來源:中國紀(jì)檢監(jiān)察報(bào)
2017-06-19 09:32:06
2017年5月,“一帶一路”國際合作高峰論壇的成功舉行,讓世界的注意力再次聚焦到中國。作為“絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶”的骨干通道,蘭新高鐵也再次成為公眾關(guān)注的熱點(diǎn)話題。
從2100年前張騫出使西域,到其后繁榮了整整1600年的絲綢古道;從建國初的蘭新鐵路,到橫空出世的蘭新高鐵,既是時(shí)空的延續(xù),更是精神的傳承。
中國智造:成就高鐵世紀(jì)工程
2008年年底,全長1776公里的蘭新高鐵從初測、定測到全面開放設(shè)計(jì),僅用了7個(gè)月!而從全面開工到交付運(yùn)營,這條世界上最長的一次性建成的高速鐵路也只用了短短5年。
蘭新高鐵總設(shè)計(jì)師、中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院教授級高工王正邦對此深有感觸:“從最早的單線鐵路到復(fù)線改造再到今天的高鐵,這條路的標(biāo)準(zhǔn)越來越高,但建設(shè)周期卻越來越短。這不但得益于我們對前人成果的繼承與發(fā)揚(yáng),更得益于整個(gè)社會的不斷創(chuàng)新和發(fā)展。”
蘭新高鐵建設(shè)中面臨著“嚴(yán)寒、戈壁、大風(fēng)”三大世界性工程技術(shù)難題。它需連續(xù)穿越大坂山、祁連山,沿線極端最低氣溫達(dá)到-34.5℃,鐵路尤其是隧道建成后凍害的問題將十分突出;另一方面,蘭新高鐵大部分穿行于干旱少雨的戈壁荒漠地區(qū),必須要完美解決戈壁地區(qū)路基沉降控制、邊坡防護(hù)、軌道結(jié)構(gòu)等一系列技術(shù)難題;更大的挑戰(zhàn)是,蘭新高鐵要連續(xù)經(jīng)過我國幾個(gè)最主要的大風(fēng)區(qū),總長度達(dá)579公里,最大風(fēng)速達(dá)60米/秒,局部地段每年有200天風(fēng)力在8級以上,是全球內(nèi)陸風(fēng)力最強(qiáng)勁的地區(qū)之一,而蘭新高鐵的速度目標(biāo)值高、車體輕,大風(fēng)對鐵路運(yùn)營的威脅要遠(yuǎn)甚于既有鐵路。
鐵一院蘭新高鐵隧道設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人田鵬用“穿衣蓋被”的比喻形象地描述了攻克“嚴(yán)寒”的思路。借鑒青藏鐵路的成功經(jīng)驗(yàn),鐵一院在高寒隧道建設(shè)中沿襲了“保溫”的設(shè)計(jì)思想,并在此基礎(chǔ)上再增加一層襯砌,形成雙層保溫襯砌結(jié)構(gòu),就像是給隧道內(nèi)壁“穿上棉襖”;針對隧道開挖后巖石松動造成的涌水尤其是洞口滲水形成的凍結(jié)帶,則用“蓋被子”的方式,設(shè)計(jì)采用壓漿法施工,在襯砌內(nèi)部緊貼巖石注入一層水泥漿,以最大程度地封閉巖石縫隙,避免流水的侵蝕。
為了解決戈壁帶來的干旱問題,設(shè)計(jì)者采用了“內(nèi)服外敷”的方法。“內(nèi)服”即預(yù)先在混凝土內(nèi)部摻入塑性階段表面保水、硬化階段內(nèi)部補(bǔ)水的內(nèi)養(yǎng)護(hù)材料;“外敷”則是在混凝土收面完成后立即在道床板表面噴涂保水率不小于85%的外養(yǎng)護(hù)材料。通過“內(nèi)外兼治”,有效防止了混凝土的水分蒸發(fā),滿足了高鐵施工的嚴(yán)格要求。
而對于全線最大的防風(fēng)難題,鐵一院的設(shè)計(jì)者給出了“明擋暗鉆”和“防、監(jiān)、抗、避、限”五大措施的解決之道。
“明擋”是指擋風(fēng)墻和擋風(fēng)屏。在路基的迎風(fēng)側(cè),根據(jù)不同區(qū)域的風(fēng)力、風(fēng)向、頻率、地形及線路條件,因地制宜地設(shè)計(jì)了多種結(jié)構(gòu)形式、總計(jì)345公里的鋼筋混凝土擋風(fēng)墻;大風(fēng)區(qū)的124座橋梁則設(shè)計(jì)采用了由不同尺寸鋼柱和開孔波形鋼板組成的總計(jì)95公里的擋風(fēng)屏。“暗鉆”是指在百里風(fēng)區(qū)的核心地帶,設(shè)計(jì)建成了長達(dá)1.2公里的防風(fēng)明洞,相當(dāng)于在路基上拼裝了一座完整的“地上隧道”。
擋風(fēng)墻、擋風(fēng)屏和防風(fēng)明洞都是世界首創(chuàng)的高鐵防風(fēng)技術(shù),也構(gòu)成了“五大措施”中最核心的“防”。“監(jiān)”是指蘭新高鐵建立了一整套可靠的動態(tài)大風(fēng)實(shí)時(shí)監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng);“抗”是指大幅度提高線路、列車以及電力接觸網(wǎng)等相關(guān)設(shè)備的抗大風(fēng)標(biāo)準(zhǔn);“避”是指鐵一院另辟蹊徑,在線路走向的選擇上盡量避開迎風(fēng)面;“限”是指在大風(fēng)最肆虐的季節(jié)限速通過。
在接受采訪時(shí),王正邦信心滿滿地表示,蘭新高鐵的建設(shè),不但打破了我國乃至世界高海拔地區(qū)建設(shè)高速鐵路的瓶頸,更填補(bǔ)了高鐵防強(qiáng)風(fēng)措施的空白,大風(fēng)吹翻火車的歷史在蘭新高鐵絕對不會重演。
科技利劍:洞開千古祁連
在蘭新高鐵甘青段17個(gè)標(biāo)段中,中鐵二十局承建的第7標(biāo)段,以海拔最高、自然條件最艱苦、技術(shù)難度最大、地質(zhì)條件最復(fù)雜,被列為全線控制性工程。
2010年5月,建設(shè)隊(duì)伍開進(jìn)莽莽祁連深處,拉開了工程建設(shè)的序幕。
為了保證混凝土供應(yīng),項(xiàng)目部需要在3000米以上的硫磺溝內(nèi)建設(shè)拌合站。2米多深的地表凍土,挖掘機(jī)一鏟子下去,只能留下一條青色的印子。
不得已,項(xiàng)目部只好同時(shí)調(diào)集9臺破碎錘和4臺裝載機(jī),每天24小時(shí)不斷地錘擊冰層,爭取工作面。為方便工作,工人們脫掉棉大衣,脫去手套,懸在十幾米的高空作業(yè),每半小時(shí)換一次班輪流取暖。經(jīng)過近一個(gè)月的奮戰(zhàn),終于完成了建站任務(wù),工人們卻病倒了。
有“地下泥石流”之稱的“碎屑流”特殊地質(zhì),在世界鐵路建設(shè)史上還是首次遇到。
為了克服這一世界級難題,中鐵二十局項(xiàng)目技術(shù)團(tuán)隊(duì)總結(jié)出“一探二封三泄四注”的全新工藝,終于成功穿越1.6公里的碎屑流段。
除了碎屑流特殊地質(zhì)外,還有極高地應(yīng)力對鐵路建設(shè)的嚴(yán)峻考驗(yàn)。
剛剛開挖成型的隧道,斷面160平方米,在強(qiáng)擠壓下,會縮減到不到150平方米,支護(hù)的鋼架會被扭曲為麻花狀,1米多厚的混凝土仰拱會被擠壓隆起為“八”字形,澆筑閉合后的混凝土襯砌會被擠爆。
面對史上罕見的難題,他們聯(lián)合西南交大等科研單位開展科技攻關(guān),用一年時(shí)間做了9個(gè)試驗(yàn)段,產(chǎn)生了一大批科研成果,一舉攻克這一世界級高原高鐵施工難題,為今后建設(shè)類似隧道積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)成果。
經(jīng)過5年艱苦卓絕的施工,祁連山隧道全線貫通。
祁連山,在古匈奴語里是“天上之山”的意思。中國鐵建的建設(shè)者,在這天上之山,再次創(chuàng)造世界紀(jì)錄!
奔馳的乳白色動車組與莽莽雪域高原,是如此的和諧統(tǒng)一。鋪筑在“世界屋脊”的中國高鐵,是又一條可與青藏鐵路媲美的“天路”,是中國人為世界貢獻(xiàn)的又一人類建筑杰作。(高俊 龐曙光)
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