匠心“智”造铸就百年京张圆梦路

——中铁电气化局京张高铁、崇礼铁路四电工程建设纪实

日期:2020-03-30  作者:  来源:局党宣、京张四电工程指挥部  浏览:6825      【

2019年12月30日,北京至张家口高速铁路顺利开通运营,中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平作出重要指示,从自主设计修建零的突破到世界最先进水平,从时速35公里到350公里,京张线见证了中国铁路的发展,也见证了中国综合国力的飞跃。


2019年12月30日,京张高铁首发列车奔驰在京张高铁下花园站至怀来站区段线路上。



110年前,由中国人自主设计和建造的第一条铁路---京张铁路建成,打破了中国人不能自建铁路的断言。110年后的今天,由中国人自主设计建造、开世界智能铁路先河的京张高铁展示出的“中国速度”与“中国智慧”再次令世人惊叹。

京张高铁设计最高时速350公里,正线全长226.8公里,中铁电气化局承建了京张高铁、崇礼铁路全线的电力、牵引供电、四电配套及相关房屋、防灾安全监控、声屏障5个系统工程。架设接触网线735.84条公里,新建牵引变电所亭22座;建成10kV配电所8座、敷设10KV贯通电缆1756条公里;建造四电及相关房屋125座,总建筑面积43236平方米;安装防灾安全监控设备122套;安装直立式声屏障42125延米,封闭式声屏障2430延米。

京张高铁四电系统集成工程于2018年5月26日正式进场施工,2019年8月25日实现接触网全线贯通,10月5日开始联调联试。在一年半的建设过程中,中铁电气化局认真落实国铁集团“精心、精细、精致、精品”建设理念,开展“传承詹天佑精神品质、建好新时代京张高铁”主题活动,运用“一模两线四化”智能建造技术,应用智能化变电所、简统化接触网、封闭式混凝土声屏障、景观化设计等创新成果,打造了四电新标准典范;用创新奉献缔结繁华都市与秀美山川的“冰雪奇缘”,用智能建造勾勒出中国高铁最美的“工笔画”,铸造了“精品工程、智能京张”的靓丽名片。


中铁电气化局施工人员在京张高铁怀来站进行接触网调整作业。李忠民摄


升级管理体系 构建精品工程建造标准

2018年8月19日,中铁电气化局千名建设者移师长城脚下,在河北怀来竖立起接触网“第一杆”,京张高铁“四电”工程全面开工。中铁电气化局主要领导、分管领导多次到京张高铁施工现场检查指导,提出要高起点、高标准、高质量建设京张高铁。

科学严谨的管理体系是打造“四电”精品工程的基础。中铁电气化局京张高铁四电集成系统工程指挥部(以下简称指挥部)针对京张高铁特点及要求,推进项目管理体系升级。据中铁电气化局副总经理毛明华介绍,为加强有效管控,优化项目管理架构,中铁电气化局将原项目管理两级的组织机构强化为集团公司、工程指挥部、专业项目部、作业队加生产资源管理中心的“4+1”管理模式,增强了项目总体管控能力,并积极组织集团公司资深专家成立技术专家组对项目实施全过程提供强有力的技术支持。

为加强资源统筹调配,指挥部在河北怀来建设升级版的生产资源管理中心,将调度指挥及智能培训中心、智能预配中心、检验检测中心、智能物资管理中心、安全体验区集聚为一体,打造更节能高效的多功能生产基地。在这里,利用多媒体培训设施和网络通信设备实现对全体一线员工的现场集中培训和分散培训,对关键工序的技术交底和工艺展示通过远程随时宣讲和播放;通过“四电”设备管理系统,实现物资从计划、采购、入库验收、据单发料、安装记录全方位闭环管理,并配备智能检验检测设备实现加密抽检;采用VR虚拟演示安全教育模式,配以音效、解说以及一体机的动态效果,让作业人员对高空坠落、机械伤害、触电伤害等达到身临其境的体验效果。

各专业项目部对管理制度进行全方位、全要素梳理,健全完善了技术、安全、质量、物资等6类92项管理制度。同时,在认真总结宝兰、京沈等精品工程建设经验的基础上,对京张项目管理进行再提升,制定了《京张高铁四电精品工程标准》,编制《京张高铁四电及相关工程精品工艺标准》图册,逐步形成一整套高铁四电精品工程建造标准体系。

针对京张高铁技术标准高、专业接口多、气候条件绝对温差大等特征,项目部组织编制了《京张高铁电力及牵引供电示范工程实施方案》及《接口管理实施细则》,细化了88个施工方案,优化了变电所电缆沟布局、馈线出所方式等专项施工方案19个,梳理并解决了电力、变电、房建、声屏障等内部接口问题58个。在河北段怀来至下花园区间接触网、新保安牵引变电所、下花园配电所开展全工序首件评估和精品工程创建工作,修订完善接触网专业20多项、电力专业18项、变电专业18项工艺工法,编制电力及牵引供电作业指导书、工艺图册,实现了施工技术标准、作业工艺、工装设备的“三统一”,确保施工控制全过程标准化。


中铁电气化局施工人员进行接触网架落锚作业。李忠民摄


提升“四化”水平 打造四电新标准典范

京张高铁全线几乎涵盖我国高铁建设的所有特点,海拔落差超过1500米、气温变化超过60摄氏度,穿越城区、库区、山区,线路包含有砟段和无砟段,设计时速包括了从350公里/小时到120公里/小时的5个速度值,不同地域和时速对弓网关系的可靠性提出了更高质量的保障要求。为建设“精品工程、智能京张”,中铁电气化局全面推行“信息化、专业化、机械化、工厂化”精益施工。

选派系统集成管理经验丰富的人员组建指挥部,指定特长突出的专业化公司成立各专业项目部,选拔参建京沪、宝兰、京沈等高铁的骨干人员组建专业化管理团队。细化分解施工工序,按照关键工序组建了测量、恒张力架线、电连接线压接、电缆头制作、二次配线等16个专业小组,配备了专业化作业工具,用“专业的人干专业的事”确保工艺标准真正落实、落地。

应用数控技术,研制升级了第二代接触网自动化预配平台,对“四电”施工中的接触网腕臂、吊弦、吊索、拉线和电力变电母线等部件实施工厂化预配。在进场施工之初,项目部成立技术攻关小组,对接触网腕臂预配平台进行技术革新和改造,利用自动控制技术提升传统预配平台智能化水平,实现了送料、切割、打孔、安装、组配等自动操作,使腕臂预配精度从允许5毫米正负误差提高到了2毫米,预配效率提高了2倍;吊弦预配精度从1.5毫米正负误差提高到了1毫米,预配效率提高了3倍。

配置恒张力架线车、电缆牵引展放机等新型专业机械设备,以及轻型数显式弹性吊索安装仪、腕臂偏移测量仪等专业工具,提高施工精度和效率。针对如何提高区间组立接触网钢柱,开发应用国内首台铁路专用H型钢柱智能立杆车,采用遥控对位,垂直调整立杆姿态,现场施工效率提高3倍以上。围绕隧道吊柱打眼和安装,项目部自主研发了隧道吊柱自动化安装车,提高功效的同时也提升了安装作业的安全性。为确保接触网平直度精确,项目部还改进了接触网恒张力架线车的导线校直系统,使接触网导线平直度误差控制在允许范围以内。

自主开发接触网工程“一杆一档”管理软件,通过电脑和手机终端,可对接触网施工现场各类安装施工信息进行系统化采集和查询。在施工过程中,支柱杆号、类型、预配数据、检测人员、施工作业人员等信息上传至云端统一管理,实现了接触网安装数据的可追溯。在一次内部安全质量巡查中,电气化分部安质部部长李开在现场发现一根接触网腕臂安装不合格,安监人员现场对钢柱上的二维码进行扫描,显示出当时施工作业人员信息,随即给予通报并责令进行整改。

通过提升工程建设“四化”水平,京张高铁电气化施工实现了野外高空作业向精确测量、精准计算、自动化预配、专业化安装的转变,实现了由劳动密集型向自动化、机械化、智能型转变,为创建精品工程提供了保证。

强化创新引领 开启智能建造新时代

在京张高铁建设中,中铁电气化局将智能物联网、智能机械预配、智能施工生产管理平台和现场视频监控等新技术与施工生产深度结合,不断丰富智能建造的内涵,不断提升智能建造水平。

项目部着力激发一批年轻技术骨干的创新能力,把各种高新技术应用到施工组织管理中,研发并应用“智能调度指挥平台”,以调度信息管理中心和可视化管理系统为基础,升级研发工程调度信息化系统,为现场施工管理指挥人员配置了AR辅助施工智能安全帽,随时随地向信息化调度中心传输现场施工实地状况,全方位、多角度地实时监测施工现场,合理调整施工组织进程,为数千名电气化施工人员的安全保驾护航。

围绕“智能京张”建设目标,项目部建设了智能牵引供电调度系统和智能牵引供电运营维护管理系统,运用信息化、网络化、自动化手段,集成先进的测量、传感、控制、人工智能等技术,实现“全息感知、多维融合、重构自愈、智能运维”功能,确保高标准、高质量、一次成优,为铁路提供安全可靠、高效优质的动力牵引供电系统。为提升全线运营的智能化程度,项目部首次应用了机器人巡检技术,引入了基于大数据的健康自诊断系统;在全线还引入了自然灾害监测系统,对大风、雨雪、地震、落石滑坡等自然灾害进行实时监测,辅助列车自动驾驶,做出减速、停车判断;在京张线最大的换乘站清河站,安装了智能化垃圾处理系统,自动化输送、分捡,实现了垃圾这边丢进垃圾箱,那边就可进入回收站。

智能高铁离不开高精尖技术和装备。项目部在工程中广泛应用BIM技术,优化牵引变电所、配电所的整体布局,使电力、变电专业的所亭建设施工布局更加科学合理;模拟电缆敷设,优化电缆路径,使电缆走向更加整齐美观;应用3D仿真技术,对变电所网路施工、电缆头制作、接触线架设等关键工序进行技术交底,确保现场作业人员更好地掌握技术标准。项目部研发的接触网智能化检测小车,提高了接触网参数检测的精度和效率,并获得了国家专利;研发的锂电精密拧紧装置,提高了吊弦安装的工效和力矩的精度,获得国家专利并填补了国内外技术空白;研发应用DH007型激光测量仪,结构稳定,测量精准;研发应用轻型弹性吊索安装仪,保证了弹性吊索的精确安装;研发的防灾害异物侵限一体化测试仪,将异物侵限的测试效率提高了6倍、测试人员减少一半。

在京张高铁建设中,中铁电气化局还在铁路站后四电工程领域创造了诸多“第一”。在崇礼铁路首次应用了中国新标准的接触网简统化装置,大大提升了牵引供电可靠性和设备使用寿命;在北京城区首次采用了混凝土封闭式声屏障,不仅屏蔽效果好外形美观且寿命长、免维护;首次将变压器从室外迁入室内,既提高了供电设备的稳定性又美化了城市;沿线变电所首次采用新型绿色建材ECP复合板装配式围墙,为京张高铁四电设备房建筑再添一道亮丽风景;变电所设备房屋建筑首次融入老京张铁路元素,外观采用青水墙和拱窗门,与老京张铁路风格交相辉映,寓意对老京张铁路精神的继承与发扬。


中铁电气化局施工作业车在京张高铁官厅水库特大桥上架设接触网导线。李忠民摄


弘扬工匠精神 凝结精心精细品质理念

“弘扬工匠精神要在专注和精心的基础上开展技术攻关,推进技术升级换代。”12年矢志坚守在施工生产一线的指挥部总工程师孙春晖对工匠精神有着深刻的认识。为建设京张高铁精品工程,在项目部开工伊始,他带领各专业技术人员和作业队施工骨干共同研究实施精品方案。由于京张高铁标准高、难度大,数易其稿,还是未得到领导的认可。在众人退缩之时,孙春晖斩钉截铁的说道:“咱们集团为啥要干京张,为啥把咱们安排来干京张?是荣幸,是信任,是千载难逢的好机会!不敢啃骨头不是咱们的作风。任务交到我们手上,大家要多想办法,少找退路!”最终,历经了一个多月后,通过无数次的实地勘察,细心测算,并经过多次修改验证,终于编制成了一整套精品工程建设方案,为各专业破解行业内施工难题和创新施工工艺起到了指导作用。

数千建设者日夜鏖战在京张高铁,离不开使命的召唤。2018年国庆期间,京张四电工程声屏障项目部常务副经理由智广为女儿的一句话而泪流满面。原来他自上线以来就再也没有回过家,5岁的女儿打过几十通电话让他回去为自己过生日,而每次由智广只能用“善意的谎言”安抚。当小姑娘看到电视新闻播报广大建设者国庆期间坚守首条智能高铁建设现场时,心中的自豪感油然而生,打来电话向由智广说,“爸爸,我为你骄傲!”当时,京张高铁控制性工程——北京段声屏障工程正在施工攻坚,位于北京市昌平区保利罗兰香谷小区东侧京包铁路沙河站内,总长600米的封闭式声屏障,是国内首次采用现场浇筑混凝土排架式结构类型的上跨四股道既有线施工的声屏障工程。在加快工程建设的同时,由智广带领团队用实际行动践行“施工不忘环保”和“建设和谐高铁”的庄严承诺,逐级分解“不扰民、少噪音、无扬尘”环保硬性指标,选用性能高、噪音低、污染小的机械设备,采用高成本的旋转钻机干法成孔,保护沿线绿化,确保铁路沿线环境无损。为保证既有线行车安全,花费1500万元采用钢结构防护,确保施工生产实现安全稳定有序推进。

测量队队长徐江鹏将接触网支柱坑位误差由设计文件规定的5厘米主动提高到2厘米。虽然只是相差3厘米的控制标准,但京张高铁穿越城市、平原、山地等复杂地形,且站后“四电”工期异常紧张,接触网支柱需要在站前施工时同时确定,只要几个支柱位置出现较大偏差就需要返工,这需要测量队付出比平时多几倍的努力。刚开始部分测量队员对队长“擅自提标”不以为然,有人说符合设计标准就能交差。但执拗的徐江鹏坚持“咱干的是精品工程,定好的误差2公分就不能变,不能自毁招牌!”就是凭着这股子“较真儿”的劲头,173.9正线公里的京张高铁沿线接触网支柱位置100%准确,未发生一起因定位不准而造成的返工,确保了全线接触网立杆作业一气呵成。

指挥部还以巨晓林大师工作站为平台,在京张高铁工程中广泛开展群众性“五小”技术攻关活动。电力变电专业项目部组建BIM技术攻关小组,把牵引变电所、配电所的电缆夹层槽道优化为吊装式走线架,让电缆分层敷设工艺美观又便于电缆故障维修;接触网专业攻关小组研制了棘轮补偿绕线刻度尺、正馈线归位固定器、附加线展放支架等6种现场施工器具,极大提高施工效率及作业精度。


中铁电气化局施工人员进行10千伏高压电缆铺设作业。李向奥摄


建强战斗堡垒 让党旗在精品工程一线飘扬

中铁电气化局将京张高铁作为展示企业科技创新成果的精品线,看作是以电化梦为中国梦添彩的政治使命线。指挥部党工委从加强引领、凝聚、保障作用入手,坚持“融入中心抓党建 抓好党建促生产”的工作理念,充分发挥党组织的战斗堡垒作用和党员的先锋模范作用。

2018年8月16日,指挥部党工委邀请党的十九大代表、改革开放先锋模范、中华全国总工会兼职副主席巨晓林到工地为员工作创新事迹报告,大力营造“专注品质、追求卓越”的浓厚氛围。开工伊始,指挥部组织全线参建员工分批前往位于八达岭下的詹天佑纪念馆开展主题教育实践活动,通过深入学习京张铁路修建的艰难历程和以詹天佑为代表的中国第一代工程师筑路报国的感人事迹,增强建好新时代京张高铁的历史责任感和使命感,让匠心品质融入到全体建设者的血液里。

指挥部党工委深入开展“传承詹天佑精神品质 建好新时代京张高铁”主题活动,以学赛超、建功勋为目标,围绕工程项目工期、安全、质量、效益、信誉,深入落实精品工程实施方案,确保京张高铁四电工程建设高起点、高规格、高水平、高标准、高质量。评选表彰立功竞赛一等功集体1个、二等功集体2个、三等功集体2个,个人一、二、三等功共计210名。

为发动参建员工集智聚力、献计献策,指挥部深入开展“八比八创”主题劳动竞赛活动,掀起比学赶超施工大干高潮。广大干部员工集智聚力,献计献策,比廉洁、创阳光精品工程,比质量、创优质精品工程,比安全、创平安精品工程,比进度、创高效精品工程,比工艺、创匠心精品工程,比环保、创生态精品工程,比创新、创智能精品工程,比降耗、创节能精品工程,在全线掀起“比学赶超”施工大干高潮,矢志把京张高铁建造成“内实外美、质量优良、用户满意、社会认可、技术先进、品质一流”的精品工程。

指挥部党工委始终致力发挥思想引领、把关定向、凝心聚力、服务保障和促进发展的作用。通过召开全线党建工作会议进行充分调研,结合各项目部驻地实际,根据“完善功能、一室多用”的要求,按照“六有六上墙”(六有:有标识、有党旗、有会议桌椅、有电教设备、有学习资料、有工作台账;六上墙:党员权利义务、入党誓词、党支部工作职责、组织机构图、党支部“9+N”活动表、荣誉榜上墙)的标准规范了党员活动室的配置,并制作了党员活动室VR供项目部党组织参考,真正把党员活动室建成了党员政治学习的中心,此项经验也被股份公司进行了推广。

在“精品工程、智能京张”建设过程中,中铁电气化局参建员工用创新奉献凝结出独具特色的京张项目文化体系。培育形成了创优、塑形、育人、争效的目标导向,团结、务实、创新、担当的团队精神,精心谋划、精细安排、精确作业、精致产品的工作理念,一家人、一条心、共成长、同进步的价值观。同时,也产生了一大批建设功臣,涌现出一大批典型人物和事迹。为了能够让这些故事广为流传,让更多的人了解京张四电工程建设过程中发生的感人瞬间,指挥部党工委动员京张四电工程三十余名一线通讯员,通过资料收集、周边采访、个人谈话、细节挖掘,最终落笔成稿,完成了127篇关于建设者、奉献者的京张故事。在此过程中,一线通讯员既要完成本职,又要秉烛爬格,不断自我加压、推陈出新,一遍遍不厌其烦,有的甚至是十易其稿,历经16个月,最终完成了一件看似不可能完成的任务。《京张故事》被人民铁道网开设专栏连载,并被华夏文学出版社收录,正式出版发行。

在京张高铁投入运营首日,习近平总书记对京张高铁开通运营给予了充分肯定,并对建设者亲切慰问。习近平总书记重要指示精神在京张高铁参建员工中引起了强烈反响,参建员工通过微信群、工作群谈感想、说感受、强信心、鼓干劲,满怀激动和自豪之情。

“我们都在努力奔跑,我们都是追梦人。”在中国首条智能高铁建设中,中铁电气化局全体建设者尽情挥洒智慧和汗水,把奥运工程的宏伟蓝图变为新时代中国建造的生动实践,探索建立起智能化预配、机械手安装、少运营维护的电气化铁路建设新模式,为奔驰在冬奥场馆之间的复兴号插上“风驰电掣”的翅膀。

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