鄭萬鐵路
——開創高鐵數字化建設管理創新發展新局面

■ 鄭萬鐵路客運專線河南有限責任公司

工程概況

鄭萬鐵路河南段自鄭州東站引出，經鄭州航空港區東側設鄭州南站，西南行經長葛、禹州、郟縣、平頂山，越過伏牛山區余脈至南陽，經鄧州進入湖北省境內。線路起點DK000+000，終點DK357+612．89，全長350．825 km，橋隧比為88．7%，新建鄭州南、長葛北、禹州、郟縣、平頂山西、拐河北（越行站）、方城、南陽南、鄧州東9座車站，預留大關莊站。鄭萬鐵路是溝通我國西南地區與中原、華北、東北地區的快速客運主通道，建成后將極大方便周邊及沿線居民出行，對帶動地區經濟發展、加快旅游資源開發、促進地區間溝通與交流具有重要意義。

鄭萬鐵路河南段等級為高速鐵路，設計行車速度為350 km/h，初期運營速度300 km/h；鄭州東—大關莊段按250 km/h設計。

路基：鄭萬鐵路河南段正線路基長度39．627 km，占線路總長的11．30%。另外，上行聯絡線新建路基0．436 km，鄭州東動車運用所擴建工程新增路基約2．500 km。路基工程主要工程量包括：區間路基土石方479．8萬方，站場路基土石方435．3萬方；CFG樁315．5萬延米，鉆孔灌注樁14．7萬延米，螺桿樁44．8萬延米等。

橋涵：鄭萬鐵路河南段正線特大、大、中橋共73座，累計長度303．217 km，占線路總長的86．43%。上行聯絡線新建單線特大橋1座，橋長6 147．12延米。橋梁工程主要工程量包括：鉆孔灌注樁287萬延米；雙線簡支箱梁8 526孔，單線簡支箱梁171孔；連續梁80聯（含道岔連續梁3聯）；其他特殊結構包括：斜拉橋1聯、系桿拱橋4聯、連續梁拱橋2聯、T構1聯等。

隧道：鄭萬鐵路河南段新建雙線隧道4座、明洞1座，累計長度7．981 km，占線路總長的2．27%。最長隧道為七峰山隧道，全長5 152延米。

鄭萬鐵路河南段線路平面示意圖

軌道：鄭萬鐵路河南段鄭州南站（不含）—豫鄂省界段（DK49+149．730—DK357+612．763）設計為CRTSⅠ型雙塊式無砟軌道，鄭州東站（含）—鄭州南站（含）（DK1+502．880—DK38+363．880）及鄭萬上行線為有砟軌道。正線無砟軌道鋪軌598．946 km，有砟軌道鋪軌73．295 km；上行聯絡線為單線鋪設有砟軌道6．289鋪軌公里；站線鋪軌28．255 km；鋪設道岔115組。

車站：鄭萬鐵路河南段設鄭州南、長葛北、禹州、郟縣、平頂山西、拐河北、方城、南陽南、鄧州東等9座車站，并在大關莊預留設站條件。拐河北站為越行站。

電力：架設高壓電纜線路873．96 km，低壓電纜線路272．47 km，敷設電源線路145．00 km；新建低壓變電所20座，10 kV配電所8座，桿架式變電臺12座，箱式變電站及環網箱63座，專用變電所132座，以及7．3 km隧道照明工程等。

電氣化：新建牽引變電所8座、分區所8座、AT所11座、開閉所1座，改造鄭州東站開閉所及鄭州東牽引變電所，新建鄭萬電力調度臺。安裝接觸網H型鋼柱16 634根，架設接觸網導線1 017．10條公里，供電線520．88條公里，正饋線725．18條公里，架空地線107．20條公里，安裝自動過分相設備33套。

通信：敷設干線光纜771．82條公里，架設漏纜9．314 km；新建通信基站109處、鐵塔230處、直放站25處，既有基站擴容3處；在各車站設傳輸設備共194套，新建或改造接入設備共22臺；并配套建設數字調度系統、應急通信系統、會議電視系統、電源設備、動環監控系統、綜合視頻監控系統等。

信號：敷設各類信號電纜1 971．64 km；增設CTC中心調度臺設備1套、臨時限速服務器1套。CTC車站分機11套；ZPW-2000軌道區段1 035個；列控中心32站、RBC無線閉塞中心3套；點式應答器2 215臺；計算機聯鎖11套；三相交流轉轍機697臺；電源屏13套；微機監測系統34套。

信息：在各車站設客票系統、旅客服務系統，并分別接入鄭州調度所客票中心和旅客服務系統平臺；針對鄭州東動車所擴建工程，改造或增設動車組管理、視頻監控、辦公自動化、安檢機門禁等相關設施、設備；在車站、動車所或維修工區相應設置綜合布線系統、機房電源與環境監控系統等，系統構建本項目公安管理、辦公自動化、管理信息等系統。

房屋建筑：鄭萬鐵路河南段房屋建筑面積總計16．9萬m2，其中生產房屋14．5萬m2，生產附屬房屋2．4萬m2。新建各車站站房面積分別為：鄭州南、平頂山西、南陽南站各5 000 m2，長葛北、禹州、郟縣、方城、鄧州東站各3 000 m2。

工程特點

鄭萬鐵路河南段所經地區地勢平坦，交通便利，人口密集，經濟以農業為主，沿線地方政府和人民群眾對高鐵建設高度關注，地理特征和人文環境決定了鄭萬鐵路河南段具有以下特點：

（1）線性交叉多，協調工作量大。線路所經地區以平原為主，路網發達，鐵路、等級公路密布，線路多次與鐵路、公路、各類管線交叉。其中，跨越既有鐵路12次，特別是跨越京廣高鐵、鄭西高鐵、鄭機城際、京廣鐵路、隴海鐵路、寧西鐵路等繁忙干線鐵路，安全風險高；跨越高速公路16次、國道12次、省道28次、城市道路36次、其他等級道路42次，部分處所（特別是高等級公路）需對既有公路分流、限速、占用部分車道或在道路上設置施工支架等，對道路交通造成一定影響，協調難度大，同時也是施工安全的重要風險源之一。

（2）隧道、特殊孔跨橋梁較多且分布零散，運架梁組織困難。如七峰山隧道、許良隧道、張良鎮和趙河鎮跨南水北調干渠特大橋（74+160+74）m連續梁拱、跨鄭堯高速公路144 m系桿拱和跨永登高速公路132 m系桿拱等，對運架梁組織造成較大影響，部分需通過隧道、站場或大跨度特殊橋跨結構運架梁，受控因素多，施工安全壓力大，工期風險高。

（3）三電遷改數量多、等級高，工期和投資控制難度大。線路遷改110 kV以上電力線路88處，其中500 kV以上25處，且部分位于梁場首架方向，數量多、等級高，外部協調難度大，工期和投資存在較大不確定性，控制風險高。

（4）隧道工程地質條件復雜，施工安全風險大。七峰山隧道是全線重點工程，隧址區地形切割強烈，相對高差大，構造裂隙和風化裂隙十分發育，且存在4處較大破碎帶，在線路地表分布一座100 m×250 m的小型水庫，水面標高280 m高于軌面標高，施工時可能引起水庫水沿斷層涌入隧道；局部段落穿越白云質大理巖等可溶巖區，局部地段巖溶中等發育，施工可能造成巖溶涌水、突水突泥，施工安全風險高。許良隧道、新莊嶺隧道雖長度較短，但Ⅴ級圍巖占比高，掘進困難，同時兩座隧道均位于運梁通道上，工期壓力較大。

（5）膨脹土等特殊地質分布較廣，路基施工難度大。線路所經平頂山、南陽一帶膨脹土分布較廣泛，應統籌安排地基處理、路基填筑、防排水及支擋防護等各項工程，避開雨季施工，并加強現場管理和過程控制，工程質量和安全控制難度大。

（6）沿線礦產資源豐富，開采活動頻繁，外部環境復雜。線路穿越礦產資源富集區，鄭州至平頂山之間煤礦、鐵礦分布密集，平頂山市魯山縣金、銀、鉛礦零星分布，南陽市范圍以螢石、藍晶石、紅柱石礦等為主，大部分礦區均已進入規模開采階段，線路設計雖已繞避大部分礦區（特別是采空區），對無法繞避的進行壓覆處理，但由于礦區距線路較近（采空區離線路的最小距離為250～4 590 m），壓覆區域之外的開采活動或采空區的異常變化，都有可能造成地下水位驟降或引發地面沉降，危及鐵路安全，建設及運營期間應高度重視。

（7）占用耕地比例高，占補平衡指標緊，征地拆遷難度大。鄭萬鐵路河南段永久占地約11．4 km2（17 128．3畝），其中耕地占比高達60．40%。河南是農業大省，按照有關規定落實嚴格的“占補平衡”政策困難重重；同時河南也是人口大省，人均耕地面積小，農民對耕地的依賴程度高，征地補償的期望值較高，征地拆遷難度大。

（8）環境敏感目標分布多，環保任務重。一方面，線路區域自然環境敏感點多，雖然在設計階段已經繞避了大量環境敏感區，但仍有雙洎河國家級濕地公園，七峰山省級森林公園，南水北調中線工程一、二級水源保護區，沙河二級水源保護區，潁河、澎河準水源保護區，馬陵之戰遺址等自然環境敏感區未能完全繞避，要求建設期間必須采取措施減小對環境的影響；另一方面，隨著環保意識的不斷增強，社會各界對高鐵建設可能造成的周邊環境變化愈加關注，尤其在聲環境、振動環境、水環境等方面敏感度極高，對環保措施制定、建設工期控制及維穩等方面提出了更高要求。

（9）各方關注度高，期望值高。鄭萬鐵路是河南省“米”字形鐵路網的重要組成部分，是溝通西南地區與中原、華北、東北地區的重要快速客運通道，沿線各級政府和人民群眾對項目高度關注，并通過不同方式積極表達對線路走向和站位選擇等方面的意見。同時，鄭萬鐵路也是鐵路建設重點項目之一，河南省政府迫切要求“早開工、早建成、早投產”，各方關注度高，期望值高，工程建設壓力大。

控制工程及重難點工程

（1）七峰山隧道。線路以隧道穿越七峰山風景區，隧道起止里程為DK205+888—DK211+040，全長5 152 m。該隧道為鄭萬鐵路河南段最長隧道，局部地段巖溶較發育、地下水發育，地質條件復雜，施工風險較大、工期長，是全線的重點和難點工程之一，同時由于地處風景區，隧道施工方案的選擇、棄渣場的設置等均應充分考慮對環境的影響。

（2）張良鎮跨南水北調特大橋連續梁拱及趙河鎮跨南水北調總干渠特大橋連續梁拱。線路分別于DK180+510和DK244+384兩次跨越南水北調總干渠，為確保南水北調水質不受影響，兩次跨越均采用（74+160+74）m連續梁拱的形式一跨通過?？傮w施工方案為：掛籃懸臂澆筑法施工連續梁，合龍后在梁上采用矮支架法低位拼裝拱腳至合龍口間的拱肋，利用設置于橋面上兩主墩處的塔架，以拱腳為軸將分別豎向轉體就位，再安裝合龍段拱節，最后安裝系桿、調整受力、完成體系轉換。由于涉及水源保護，在基礎施工、掛籃懸澆、拱肋焊接和涂裝等工序均需采取嚴格措施保證水體不受污染，同時需在線性控制、體系轉換、拱肋定位和合龍控制、高空作業等方面加強監控和管理，確保工程質量和施工安全。

（3）鄭萬鐵路上行聯絡線跨鄭西高鐵（32+138+138+32）m斜拉橋和京廣高鐵（73+73）m T構。鄭萬鐵路上行聯絡線為單線，設計速度目標值160 km/h，線路分別于ZWSLDK2+237．29和ZWSLDK5+309．45處跨越京廣高鐵和鄭西高鐵，均采用轉體法施工。京廣高鐵和鄭西高鐵均為我國“四縱四橫”高速客運網的重要組成部分，運輸繁忙，跨越工程施工的重難點主要在于梁部、主塔臨近既有線的高支架現澆施工，安全防護壓力較大，同時轉體質量較大，施工難度大。

（4）石糧河特大橋跨鄭堯高速公路144 m系桿拱和跨永登高速132 m系桿拱。由于結構高度受限，線路在DK89+893．80處跨越鄭堯高速公路和DK95+360．93處跨永登高速公路時，采用主梁高度較小的系桿拱結構，成橋方案為先梁后拱。由于主梁及拱部施工需在高速公路上搭設支架，占用公路時間較長，協調難度大、安全風險高；同時，跨永登高速公路1-132 m系桿拱橋位于運架梁通道，施工工期較為緊張，工期控制風險高。

（5）跨二廣高速公路（40+3×64+40）m連續梁。線路在DK308+435．05處跨越二廣高速公路，其中2個主墩分別位于高速公路主線與兩條匝道之間，施工難點主要在于：橋墩完全被高速公路包圍，需在封閉的高速公路上開設專用通道以實現施工材料、設備等的運輸，對高速公路正常的運營管理造成一定影響。在總體安排上，一方面，積極爭取地方政府及高速公路主管單位的大力支持；另一方面，通過調整梁場布局和架梁方案，使本連續梁處于后架段落，以降低工期風險。

除上述工程外，部分特殊結構橋梁雖然施工工藝也較為成熟，但由于其位于架梁關鍵線路且施工工期較長，工程進度直接制約、影響后續工程的開展，甚至可能影響總工期，如DK67+426．3跨京港澳高速公路（60+100+60）m連續梁、DK80+866．56跨陘山鐵路（60+100+60）m連續梁、DK130+116．85跨鄭堯高速公路（60+100+60）m連續梁、DK162+663跨鄭堯高速公路（72+128+72）m連續梁、DK170+428跨沙河（46+80+80+46）m連續梁、DK275+037跨白桐干渠（60+100+60）m連續梁等，均需在工程推進過程中重點監控。

新工藝新工裝

◆ 拌合站混凝土廢料收集系統

罐車加水對罐內的殘留料進行清洗，清洗后的廢料倒入進料裝置斜槽中，由污水泵把料沖入篩砂洗石機進行清洗分離，分離出的砂子和污水流進提砂機底部水槽，由提挖勺將砂子挖到高處，經出砂口排到堆場，污水則經機架排水口排放到設備外部導流槽中，流入沉淀池。篩砂洗石機分離出的石子直接通過出石口排出。罐車清洗和設備各機組清洗分離用水采用循環方式，污水基本達到零排放。

◆ 連續梁自動噴淋養生系統

連續梁自動噴淋養生系統由蓄水池、高揚程水泵、輸水管道、噴淋閥、水閘等組成。連續梁梁面養護以覆蓋土工布人工配合水泵澆水，內腔和外側面則采用自動噴淋系統。通過在箱梁內腹板壁及腹板外側布置PVC管做輸水管道，管道端部連接噴淋閥，由高揚程水泵從蓄水池中抽水輸送至管道內，最終從噴淋閥中噴出實現噴淋養生，噴淋壓力及水量可通過輸水管道上布置的水閘控制。0#塊箱梁內部共設置8個（大小里程各4個）噴淋閥，后續節段經過對輸水管道接長，每節段設置2～8個不等噴淋閥實施自動養生。

◆橋墩二維碼信息標識

對已完工的墩身，使用手機二維碼存儲所有施工信息，形成墩身唯一的“身份證”，貼于墩身便道側，距承臺回填土1．5 m高，路線方向水平高度基本一致。

二維碼信息包含如下內容：

（1）樁基（以每根為單元）：編號、長度、樁徑、澆筑日期、混凝土批號、檢驗批號、施工技術負責人、施工質量負責人、試驗負責人、監理工程師。

（2）承臺：尺寸、混凝土標號、澆筑日期、混凝土批號、檢驗批號施工技術負責人、施工質量負責人、試驗負責人、監理工程師。

（3）墩身：墩號、尺寸、澆筑日期、混凝土批號、檢驗批號、施工技術負責人、施工質量負責人、試驗負責人、監理工程師。

（4）參建方：建設單位、設計單位、施工單位、監理單位、監督單位。

操作要點：墩身二維碼尺寸統一，張貼時保證表面平整。

◆ 橋梁撓度儀監測貝雷梁工藝

隨著現代橋梁施工技術的逐步成熟，不僅大大提高了橋梁施工精度，而且橋梁跨越能力也在不斷超越和創新。而跨河海、跨公路的橋梁施工時，支架是保證其施工精度和施工安全的關鍵。因此，在高質量完成大跨度橋梁施工中，施工支架變形的監測和控制是不可或缺的重要內容。

撓度儀主機

由于施工現場條件的限制，支架下部為高速公路，面對車流量大、車速快等特點，施工過程無法直接對承重梁（貝雷梁）的變形情況進行接觸測量。為了對支架在預壓工程和混凝土澆筑工程中對承重梁（貝雷梁）進行有效監測，采用非接觸光學測量的方法對承重梁（貝雷梁）支架體系變形進行直觀監控。

◆ 排水溝液壓自動滑模機施工工藝

液壓自動滑模機工作時，首先啟動電動振動器為落料做準備，當混凝土通過本機喂料斗進入推進器后，啟動液壓泵站、油缸開始伸縮運動，由推進器將混凝土推進到成型模板所形成的成型空腔內，利用成型模板約束，水溝底板、側墻、壓頂一次成型，同時利用電動振動器的振動和液壓油缸的推擠保證混凝土的密實度。液壓油缸推擠產生的反作用力使得機械主體向前行走，通過機械上安裝的導向滾輪保證機械沿兩側軌道運動，從而實現自動行走的功能。

工程管理

◆ 安全質量管理

鄭萬鐵路河南段開工建設以來，鄭萬鐵路客運專線河南有限責任公司（簡稱公司）貫徹執行“百年大計，質量第一”的方針，牢固樹立“不留隱患、不當罪人、建不朽工程”的質量觀念，落實質量終身負責制。

制定質量目標：工程質量符合國家、行業和中國鐵路總公司（簡稱總公司）有關標準、規范及設計文件要求，單位工程一次驗收合格率100%，工程質量合格?？睖y、設計質量優良，監理程序符合規定，質量管理達標、內業資料規范。確保全部工程達到高鐵工程質量驗收標準及設計要求，主體工程質量零缺陷，無重大質量事故，并創國優?？⒐の募鎸嵖煽?，規范齊全，實現一次交接合格。

明確質量意識：制定質量教育培訓計劃，采用集中辦班、現場培訓等方式進行質量培訓，不斷提高質量管理和作業人員質量意識和質量管理水平。組織開展質量主題活動，綜合運用宣傳教育、典型示范、達標競賽等形式開展企業質量文化建設，不斷提高從業人員遵守質量管理規定的自覺性。

◆ 進度管理

為提高建設工程施工進度控制的可操作性，提高工程進度計劃管理能力，規范工程進度管理考核標準，確保實現總公司下達的工期目標，按期完成年度實物工作量和投資計劃，制定鄭萬鐵路河南段工程施工進度考核實施細則（站前部分）。公司對施工單位按月度、季度、年度進行考核，通過內外加壓，利用信息化手段，推動目標任務的落實。

◆ 標準化管理

公司始終高度重視標準化管理工作，并將其作為落實各項建設管理要求的有力抓手強力推進實施。堅持抓細抓實，全范圍落實標準化管理；堅持工廠化、機械化、專業化、信息化“四化”引領，不斷深化標準化管理。各單位按照“鏡頭不換、縱深發展”的要求，持續推進標準化管理，切實做到思想上不動搖、行動上不落后、工作上不懈怠，把標準化管理工作引向深入，不斷提升建設管理水平。

◆ 環水保與工程建設協同管理

項目自建設之初，以習近平生態文明思想為指引，深入貫徹黨的十九大和第八次全國生態環境保護大會精神，牢固樹立“綠水青山就是金山銀山”和創新、協調、綠色、開放、共享的發展理念，統籌推進“五位一體”總體布局，緊密圍繞“強基達標、提質增效”的工作主題，公司將環水保工作與工程建設同步推進，成立了環水保管理領導小組，制定下發《環境保護管理辦法》《水土保持管理辦法》等文件，在設計文件和指導性施組中，從嚴開展源頭治理，著重建設項目前期環評、水保、能評報告及設計文件審查，加強事中事后監管，強化節能環保措施驗收，確保鄭萬鐵路河南段建設項目節能環保措施高標準、嚴要求、全面落實。在建設過程中，嚴格落實環水保與主體工程“同時設計、同時施工、同時驗收投產”的制度，積極采取措施，消除因施工造成的各類環境污染。確保環水保管理工作貫穿整個施工全過程，按期實現環境保護和水土保持的預定目標。

◆ 數字鄭萬

2年多的建設實踐，深切感受到總公司縱深推進信息化建設決策的正確性，也直接給項目建設管理帶來了變革和實惠。初步形成了具有數字化、自動化、可視化、網絡化、透明化等特色的涵蓋建設管理全過程的“數字鄭萬”管理模式——鐵路建設管理系統（V1．0）。

同時在建設管理實踐中還存在更廣闊的發展空間：一是需實現對建設現場、作業工序完全意義上的全覆蓋；二是需提升自動化、智能化程度，以更好地解放人力、節約成本；三是需進一步與工程建設管理進行深度融合，更大幅度提高管理效率。

信息化技術的研究和運用是當代科技發展前沿的新事物，把信息化的優勢融會運用到鐵路建設管理領域是趨勢和目標，發展前景無限寬廣。中國高鐵作為“大國重器”，繼續領先世界需不斷創新才能贏得主動，占領先機。將繼續加大“四個創新”工作力度，進一步做好“數字鄭萬”完善發展工作：

一是加快開發投用后續專業模塊。隨著鄭萬、鄭阜項目的加快推進，軌道、四電、站房等后續工程及聯調聯試將陸續展開。屆時工序轉換更加頻繁、專業接口更加復雜，建設管理也需更加精細，繼續加強調研，精心設計，聯合中國鐵道科學研究院集團有限公司開發出功能更實用、界面更清晰、決策更高效、操作更便捷的專業模塊，并積極投用。

二是為運營維護提供寶貴的第一手數據。項目建成開通后，設備的運營維護需要建設期間的第一手數據作為支撐，及時收集和整理設計數據、施工數據、管理數據等建設全過程信息，形成完整的數據鏈，與“設備使用管理規則”進行有機融合，在建成一條安全優質的“實體鄭萬”的同時，再打造一條數字云集的“虛擬鄭萬”，完成二維模式下的“數字鄭萬”建設，為運營后的設備管理提供有效支撐。

三是實現從“二維”到“三維”信息平臺的轉換。學習借鑒“智能京張”，加強橫向、縱向聯絡溝通，引入BIM技術的研究和運用成果，植入先進的VR技術，實現更寬更廣的互聯互通，讓管理人員不出門就能通過管理平臺“穿越時空”走進建設現場，對日常管理中不易檢查的隱蔽工程、高空危險場所進行檢查和監控，更便利地發現日常不易發現的問題，體驗“不在現場卻勝似身臨其境”的感覺，進一步強化現場管控。

期盼不遠的將來，隨著信息化技術的不斷成熟和發展，能夠看到更加智能化、人性化的“數字鄭萬”2．0版為工程建設項目服務。