中國高速鐵路工務維修管理體系研究

■ 康高亮 陳東生 黎國清 田新宇 曲建軍

中國高速鐵路工務維修管理體系研究

■ 康高亮 陳東生 黎國清 田新宇 曲建軍

在我國高速鐵路安全運營實踐的基礎上，研究提出我國高速鐵路工務設備維修管理模式，提出適合我國高速鐵路工務設備的檢測與監控、標準體系及現行推進的工務信息化等工作要點，為今后我國高速鐵路建立與之適應的基礎設施維修管理體系提供經驗和參考依據。

高速鐵路；工務維修；管理體系

近年來，我國大力發展高速鐵路，截至2014年底，全國鐵路運營總里程已突破11萬km，高鐵運營總里程達到1．6萬km，位居世界第一。我國高速鐵路建設面臨著地質結構復雜，線、橋、隧并存，有砟及無砟軌道結構銜接，無砟軌道類型多，線路平縱面條件差異大，線路設備眾多等技術難點；同時，安全性和舒適性的高要求使我國高速鐵路在開通運營后的工務維修管理工作面臨一系列前所未見的技術難題，在其他國家也無現成經驗可借鑒[1]。在對京滬高速鐵路工務維修管理進行一系列研究后，總結了一些技術特點，為我國正逐步形成的高速鐵路工務維修管理體系提供一些有價值的參考。

1 高速鐵路工務維修管理制度

1.1 管理制度

我國高速鐵路維修管理在充分考慮國情、路情的條件下，以實行屬地化管理和“管（管理維護）、檢（檢測）、修（修理）”分開的管理體制為原則，體現“專業強化、管理集中、資源綜合”和“精干高效”的養護維修理念，目的是建立高效率、低成本、少用人、現代化、信息化和先進適用的綜合維修管理技術體系[2]。其具體含義為：

（1）屬地化管理。工務設施由鐵路局按就近管轄的原則實行屬地化管理，工務段屬地化延伸管理。

（2）專業強化。將工務、電務和供電分專業管理，工務線路和路基、橋梁、隧道分專業管理。

（3）管理集中。高速鐵路的工務設備集中管理，管轄高速鐵路的鐵路局和工務段設專門管理機構。

（4）資源綜合。工務、電務和供電專業管理分開，但辦公、生活等后勤保障設施集中管理、綜合使用。

（5）精干高效。應按精干高效原則配備高速鐵路工務管理技術人員和技能骨干，并納入定編，主要負責線橋設備檢查、影響安全和秩序的臨時補修和故障處理工作。

（6）專業化維護。工務段可成立曲線、道岔、鋼軌等專業化修理隊伍，負責受托的高速鐵路修理工作。

（7）“管、檢、修”分開。按照“管、檢、修”分開的管理體制，設備的主要檢查和修理工作由專門部門或機構承擔。

（8）大機區域化作業。大型修理機械和檢測車實行區域化作業，由專門機構承擔。

1.2 組織原則

高速鐵路工務機構設置應遵循以下基本原則：

（1）高速鐵路工務設備按就近管轄的原則，由鐵路局屬地管理，鐵路局負責管內高速鐵路安全生產管理工作。

（2）鐵路局工務處設專人負責高速鐵路維護管理工作，必要時成立高速科。

（3）工務段應設專人負責高速鐵路維護管理工作，必要時可設高速科；工務段應根據設備數量、類型等具體情況設置高速鐵路線路車間和路橋車間。

高速鐵路線路或路橋車間負責管內安全生產任務的組織落實和技術管理；負責設備檢查、分析等工作，掌握管內設備狀態；負責制定修理計劃；負責組織設備的日常養護和臨時補修。高速鐵路軌道線路方案組織結構見圖1。

1.3 職能分配

在維修養護方面，線路維修按照“預防為主、防治結合、嚴檢慎修”的原則[5-6]，在維修業務的分工上，主要有以下業務分配。

（1）大型養路機械運用檢修段或工務機械段：負責利用大型養路機械對線路進行修理。

（2）中國鐵路總公司（簡稱總公司）基礎設施檢測中心：負責全國主要高速鐵路和既有干線的線路周期動態檢測，并編制線路每月、年度動態檢查計劃和檢查報告，報總公司運輸局，為總公司和鐵路局工務部門提供檢測數據。

（3）各鐵路局檢測所：負責完成鐵路局管內的線路檢測，并完成相關檢查報告。

（4）工務（橋工）段（統稱工務段）：負責高速鐵路線橋設備的維護和安全生產管理工作的組織實施，保持工務設備狀態良好。既有綜合車間（或檢查監控車間）負責防災安全監控系統設備維護；既有綜合機修車間負責機械設備的檢修。

（5）路基、橋梁、隧道的綜合保養和維修委托專業隊伍實施，專業隊伍原則上由設備管理單位組建，專業性強的修理項目可由其他具有相應能力的專業隊伍承擔，專業隊伍需經鐵路局業務主管部門審查認定；精密工程控制測量網復測、沉降觀測、構筑物變形觀測、線路復測和其他需要由第三方承擔的工作由客運專線公司與鐵路局雙方研究確定，客運專線公司應保證相應的費用及時到位。

2 高速鐵路設備檢測

圖1 高速鐵路軌道線路方案組織結構

當前，我國自行研制的系列高速綜合檢測列車對高鐵全線基礎設施進行全項目等速檢測，綜合巡視系統目前也在試運行，包括巡視檢查扣件系統、鋼軌狀態、軌道板（軌枕）裂損及軌旁設備等設施，已基本構建形成了較為完善的高速鐵路檢測體系（見表1）[4]。

經過京津、武廣、京滬、合武、合寧等多條高速鐵路運營實踐證明，我國高速鐵路已經形成了一套完整的動靜態檢測標準體系并推廣應用，科學有效地指導了工務養護維修，并保障了高速鐵路的安全、舒適運營。

3 高速鐵路工務維修

高速鐵路工務維修作業推行“管、檢、修”分開維修新體制，綜合維修由工務機械段負責完成大型養路機械作業項目；工務段車間組建機械化養路工區和專業維修隊伍，負責完成經常保養、大機配合（或大機覆蓋不到的綜合維修）及曲線、道岔、鋼軌焊接接頭專業維修項目；工區負責臨時補修和設備巡查等項目；工務段成立檢查監控車間（或線、橋車間下設工區），負責設備檢查監控工作。工作中要注重將“管、檢、修”分開與資源整合工作相結合，做強做大車間，完善各項管理制度，實現檢查與維修的異體監督[2-3]。

表1 高速鐵路工務設備檢查方案

3.1 基礎設施專業化維修

當前，現代社會的專業化生產可以為各領域提供專業化的服務和精細化的品質。由于高速鐵路對施工作業具有高標準要求，線路維修走專業維修的道路是適應高速鐵路運營維護的必然方向。

3.2 線路三維精確定位系統

高速行車條件下的高平順性要求高速鐵路做到精細化維修，線路平縱斷面精準的定位是其首要前提，也是制約提升和保持高速鐵路線路質量和提高作業效率的瓶頸。因此，應樹立三個理念，即對線路中線絕對位置進行精確控制的理念，對岔區進行單元管理的理念，以及線路施工、維修質量儲備期的理念。其中，建立線路三維精確定位系統放在第一位。可通過采用線路三維精確定位系統，將工務系統傳統的測量相對誤差變為測量絕對誤差，達到對線路平縱斷面的精確定位，線路養護由經驗過渡到精確。建立精細化維修體系，為工務精檢細修提供數據依據。

3.3 大機精確維修作業

大型養路機械仍是高速鐵路有砟軌道病害整治、軌道質量均衡性提升的主要維修方式。

高速鐵路要求在大機作業前需要對線路平縱斷面進行精確測量、對線路存在問題進行認真分析和調查，并結合工務部門的施工資源配置情況，確保大機搗固效果，制定科學合理的搗固計劃。因此，大機作業前要認真分析線路平縱斷面定期觀測數據、曲線道岔三維精確定位系統觀測數據及各種綜合檢測、專業檢測、車載式檢查的檢查數據，兼顧維修成本，為大機作業制定詳盡的作業方案提供準確依據。大機作業過程中，要加強對大機作業的控制，搗固車作業時要嚴格控制夾持時間，限制搗固頻次，對薄弱區段應采用雙插雙搗，低速重穩。要發揮大型養路機械自檢系統的作用，將每次作業后自檢系統檢測的數據作為驗收依據。

3.4 天窗維修效率

高速鐵路的運營特點是白天公交化運輸，夜間停輪集中維修。為確保安全，高速鐵路嚴格執行“施工不行車，行車不施工”的天窗修制度，在天窗以外，任何人員不得進入柵欄以內。高速鐵路正線、到發線天窗一般為垂直天窗，天窗時間不少于240 min，有條件的區段，鐵路局安排時間不少于90 min的晝間檢查天窗。在保證天窗時間內施工工作按時完成的前提下，可進一步對天窗點內走行、清點工機具等項目的安排進行優化，提高天窗使用效率。

3.5 積極推廣維修新設備、新機具

高速鐵路在結構、標準上相較普速線路有較大的差別，在維修手段和措施上也不能完全照搬。為保持高速鐵路維修的高標準、高效率，需要對當前采用人工或簡易機具作業進行淘汰和創新，以一系列安全、可靠、性能優良的機械標準化為主、人工作業為輔的高效率維修設備應用在高速鐵路維修上。

4 高速鐵路工務管理信息化綜合分析

高速鐵路工務設備信息管理系統的建設，包括以地理信息數據為支撐，對工務設備設計施工階段的設計信息、施工關鍵點屬性信息、竣工驗收信息，對運營維護環節的動靜態檢測信息和監測信息、養護維修作業信息等進行采集、實時傳輸、存儲和分析，實現對高速鐵路工務管理、檢測、維修流程的統一管理，并對各種信息進行智能綜合分析，提出科學的設備養護維修建議，為工務設備養護維修的各級決策提供全方位的信息服務，實現對工務設備設施的動態管理和科學養護，達到提高維修效率、降低維護成本、保障高速列車安全運行的目標（見圖2）。

對于實現和推進高速鐵路工務設備的現代化維護管理，當前切實的任務包括：

（1）構建完善硬件基礎平臺。加強統籌協調，加大網絡通道建設力度，計劃將網絡推進至班組，將信息化工務普及到現場基層。

圖2 高速鐵路工務信息化管理內容

（2）加快構建安全生產管理系統軟件平臺。按照“總公司—鐵路局—站段—車間”各級應用集中部署在總公司（含檢測中心地面數據分析處理中心）和鐵路局服務器。主要功能模塊趨于一致，考慮設備差異管理的特殊要求。系統應充分結合工務維修生產管理需求進行研發和部署，并逐步強化和完善生產輔助決策功能。

（3）建立設備全壽命周期的信息化追蹤管理。結合安全生產管理系統的建設，對高鐵工務設備進行質量狀態監測、養護維修等信息化管理，逐步將鋼軌、軌枕、道岔、橋梁支座等部件設備按照工務產品編碼的形式進行全壽命周期的信息化追蹤管理。

（4）提升設備檢測數據綜合分析能力。配合綜合檢測列車、巡查設備、靜態檢測、監測手段，地面配置完善的數據管理和處理中心（見圖3），以綜合評估基礎設施的質量狀態。基于數據平臺開展各種設備檢測數據的分析工作，深入挖掘數據的有用信息，提高數據的應用價值，掌握設備狀態的發展規律，結合相關理論模型，解決和分析現場的病害問題，研究維修工作中的決策關鍵技術，為現場的維修工作提供科學指導和輔助決策。

5 結束語

通過已開通運營的京津城際、武廣、京滬、滬寧、滬杭、合寧和合武等高速鐵路多年的運營實踐表明，我國高鐵工務設備保持了“高穩定、高可靠、高平順”的狀態。同時，對高鐵運營維護過程中出現的問題進行分析，積累了高速鐵路維護管理經驗，在總結高速鐵路相關研究成果、國內外養護維修技術和充分吸收我國既有鐵路維護管理經驗的基礎上，編制了《高速鐵路有砟軌道線路維修規則（試行）》和《高速鐵路無砟軌道線路維修規則（試行）》等一系列的技術規則[5-6]，并在高速鐵路線路綜合維修管理中得到了系統化、科學化的運用。我國高鐵正處在快速發展期，隨著開通運營高鐵數量的增長和運營時間延長，有更多的問題需要深入研究，我國鐵路將通過持續的再創新，摸索高鐵設備的維護規律，運用先進科技手段，解決維修管理過程中遇到的新問題。

圖3 檢測中心地面數據分析處理中心

[1] 康高亮． 高速鐵路工務運營維護與管理[J]． 中國鐵路，2010(12)：47-51．

[2] 陳東生，曲建軍，田新宇． 中國高速鐵路工務維修管理模式研究[J]． 鐵道建筑，2012(5)：135-141．

[3] 陳東生，曲建軍，田新宇． 中國高速鐵路工務維修管理體系探討[J]． 鐵道建筑，2012(8)：110-115．

[4] 田新宇，黎國清，陳東生． 高速鐵路軌道不平順管理標準試驗研究[J]． 中國鐵路，2012(9)：43-46．

[5] 中華人民共和國鐵道部． 高速鐵路有砟軌道線路維修規則（試行）[S]． 北京：中國鐵道出版社，2013．

[6] 中華人民共和國鐵道部． 高速鐵路無砟軌道線路維修規則（試行）[S]． 北京：中國鐵道出版社，2013．

康高亮：中國鐵路總公司運輸局，副局長兼工務部主任，北京，100844

陳東生：中國鐵道科學研究院基礎設施檢測研究所，副研究員，北京，100081

黎國清：中國鐵道科學研究院基礎設施檢測研究所，研究員，北京，100081

田新宇：中國鐵道科學研究院基礎設施檢測研究所，副研究員，北京，100081

曲建軍：中國鐵道科學研究院基礎設施檢測研究所，副研究員，北京，100081

責任編輯 苑曉蒙

U216

A

1672-061X（2015）02-0113-04

中國鐵路總公司科技研究開發計劃項目（2014G009-A）。

所獲獎項：2014年度中國鐵道學會科學技術獎一等獎。