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宜万铁路:中国最困难山区铁路的范本建设

    有“三峡大动脉”之称的宜万铁路东连湖北宜昌,西接重庆万州,全长377公里,总投资225.09亿元,是我国铁路“八纵八横”路网主通道之一沿江铁路通道的重要组成部分,是沪、汉、蓉快速通道重要组成部分,是连接我国东中部地区的重要交通纽带,建成后将对长江流域的国土资源开发和经济发展,实施西部大开发战略,实现铁路跨越式发展以及完善和优化铁路路网结构等都具有十分重要的意义。
  由于该铁路沿线地质十分复杂,桥隧占整个线路总长的73.96%。其中,隧道就有159条,长于3公里的隧道达30条,桥梁达250座。复杂的地质构造在中国铁路建设史上极为罕见。面对挑战,广大建设者以“克难攻坚,拼搏奉献”的宜万精神为准则,努力克服岩溶、暗河、顺层、滑坡、断层破碎带和崩塌等主要不良地质,为宜万铁路的建设作出了积极的贡献。
  本报中国工程特别报道组于2007年11月12日专程赴宜万铁路进行了为期10天的全线采访,与众多宜万铁路参建者进行了面对面的交谈和接触,特别推出四版大型专题报道——“挑战极限·中国工程特别报道之走进宜万铁路”。
 
 
宜万铁路:中国最困难山区铁路的范本建设
■本报记者:许霞   顺子  李芳  张丽涛
 
   
    11月8日,宜万铁路别岩槽隧道胜利贯通。至此,这座被铁道部列为一级风险隧道的重难点工程正式被攻克;
  11月11日凌晨,宜万铁路唯一一座跨汉宜高速公路双线曲线大桥连续梁顺利合龙,标志着宜万铁路宜昌工程再跨关键性的一步;
  11月25日,宜万铁路堡镇隧道进口从左线9号横通道进入右线扩挖施工至11号实现贯通。标志该隧道进口掘进工程全部完成。
  11月25日,全长2572米的宜万铁路重点和控制性工程宜昌长江大桥跨度北岸巨型钢管拱吊装完成。
  短短十余天时间,宜万铁路一线建设者就给了人们一个又一个惊喜。
  宜万铁路建设总指挥部指挥长张生学对记者说:“宜万铁路全长377公里,复杂的地质结构等一系列从所周知的问题,预计到2009年才能够全部建成。”
  “在全线3万多名建设者的奋力拼搏下,宜万铁路的建设目前也取得了很大的成绩:全线159座隧道中贯通116座。其中,8座I级风险隧道贯通3座,26座II级风险隧道贯通22座。250座特大中桥,主体已完工102座”。张生学指挥长接着说道,但言语中又隐漏出淡淡的无奈。
 
当宜万响起机器的轰鸣
 
  从格尔木到拉萨,1142公里的铁路线,所经地区大部分属于生命禁区和无人区,这是青藏铁路建设的真实写照。作为在世界屋脊上修筑的一条海拔最高、线路最长的高原铁路,青藏铁路可以说是人类铁路建设史上前所未有的伟大壮举。很多人认为,青藏铁路修好了,中国的铁路建设就已经不会有什么难题了。
  但是,2004年7月,在铁道部专家通过了对宜万铁路工程建设成套技术研究等科研项目论证的时候,人们却得到这样一个信息:宜万铁路全线桥隧占线路总长的73.96%,复杂的地质使其施工难度不亚于青藏铁路。
  “宜万铁路之难,主要在于工程地质和水文地质两个方面。”
  “从工程地质的角度来看,全线地层主要岩性为滨海至浅海相的碳酸盐类岩石,约占全线的70%。”
  “在地质构造方面,宜万铁路位于我国东部的新华夏系第三隆起带中南段和长江中下游东西向构造西端延伸部分,以及两者的复合部位,构造较为复杂。”
  “地层岩性和地质构造直接决定了宜万铁路的艰巨性和复杂性。”
  宜万铁路总指挥部段伟说着给记者拿出了武汉铁路局宜万铁路建设总指挥部在2007年6月所编写的《第II次调整指导性施工组织设计》。
  随着他手指的翻动,记者了解到,宜万铁路除宜昌至土城段工程地质条件较好外,其余皆为构造剥蚀侵蚀地层,岩溶、岩溶水,顺层、滑坡、崩塌、错落、岩堆、断层破碎带、软土、煤系地层及瓦斯、采空区、高地应力、天然气等不良地质普遍。
  “这种地质会使工程在施工中存在着大量难以预料的地质灾害。”副指挥长上官涛对记者说。
  接受记者采访的中铁十六局集团宜万铁路工程指挥长卢永堂则从另一个角度分析了宜万铁路的困难,“地质环境恶劣是一个重要方面,交通难也是其中的一个关键,很多施工企业的所有建材、设备只能仰仗318、209国道进出,运输条件很差。”
  其实上述的几点也是近一个世纪以来,宜万铁路建设一拖再拖的关键。
  作为中国施工难度最大的山区铁路,宜万铁路集中国山区铁路“艰、难、险”之大成。早在“百日维新”后,梁启超、康有为等一批有识之士首次提出修建川汉铁路的倡议。1914年,詹天佑为落实孙中山先生在《实业计划》中修建川汉铁路的设想,重新勘测川汉铁路。然而,连年战火注定了这一蓝图的无法实现。
  建国后,国家把关注的目光投向川汉铁路的建设,曾多次计划修筑川汉铁路。但因技术、财力的制约,川汉铁路只能作为一个梦想在人们的大脑中盘旋。
  随着国家经济的快速发展,2001年8月,国家计委下发了《国民经济和社会发展第十个五年计划综合交通体系发展重点专项规划》。国家计划在“十五”期间,建设宜昌至万州铁路新线。
  2004年初,宜昌长江特大桥、齐岳山隧道等工程先后破土动工,宜万铁路正式进入施工阶段。
  至此,一个世纪的伟大穿越徐徐拉开帷幕。
  “宜万铁路建成后将形成沿长江的东西线铁路大动脉,不仅可以从根本上改变沿线区域多年来的交通闭塞状况,推动其经济发展提速,而且对促进开发中国西部意义深远。”国内外经济学专家纷纷评论说。
  只是,评论的背后没有人会想到,一大批中国设计、施工、监理企业中的精英,将共同为这一历史性工程的建设,付出自己巨大的心血:他们既要面临不良地质的考验,又要面临地质灾害频发的工程禁区的挑战;既要面临国家赋予的重任,还要面临鄂川人们的殷殷期盼。况且,宜万铁路工程中所肩负的技术创新、工程质量、安全和环保同样也考验着他们的心智。
 
每一米都要付出极其艰苦的努力
 
     11月15日上午,在中铁三局施工的五爪观隧道施工现场。记者注意到,五爪观隧道的进出口地形极为险峻,施工场地狭小。
  “五爪观隧道暗河治理也一度成为宜万线的重大难题。”中铁三局总工魏家君介绍说。
  但是,为了弄清暗河真实情况,开辟进入暗河的最佳通道,建设者们先后多次靠着腰系保险绳索,从五爪观主峰下到悬崖绝壁上的暗河干洞入口,一遍又一遍测量暗河溶腔形态。
  就在这种环境下,建设者们克服了地质条件差、工程风险大、工程控制紧等重重困难,战突水、穿暗河、封裂隙、堵溶腔,终于实现了五爪观隧道的安全贯通。
  “可以说,宜万铁路的每一米付出了极其艰苦的努力。”参加过国内多条重点线路施工的中铁三局铁科公司宜万项目部党委书记故碧海对记者说。
  在中铁四局承建的宜万铁路N13标现场,记者也了解,于5月24日8点26分率先安全胜利在全线八座一级风险隧道中贯通的八字岭隧道Ⅰ线,有着同样的情况。该隧道Ⅰ线长5867m,地质极为复杂,集岩溶、岩溶水、断层破碎带、煤层、瓦斯、高地应力、地温、沥青于一体,发生大规模突水、突泥、地面凹陷等地质灾害的机率较大,工程极为艰巨。但是,他们以行动向人们交了一份满意的答卷。
  中铁十二局和中铁十五局集团公司承建的齐岳山隧道,全长10528米。11月20日,在接受记者的采访时,一位老工人骄傲的对记者说,他们又向前挺进几米的速度挺进。
  “也许在很多人看来在铁路的修建过程中,几米只是一个很普通的数字,但在集岩溶地层、煤系地层和区域性断裂破碎带,埋置深度大,洞穴暗河多等所有不良地质灾害于一身的宜万铁路,几米已经是一个值得骄傲的数字了。”中铁十五局指挥长张国军对记者说,“况且长大隧道还存在高水压、高地应力、高地温、煤层瓦斯和天然气的危害,稍有不慎就会带来灾难。在这种情况下,每一厘米都是靠我们工人一点一点用汗水和泪水穿越的。”
  中铁一局桥梁公司所承建的渡口河特大桥是宜万铁路重点控制性工程之一。建点之初,便道未通,材料、机械甚至生活供给都运不进来,施工人员将小型机具拆散后抬进工地,然后在拼装使用。水泥、砂石料等材料,雇佣当地的马匹,组成马队进行运输。用这样原始的方式,在短短的三个月里,完成三座便桥承建和便道的开挖。
  有位老工人感叹到:“干工程几十年了,这样艰苦的施工环境还是第一次碰到”。
  宜万铁路的建设者们在施工中势必会遇到很多难题,有的难题在国际上也没有现成的参考答案,更没有经验可取。仅岩溶隧道工程就属当今世界难题。参与宜万线勘测的一位专家对记者说,“可以说,在那种环境下,哪怕你能坚持在一线干一个月对宜万铁路都是贡献。”
  但是三万多位铁路建设者坚持的时间绝不可能是短短的一个月。因为在宜万铁路建设的最前沿,记者总能看到他们忙碌的身影。
  一米又一米,他们就在那种环境下坚持着自己的理想,履行着自己的责任,致力于中国鄂西贫困地区的发展和人们的福祉。更为重要的是,在他们的引领下,他们的工作不仅给最需要的集体和个人带来实际的帮助和鼓舞,更在行动中向社会传播了奉献、坚持、无畏这些也许在很多人面前不屑一顾的普世价值。
 
时刻在证明着宜万铁路建设的艰巨
 
    面对宜万铁路一系列世界级难题,国内外许多著名专家都曾到现场考察,怀疑、困惑、尊敬各种情绪弥漫其中,开车的陶师傅开玩笑地说,“宜万铁路快成全球铁路专家的研究基地了。”
  怀疑的是,这么复杂的地质环境条件,宜万铁路的建设能否顺利进行;困惑的是,这么多的世界难题都聚集到同一条铁路上,这条铁路建设的意义又在哪里;尊敬的是,当他们到了宜万线之后看到的是宜万铁路建设者高昂的斗志和奉献精神。
  然而,无论是怀疑、困惑或是尊敬都时刻在证明着宜万铁路建设的艰巨。
在这里安全成了一个最为关键的问题。就像宜万铁路总指挥部张生学指挥长所强调的:“安全在宜万铁路是我们无法回避的问题,也是我们指挥部最为关注的一个环节。”
  其实开工伊始,宜万铁路总指挥部就作出了积极的安排,各施工企业也采取了多种措施。指挥部还专门制定了详细的《宜万铁路复杂隧道施工地质实施细则》开展隧道地质预测预报工作。
  在记者所有走访过的地方,发现所有的现场都设置了逃生预警机具和设备。一位年轻的施工人员介绍说,“这是铁道部、武汉局、指挥部的指示。”他接着说,“这一切都是为最大限度降低施工风险,力争遇险后能最大限度的逃生营救和自救,做到预防为主。”
  在指挥部的统一监管下,所有的施工企业也都将施工地质超前预报纳入正常的施工工序进行管理。对可能发生岩溶突泥突水地质灾害的隧道施工积极落实“五个超前,六个观测”,即超前分析、超前预案、超前探测、超前处理和超前应急,安全观测、岩性观测、声响观测、气体观测、水情观测和变形观测,形成超前地质预测预报工作的完整闭环,保证了预测预报结果的准确,保证了工程顺利施工。
  沿线记者所采访到的施工企业都有自己的一套安全管理制度和相应的措施。
  “当然,安全意识和科学设备虽然可以在特定的条件下化解安全风险,但在连很多专家也不可预测的突发情况的宜万线,有很多情况你真的无法控制,甚至都来不及反应。”一位工地负责人坦诚的对记者说。“很多人就是不了解实际情况,尤其是一些记者听见风就是雨的,就怕事情小。”
  宜万铁路除岩溶、煤层瓦斯等一系列不良地质外,更有多条走向不明的暗河的处理简直堪称世界级难题。施工中用上了目前能用的所有科技手段勘测,但是还是遭遇了中国铁路建设历史上从未有过的特大突水地质灾害。
  面对巨大的困难、风险与突水灾害,记者问一线施工人员面对这种情况会不会害怕。他们笑笑说,“害怕就不来宜万线了。”
  一切正如他们所说,“害怕就不来宜万线了。”我们的时代其实并不缺乏真正相互理解的资源,如果我们所有的人在面临同样一个问题的时候,能够真正到现场、真正做到不妄自猜测,这何尝不是一件对社会的好事呢。
 
宜万铁路自主创新意识意义深远
 
    有人评价说,宜万铁路建设的意义远大于铁路本身所承担的使命,可以说是对中国施工企业创新能力的一个挑战。
  中铁隧道局所负责的宜万铁路15标,除隧道本身存在的多结构、高风险地质,无轨装碴有轨运输方式,近8公里独头双线施工,是目前国内传统爆破所没有的。面对从未经历过的施工环境,他们采取“TSP探明前方围岩地质”、“水平钻孔、红外线探水,探明前方水量情况”、“雷达地质探测探明隧道底部地质”等多项技术手段。
  “除了面临地质、环境等多方面的考验外,线路中的很多设计有的也是首次在国内采用。”中铁二局梁书记对记者说。
  他们所负责的野三河大桥为中承式不对称复合钢管混凝土桁架坡拱桥,桥面采用纵横梁格构式漂浮体系,这两种结构目前在国内铁路钢管桥建设中均是首次采用。为了做到万无一失,他们采用预应力锚索加固,解决受力安全;采用移动式拴索梁,解决索道横移和减小塔架受力等一系列措施,保证施工安全质量。
  作为有着“桥隧博物馆”之称的宜万铁路,创新意识可以说是无处不在。
  中铁大桥局负责的宜昌长江大桥,在同类型大桥中是世界上最大跨度的铁路桥,结构新颖、技术复杂、科技含量高。在一系列困难面前,建设者完全靠自己完成了河床无覆盖层钢围堰横向止水施工新技术、大跨径刚构悬浇施工技术、大跨径连续刚构两胯跨中同时合龙施工技术。其中主桥11#墩钢围堰采用横向止水施工技术获国家专利技术。
  中铁三局所负责的落布溪大桥是全线重点控制工程,是国内跨度最大的上承式钢管混凝土劲性骨架提篮拱桥。施工中,施工人员先后攻克了拱座大体积混凝土施工裂缝控制及预埋钢管的精确定位技术,提篮式钢管拱肋室外制作工艺与桥上焊接工艺,缆索吊系统的施工及钢管拱肋安装与线形控制技术,钢管内充混凝土顶升工艺等。
  由中铁二十局和中铁二十一局承建的宜万铁路别岩槽隧道,全长3721米,是宜万铁路八座Ⅰ级风险隧道工程之一,地质结构复杂,病害突出,溶洞、暗河、突水、突泥、瓦斯等不良地质灾害频发。全体参建员工发扬聪明才智和无私奉献、顽强拼搏精神,注重技术成果的创新应用,不断优化施工方案,从而有效地遏制了隧道内涌水、突泥、断层等给施工带来的安全威胁,顺利实现隧道贯通。
  “这种自主创新意识,在宜万铁路建设过程发挥了很大的作用。无疑,这对提升我国山区铁路建设的整体自主创新能力意义深远。”宜万铁路指挥部段伟对记者说。
  国内专家在回答记者的提问时,也给出了相似的答案,“在宜万铁路建设中,自主创新是每一个企业的一个重点项目,当然也许他们是为了建设好自己所负责的工程,但是在我看来企业的发展就是要在不断的创新中,最终实现自身创新制度的改变,这也是企业推动社会发展、实现自身发展的一个基本模式。”
 
“除了多条路,环境并没有什么变化”
 
    2002年4月5日,发布的一条信息引起环保人士的关注,为保护国宝中华鲟的生存环境,宜万铁路放弃宜昌过江隧道方案,采用架桥过江方案。
  “因为这一修改,国家为此多投入经费3000多万元。”中铁大桥局宜万项目部陈崇林指挥长对记者说。
  宜万铁路沿线绝大部分地段经过国家天然林保护区,区内植物资源丰富,素有“天然植物园”和“种植基因库”之称。
  “破土动工不破坏环境,能做到吗?”
  司机黄师傅对记者说,“因为到过宜万铁路的人都知道,环境保护是宜万铁路建设的一大重点。”
  在宜万铁路开工前,宜万铁路指挥部就多次在不同场合强调搞好环境保护和水土保持。从废污处理、噪声污染防治、生态环境保护、沿线水土保持等多个角度做出了相关规定,可以说是事无巨细。
  在废水处理方面,要求严格控制生活、生产过程中的废水、污水、泥浆、垃圾,未经处理的废污水坚决不准排入江河山谷之中。在生态环境保护方面,则坚持路基边坡采用骨架防护、喷播植草、植树及其他防护措施等。
  在宜昌长江大桥工地,中铁大桥局专门配备船只,把施工中的弃渣运上岸。中华鲟洄游产卵的季节也是施工的黄金季节,他们就在此期间主桥墩全部停止钻孔施工,保持江心宁静。
  齐岳山隧道弃渣总量达45万立方米。施工期间,建设者对沿线水田、水井、泉点、水库等地表水文情况及当地居民情况进行详细摸底,设立水文观测点。在施工现场和生活区修建了多个垃圾存储池和污水沉淀池。位于建始县三里乡境内的龙王庙特大桥工地,施工单位在便道边坡及周围裸露地表植树2.1万棵,植草6000平方米。
  中铁四局集团W1标宜昌东站是新建宜万铁路的东起点。环保的好坏直接影响到宜万建设者在地方群众中的形象,为此,他们制定了环水保措施20条,提出把本标段建设成“健康、生态、绿色、环保”达标工地的目标。在现场作业中,为减少作业灰尘,配备专门洒水汽车3台。对施工噪音严格控制,严格作业时间,在村居民点晚10点后、早6点前不作业。类似中铁四局这样重视环保的施工企业,宜万线还有很多。
  面对宜万铁路建设者对环境的精心保护,当地群众笑着对记者说,“除了多了条路,环境并没有什么变化。”
  在宜万铁路多种多样环保方式被企业日益广泛地采用,表明宜万铁路建设者不仅是在建设一条铁路这么简单,他们已经开始呈现出自身所应该承担的社会责任。
 

原载于2007年12月7日《国际商报》特刊
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