設計院集團有限公司,湖北武漢 430000)
隨著城市化發展進程加速,高速鐵路工程項目的建設數量也逐步增多。就目前而言,大多數高速鐵路的運行速度都維持在250~350km/h,因此鐵路施工建設需要較為精準的參數支撐,否則在鐵路投入運行后,很容易觸發各類危險事故。施工單位應盡可能掌握高速鐵路工程測量的各項標準,結合目標施工地點的具體情況,構建更具有可行性的施工方案,確保鐵路施工建設過程中的各項參數信息在允許偏差范圍內,進一步提升鐵路建設的安全性和穩定性。
在高速鐵路工程建設中,使用更為精細的測量標準和測量方式,能夠獲得更詳實可靠的測量數據,對優化高速鐵路工程施工方案和策略,推動高速鐵路工程建設行業的穩步發展,起到至關重要的作用。由于高速鐵路工程較為特殊,在軌道鋪設的過程中,技術人員需要盡可能地把握數據的精準度。因此,需要擬定統一的工程測量標準,檢測軌道內部的幾何尺寸以及各項數據信息[1]。
除此之外,測量工作能夠保證高速鐵路工程建設在既定工期內完成,使后期的列車運行更加安全。測量工作一旦完成,施工單位只需要在既定工期內,按照既定的幾何線性參數標準擬定工程建設方案,并結合目標地點的具體軌道施工情況完成施工,便能夠讓施工效果得到進一步提升。
為了讓高速鐵路的軌道建設更符合實際情況,需要構建更為完備的工程測量標準體系,是順利推進測量工作的重要前提。
早在1950 年,原鐵道部就頒布了與鐵路測量相關的暫定規則和暫行標準。這些標準、規范、數據是參考蘇聯提供的資料來擬定的,解決了建國初期鐵路建設和施工方面的重要問題。1955 年,原鐵道部又頒布了新型的《鐵路地形測量規則》,并在“一五”計劃期間進行了原有規則的修訂和完善。在這一過程中,我國的鐵路建設邁入了初步發展階段。1972 年,原鐵道部組織編制了《鐵路測量技術規則》(鐵基字400 號),相應規則在1976 年開始正式實施,推動了我國鐵路建設的發展[2]。截至1976 年,我國在鐵路建設工程測量方面所擬定的標準體系仍不夠完善,難以在推動鐵路建設的穩定性和安全性提升方面起到作用。
直到1986 年,(原)鐵道部開始對鐵路建設的標準規范進行全面修訂。結合鐵路建設的實際情況,添加了鐵路工程測量標準。相應的標準規范在20 世紀90年代進行了數次優化和補充,并且添加了一些鐵路設計勘探方面的內容。
進入20 世紀90 年代后,我國開始進行高速鐵路技術的研究和實踐。之前,我國從未進行高速鐵路工程施工和測量。因此有關高速鐵路工程測量標準是在不斷的實踐摸索當中逐漸確立的。在21 世紀來臨之前,我國尚未形成具有指導意義的高速鐵路工程測量標準體系。相應的高速鐵路工程發展建設尚處于萌芽摸索的階段[3]。
隨著經濟的快速發展和建設,高速鐵路技術的發展創新也邁入了新階段。為了方便公眾的出行,高速鐵路工程建設和測量的重要性,逐步為相應的職能部門和技術團隊所悉知。在總結秦沈客運專線構建設計經驗的基礎上,原鐵道部吸收了大量實踐經驗,擬定了京滬高速鐵路測量的暫行規定。該規定在京滬高速鐵路的勘察設計過程中,得到了全面的滲透和使用,并成功指導京滬高速鐵路施工建設,促進京滬高速鐵路施工順利完成。在此基礎上,我國又頒布了其他路段高速鐵路交通建設的測量標準體系。這些標準規范的擬定,對提升高速鐵路工程測量質量有劃時代的意義。
進入2010 年后,我國開始嘗試應用衛星定位技術和相應的攝影測量技術,完成高速鐵路工程測量標準體系建構工作。相比較以前的測量標準體系建構方式,衛星定位技術和攝影測量技術的應用,能夠幫助參與測量標準體系構建的技術人員,獲得更多精細化的高速鐵路工程施工建設細節信息,使測量標準體系建構更貼合當前高速鐵路工程施工的具體情況?;仡欀袊咚勹F路工程建設過程中所制定的一系列測量標準體系和規范,不難發現,我國的高速鐵路工程測量標準幾經變化,隨著時代的發展,不斷革新優化,應用了最先進的測量技術。在高速鐵路工程測量過程中的具體應用,對鐵路運營維護和勘察建造起到一定的指導作用。2018 年頒布的《鐵路工程測量規范》(TB 10101—2018),在某種程度上代表了中國高速鐵路工程測量的最高水平,意味著中國高速鐵路工程測量技術已經達到了國際領先的水平[4]。鐵路工程測量技術規范見表1。

表1 鐵路工程測量技術規范文件
不同國家的鐵路建設方法和理念存在明顯的差別,因此我國在鐵路建設過程中使用的測量標準與其他國家存在很大不同。就目前而言,我國的鐵路建設正在積極落實“走出去”戰略。如果在其他國家建設鐵路工程,仍然使用我國的工程測量標準,很可能導致最終的控制網精度指標與其他國家相背離,使得高速鐵路工程建設質量很難達到既定標準,甚至出現安全方面的問題。因此國內外的測量標準難以統一,是當前鐵路建設企業應當重視的問題[5]。
由于高速鐵路是一項浩大的工程,因此負責日常鐵路建設和修繕維護的管理部門眾多,不同部門會出臺各種不同的管理辦法,意味著在具體技術標準擬定的過程中,不同部門很可能有不同的側重點,甚至會產生不同的標準。在具體的高速鐵路工程建設過程中,甚至會由于測量標準重復和矛盾,導致鐵路建設勘測和后期的方案擬定受到負面影響。為了避免此類現象出現,高速鐵路工程管理部門需要統一的測量標準體系。由于高速鐵路工程的建設周期過長,因此在施工建設的過程中,其所使用的測量標準不斷更新和優化,也會給施工作業帶來一定的困難。這是在高速鐵路工程測量標準使用過程中應當重視的問題[6]。
在具體的高速鐵路工程建設過程中,會研發許多測量新技術,為施工團隊帶來更為詳盡的測量數據,進一步地解決高速鐵路工程建設的安全質量問題。但測量新技術的應用存在缺乏既定標準的問題,很容易導致高速鐵路工程建設出現各類突發狀況。例如,激光掃描測量技術便是在當前高速鐵路工程建設過程中出現的一種測量新技術。這種測量技術在應用方面具有明顯的優勢,但目前鐵路行業尚未針對這一測量新技術擬定統一的標準。這很容易導致測量技術和測量設備在使用過程中,由于應用測量新技術方法不妥當,出現最終測量精度無法滿足高速鐵路工程具體施工要求的現象,這一問題值得施工企業引起必要的關注。
為了使高速鐵路工程的各環節建設質量達到標準,需要應用先進的測量技術和設備完成參數測量工作。在這一過程中,施工團隊需要依據國家頒布的測量規范、準則,合理應用新工藝、新材料和新設備,進行測量方式和測量理念的優化與革新。為了讓測量技術的應用優化速度與時代發展趨向匹配,打破測量人員陳舊的測量理念和測量方式,參與測量技術研發和創新的工程團隊需要加大資金投入,并將相應的創新測量理念落實到高速鐵路工程施工建設的各環節和流程中,讓工程建設效果變得更為理想。
基于此,創新技術研發團隊應當盡可能地主動使用信息技術,大幅度推進創新工作。在這一過程中,與數據處理和質量控制相關的網絡信息服務技術應當為測量人員所重視。在高速鐵路工程的日常業務管理過程中,測量人員需要基于基礎理論,不斷深化測量標準與信息技術之間的連接,完成高速鐵路工程測量標準體系信息化建設的服務工作,讓高速鐵路工程測量效率和質量更上一層樓。
有關高速鐵路工程測量標準擬定的流程規范,已在法律層面上進行了詳細的界定。但這種界定方式會使高速鐵路工程測量標準審批和擬定工作變得煩瑣。實際上,許多高速鐵路工程測量標準審批的主管人員并不具備專業化的測量考察水平,因此難以在行業標準制定過程中發揮正向的引導作用。除此之外,以政府為主導的高速鐵路工程測量標準體系,有較高的準入門檻,意味著相應的測量標準制定需要層層審批,層層復核。在這一過程中,高速鐵路工程施工建設的理念和技術或許已經發生了變化,使相應的測量標準制定與實際的施工建設測量,出現時效性方面的差異。
為了進一步地完善頂層設計,將審批門檻下降到合理高度,需要從如下兩個層面著手進行高速鐵路工程測量標準的制定。首先,測量人員需要意識到高速鐵路工程測量是一項較為復雜的工作,相應的測量標準制定涉及領域多樣,涉及的專業知識也較為復雜。因此在測量標準制定過程中,需要建立協同聯動機制,加強各行業之間的技術交流和溝通,制定更貼合實際情況的高速鐵路工程測量標準。其次,行業協會應協調好與政府之間的關系,及時向政府輸送行業建設和發展的實際情況信息,幫助政府制定更貼合市場變化情況的高速鐵路工程測量標準體系,是使高速鐵路工程建設達到理想狀態的重要方式和路徑。
由于我國鐵路建設企業已經開始嘗試開拓海外市場,因此標準化的高速鐵路工程測量方案擬定,為我國鐵路建設企業走向世界提供助力。為了解決測量標準制定方面的差異性問題,在“一帶一路”倡議推動的發展進程中,國內有條件的企業和機構應當積極參與國際鐵路聯盟技術標準的研究活動。借此吸納國外的先進經驗,將其引入國內的高速鐵路工程建設過程,完善高速鐵路工程測量標準體系,使純理論的測量標準體系更具實用性,也能夠推動我國高速鐵路工程建設的發展。除此之外,國際國內間有關高速鐵路工程測量技術研發方面的交流互動,有助于國內專業研究人員革新自身的知識素養和結構,為我國的高速鐵路工程測量管理和服務水平提升奠定基礎。
高速鐵路工程從前期的項目規劃、勘察設計到后期的竣工驗收均離不開測量工作。因此施工團隊需要對高速鐵路工程測量工作引起足夠的重視,并充分意識到高速鐵路工程測量能夠在一定程度上保障行車安全,延長高速鐵路的使用壽命。因此,鐵路部門應當根據當前高速鐵路運行過程中存在的問題,編撰工程測量和基礎變形監測方面的技術指導手冊。中國國家鐵路集團有限公司應該從全局規劃的角度出發,不斷吸納不同路段單位在工程測量方面的優秀做法,組織專家團隊定期完成論證和評估工作。對于高速鐵路工程測量標準體系構建的內容,進行增補和刪減工作,對于一些難以通過語言詳細解釋的規范內容,工作人員可采取條文說明的方式加以補充。使鐵路全生命周期納入相應的測量監控范圍,使高速鐵路工程建設安全質量得到全面的保障。
總而言之,在高速鐵路工程測量過程中,構建與當前鐵路施工建設相結合的測量標準體系是很有必要的。讓高速鐵路工程建設按部就班地推進,降低高速鐵路施工建設過程中出現質量問題的可能性,為公眾出行創設更為優良的外部環境,推動我國公共交通運輸行業的發展。