來源:中國紀檢監察報
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“絲綢之路經濟帶”的骨干通道,蘭新高鐵也再次成為公眾關注的熱點話題。
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,既是時空的延續,更是精神的傳承。
中國智造:成就高鐵世紀工程
2008年年底,全長1776公里的蘭新高鐵從初測、定測到全面開放設計,僅用了7個月!而從全面開工到交付運營,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。
蘭新高鐵總設計師、中鐵第一勘察設計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線改造再到今天的高鐵,這條路的標準越來越高,但建設周期卻越來越短。這不但得益于我們對前人成果的繼承與發揚,更得益于整個社會的不斷創新和發展。”
蘭新高鐵建設中面臨著“嚴寒、戈壁、大風”三大世界性工程技術難題。它需連續穿越大坂山、祁連山,沿線極端最低氣溫達到-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,必須要完美解決戈壁地區路基沉降控制、邊坡防護、軌道結構等一系列技術難題;更大的挑戰是,蘭新高鐵要連續經過我國幾個最主要的大風區,總長度達579公里,最大風速達60米/秒,局部地段每年有200天風力在8級以上,是全球內陸風力最強勁的地區之一,而蘭新高鐵的速度目標值高、車體輕,大風對鐵路運營的威脅要遠甚于既有鐵路。
鐵一院蘭新高鐵隧道設計負責人田鵬用“穿衣蓋被”的比喻形象地描述了攻克“嚴寒”的思路。借鑒青藏鐵路的成功經驗,鐵一院在高寒隧道建設中沿襲了“保溫”的設計思想,并在此基礎上再增加一層襯砌,形成雙層保溫襯砌結構,就像是給隧道內壁“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帶,則用“蓋被子”的方式,設計采用壓漿法施工,在襯砌內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,設計者采用了“內服外敷”的方法。“內服”即預先在混凝土內部摻入塑性階段表面保水、硬化階段內部補水的內養護材料;“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%的外養護材料。通過“內外兼治”,有效防止了混凝土的水分蒸發,滿足了高鐵施工的嚴格要求。
而對于全線最大的防風難題,鐵一院的設計者給出了“明擋暗鉆”和“防、監、抗、避、限”五大措施的解決之道。
“明擋”是指擋風墻和擋風屏。在路基的迎風側,根據不同區域的風力、風向、頻率、地形及線路條件,因地制宜地設計了多種結構形式、總計345公里的鋼筋混凝土擋風墻;大風區的124座橋梁則設計采用了由不同尺寸鋼柱和開孔波形鋼板組成的總計95公里的擋風屏。“暗鉆”是指在百里風區的核心地帶,設計建成了長達1.2公里的防風明洞,相當于在路基上拼裝了一座完整的“地上隧道”。
擋風墻、擋風屏和防風明洞都是世界首創的高鐵防風技術,也構成了“五大措施”中最核心的“防”。“監”是指蘭新高鐵建立了一整套可靠的動態大風實時監控預警系統;“抗”是指大幅度提高線路、列車以及電力接觸網等相關設備的抗大風標準;“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面;“限”是指在大風最肆虐的季節限速通過。
在接受采訪時,王正邦信心滿滿地表示,蘭新高鐵的建設,不但打破了我國乃至世界高海拔地區建設高速鐵路的瓶頸,更填補了高鐵防強風措施的空白,大風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個標段中,中鐵二十局承建的第7標段,以海拔最高、自然條件最艱苦、技術難度最大、地質條件最復雜,被列為全線控制性工程。
2010年5月,建設隊伍開進莽莽祁連深處,拉開了工程建設的序幕。
為了保證混凝土供應,項目部需要在3000米以上的硫磺溝內建設拌合站。2米多深的地表凍土,挖掘機一鏟子下去,只能留下一條青色的印子。
不得已,項目部只好同時調集9臺破碎錘和4臺裝載機,每天24小時不斷地錘擊冰層,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,每半小時換一次班輪流取暖。經過近一個月的奮戰,終于完成了建站任務,工人們卻病倒了。
有“地下泥石流”之稱的“碎屑流”特殊地質,在世界鐵路建設史上還是首次遇到。
為了克服這一世界級難題,中鐵二十局項目技術團隊總結出“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外,還有極高地應力對鐵路建設的嚴峻考驗。
剛剛開挖成型的隧道,斷面160平方米,在強擠壓下,會縮減到不到150平方米,支護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,他們聯合西南交大等科研單位開展科技攻關,用一年時間做了9個試驗段,產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,為今后建設類似隧道積累了豐富的經驗成果。
經過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。中國鐵建的建設者,在這天上之山,再次創造世界紀錄!
奔馳的乳白色動車組與莽莽雪域高原,是如此的和諧統一。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的又一人類建筑杰作。(高俊 龐曙光)
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