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上海磁浮示范运营线建设背后的故事
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2002年12月31日19:32 新华网
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故事之一：“硬骨头”如何啃下？
新华网上海12月31日电（记者俞丽虹 黄庭钧）上海磁浮示范运营线建设最核心的构件，就是那支撑磁浮列车御风而行的2551根混凝土轨道梁。在工程谈判时，加工这种轨道梁的机床从哪里来？我方曾咨询德国有关机床制造商。他们声称，磁悬浮轨道梁数控加工机床相当精密复杂，生产制造周期必须要两年，安装调试还得6个月。显然，我方不能接受这个时间进度。
怎么办？2001年2月，上海磁浮工程指挥部将轨道梁加工专用数控机床向全国招标。曾是国内机床行业“十八罗汉”的沈阳机床股份有限公司中捷友谊厂与其他5家企业“杀”入最终投标。总经理关锡友亲自带领技术人员，连干三天两夜，拿出了一份32页、2.5万字的标书。
上海磁浮交通发展有限公司副总裁宋孝鋆告诉记者，磁悬浮轨道梁每根长50米（后改为25米），重约350吨（后改为170吨），如此庞然大物的加工精度误差，要求在15道以内。“‘15道’是什么概念？就像一根头发丝那么细！而且其加工面既有直面，也有曲面，主要轨道有拐弯，有的梁除了拐弯还要爬坡。因此，8台机床必须具有五坐标控制，即除了Ｘ、Ｙ、Ｚ坐标外，还要有Ａ、Ｂ回转坐标，技术难度之高不言而喻。”
3个轮回的投标会后，工程指挥部对中捷友谊厂呈报的方案最满意，评价是“反应最快、方案最优、交货期最短”。但上海磁浮项目之重要、时间之紧迫，中捷友谊厂提供轨道梁数控加工设备真的能按期保质完成吗？宋孝鋆一行三人前往沈阳实地考察，沈阳方面语气坚定地说：“放心，这个保，我来担！”
2月16日，中捷友谊厂上海磁浮项目加工设备制造指挥部成立。磁浮专机每条长达36米，由9节4米的床身连接而成，设计人员在床身上安装直线导轨，大胆采用齿轮、齿条传动；立柱滑座重量大、扭矩大，而且要求回转定位精度高，设计人员选用了滚动－滑动混合摩擦剂，精密轴承定心与支撑，圆光栅测量来实现全环闭控制……
为了设计出高精度、高速度、高可靠性的数控机床，中捷友谊厂的技术人员拼了！3月30日24点33分，700多张图纸提前一天全部入库，前后用时45天。按照常规，这些设计至少需要180天。与此同时，生产组织工作也在有条不紊地进行。磁浮专机装配关键的冲刺阶段，正赶上沈阳天气最热的时候，工人们顶着38摄氏度高温每天工作13个小时以上。
11月11日半夜12点，上海磁浮轨道梁铣、钻、镗全部工序顺利切削完毕，并全部达到合同规定的加工技术要求。安装调试人员放起了鞭炮，兴奋地向沈阳汇报说：“第一根轨道梁试切削成功！听到我们放鞭炮的声音了吗？”
德国厂商需要两年半才能完成的工作，沈阳机床股份有限公司中捷友谊厂硬是在8个月内拿下，让德国专家竖起大拇指连说“太棒了！”
2002年9月5日，最后一根加工完毕的轨道梁吊往铺装现场，磁悬浮高速列车提前40天上线。（完）
故事之二：另一种“零高度”飞行
新华网上海12月31日电（俞丽虹 黄庭钧）如果说磁浮列车突破了铁路交通系统使用车轮和轨道的传统技术界限，是第一个没有车轮的无接触的“零高度”飞行；那么担负磁浮工程设计任务的上海市政工程设计研究院的设计人员，则是从“零”起步，完成了一次没有退路的另一种“零高度”飞行。
在磁浮工程中，轨道梁相当于电动机的定子部分，绕有电缆线圈的定子铁芯固定在轨道梁两侧，磁浮列车就在与它保持10毫米的间隙高速行驶。因此，轨道梁的设计、施工、装配和安装精度要求极高，所有几何线形和相邻的错位误差必须小于1毫米。如此高精度的轨道梁，不仅在土建行业非常罕见，就连准备技术输出的德国，也只有在38公里试验段上有一根50米长的直线试验梁。
上海磁浮工程中，德方提供的轨道梁设计长50米，重380吨。这根又细又长的混凝土梁从制造、运输到安装，连续移动，必须毫不走样地安放在磁浮线路上，稍有受力不均，就会损伤扭曲影响工程的精密衔接。
从零起步，上海市政工程设计研究院的设计人员在组团赴德培训、吸收掌握复合轨道梁设计技术的基础上，开始了大胆创新。他们完全抛开德方设计，提出了一分为二的崭新思路，也就是在不降低技术要求的前提下，将轨道梁分割成25米长的两根，从双跨整浇连续梁改为单跨简支连续梁。设计人员还通过精确计算，将轨的道梁受力状态从水平横向受压改为轴心垂直受压，这样不仅符合设计要求，还能最大限度避免轨道梁的受拉现象。
磁浮是一条不属于原有道路规划的特殊线路，受原有道路、建筑物及辅道的制约很大。一定要设计出“中国式的线路，上海式的线路”！上海市政工程设计研究院的设计人员对磁浮线路进行了多次纵断面和横坡优化。同时，他们还根据速度曲线进行动力学分析，确定合理的平、纵线型组合、横坡设置以及缓和曲线长度，不但提高了列车的舒适度，还简化了轨道梁制作和轨道梁设备布置。
磁浮系统对轨道结构变形要求非常高，否则就无法实现“零高度”飞行。这就要求设计人员对不同跨径、不同种类的轨道梁进行精确计算和设计。然而，每一根梁的空间坐标都不同，单单一根曲梁的加工数据就多达2000个。磁浮全线几十种类型、2609根轨道梁计算所产生的数据高达1000万个，占用计算机内存约15Ｇ，而这一切都是在短短两个月里完成的。
60天，上海磁浮工程设计者们，以自己的智慧和拼搏，实现了另一种“零高度”飞行！（完）
故事之三：火眼金睛
新华网上海12月31日电（记者俞丽虹 黄庭钧）在磁浮主线一、四标段施工现场，经常能看到一个头戴安全帽的瘦高身影，时而用钢卷尺低头测量，时而与施工人员比划商讨。他就是被誉为磁浮工程的质量卫士——上海建筑科学研究院监理部磁浮项目部一标总监席与元。
整个磁浮工程的不少技术“瓶颈”都出现在一标段。作为监理，席与元心里明白，只要他所监理的两个标段出现任何问题，都会对整个工程的进度产生致命影响。所以，从踏上磁浮工地的第一天起，席与元就在心中默默立下军令状：在一标段，决不能因为任何人、任何事、任何原因影响工程进度。
作为一项代表当今世界先进水平的高科技工程，上海磁浮工程的三维空间精度要求非常高，特别是竖向精度严格到以“丝”为计量单位。如支座预埋钢板的平整度，每一块60厘米见方的钢板，其精度要求为千分之一。
为了达到“磁浮精度”，席与元主动与承包商到钢板加工厂监督钢板制作。从钢板选材、机器加工，到最终出厂的平整度标准，席与元都提出了保证质量的措施要求。现场预埋钢板时，他还特意买来灵敏度极高的框式水平仪，亲自爬到数十米高的盖梁上现场指导。经过两天两夜的奋战，首批龙阳路车站40个墩位的160块钢板全部按计划完成，并达到预定精度。
一标段有近500根深达70多米、直径80厘米至1000厘米的钻孔灌注桩施工。为了减少沉降，清孔以后沉渣厚度控制、孔径充盈系数等工艺要求比同类灌注桩要求严格一个数量级。此外，这个标段地质条件复杂，地层不稳定，施工难度很大。席与元一方面坚持质量标准不降低，一方面主动帮助施工队伍动脑筋、想办法。在钻井过程中，由于地层流砂层较厚，泥浆比重难以控制，为了保证护壁效果，席与元与其他监理人员果断提出增大泥浆比重，达到规范的上限。从成孔到成桩，席与元始终密切关注着每一道工序的操作过程。
近300个日日夜夜里，席与元几乎没有好好地休息一天。一标段架设的第一根门墩钢盖梁横跨交通繁忙的罗山路，为了保证架梁质量和安全，年近60的席与元自始至终坚守在施工现场。“我干的就是这行！干这行就要练就一双‘火眼金睛’，不能疏忽！”他笑着说。（完）
背景新闻：上海磁浮示范运营线
新华网上海12月31日电（记者俞丽虹 黄庭钧）31日建成通车的上海磁浮示范运营线，是“十五”期间上海市交通发展的重大项目，也是世界上第一条投入商业化运营的磁浮示范线，具有交通、展示、旅游观光等多重功能。
上海磁浮示范运营线，西起上海地铁2号线龙阳路站，东到浦东国际机场，主要解决连接浦东机场和市区的大运量高速交通需求。线路正线全长约30公里，双线上下折返运行，设有2个车站、2个牵引变电站、1个运行控制中心和1个维修中心，初期配置3列共15节车，设计最高运行速度为每小时430公里，单线运行时间约8分钟。计划在2003年年初开始单线一列三节车试运行，2003年9月全线开通，开始双线折返运行，2003年底全线完成考核验收。
上海磁浮示范运营线工程于2001年3月1日正式开工。工程项目大体分为4个部分，即车辆、控制、驱动（牵引供电）和轨道梁及土建工程。其中，轨道梁在德方技术转让的基础上，由中方负责设计、制造；土建工程及设备安装由中方负责；整个运行系统的设备包括车辆、控制系统、驱动系统以及附属在轨道梁上的定子铁芯和线圈电缆全部由德方按成套设备方式供货；系统调试由德方负责。
让我们记住他们：参加上海磁浮示范运营线工程设计和施工的主要单位有宝钢集团、上海市政工程设计研究院、上海建筑科学研究院、上海建工集团总公司、中铁十六局、中铁简阳工程有限公司等。另外还汇聚了中科院电工所、国防科大、西南交大、北方交大、同济大学、上海交大、铁道部科研所、中科院上海材料研究所等来自全国从事磁浮研究的大专院校和科研单位的智慧与力量。
据上海磁浮交通发展有限公司总裁吴祥明介绍，在上海磁浮示范运营线工程的建设中，我方结合上海软土地基对德方的轨道梁系统作了改进，开发了新型轨道结构和专用支座；还发展了一种迭合梁结构，解决了跨越河道的问题，并对今后长大干线施工时，采用现场生产大梁和工厂化生产上部轨道作了有益探索；掌握了精确控制轨道梁位置的设计施工全套技术。通过这个工程建设，我方还获得了8项技术专利。（完）
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