睥睨山巒,無畏江海。
六年光陰,孕育出了這條鋼鐵巨龍??v前路漫漫、層巒疊嶂,巨龍昂首,一往無前,貫千丈絕壁,跨萬尺深澗,自高原腹地向大海的方向呼嘯而去。
作為西部陸海新通道的重要組分部分、廣西、貴州間首條設(shè)計時速350公里的高速鐵路,貴南高鐵在無數(shù)鐵路工作者櫛風(fēng)沐雨、攻堅克難的日夜建設(shè)下,終于迎來了正式通車的日子!
深山天塹如何變成朗朗通途?陸地航母如何貼地平穩(wěn)飛行?再回首,那些凝聚著智慧與汗水的人和事,值得在此刻用筆墨鐫刻,書寫最美華章。
徒步踏勘丈量山林中的千里鐵道線
貴南高鐵途經(jīng)云貴高原過渡帶及桂西巖溶峰叢洼地、峰林平原區(qū),橫跨打狗河、環(huán)江、龍江、刁江、紅水河等主要河流,縱貫九萬大山,沿途多為典型的喀斯特巖溶地貌區(qū),山高谷深,危巖落石十分發(fā)育。除此之外,沿線還有數(shù)十處自然保護(hù)區(qū)、世界自然遺產(chǎn)地及水源保護(hù)區(qū)。
在地質(zhì)條件如此復(fù)雜的地方,如何確定鐵路往哪兒走?云桂鐵路廣西公司貴南高鐵建設(shè)指揮部副指揮長伍尚前給了我們答案。
“在經(jīng)過一系列評審會和可行性研究后,設(shè)計單位會根據(jù)地質(zhì)情況,初步擬定出一條線路?!蔽樯星敖榻B道,“在這之后,則需要專業(yè)人員進(jìn)行實地勘探,對沿線地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行采集總結(jié),再交由設(shè)計單位對方案進(jìn)行數(shù)次修改,確定最終的線路方案?!?/p>
伍尚前是地質(zhì)工程專業(yè)出身,擁有豐富的勘察設(shè)計經(jīng)驗?!扒捌诳辈鞂τ诮ㄔO(shè)高鐵的重要性,就如同打牢地基對于建高樓大廈的重要性?!蔽樯星叭缡钦f,“線路選得好,能為之后的建設(shè)施工乃至開通后的運(yùn)營維護(hù)帶來巨大的幫助?!?/p>
貴南高鐵智能化雙塊式軌枕廠作業(yè)區(qū)在進(jìn)行砼灌注工序。
為了起好這幢萬丈高樓的“基石”,在貴南高鐵開工前,伍尚前主動請纓加入勘察隊伍,牽頭帶領(lǐng)團(tuán)隊對全線開展徒步踏勘調(diào)查。
回憶起那段日子,伍尚前用了八個字來形容:千難萬險,畢生難忘。
“每一次踏勘調(diào)查大概持續(xù)兩個星期,對身體素質(zhì)和心理素質(zhì)都是極大的考驗?!蔽樯星叭缡钦f。
勘察隊每天的行進(jìn)里程大概在30公里左右,從早上七點走到晚上九點?!斑@并不是在平地上走30公里,而是在崇山峻嶺中穿行30公里?!蔽樯星罢f,“蚊蟲叮咬、蛇鼠遍地都是常事!”
彼時恰逢三月梅雨,山路泥濘不堪,走在濕滑、狹窄的山道上,稍有不慎就會墜落萬丈深淵。伍尚前幾次險些“英勇就義”,卻還是消磨不了他繼續(xù)前行的決心。
事實證明,勘察隊的堅持是有意義的。在金城江境內(nèi)擬建的德興隧道進(jìn)口段,勘察隊發(fā)現(xiàn)了一個正穿垂直深達(dá)150余米的大型溶巖豎井。如果沒有發(fā)現(xiàn)并及時處理的話會對施工和將來的運(yùn)營帶來很大的風(fēng)險隱患。
為此,勘察隊立刻組織相關(guān)單位反復(fù)研究,并提出了可行改線方案,不僅避免了施工和運(yùn)營風(fēng)險,還節(jié)約了建設(shè)費(fèi)用200多萬元。不僅如此,在前期的勘察設(shè)計中,勘察隊成員還從建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)方案、外部協(xié)議、投資概算等方面,結(jié)合現(xiàn)場實地勘察和既有高鐵建設(shè)經(jīng)驗,并集合了各技術(shù)人員的意見總結(jié)提出優(yōu)化措施和建議200余項,正是眾人執(zhí)著的這每一寸細(xì)節(jié),使批復(fù)的初步設(shè)計概算較可研概算減少58億元,節(jié)約投資達(dá)13.3%,切實提升了貴南高鐵前期工作質(zhì)量,得到了國鐵集團(tuán)的肯定。
正是這些用腳丈量出來的數(shù)據(jù)材料,幫助設(shè)計單位最終確定出了這條高鐵線。“我們在確保安全、控制成本與生態(tài)保護(hù)三者之間找到平衡點?!蔽樯星白院赖卣f:“我可以拍胸脯確定,這就是貴南高鐵線的最佳方案!”
精品工程昭示建設(shè)者的智慧與汗水
2017年12月,貴南高鐵全線正式開工建設(shè)。想要在莽莽群山中開出一條正線長482公里的高鐵線,其難度可想而知。而更讓人望而生畏的,是如設(shè)計圖上所示:貴南高鐵正線共設(shè)隧道107個,橋梁199座,橋隧全長共433.4公里。換言之,在全線近90%的區(qū)段里,建設(shè)者們需要于石山中鑿隧,于水澗上架橋。
這并不是普通的鑿隧架橋,這是在占貴南高鐵全長逾80%的喀斯特地貌上鑿隧架橋!
貴南高鐵九萬大山隧道施工現(xiàn)場。
以貴南高鐵九萬大山四號隧道為例。該隧道位于廣西環(huán)江毛南族自治縣境內(nèi),隧道全長15485米,穿越斷層和地質(zhì)接觸帶6處,是廣西最長的鐵路隧道,也是貴南高鐵廣西段最長的一級高風(fēng)險隧道。隧道所處的九萬大山地帶是“中國南方喀斯特”7個世界自然遺產(chǎn)區(qū)之一,堪稱“喀斯特巖溶地質(zhì)博物館”,存在巖溶、危巖落石、斷層破碎帶、淺埋、進(jìn)口仰坡順層、有害氣體、邊仰坡開挖引起表土失穩(wěn)等不良地質(zhì),其施工難度極大,安全風(fēng)險極高。
俯瞰建設(shè)中的貴南高鐵九萬大山四號隧道。高東風(fēng) 攝
“九萬大山四號隧道出口是讓鐵路建設(shè)者談之色變的炭質(zhì)頁巖緩傾地層?!敝需F十八局貴南高鐵項目部總工程師韋俊介紹道,“這種頁巖含炭化有機(jī)質(zhì),薄薄的一層層像書頁一樣壘疊,并且有一定傾斜度,受擾動后會整層溜動,很容易塌方。如果使用常見的爆破式開挖掘進(jìn),就會對巖層造成很大的擾動,極易造成塌方變形。”
為了將對巖層的擾動降到最低,確保挖掘施工安全,施工單位最終決定使用傳統(tǒng)的鑿巖機(jī)、挖掘機(jī)一斗斗掏、一寸寸掘,每日向前掘進(jìn)僅45厘米。僅這 682米的炭質(zhì)頁巖緩傾地層路段,建設(shè)者們就挖了整整22個月。
在掘進(jìn)過程中,建設(shè)者們還發(fā)現(xiàn)了大小溶洞溶腔179處,突泥突水情況時常發(fā)生?!耙郧埃覀兺谝粋€隧道時遇見一兩個溶洞就覺得特別棘手。而在九萬四的挖掘過程中,我們是平均每掘進(jìn)86米就遇到一處,一旦遇到就要暫停作業(yè)。”韋俊說。
為此,建設(shè)者在掘進(jìn)過程中,時刻采用地質(zhì)雷達(dá)、TSP超前地質(zhì)預(yù)報等設(shè)備探測前方地質(zhì)狀況,同時按照“弱爆破、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、勤測量”的原則,對隧道掘進(jìn)過程中裸露出來的巖石及時加固,安裝鋼拱架,每挖通1米就立即用混凝土澆筑,確保隧道施工安全。
2022年8月17日,歷時4年的九萬大山四號隧道挖掘工作順利結(jié)束。至此,貴南高鐵全線107座隧道全部貫通,隧道工程順利結(jié)束。
在距離九萬大山四號隧道幾十公里外的河池都安境內(nèi),一座全長15.5公里的大橋橫臥于此。驕陽照耀下,大橋閃著熠熠光輝。
這是貴南高鐵澄江雙線特大橋,全長15.5公里,是全線最長橋梁。大橋跨越全國典型的喀斯特地貌地區(qū),巖溶強(qiáng)烈發(fā)育,地下分布著全國最密集的地下暗河。
不僅如此,大橋跨越蘭海高速公路,如何保證蘭海高速公路安全正常行車,是施工過程中需要解決的首要難題。
“我們在梁體安裝兜底箱體進(jìn)行施工區(qū)域全包防護(hù),防止施工物料落入高速公路中,同時建立信息化室,24小時視頻監(jiān)控施工作業(yè)面,切實提高施工安全系數(shù)。”中鐵北京工程局貴南高鐵項目部總工程師蘇力介紹道。
施工人員移動鋼軌。盧詩宇 攝
在連續(xù)梁鋼管拱施工中,建設(shè)單位采用在西南地區(qū)首次使用的“橋跨異位拼裝、整體頂推滑移”技術(shù),這種施工工法先在梁面拼裝鋼管拱支架,拼裝完成后再一次整體頂推滑移至指定位置,最后再進(jìn)行拱內(nèi)混凝土澆筑及吊索施工。
針對樁基施工時頻發(fā)的卡鉆、掉鉆等情況,建設(shè)者調(diào)來全國最先進(jìn)的全回旋鉆機(jī)。在全回旋鉆機(jī)的幫助下,前后歷時4年多,最終完成大橋全部的樁基施工。
九萬大山四號隧道和澄江雙線特大橋,仿佛兩塊巨大的勛章,向世人訴說著建設(shè)過程的艱辛與建設(shè)者的巧思??沙酥?,在這條延綿近千里的鐵道線上,有著數(shù)不盡的新工藝、新技術(shù),凝聚著建設(shè)者們智慧的結(jié)晶:“四電”生產(chǎn)資源管理中心里,全自動腕臂生產(chǎn)線、全自動吊弦等基礎(chǔ)設(shè)備智能化生產(chǎn)過程,申請了國家發(fā)明專利26項,實用新型專利20項;全線6座一級風(fēng)險隧道之一的德慶隧道中,建設(shè)者們在近2000米的長的黏土層里打下了1000多根樁基,又在樁基上鋪設(shè)了結(jié)實的筏板,宛如在黏土之中架起了一座橋梁,讓列車平穩(wěn)安全地穿過隧道中的“沼澤地”;在貴南高鐵智能化雙塊式軌枕廠里,全線88.9萬根軌枕均由此產(chǎn)出,實現(xiàn)了傳統(tǒng)的勞動密集型人工生產(chǎn)軌枕模式向智能化少人、無人生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變,生產(chǎn)效率提高了60%,且軌枕誤差控制在了0.5毫米以內(nèi)。多線一體鋪軌技術(shù)、智能化隧道二襯澆筑臺車、仰拱邊墻自動布料機(jī)、水溝電纜槽一體式鑿毛機(jī)、自動雷達(dá)檢測車……這些智能裝備與先進(jìn)工藝,為有效攻克艱險山區(qū)建設(shè)技術(shù)難題,確保隧道工程質(zhì)量、施工安全和運(yùn)營安全奠定了堅實的基礎(chǔ)。
貴南高鐵廣西段近282公里線路全部采用無砟道床鋪設(shè),所需的88.9萬根軌枕全部由位于金城江區(qū)東江鎮(zhèn)的貴南高鐵智能化雙塊式軌枕廠負(fù)責(zé)生產(chǎn)。
百萬零部件承托鐵龍平穩(wěn)貼地飛行
動車窗外忽明忽暗,隧道與鐵橋輪番出現(xiàn),偶有青山閃過,又見流水潺潺。舒服地靠坐在座位上,望著窗外的秀美山水,心曠神怡。這條設(shè)計時速350公里的高鐵穿山過河,列車為什么還能這么穩(wěn)?這個問題,要讓車輪下的兩條鋼軌來回答。
2022年12月26日,貴南高鐵軌道線路精調(diào)工作正式啟動。國鐵南寧局抽調(diào)了工務(wù)系統(tǒng)的133名骨干組成5支作業(yè)隊伍,分區(qū)段對貴南高鐵軌道全面開展精調(diào)工作,一場線路質(zhì)量之戰(zhàn)就此打響。
“所謂精調(diào),就是對軌距、水平、高低、軌向等指標(biāo)進(jìn)行精細(xì)化調(diào)整,從而保證列車在高速行駛時的穩(wěn)定性與安全性,讓旅客乘車時的舒適度更高。”國鐵南寧局工電檢測所所長彭勛如此解釋道。
可擺在眾人面前的,是廣西從未有過的時速350公里的高速鐵路。如何調(diào)?調(diào)到什么程度才算是精?這讓精調(diào)組所有成員感到茫然。
“精調(diào)的主要依據(jù)就是軌道不平順質(zhì)量指數(shù),也就是我們常說的TQI,它涉及到鋼軌左高低、右高低、左軌向、右軌向、軌距、水平和三角坑七項數(shù)據(jù)。這七項數(shù)據(jù)越接近各自的標(biāo)準(zhǔn)值,TQI值就越小,線路也就越平順。”來自南寧工務(wù)段的精調(diào)組組長黃學(xué)林解釋道,“在精調(diào)前,貴南高鐵的初始TQI值是5,而我們的目標(biāo)是將它調(diào)至1.5。”
工作人員在貴南高鐵對光纜槽道內(nèi)線纜進(jìn)行外觀檢查。韋緯經(jīng) 李裕紅 攝
調(diào)整鋼軌的幾何尺寸,不僅需要移動兩根鋼軌,鋼軌下的軌枕、連接軌枕和鋼軌的扣件也需要一同調(diào)整。在一公里高鐵線上,共有1667根軌枕、6668套扣件。
剛開始清掃扣件時,精調(diào)組發(fā)現(xiàn)螺栓扭力不一致。扭力不同會使鋼軌墊板底下的彈性橡膠墊產(chǎn)生不同的形變,導(dǎo)致軌面高低不平,從而影響測量和作業(yè)的精確性。
那怎么辦?全部松開重新扭緊!
經(jīng)過反復(fù)科學(xué)測算,大家統(tǒng)一按照170N·m的扭力,對所有螺栓進(jìn)行統(tǒng)一操作。同時微調(diào)彈條、墊板等扣件系統(tǒng)里任何一個部件?!拔覀儗€路反復(fù)精調(diào)了至少4遍,每根螺栓都被我們摸得锃亮?!惫らL劉治均笑著說。
除此之外,在精調(diào)時還不能“見子打子”,必須前后兼顧,不能半點馬虎。黃學(xué)林回憶道,在對一個大曲線地段進(jìn)行精調(diào)時,精調(diào)組調(diào)整好左股鋼軌后,按照1435毫米的軌距對右股“依葫蘆畫瓢”,可得出的結(jié)果依舊不盡如人意?!熬{(diào)作業(yè)需要有毫米級的耐心與準(zhǔn)度,沒有捷徑可走?!痹谝庾R到這一點以后,眾人只得兼顧線路的平順度與幾何尺寸,沉下心來對右股重新精調(diào)。
與此同時,精調(diào)組還吸取此前南憑高鐵南崇段精調(diào)經(jīng)驗,引進(jìn)激光弦線、水準(zhǔn)測量儀等高科技設(shè)備,提高測量精準(zhǔn)性。
“以前我們是拉實體弦線來測量軌面水平,繩子自帶重力,中段會下墜,測出的數(shù)據(jù)難免有偏差。”劉治均對新科技贊不絕口,“激光弦線理論上基本可以做到零誤差?!?/p>
而今,貴南高鐵的精調(diào)工作早已結(jié)束,精調(diào)前立下將TQI值調(diào)至1.5的錚錚誓言,現(xiàn)如今已成為現(xiàn)實。在逐級提速實驗中,鐵道巨龍以385公里的最高時速平穩(wěn)地馳騁在鐵道線上,這是對精調(diào)組夜以繼日地默默奉獻(xiàn)的最好回應(yīng)。
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