“贴地飞行”，时速1000公里！

日前

随着最后一组模组支撑凸台

浇筑完成

中铁六局承建的

国内首条完全自主知识产权的

磁浮试验线高速飞车

大同（阳高）试验线一期

主体工程全部完工

为后续相关技术研发开展

奠定了坚实基础

▲大同飞车试验线

高速飞车，全称是“低真空管道磁悬浮高速飞车”，能够实现时速1000公里以上的“近地飞行”，具有更快速、便捷、舒适、安全和经济可控的特点。在科技赋能之下，高速飞车实现了从“浮起来”到“动起来”。在真正“跑起来”之前，需要在试验线上通过开展全线路综合演示试验、完成全尺寸系统耦合集成验证等实现“达速测验”，确保高速飞车安全上路、高速行驶、平稳运行。高速飞车大同（阳高）试验线工程即超高速低真空管道磁浮交通系统全尺寸试验线一期工程，线路全长2公里，起点位于阳高南站西侧500米处，工程涵盖桥梁工程、试验基地中心和车库、电力设施、真空设施、大型临时工程、真空管线设备的采购、安装等。

国内首个真空nu管梁

2021年5月6日，由中铁六局及相关单位联合打造的超高速低真空磁悬浮高速飞车试验平台在中铁六局丰桥公司装配式产业基地竣工落成。这是国内首个建成的真空管梁试验平台。该平台主体结构为外形酷似字母“n”与“u”的nu管梁：上部为“n”形半圆钢管盖结构，下部为“u”形的“钢结构+预应力混凝土”叠合结构组合而成。

▲大同飞车试验线

之所以要打造nu管梁，是因为要实现时速1000公里的高速运行，需要克服车轮与轨道间的摩擦力以及空气阻力等问题。当列车在专门设计的低真空管道内行驶时，超导磁悬浮技术帮助列车与地面脱离接触，消除摩擦阻力；内部接近真空的管道线路，大幅减少空气阻力，最终确保最高时速提升至1000公里以上。由于nu管梁直径近6米，长21米，整体几何尺寸误差必须小于2毫米。不止如此，工作时管梁内部必须达到长时间真空状态。要达到如此高的精度以及高标准的运行环境，安装难度可想而知。施工中，中铁六局在可参考资料极少的情况下，自主研究控制大截面钢结构的制作加工尺寸、安装精度等，保证了梁体的结构精度和力学性能；采用骨架可调支撑大直径厚板圆管拼接保圆方法，保证了大直径钢管的圆度和精度，确保nu管梁在吊装运输过程中不变形。建设过程中，工作室团队完善了低温状态下梁体混凝土浇筑、养护、张拉、压浆等施工方案，形成了成熟的nu梁制作施工工艺，并在此基础上攻克了高大钢构件的吊装、运输、安装以及一级焊缝焊接、真空氦气检漏等一个个技术难题。最终历时170天，项目顺利竣工。项目部通过该试验平台积攒了大量数据和经验，掌握了nu梁结构形式施工技术，为后续承建高速飞车大同（阳高）试验线工程打下了坚实基础。

“制、架、测”新突破

2021年9月，中铁六局大同高速飞车项目部正式进场，主要承担1.55公里正线高架管线、大临设施、电缆管沟、轨旁开关站基座等配套设施的设计与施工，以及根据总承包合同确定的技术要求，完成真空管线设备的采购、安装等任务。作为试验线主体结构的关键部分——管线下部的“u”形结构，即“钢结构+预应力混凝土”的叠合结构，在试验运行时需为低真空状态。为了掌握构成“u”形结构的混凝土长期在低真空环境下工作时的力学性能变化。创新工作室通过在钢管梁部内建立真空环境，对不同龄期的试块进行反复试验，总结出了混凝土在低真空条件下的力学性能变化规律，并与常压下混凝土力学性能的变化进行对比，逐步掌握了混凝土在低真空环境下的力学性能变化规律，为高速飞车大同（阳高）试验线工程后续施工提供了科学依据。

▲履带吊架梁施工

在混凝土施工中的另一项关键技术就是桥面系施工。管梁内两侧用于安装模组的预制板，安装精度需确保48个预埋套筒同时达到高精度要求，即横向±1毫米、纵向±2毫米、竖向±2毫米。项目部全力念好“精字诀”，和厂家联合研发了国内首台数控多方向模组预制板精调智能装置，以及国内首台预制板运输与混凝土灌注功能浇筑台车，并在过程中逐步升级：从最初的单月挂板60块，到今年单月最多挂板114块，极大地提高了施工质效。nu管梁形式新颖独特，首孔nu管梁长30米，重700吨，桩基深31-43米。不仅如此，作业区域为冲击平原，地下水位高、地质条件差、梁体吨位大，对履带吊作业区域地基处理提出了严格要求。因此如何确保管梁在架梁施工中保持整体稳定，结构不受影响就成了摆在项目部面前的一大课题。中铁六局参建人员反复研究施工方案，聘请外部专家评审论证，设计了专用架梁吊具，并申请了国家实用新型专利；在对地基进行逐层换填压实的基础上，在顶面铺设箱型钢板，预压试吊合格后，采用一台800吨履带吊和一台700吨履带吊配合架梁，为试验线架梁节约了近1个月工期。由于试验线对于真空环境的要求较高，因此焊接施工质量起到了决定性作用：项目部创新采用了焊缝探伤，并结合吸枪法与真空法氦质谱检漏，有效提升了焊接质量，使梁体焊接质量一次检验合格率从最开始的85％提升到99％。

科技赋能助力“近地飞行”

作为国内首条高速低真空管道磁悬浮交通系统线路，高速飞车要实现时速1000公里以上的“近地飞行”，就对轨道的平顺性提出了极高要求——混凝土平整度高达0.3毫米，对模组预制板定位控制精度最高为1毫米。

▲超高速低真空磁浮高速飞车试验平台

“精益求精，方能行稳致远！”项目部全员坚定信念、全力攻关，将一个个科技含量高、操作复杂的任务变成了现实：由于本项目的基桩控制网使用的是新型布网方式，沿线路布设三维控制网。为了提高全站仪的测设精度，使其达到全线预制板套筒最高精度1毫米的要求，项目部在丰桥公司技术专家的支持下，成立了囊括桥梁、测量、真空、电力等方面的创新工作室，专门负责科研攻关技术难题。采用增加国家控制点CPO（一级控制网）数量，提高起算控制网精度；采用边联结方式构网，形成由大地四边形组成的带状控制网，把整个施工区域纳入控制范围。此次在基桩控制网中采用了新型布网方式，改变了控制网距离，在国内属首次应用，点位精度最小可以控制到0.3毫米，各项指标均高于《高速铁路工程测量规范》精度要求，测量成果符合规范要求，应用效果良好，并已通过部级工法认定。目前，高速飞车大同（阳高）试验线工程已完成一期全部主体施工任务。建成后的试验线，将为实现超高速低真空管道磁浮交通系统全尺寸悬浮推进演示验证打下坚实基础。在不远的未来，高速飞车将与高铁、飞机共同组成全国立体交通干线网，对优化我国资源配置、改善地区经济不平衡、形成“超级城市群”都具有重要意义，将为经济社会发展提供新动能。执行主编丨李元、沈苏责任编辑丨田林、刘栋、李沐霖（六局）内容来源丨中铁六局中国中铁融媒体中心

(中国中铁)