无砟轨道和有砟轨道的区别(记录中国｜中国首条无砟轨道在这里诞生)

Posted 2023-05-28

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无砟轨道和有砟轨道的区别(记录中国｜中国首条无砟轨道在这里诞生)

【编者按】

大国工程，彰显力量。一个国家的竞争力很大程度体现在制造水平，重大工程尤为关键。

新中国成立70周年之际，澎湃新闻（www.thepaper.cn）与复旦大学新闻学院联合推出“记录中国”特别报道项目第四期，聚焦大国工程。它们有的位于沿海，有的地处内陆，有的已经建成备受瞩目，有的坚持多年尚在推进。

但无论如何，这些大国工程都来之不易，凝结智慧，是科技创新能力的集中体现，更是一个民族光荣与梦想的承载。

本篇关注中国首条无砟轨道。

遂渝铁路蔡家站。复旦大学新闻学院王宇航图

在连接四川遂宁与重庆的遂渝铁路上，蔡家站是一个不起眼的小站。

但是在蔡家站管辖的蔡家段短短13.16公里内，铺设着三种不同的无砟轨道。无砟轨道，是高速铁路不同于普速铁路的重要特征。

2003年，遂渝铁路正式开工建设，这条全长100多公里的铁路不仅承担着连接四川和重庆的重任，我国高铁的无砟轨道技术难题也正要在这里展开研究试验。

重庆北碚蔡家试验段，由此被称为中国高铁的“无砟轨道试验田”。

重庆北碚蔡家段。图片来源重庆工电段

“发展高速铁路必须进行无砟轨道铺设试验。”曾参与该项试验的中铁二院工程集团有限责任公司总工程师的许佑顶向“记录中国”报道团队回忆，当年共有300多名专业技术人员参与到我国首条无砟轨道试验，该试验的成功，填补了中国在无砟轨道领域的技术空白。

我国第一条无砟轨道试验段。图片来源重庆工电段

我国首条无砟铁路试验段落户蔡家

无砟轨道是高铁发展的一项基础性技术。

传统轨道，即有砟轨道，以散粒碎石为基础，列车的高速运行会导致道砟飞溅。而无砟轨道采用了混凝土、沥青混合料等的整体式道床，平顺性好，能满足时速250公里以上的高铁运行要求。

据许佑顶回忆，2000年，国家大力推进铁路建设，发展高速铁路，并积极前往德国、日本等国家考察，引进高铁先进技术，“但是针对无砟轨道的核心技术，这些国家要么不肯出售，要么就是开出天价。”

这样的背景下，中国无砟轨道试验悄然拉开了帷幕。

蔡家段位于重庆北碚，全长13.16公里，是遂渝铁路和襄渝铁路的必经之路。在这短短区段内，覆盖了桥梁、隧道、涵洞、站场等多种类型的路段，这些复杂路况使其具备了无砟轨道试验的条件。

蔡家段涵盖路况的复杂程度超乎想象。图片来源重庆工电段

2004年9月，原铁道部决定开始在此开展试验，系统研究多种无砟轨道技术难题。

2005年，重庆北碚蔡家段无砟轨道试验段开工。

2006年12月底，蔡家无砟轨道试验段建成。蔡家段成为我国首条成区段的无砟轨道铁路，并创造了在大跨桥上铺设无砟轨道的世界纪录。

2007年1月，这条位于嘉陵江畔的试验段上，我国自主研发的“长白山”号高速列车首次跑出了235公里的时速。

重庆工电段北碚工电车间磨心坡巡养工队的姜鹏当时就在现场。他清楚记得那天的情形——试验动车从160公里/小时的速度开始试验，逐次提速到180公里/小时、200公里/小时、220公里/小时……姜鹏的心也随着车速加快提到了嗓子眼。

最终，“长白山”号高速列车在试验段上往返开行最高达到了235公里的时速，货物列车最高时速也达到141公里。

这是我国高铁发展史上具有重大历史意义的一刻。

直到无砟轨道试验成功，现场亲眼目睹全程的很多铁路工人依然难以相信。“我从没想过火车居然能跑这么快！当时有人试着拿相机拍列车，由于速度过快，拍了很多次都没有拍清楚。”姜鹏回忆说。

精细化管理难题

与普速铁路相比，无砟轨道的设计时速更快，对铁路养护的要求也更高。

“作为高铁核心技术之一，无砟轨道工程对精度控制要求非常高。有砟轨道的轨距误差在6毫米，而无砟轨道需要精确到1毫米才能保证车辆平稳运行。”重庆工电段北碚工电车间蔡家巡养工队工长薛海峰介绍，与轨道误差标准相对应的，用于测量铁路轨距与水平的道尺精度也从两毫米细化到零点几毫米。

无砟轨道从试验段到成区段的实车运营，牵涉到铁路工务系统、电务系统、信号系统等方方面面的变革。在这一阶段，重庆工电段的铁路工人要完成新设备的动态、静态试验、联调联试等多项重要任务。

S700K转辙机、18信息移频轨道电路、计轴设备……在无砟轨道试验段，重庆工电段的铁路工人第一次看到这些新设备。而要调试新的电气设备，参数必须要精细到毫米级。差之毫厘，谬以千里。若是新的电气设备调试过程中参数离标准有毫厘之差，就会影响设备的稳定运行。

蔡家站才开站时，由于工人不熟悉新设备，就差点引发紧急状况。据薛海峰介绍，有一次，由于一个工人不熟悉新的S700K转辙机，没能把安全节点合上，导致整个道岔无法运作。

为了保障车辆在无砟轨道上的顺利运行，蔡家段铁路工人的工作常态就是利用业余时间去查资料、学新知识，再运用到实际工作中去。

2015年开始，成遂渝线的重庆至合川段（经过蔡家站）改走兰渝铁路。在2015年动车开行新线前，蔡家的试验路段同时运行着普速客车、动车、货车三种列车。

据重庆工电段长寿北工电车间梁平南工电工队工长余浩介绍，大规模的客货运行带来很多问题——无砟轨道是按照客专要求设计的，对于轴重较大的货车，无砟轨道缺乏弹性，加之运量较大，久而久之基床病害越来越多，如出现路基下沉、基床打浆、CA砂浆外挤等问题。

这些问题对所有蔡家段铁路工人来说都是第一次。“工区层面上无法处理，而病害还在持续发展，只能想各种临时措施，比如更换胶垫和改道作业，优先保证列车运输安全。”余浩说。

出于一股不服输的秉性，余浩在蔡家段的头一两年里，“基本上每天除了工作，就是就琢磨这个事儿。”

“在蔡家段，你不光要从0到1，还得从1到10，时刻学习新技术。”余浩说。

“面对新的无砟轨道，最困难的是没有经验，所有工人都要从头学起。”重庆工电段电务科科长陶晶也谈到了不断学习的重要性，在学习和实干中寻求有效的无砟轨道养护方法。

蔡家巡养工队的工长陶晶。复旦大学新闻学院王宇航图

据陶晶介绍，蔡家巡养工队逐渐摸索出一套无砟轨道的养护“套路”来。例如，对分动歪锁闭道岔缺口的调整，总结出简单易懂的“大紧小松”四字口诀；铁路检修从传统有砟轨道改为无砟轨道，因维修精度和标准的提高，增加了规定中原本并没有要求的道岔2MM卡组试验。

夜间养护挑战

白天行车、晚上作业是高速铁路特有的养护模式。但许多人有所不知的是，我国高速铁路的“深夜养护模式”也正是从第一条无砟轨道开始。

“以前普速铁路养护全天均可进行，但高速铁路车行速度很快，养护只能在晚上进行。”薛海峰说。

夜间养护对铁路工人来说不仅是生理上的挑战，工作难度也大大提高。特别是由于夜间作业视线较差，隐蔽部位的检查就更加费时间，线路偏移也更难发现。

“以前在白天一个小时能完成的工作量，在晚上要花上一个半小时。每天的‘天窗’（铁路没有行车的时间）只有夜间的两个小时，是唯一可以进行机械作业的时段，必须抓紧进行。”蔡家巡养工队的王业兵介绍道。

从2009年到2019年的十年间，每晚11点，当天值班的工人们起床、点名，随后沿着铁轨，一路从站内走到区间，边走边检查、处理轨道缺陷，结束时通常已经是凌晨4、5点，他们在铁轨边等到天亮，再坐公交车返回工区。

蔡家巡养工队在清晨返回工区。复旦大学新闻学院王宇航图

时间证明我国首条无砟轨道的稳定性和耐用性

2008年1月，重庆嘉陵江边的蔡家试验段正式通过原铁道部专家评审，成为中国首条具有自主知识产权的无砟轨道试验线路。

十多年来，试验段在电路、路基沉降控制、轨道扣件、道岔等多方面进行了多项研究探索，其成果对当时在建的武广、郑西及京沪等高铁线路提供了强有力的技术支撑，并陆续应用在此后建设的其它高铁线路中。同时，拥有自主知识产权的高铁技术也开始逐步迈出国门。

对于我国第一条无砟轨道的稳定性和耐用性，时间就是最好的证明。

2017年，在蔡家段试验成功的无砟道床在国内被大范围推广。京津、武广、郑西、沪宁、成渝等高铁线路开通运营，无砟道床成为了固定的高铁设备。这片无砟轨道“试验田”才算是基本完成其重大使命。

蔡家试验段的发展，也是中国高铁跨越式发展的一个缩影。

2007年，中国首条无砟轨道上列车跑出了235公里的时速，意味着从重庆出发4个小时能到成都，比坐普速列车缩短了十几个小时。如今，乘坐成渝铁路客运专线，两地通行最快只需1个多小时。

“中国首条无砟轨道试验段”纪念石碑。复旦大学新闻学院谈建国图

2019年9月24日，国家发改委副主任宁吉喆在发布会上表示，我国高速铁路营业里程达3万公里，居世界第一。而蔡家站的站台上，“无砟轨道试验基地”的石碑，见证着这段位于我国西南山岭间的试验铁路为中国高铁建设自主创新的探索。