6月20日，眾所期待的鄭渝高鐵正式開(kāi)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(chē)，過(guò)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(huà)”里。
從土夯石砌到鋼筋水泥 不到10秒!
鄭渝高鐵彭溪河多線(xiàn)特大橋，列車(chē)疾馳而過(guò)，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(guān)。
地處云陽(yáng)的彭溪河多線(xiàn)特大橋，一端連接著鄭渝高鐵云陽(yáng)站，另一端連接著鄭渝高鐵萬(wàn)州人和隧道。它不僅有全線(xiàn)最大的鋼圍堰——相當(dāng)于10多層樓高、重量超過(guò)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(wàn)噸鋼材和2萬(wàn)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(chēng)為“洋灰”。那時(shí)候，重慶的水泥，大多來(lái)自上海、武漢等地，需要用船從川江拉上來(lái)。
為確保成渝鐵路水泥供應(yīng)，一方面，相關(guān)部門(mén)通過(guò)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(chǎng)生產(chǎn)。
重慶水泥廠(chǎng)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(chǎng)，在解放前已經(jīng)停產(chǎn)?；謴?fù)生產(chǎn)后，這家水泥廠(chǎng)生產(chǎn)的產(chǎn)品專(zhuān)供成渝鐵路，從進(jìn)料到出廠(chǎng)運(yùn)輸，有專(zhuān)人負(fù)責(zé)監(jiān)管。幾年下來(lái)，重慶水泥廠(chǎng)為成渝鐵路提供了5萬(wàn)噸水泥，還因此獲得嘉獎(jiǎng)。
不過(guò)，由于供給有限，水泥根本不敢“敞開(kāi)用”，成渝鐵路只能就地開(kāi)采石料，作為水泥的替代品。這條鐵路全線(xiàn)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(xiàn)共有石拱橋827座。
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(méi)有燈，就舉著淋了桐油的纖藤桿當(dāng)火把;沒(méi)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(guò)，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(kāi)掘時(shí)才使用。住在附近的小孩子們，每當(dāng)聽(tīng)說(shuō)工地要放炮，就會(huì)相約去看熱鬧，感覺(jué)比過(guò)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(kāi)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(kāi)挖中的塌方、滲水等，帶來(lái)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(shù)坳隧道天棚掉石等都曾造成工人死傷。僅柏樹(shù)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(chē)的鄭渝高鐵，在建設(shè)中可以使用機(jī)械手臂來(lái)開(kāi)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(chē)。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(xiàn)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(zhuān)業(yè)化施工中，像智能三臂鑿巖臺(tái)車(chē)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(chē)、整體移動(dòng)式溝槽臺(tái)車(chē)、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(mǎn)足最多時(shí)10余條作業(yè)線(xiàn)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。
從迂回“展線(xiàn)”到穿山越水
鄭渝高鐵襄萬(wàn)段九成以上是橋隧(橋梁和隧道)。全線(xiàn)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(xiàn)”，即線(xiàn)路沿山坡盤(pán)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(xiàn)”。以寶成鐵路觀(guān)音山“展線(xiàn)”為例，鐵路進(jìn)入秦嶺山區(qū)后沿清姜河盤(pán)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(xiàn)”上升，線(xiàn)路層疊3層，高度相差達(dá)800多米。
從70年前的“展線(xiàn)”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(jiàn)風(fēng)成粉、遇水成泥”形容奉節(jié)隧道破碎的地質(zhì)。“我們簡(jiǎn)直是在豆腐里挖洞?！彼f(shuō)。
2017年7月，奉節(jié)隧道開(kāi)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_(kāi)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(kāi)挖，變成九宮格開(kāi)挖，這樣解決了大變形的脫皮開(kāi)裂掉塊問(wèn)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。
從沒(méi)有一寸鋼軌到全球最大鋼鐵生產(chǎn)國(guó)
在鄭渝高鐵萬(wàn)州存車(chē)場(chǎng)，一條條筆直的鋼軌伸向遠(yuǎn)方。這里被稱(chēng)為“動(dòng)車(chē)旅館”，為鄭渝高鐵動(dòng)車(chē)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(wàn)州到巫山段約380公里，就用了近5萬(wàn)噸鋼軌。
為了讓高鐵車(chē)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(chē)車(chē)輪劃過(guò)，不再有綠皮火車(chē)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(chǎng)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(méi)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(wèn)題，重慶101鋼鐵廠(chǎng)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(zhuān)家前來(lái)“會(huì)診”。經(jīng)過(guò)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(mǎn)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(lái)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(lái)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(mén)吊。鋼軌被吊裝而來(lái)，準(zhǔn)確地落在路基上。
鄭渝高鐵還首創(chuàng)“走單線(xiàn)鋪雙線(xiàn)”的跨線(xiàn)鋪軌技術(shù)。簡(jiǎn)言之，就是第一條鐵路線(xiàn)鋪設(shè)完畢后，鋪軌機(jī)不需要調(diào)頭回到車(chē)站，而是直接對(duì)鄰線(xiàn)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(wàn)元。
同時(shí)，項(xiàng)目還采用智能群吊、工程線(xiàn)行車(chē)調(diào)度系統(tǒng)、自制動(dòng)軌道手推車(chē)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(wàn)段建設(shè)難度和技術(shù)創(chuàng)新
350公里
此次開(kāi)通的鄭渝高鐵襄陽(yáng)東至萬(wàn)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(yáng)東、南漳、?？悼h、神農(nóng)架、興山、巴東、巫山、奉節(jié)、云陽(yáng)、萬(wàn)州北10座車(chē)站。
98%
鄭渝高鐵襄萬(wàn)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(xiàn)山高谷深，線(xiàn)路橋隧比高達(dá)98%。
33處
襄萬(wàn)段重慶境沿線(xiàn)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(xiàn)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(kāi)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(kāi)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(xiàn)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(xiàn)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(wú)砟軌道上承式拱橋。大橋施工取得國(guó)內(nèi)專(zhuān)利 30 項(xiàng)、海外專(zhuān)利 2 項(xiàng)。
282米
巫山大寧河雙線(xiàn)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(wú)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(kāi)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(yáng)彭溪河多線(xiàn)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(wàn)段重慶境內(nèi)建設(shè)過(guò)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(lái)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)
