![]() ▲鄭渝高鐵梅溪河雙線特大橋鋼拱合龍。(資料圖片)成都鐵路局供圖 ![]() ▲四川省資陽市忠義鎮(zhèn),列車行駛在成渝鐵路王二溪橋上。王二溪橋曾經(jīng)是全國(guó)最長(zhǎng)的鐵路石拱橋。(攝于2019年6月27日)記者 龍帆 攝/視覺重慶 6月20日,眾所期待的鄭渝高鐵正式開通。 此時(shí),距離新中國(guó)自主修建的第一條鐵路——成渝鐵路1952年建成通車,過去整整70年。 70年時(shí)間里,從時(shí)速四五十公里的普速鐵路,到時(shí)速350公里的高速鐵路,中國(guó)鐵路建設(shè)實(shí)現(xiàn)了大跨越。如今,中國(guó)高鐵里程已位居世界第一。這一段波瀾壯闊的歷史,其實(shí)已經(jīng)濃縮在鄭渝高鐵與成渝鐵路跨越時(shí)空的“對(duì)話”里。 ![]() ▲鄭渝高鐵奉節(jié)站。記者 謝智強(qiáng) 攝/視覺重慶 從土夯石砌到鋼筋水泥 不到10秒! 鄭渝高鐵彭溪河多線特大橋,列車疾馳而過,幾乎就是一瞬。 長(zhǎng)江支流彭溪河上方,大橋凌空而起、橫亙東西,在藍(lán)天白云的映照下,顯得蔚為壯觀。 地處云陽的彭溪河多線特大橋,一端連接著鄭渝高鐵云陽站,另一端連接著鄭渝高鐵萬州人和隧道。它不僅有全線最大的鋼圍堰——相當(dāng)于10多層樓高、重量超過2000噸,也有國(guó)內(nèi)在建高鐵第一深水樁——深入河床下55米。 憑啥這樣“厲害”?中鐵十一局五公司鄭渝高鐵重慶段土建9標(biāo)項(xiàng)目一分部副總工彭?xiàng)钇繁硎?,主要靠一身“鋼筋鐵骨”:大橋共耗費(fèi)了1.8萬噸鋼材和2萬噸水泥! 鋼材和混凝土,是今天鐵路建設(shè)尤其是架橋、建隧的主要材料。但70年前修建成渝鐵路時(shí),水泥還是稀罕物,一度靠進(jìn)口,又被稱為“洋灰”。那時(shí)候,重慶的水泥,大多來自上海、武漢等地,需要用船從川江拉上來。 為確保成渝鐵路水泥供應(yīng),一方面,相關(guān)部門通過航運(yùn)向中下游地區(qū)采購(gòu);另一方面,恢復(fù)重慶水泥廠生產(chǎn)。 重慶水泥廠成立于1936年,位于南岸瑪瑙溪,曾是西南地區(qū)第一家水泥廠,在解放前已經(jīng)停產(chǎn)。恢復(fù)生產(chǎn)后,這家水泥廠生產(chǎn)的產(chǎn)品專供成渝鐵路,從進(jìn)料到出廠運(yùn)輸,有專人負(fù)責(zé)監(jiān)管。幾年下來,重慶水泥廠為成渝鐵路提供了5萬噸水泥,還因此獲得嘉獎(jiǎng)。 不過,由于供給有限,水泥根本不敢“敞開用”,成渝鐵路只能就地開采石料,作為水泥的替代品。這條鐵路全線新建28座隧道,邊墻全部為石砌;隧道拱圈,有23座是石拱。整條鐵路,新建橋涵石砌工程占60%以上,混凝土只占8.6%,全線共有石拱橋827座。 ![]() ▲鄭渝高鐵奉節(jié)站。記者 謝智強(qiáng) 攝/視覺重慶 從肩挑背扛到機(jī)械化、智能化 “天不亮,軍號(hào)已在山谷里回蕩。沒有燈,就舉著淋了桐油的纖藤桿當(dāng)火把;沒有機(jī)械,就手握鋼釬一點(diǎn)一點(diǎn)砸……”成渝鐵路建設(shè)者孫貽蓀,在日記里這樣描述當(dāng)年修建成渝鐵路時(shí)的勞動(dòng)場(chǎng)景。 孫貽蓀告訴記者,由于缺技術(shù)、少設(shè)備,為了提高效率、節(jié)省勞力、減少勞動(dòng)工具磨損,炸藥就成了必不可少的材料。 不過,那時(shí)候,炸藥同樣是稀缺物,只有遇到大石頭,或者地勢(shì)容不下人工開掘時(shí)才使用。住在附近的小孩子們,每當(dāng)聽說工地要放炮,就會(huì)相約去看熱鬧,感覺比過年都起勁。 為了用盡量少的炸藥修出更多的路,建設(shè)者們還推出了很多創(chuàng)新發(fā)明。例如,單人鋼釬沖眼法,將爆破時(shí)的沖炮眼工效提高了兩倍多;壓引放炮法,能節(jié)約大量炸藥。 盡管如此,炸藥使用中的人工開掘炮眼,以及引爆等環(huán)節(jié),都很容易造成傷亡。即便不使用炸藥,路基尤其是隧道開挖中的塌方、滲水等,帶來的風(fēng)險(xiǎn)也很大。據(jù)《成渝鐵路工程總結(jié)》記載,茅店子隧道支撐墜石、柏樹坳隧道天棚掉石等都曾造成工人死傷。僅柏樹坳等14座隧道的建設(shè),因公死亡的就有15名,重傷的有69名。 成渝鐵路的建設(shè)者們或許很難想象,70年后通車的鄭渝高鐵,在建設(shè)中可以使用機(jī)械手臂來開炮眼、填炸藥。 中鐵隧道局負(fù)責(zé)小三峽隧道施工的土木總工朱建國(guó)介紹,他們項(xiàng)目定制了兩臺(tái)智能三臂鑿巖臺(tái)車。這種施工機(jī)械,有三條長(zhǎng)臂,根據(jù)遇到的地質(zhì)情況自動(dòng)伸縮,定位精準(zhǔn),指哪就在哪里布設(shè)炮眼。3個(gè)小時(shí),它就能在約200平方米的撐子面上,自動(dòng)鉆鑿出一排排分布均勻、線行平順的炮眼,還能在炮眼上安裝均勻等量的炸藥。 在鄭渝高鐵小三峽隧道專業(yè)化施工中,像智能三臂鑿巖臺(tái)車這樣的先進(jìn)設(shè)備,還有濕噴機(jī)組、液壓自行移動(dòng)仰拱棧橋、自動(dòng)澆筑模板臺(tái)車、整體移動(dòng)式溝槽臺(tái)車、半自動(dòng)噴霧養(yǎng)護(hù)臺(tái)架等。依靠這些設(shè)備,施工現(xiàn)場(chǎng)可滿足最多時(shí)10余條作業(yè)線同時(shí)掘進(jìn),從而使得該隧道提前一年建成貫通。 設(shè)備換人,大大提升效率的同時(shí),也把傷亡降低到了零。 ![]() ▲鄭渝高鐵小三峽隧道輔助坑道鑿巖臺(tái)車施工。(攝于2017年5月18日)成都鐵路局供圖 從迂回“展線”到穿山越水 鄭渝高鐵襄萬段九成以上是橋隧(橋梁和隧道)。全線新建橋梁91座、隧道57座。橋梁中,梅溪河大橋、大寧河特大橋,在時(shí)速350公里的砟軌道高速鐵路設(shè)計(jì)方面都創(chuàng)下了行業(yè)之最。小三峽隧道為目前亞洲在建的最長(zhǎng)高鐵隧道。而成渝鐵路的橋隧,長(zhǎng)度短、跨度小,最長(zhǎng)的一座隧道,也僅有622米。 同樣面臨自然地貌的山水阻隔,鄭渝高鐵的解決方式,裁彎取直,基本上遇山挖隧道,遇水建橋梁,造就了令人驚詫的橋隧比。而成渝鐵路的解決方式,只能是修建“展線”,即線路沿山坡盤旋而上。 即便在成渝鐵路之后,新中國(guó)修建的其它鐵路,也大量采用“展線”。以寶成鐵路觀音山“展線”為例,鐵路進(jìn)入秦嶺山區(qū)后沿清姜河盤旋迂回,楊家灣站后就以3個(gè)馬蹄形和1個(gè)螺旋形的迂回“展線”上升,線路層疊3層,高度相差達(dá)800多米。 從70年前的“展線”到今日之“逢山鑿路,遇水架橋”,背后是國(guó)家財(cái)力的增強(qiáng)和筑路技術(shù)的飛躍。如鄭渝高鐵第三長(zhǎng)隧——長(zhǎng)約13.5公里的奉節(jié)隧道,就是施工攻克難關(guān)和創(chuàng)新的典型。 負(fù)責(zé)該項(xiàng)目的中鐵十六局鄭渝高鐵6標(biāo)項(xiàng)目部總工程師劉劍華,用“見風(fēng)成粉、遇水成泥”形容奉節(jié)隧道破碎的地質(zhì)?!拔覀兒?jiǎn)直是在豆腐里挖洞?!彼f。 2017年7月,奉節(jié)隧道開挖推進(jìn)了約30米,監(jiān)測(cè)人員發(fā)現(xiàn)隧道撐子面初襯出現(xiàn)混凝土破裂、掉塊,鋼架屈曲變形呈“z”狀。隨著隧道掘進(jìn),洞頂?shù)乇黹_裂寬度最大達(dá)20厘米,隧道洞內(nèi)拱頂及邊墻出現(xiàn)大變形,最大沉降量達(dá)70厘米。 為此,劉劍華他們探索出一套“Vc型支護(hù)+可升縮性拱架+兩臺(tái)階四步工法+臨時(shí)仰拱”等組合施工法,此舉相當(dāng)于在“豆腐”里布設(shè)三排可升縮性拱架,增加隧道受力和彈力,同時(shí)增加支護(hù)密度,將之前的整個(gè)工作面一次開挖,變成九宮格開挖,這樣解決了大變形的脫皮開裂掉塊問題。 用可控可變的圍襯在“豆腐”里支起一個(gè)空間,這種方法,不但確保了施工的安全,還讓工期縮短了3個(gè)月。 ![]() ▲6月13日,鄭渝鐵路巫山站站臺(tái)。記者 謝智強(qiáng) 攝/視覺重慶 從沒有一寸鋼軌到全球最大鋼鐵生產(chǎn)國(guó) 在鄭渝高鐵萬州存車場(chǎng),一條條筆直的鋼軌伸向遠(yuǎn)方。這里被稱為“動(dòng)車旅館”,為鄭渝高鐵動(dòng)車提供臨時(shí)停放、檢查維修、應(yīng)急救援等保障服務(wù)。 中鐵十一局鄭渝高鐵重慶段土建9標(biāo)常務(wù)副經(jīng)理杜駒告訴記者,鄭渝高鐵平均每公里鋪設(shè)的鋼軌,重達(dá)122噸,僅萬州到巫山段約380公里,就用了近5萬噸鋼軌。 為了讓高鐵車輛運(yùn)行更加平順,這些鋼軌在施工現(xiàn)場(chǎng)安裝完畢后,還需要另一道工序——焊接,即把鋼軌焊成一體,不留間隙,列車車輪劃過,不再有綠皮火車時(shí)代的“踢嗒踢嗒”聲。 時(shí)光回溯70年前,當(dāng)初啟動(dòng)成渝鐵路建設(shè)時(shí),中國(guó)還不能生產(chǎn)出一寸鋼軌。 位于重鋼原廠區(qū)的重慶工業(yè)博物館,有一臺(tái)“鎮(zhèn)館之寶”—— 8000匹馬力蒸汽機(jī)。這臺(tái)為軋制新中國(guó)第一根鋼軌立下赫赫戰(zhàn)功的蒸汽機(jī),由上世紀(jì)初洋務(wù)運(yùn)動(dòng)代表人物張之洞從英國(guó)購(gòu)入。在抗日戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期,從宜昌轉(zhuǎn)運(yùn)至重慶的途中,因船隊(duì)遭轟炸,蒸汽機(jī)上的重要部件飛輪曲拐軸沒入江底,一度被閑置在大渡口長(zhǎng)江邊。 修建成渝鐵路時(shí),為解決鋼軌問題,重慶101鋼鐵廠技術(shù)員和老工人集思廣益,并邀請(qǐng)重工業(yè)部推薦的專家前來“會(huì)診”。經(jīng)過努力,到1950年9月初,新中國(guó)第一根12.5米長(zhǎng)的鋼軌,終于軋制成功。 而時(shí)至今日,中國(guó)年產(chǎn)鋼已突破10億噸,連續(xù)20多年穩(wěn)居鋼產(chǎn)量世界冠軍的寶座,并建成了全球產(chǎn)業(yè)鏈最完備、規(guī)模最大的鋼鐵產(chǎn)業(yè)體系。 生產(chǎn)鋼軌難,鋪就鋼軌,同樣不易。孫貽蓀回憶,當(dāng)時(shí)主要采用人力馱運(yùn)。為了協(xié)同步伐,幾十個(gè)人需要唱著“號(hào)子”前行,肩上、背上都被勒出了深深的溝痕。固定鋼軌,需要掄起大錘,一錘一錘地敲鉚釘,即便是寒冬臘月,工人們也會(huì)累得滿頭大汗。 在成渝鐵路建設(shè)者眼中,今日鄭渝高鐵鋼軌的鋪設(shè)安裝,或許可以用“不可思議”來形容。 鋪軌機(jī),裝載著鉚合了枕木的鋼軌,沿著已經(jīng)建好的軌道來到施工現(xiàn)場(chǎng)。它沿著路基伸出長(zhǎng)長(zhǎng)的桁架,相當(dāng)于現(xiàn)場(chǎng)搭建了一個(gè)龍門吊。鋼軌被吊裝而來,準(zhǔn)確地落在路基上。 鄭渝高鐵還首創(chuàng)“走單線鋪雙線”的跨線鋪軌技術(shù)。簡(jiǎn)言之,就是第一條鐵路線鋪設(shè)完畢后,鋪軌機(jī)不需要調(diào)頭回到車站,而是直接對(duì)鄰線進(jìn)行鋼軌鋪設(shè),導(dǎo)向裝置可以對(duì)長(zhǎng)鋼軌進(jìn)行自動(dòng)導(dǎo)向,時(shí)間節(jié)約約40%,項(xiàng)目節(jié)約綜合成本約182萬元。 同時(shí),項(xiàng)目還采用智能群吊、工程線行車調(diào)度系統(tǒng)、自制動(dòng)軌道手推車等先進(jìn)設(shè)備提高施工安全、質(zhì)量和效率。 “數(shù)讀”鄭渝高鐵襄萬段建設(shè)難度和技術(shù)創(chuàng)新 350公里 此次開通的鄭渝高鐵襄陽東至萬州北段全長(zhǎng)434公里,按上限標(biāo)準(zhǔn)時(shí)速350公里設(shè)計(jì),設(shè)襄陽東、南漳、??悼h、神農(nóng)架、興山、巴東、巫山、奉節(jié)、云陽、萬州北10座車站。 98% 鄭渝高鐵襄萬段位于湖北西部、重慶東部山區(qū),穿越秦巴、巫山、齊岳山等眾多山脈,橫跨漢江、大寧河、梅溪河等多條河流,途經(jīng)神農(nóng)架原始森林地區(qū)和眾多自然保護(hù)區(qū),沿線山高谷深,線路橋隧比高達(dá)98%。 33處 襄萬段重慶境沿線涉及或鄰近的重要環(huán)境敏感區(qū)共計(jì)33處,包含11處自然保護(hù)區(qū)、5處風(fēng)景名勝區(qū)、9處森林公園、2處地質(zhì)公園、6處水源保護(hù)區(qū)。 18.9公里 巫山小三峽隧道,全長(zhǎng)約18.9公里,是亞州最長(zhǎng)的時(shí)速350公里單洞雙線高鐵隧道,施工方創(chuàng)新采用隧道內(nèi)架橋,推廣使用超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、開挖裝運(yùn)等機(jī)械化配套工裝,Ⅲ級(jí)、Ⅳ級(jí)圍巖大斷面開挖工法,為我國(guó)高鐵特長(zhǎng)隧道建設(shè)積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。 16.57公里 巫山隧道全長(zhǎng)16.57公里,為單洞雙線隧道,鄭渝高鐵重慶段第二長(zhǎng)隧,隧道采用13項(xiàng)新工藝和新工法。 340米 奉節(jié)梅溪河雙線特大橋,全長(zhǎng)688.3米,主跨340米,最大高差為200米,為國(guó)內(nèi)350公里/小時(shí)高速鐵路最大跨度無砟軌道上承式拱橋。大橋施工取得國(guó)內(nèi)專利 30 項(xiàng)、海外專利 2 項(xiàng)。 282米 巫山大寧河雙線大橋,全長(zhǎng)372米,主跨282米,為國(guó)內(nèi)350公里/小時(shí)高速鐵路最大跨度無砟軌道中承式拱橋,首次在鐵路大跨度中承式拱橋中采用大直徑斜樁+豎直樁的基礎(chǔ)形式,顯著減小拱座基礎(chǔ)的開挖量。針對(duì)大橋受力特點(diǎn)、變形形態(tài)等,研發(fā)了彈塑性緩沖限位減震裝置。 200米 云陽彭溪河多線特大橋,主跨為200米的連續(xù)剛構(gòu)-拱橋,主墩基礎(chǔ)采用鋼吊箱圍堰施工,為鄭渝高鐵最大規(guī)模圍堰。大橋施工總結(jié)出的“三峽庫(kù)區(qū)陡坡河床超高棧橋鋼管樁施工關(guān)鍵技術(shù)”、“水位大幅漲落條件下大型鋼吊箱圍堰施工關(guān)鍵技術(shù)”等技術(shù),為三峽庫(kù)區(qū)高鐵橋梁建設(shè)提供可借鑒經(jīng)驗(yàn)。 4方面成果 渝高鐵襄萬段重慶境內(nèi)建設(shè)過程中,探索出4方面成果:庫(kù)區(qū)復(fù)雜地形下時(shí)速350公里/小時(shí)的高速鐵路大跨上承式提籃拱橋建造關(guān)鍵技術(shù),庫(kù)區(qū)橋梁通航防撞技術(shù),大跨度順層地質(zhì)偏壓鐵路隧道設(shè)計(jì)施工技術(shù),峽谷地區(qū)渣場(chǎng)選址對(duì)防洪及周邊環(huán)境影響評(píng)價(jià)方法。這為中國(guó)未來高鐵大跨橋梁設(shè)計(jì)、建設(shè)及運(yùn)營(yíng)管理提供寶貴經(jīng)驗(yàn)。(記者楊永芹整理) |
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