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中铁二院:借助“空、天、地”三位一体新技术建设新铁路

中铁二院借助“空、天、地”三位一体新型铁路勘察技术,走出了一条集科技创新与高质量并驾齐驱的发展之路,在“技术与管理创新双轮驱动,引领企业迈向高质量发展”的过程中探索了宝贵的经验。

在走过的66年间,中铁二院承担新建和改造的铁路里程近7万公里,已建成通车里程近3万公里,在中国高速铁路的建设中发挥着巨大作用。在复杂艰险山区勘察设计的贵广高铁、西成高铁、渝贵铁路、成贵铁路、成兰铁路、川藏铁路成为代表性工程和业内典范。日前,该院凭借勘察设计的“重庆至利川铁路”再次荣获中国土木工程詹天佑奖。至此,该院已经有18个项目获得这一殊荣。

总部位于四川省成都市的中铁二院,其业务涵盖了铁路、城轨、公路、市政、港口、机场等多个领域,是建筑行业集规划、咨询、勘察设计、监理、工程总承包、产品产业化为一体的国有大型工程集团,先后2次荣获国家科技进步最高奖,2次荣获全球FIDIC杰出工程项目奖,成为我国陆地轨道交通勘察设计领域的领军企业之一。

据有关资料记载,中铁二院先后缔造了中国交通史上的多项第一:新中国第一条铁路——成渝铁路、中国第一条电气化铁路——宝成铁路,中国第一条具有自主知识产权的无砟轨道高速铁路——遂渝铁路,以及成昆铁路、南昆铁路、内昆铁路、渝怀铁路、广大铁路、渝利铁路、贵广铁路等一大批重大铁路干线。如今,中铁二院正在开展人类历史上最具挑战的铁路工程——川藏铁路全线的勘察设计工作,这是三代中铁二院人矢志追逐的梦想,更是中国人的百年梦想。

中铁二院凭借什么突破了一个个“筑路禁区”,创造了一项项令国人自豪的工程奇观?全国勘察设计大师、中铁二院总经理朱颖接受记者采访时说:“唯有坚持摸索和创新,才能逐一攻克难题。技术创新和管理创新就是中铁二院能够克敌制胜的两大法宝!”

本网就此刊载题为《技术与管理创新双轮驱动,引领企业迈向高质量发展》的文章,向读者展现我国铁路发展过程中的艰辛与辉煌。

附:《技术与管理创新双轮驱动,引领企业迈向高质量发展》

近日,第十五届中国土木工程詹天佑奖颁奖大会在北京举行,复杂艰险山区铁路的典型工程“重庆至利川铁路”榜上有名。作为该项目的总体设计单位,中铁二院工程集团有限责任公司(简称中铁二院)已经第18次荣获中国土木工程詹天佑奖。此外,贵广高铁、西成高铁、渝贵铁路、成贵铁路、成兰铁路、川藏铁路等复杂艰险山区铁路的代表性工程,均由中铁二院勘察设计。

创新驱动锻造制胜法宝

中铁二院成立于1952年,总部位于成都,现有员工6000余人。业务涵盖铁路、城轨、公路、市政、港口、机场等领域,是建筑行业集规划、咨询、勘察设计、监理、工程总承包、产品产业化为一体的国有大型工程集团,先后2次荣获国家科技进步最高奖,2次荣获全球FIDIC杰出工程项目奖,是我国陆地轨道交通勘察设计领域的领军企业之一。

中铁二院一直坚持科技兴企,先后缔造了中国交通史上的多项第一:新中国第一条铁路——成渝铁路、中国第一条电气化铁路——宝成铁路,中国第一条具有自主知识产权的无砟轨道高速铁路——遂渝铁路,以及成昆铁路、南昆铁路、内昆铁路、渝怀铁路、广大铁路、渝利铁路、贵广铁路等一大批重大铁路干线。如今,中铁二院正在开展人类历史上最具挑战的铁路工程——川藏铁路全线的勘察设计工作,这是三代中铁二院人矢志追逐的梦想,更是中国人的百年梦想。

记者不禁好奇,中铁二院凭借什么突破了一个个“筑路禁区”,创造了一项项令国人自豪的工程奇观?

日前,全国勘察设计大师、中铁二院总经理朱颖在接受本报记者采访时说:“中铁二院承担了我国大部分复杂艰险山区的铁路项目,这些项目地形地质条件复杂,自然环境极其恶劣,地震、岩溶、滑坡、泥石流、有毒有害气体等自然灾害频发,工程风险高、勘察设计难度大,唯有坚持摸索和创新,才能将难题逐一解决。我们通过技术创新,攻克一项项技术难关,形成自身的优势技术;通过管理创新,不断优化企业的业务流程,为设计质量提供了保障。技术创新和管理创新就是中铁二院能够克敌制胜的两大法宝!”

技术创新引领企业技术发展

一直以来,中铁二院始终坚持创新驱动发展战略,建立了符合企业阶段发展的“两级四层”科技创新体系,构建了科技成果转化“三化”平台;坚持科技创新为生产经营服务,坚持问题导向,结合重点建设项目大力组织科技攻关,取得了丰硕的科技创新成果。通过60余年的工程实践和持续的创新,积淀了丰富的勘察设计经验,已在新型铁路勘察技术、复杂艰险山区铁路减灾选线技术、复杂艰险山区高墩大跨桥梁技术、复杂环境隧道技术、特殊路基及地质灾害防治技术、高速铁路无砟轨道技术、基础设施和周边环境监测预警技术等技术领域牢固树立了行业领先优势。

“空、天、地”三位一体新型铁路勘察技术。通过应用空基系统包括GPS卫星、北斗卫星、遥感卫星等;天基系统包括临近空间的浮空器和近地无人机搭载的高清摄像机、雷达、激光扫描仪等;地基系统包括轨旁灾害监测、综合视频监控等,建立了“空、天、地”三位一体的新型勘察体系,解决了复杂艰险山区传统勘察方式难以实现“上山到顶,下沟到底”的难题。编制了《铁路工程测量规范》、《铁路工程地质钻探规程》、《铁路工程不良地质勘察规程》等规程规范,引领铁路勘察技术。

复杂艰险山区铁路减灾选线技术。通过60余年的工程积累,总结提出“坚持地质选线、重大工程优先选址、环境选线一票否决”的山区铁路综合选线原则和方法;系统形成了岩溶地区、河谷地段、顺层地段等复杂环境铁路综合选线方法与技术;提出了高烈度地震山区铁路综合选线三大准则和十六条指导性标准。系统构建了涵盖灾害识别理论、灾害评估理论、灾害控制理论、全寿命周期管理理论、系统可靠性理论的一套理论,包括全面识别工程地质灾害风险、规避重大地质灾害风险地段、采取工程措施防范地质灾害风险、对潜在地质灾害进行监测预警的一套方法,灾害快速识别与评估技术、智慧选线技术、减灾防灾工程设计技术三项技术,基本构成了减灾选线理论与技术体系,引领了行业发展。出版了《复杂艰险山区铁路减灾选线理论与技术》等专著。

复杂艰险山区高墩大跨桥梁技术。复杂艰险山区沟壑纵横,更有长江、金沙江、怒江等大江大河,需要高墩大跨桥梁跨越。中铁二院几代桥梁工程师敢于拼搏、勇于进取,在桥式结构、防震减灾、安全平顺等的研究创新,渝利铁路蔡家沟特大桥(主墩高139米,世界双线铁路第一高墩)、韩家沱长江大桥(主跨432米,最大跨度的双线铁路斜拉桥)、沪昆高铁北盘江大桥(拱桥跨度445米,世界钢筋混凝土拱桥最大跨度桥梁),渝黔铁路新白沙沱长江特大桥(世界上首座六线铁路钢桁梁斜拉桥)等不断刷新纪录,创造了许多国内乃至世界第一的纪录。

复杂环境隧道技术。通过复杂环境隧道工程科技攻关和技术创新,形成了一套集高压富水岩溶隧道灾害防治、高瓦斯隧道安全保障、高地温隧道降温隔热、高原严寒隧道防冻、高地应力隧道变形控制和岩爆防治、隧道抗震设防减灾、大断面黄土隧道修建、四线超大断面隧道修建及超深竖井建造、隧道风险控制等技术的艰险山区复杂环境隧道修建综合关键技术,主持编制《铁路隧道设计规范》、《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》等5本行业规范,主导了我国铁路隧道设计技术。

特殊路基及地质灾害防治技术。在长期的山区工程实践基础上,拥有复杂艰险山区成套路基支挡加固关键技术,形成了桩板墙、锚杆挡土墙、卸荷板挡土墙、锚定板挡土板、路基桩板结构、椅式桩板结构、多排桩等系列支挡加固结构体系,并主编了《铁路路基支挡结构设计规范》、《铁路路基支挡结构检测技术规程》、《铁路工程可靠性设计统一标准》等8项规范,出版了《新型支挡结构设计与工程实例》、《顺层岩质边坡稳定分析与支挡防护设计》、《斜坡软弱地基填方工程技术研究与实践》、《路基工程风险识别与防范》等学术专著。

高速铁路无砟轨道技术。创新研制了具有中国完全自主知识产权的无砟轨道体系——CRTSIII板式无砟轨道,并成功铺设在成灌、成锦乐、成贵等线上;构建了无砟轨道技术标准体系;攻克了高速铁路无砟轨道耐久性提升关键技术及大跨斜拉桥、拱桥上无缝线路设计关键技术难题。由中铁二院主持研究的“遂渝线无砟轨道关键技术研究与应用”,获国家科技进步一等奖

基础设施和周边环境监测预警技术。通过环境监测预警技术,可以实现在地质灾害发生前,提前感知灾害的发生,及时采取减速、停车等手段,躲避地质灾害。中铁二院通过一系列的科技攻关,将计算机技术、通信技术、电子技术以及物联网技术进行融合,形成了具有完全自主知识产权的数据采集、传输、风险等级评估的集成技术,自主研发了高速铁路地震现场监测设备及前端预警系统、隧道防灾救援设备监控系统、地质灾害监测预警系统、重要基础设施服役状态自动监测预警系统等,上述系统已经在贵广、沪昆等山区高速铁路成功应用,为运营安全提供了有力保障。

管理创新夯实企业管理基础

勘察设计作为工程建设的关键环节,是工程质量控制的源头,勘察设计质量管理水平是企业核心竞争力的综合体现。中铁二院深刻认识到质量是企业发展的基石,制定并实施“精心勘察、精心设计、优质服务;科学管理、科技创新、持续改进”的质量方针,将诚实守信、持续改进、创新发展、追求卓越的质量精神转化为企业及员工的行为准则,持续提升勘察设计质量水平。

完善的勘察设计技术质量管理体系。中铁二院根据国际现行先进的质量管理标准,按照全员参与、持续改进的原则,建立了以管理单位监控为主导,生产院、项目部自控为根本,各负其责、逐级管理、分层落实的质量体系运行机制,实现了对勘察设计项目质量、安全、工期、投资、环保和技术创新“六位一体”的全过程控制。

层级鲜明的纲领、程序、作业3层次质量管控体系。公司最高管理层制定了表述质量管理基本要求的纲领文件《质量手册》;制定了《工程地质勘察控制程序》、《工程设计控制程序》和《配合施工控制程序》等17个程序文件,规定了勘察设计过程的途径,明确勘察设计过程的目的、范围、职责、工作程序、方法和记录,规范勘察设计行为,确保过程的一致性;针对技术岗位职责、专业分工、互提资料、文件审查、方案会审、文件会签、资料归档、质量记录等,制定了一系列作业文件。

抓好源头、强化过程、深入现场。勘察设计阶段,中铁二院组织各级专家组深入生产一线,解决重大、控制方案工程、疑难复杂工点的技术问题,协调各专业技术衔接,协助总体组从技术、经济上稳定线路方案;配合施工阶段,积极响应业主、配合施工组的要求,组织院内专家组现场办公,及时快速地解决现场的疑难问题,检查、指导、督促现场技术员的工作,提高服务质量,加快出图周期,加大配合施工资金、人员、设备投入,保障配合施工工作的顺利开展。

严格的勘察设计文件八级审查制度。对于大中型建设项目的重要图纸,将按八级审查签署程序办理:设计者→复核者→专业设计负责人→室(所)技术负责人→院总(副总)工程师→总体设计负责人→专业工程师→集团公司总(副总)工程师。如此严格的文件审查制度,在国内外的设计单位中也是比较少见的。

层次分明的方案会审制度。按公司级、院级、项目分级实施方案会审,其中,对项目主要技术标准、重大设计原则、重要技术方案等,由公司分管副总工程师主持会议评审,发挥专家集体的智慧,提高事前控制的能力。

“自查、检查、督查”的勘察设计“三查”制度。项目部对项目质量情况进行自查,确保在第一时间发现并解决项目的质量安全隐患;结合出现的质量运行状况和业主反馈等相关信息,项目责任主体单位及集团公司检查部分勘察设计项目,并对检查发现的问题进行通报,以达到“举一反三”的效果;对影响重大、技术复杂度高的项目进行质量督查,督查组由各专业的技术专家组成,全面梳理影响建设项目施工安全、运营安全的技术质量问题,并制定整改措施,实现闭环销号管理,目前对长大干线已实现全覆盖的质量督查。

完善的勘察设计质量风险管理运行机制。山区铁路勘察设计的周期长,环境复杂,过程中面临着许多不确定因素。中铁二院通过梳理、辨识风险源,制定风险应对措施,建立了风险库,将风险管理与勘察设计过程融为一体。中铁二院主持编制了《铁路建设工程风险管理技术规范》、《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》等行业标准,始终抓住高风险隧道、大型基坑、高陡边坡、特殊结构桥梁、地下工程、地质灾害工点等关键部位,深入开展风险评估,不断完善风险防控措施,从设计源头上有效防范了建设工程质量安全风险。

结束语:

60余年南征北战,锻铸了中铁二院这支愈战愈强的智勇铁军;60余年开拓进取,打造出中铁二院这个声名远播的企业品牌;60余年攻坚克难,树立起中铁二院这座誉满四海的事业丰碑。如今,中铁二院已成长成为我国乃至全球工程勘察设计界的一艘巨舰,技术创新和管理创新作为企业“基业常青”的根本保障,将在今后发挥越来越大的作用。中铁二院将继续坚持创新引领企业发展,以更为宽广的视野,继续在我国乃至世界铁路建设行列中发出“设计未来、创造历史”的最强音。

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