成渝铁路与郑渝高铁相隔70年的“对话”

  今日,万众期待的郑渝高铁正式开通。

  此时,距1952年建成通车的新中国自主修建的第一条铁路——成渝铁路,过去整整70年。

  70年里,从时速四五十公里的普速铁路,到时速350公里的高速铁路,中国铁路建设实现了大跨越,中国高铁里程已位居世界第一。这一段波澜壮阔的铁路发展史,可以浓缩在一场郑渝高铁与成渝铁路跨越时空的“对话”里。

  成渝铁路 水泥一度靠进口,根本不敢敞开用

  郑渝高铁 一座彭溪河大桥就耗费2万吨水泥

  不到10秒!郑渝高铁彭溪河多线特大桥上,列车疾驰而过。

  长江支流彭溪河上方,大桥凌空而起、横亘东西,在蓝天白云映照下蔚为壮观。

  地处云阳的彭溪河多线特大桥,一端连接着郑渝高铁云阳站,另一端连接着郑渝高铁万州人和隧道。它不仅有全线最大的钢围堰——相当于10多层楼高、重量超过2000吨,也有国内高铁第一深水桩——深入河床下55米。

郑渝高铁梅溪河双线特大桥钢拱合龙。(资料图片)成都铁路局供图


  这座大桥为啥这样厉害?中铁十一局五公司郑渝高铁重庆段土建9标项目一分部副总工彭杨品表示,主要靠一身“钢筋铁骨”——大桥共耗费了1.8万吨钢材和2万吨水泥!

  钢材和混凝土是如今铁路建设尤其是架桥、建隧的主要材料。但70年前修建成渝铁路时,水泥还是稀罕物,一度靠进口,又被称为“洋灰”。那时候,重庆的水泥大多来自上海、武汉等地,需要用船通过长江运来。

  为确保成渝铁路的水泥供应,一方面,相关部门通过航运向长江中下游地区采购;另一方面,恢复重庆水泥厂生产。

  重庆水泥厂成立于1936年,位于南岸玛瑙溪,曾是西南地区第一家水泥厂,在解放前已经停产。恢复生产后,这家水泥厂生产的产品专供成渝铁路,从进料到出厂运输都有专人监管。几年下来,重庆水泥厂为成渝铁路提供了5万吨水泥,还因此获得嘉奖。

  不过,由于供给有限,水泥根本不敢敞开用,修建成渝铁路还需要就地开采石料作为水泥的替代品。这条铁路全线新建28座隧道,边墙全部为石砌;隧道拱圈,有23座是石拱。整条铁路桥涵石砌工程占60%以上,混凝土只占8.6%,全线共有石拱桥827座。

  成渝铁路 举着纤藤杆当火把,手握钢钎一点一点砸

  郑渝高铁 智能三臂凿岩台车自动钻凿布设炮眼

  “天不亮,军号已在山谷里回荡。没有灯,就举着淋了桐油的纤藤杆当火把;没有机械,就手握钢钎一点一点砸……”成渝铁路建设者孙贻荪,在日记里这样描述当年修建成渝铁路时的劳动场景。

  孙贻荪告诉记者,由于缺技术、少设备,为了提高效率、节省劳力、减少工具磨损,炸药就成了必不可少的材料。

  不过,那时候炸药同样是稀缺物,只有遇到大石头,或者地势容不下人工开掘时才使用。住在附近的小孩们每当听说工地要放炮,就会相约去看热闹,感觉比过年都起劲。

  为了用尽量少的炸药修出更多的路,建设者们还想出了不少新招。例如,单人钢钎冲眼法,将爆破时的冲炮眼工效提高了两倍多;压引放炮法,能节约大量炸药等。

四川省资阳市忠义镇,列车行驶在成渝铁路王二溪桥上。王二溪桥曾经是全国最长的铁路石拱桥。(摄于2019年6月27日)记者 龙帆 摄/视觉重庆


  尽管如此,人工开掘炮眼以及引爆等环节,都容易造成伤亡。即便在不使用炸药的环节,隧道塌方、渗水等带来的风险也很大。据《成渝铁路工程总结》记载,茅店子隧道支撑坠石、柏树坳隧道天棚掉石等都曾造成工人死伤。仅柏树坳等14座隧道的建设,因公死亡的就有15人,重伤69人。

  成渝铁路的建设者们或许很难想象,70年后通车的郑渝高铁,在建设过程中可以使用机械手臂来开炮眼、填炸药。

  中铁隧道局负责小三峡隧道施工的土木总工朱建国介绍,他们所在的项目定制了两台智能三臂凿岩台车。这种施工机械有三条长臂,根据遇到的地质情况自动伸缩,定位精准,后方指哪就在哪布设炮眼。3个小时它就能在约200平方米的撑子面上,自动钻凿出一排排分布均匀、线行平顺的炮眼,还能在炮眼上安装均匀等量的炸药。

  在小三峡隧道施工中,除了智能三臂凿岩台车这样的先进设备,还有湿喷机组、液压自行移动仰拱栈桥、自动浇筑模板台车、整体移动式沟槽台车、半自动喷雾养护台架等。依靠这些设备,施工现场可满足10余条作业线同时掘进,从而使该隧道提前一年贯通。

  用设备替代人,大大提升效率的同时,把伤亡也降到了零。

  成渝铁路 遇自然地貌阻隔,就把线路沿山坡盘旋而上

  郑渝高铁 裁弯取直,基本上遇山挖洞、遇水架桥

  郑渝高铁襄万段九成以上是桥隧,全线新建桥梁91座、隧道57座。桥梁中,梅溪河大桥、大宁河特大桥在时速350公里的无砟轨道高速铁路设计方面创下了行业之最。小三峡隧道为目前亚洲最长高铁隧道。而成渝铁路的桥隧,长度短、跨度小,最长的一座隧道也仅有622米。

  同样面临自然地貌的阻隔,郑渝高铁的解决方式是裁弯取直,基本上遇山挖洞、遇水架桥,造就了令人震惊的桥隧比。而成渝铁路的解决方式,只能是修建“展线”,即线路沿山坡盘旋而上。

  成渝铁路之后,新中国修建的其他铁路也大量采用“展线”。以宝成铁路观音山“展线”为例,铁路进入秦岭山区后沿清姜河盘旋迂回,杨家湾站后就以3个马蹄形和1个螺旋形的迂回“展线”上升,线路层叠3层,高度相差800多米。

  从70年前的“展线”到如今遇山挖洞、遇水架桥,背后是国家财力的增强和筑路技术的飞跃。如郑渝高铁第三长隧——约13.5公里的奉节隧道,就是攻坚和创新的典型。

  负责该项目的中铁十六局郑渝高铁6标项目部总工程师刘剑华,用“见风成粉、遇水成泥”形容奉节隧道破碎的地质。“我们简直就像是在豆腐里挖洞。”他说。

  2017年7月,奉节隧道开挖推进约30米,监测人员发现隧道撑子面初衬出现混凝土破裂、掉块,钢拱架屈曲变形呈“Z”状。随着隧道掘进,洞顶地表开裂宽度最大达20厘米,隧道洞内拱顶及边墙出现大变形,最大沉降量达70厘米。

  为解决这一难题,刘剑华和同事们探索出一套“Vc型支护+可升缩性拱架+两台阶四步工法+临时仰拱”等组合施工法,此举相当于在“豆腐”里布设三排可升缩性拱架,增加隧道受力和弹力,同时增加支护密度,将之前的整个工作面由一次开挖变成九宫格开挖,这样解决了大变形的脱皮开裂掉块问题。

  用可控可变的围衬在“豆腐”里支起一个空间,这种方法不但确保了施工安全,还让工期缩短了3个月。

  成渝铁路 人工铺轨,几十个人唱着号子抬着钢轨前行

  郑渝高铁 铺轨机把钢轨轻松吊出来,准确落在路基上

  在郑渝高铁万州存车场,一条条笔直的钢轨伸向远方。这里被称为“动车旅馆”,为郑渝高铁动车提供临时停放、检查维修、应急救援等保障服务。

  中铁十一局郑渝高铁重庆段土建9标常务副经理杜驹告诉记者,郑渝高铁平均每公里铺设的钢轨重达122吨,仅万州到巫山段约380公里,就用了近5万吨钢轨。

  为让高铁运行更加平顺,这些钢轨在现场安装完毕后,还需要另一道工序——焊接,即把钢轨焊成一体,不留间隙,列车车轮通过时不再有绿皮火车的“咣当咣当”声。

  时光回溯到70年前,当初启动成渝铁路建设时,中国还不能生产出一寸钢轨。

  位于重钢原厂区的重庆工业博物馆有一个镇馆之宝——8000马力蒸汽机。这台轧制出新中国第一根钢轨的蒸汽机,由上世纪初洋务运动代表人物张之洞从英国购入。在抗日战争时期从宜昌转运至重庆途中,因船队遭轰炸,蒸汽机上的重要部件飞轮曲拐轴沉入江底,这台蒸汽机一度被闲置在大渡口长江边。

  修建成渝铁路时,为解决钢轨问题,重庆101钢铁厂技术员和老工人集思广益,并邀请重工业部推荐的专家前来“会诊”。经过努力,到1950年9月初,新中国第一根12.5米长的钢轨终于轧制成功。

  时至今日,中国年产钢已突破10亿吨,连续20多年钢产量世界第一,并建成了全球产业链最完备、规模最大的钢铁产业体系。

  生产钢轨难,铺钢轨同样不易。孙贻荪回忆,当时主要采用人力驮运。为了协同步伐,几十个人需要唱着号子前行,肩上、背上都勒出深深的印痕。固定钢轨需要抡起大锤,一锤一锤地敲铆钉,即便是寒冬腊月,工人们也会累得满头大汗。

  在成渝铁路建设者眼中,如今郑渝高铁钢轨的铺设,可以用不可思议来形容——铺轨机装载着铆合了轨枕的钢轨,沿着路基伸出长长的桁架,相当于现场搭建了一个龙门吊,钢轨被吊出来,准确地落在路基上。

  郑渝高铁还首创“走单线铺双线”的跨线铺轨技术。即第一条铁路线铺设完毕后,铺轨机不需要调头回到车站,而是直接对邻线进行钢轨铺设,导向装置可以对长钢轨进行自动导向,时间节省约40%,项目节约综合成本约182万元。

  数读>>>

  郑渝高铁襄万段建设难度和技术创新

  350公里

  襄阳东至万州北段全长434公里,按上限标准时速350公里设计

  98%

  襄万段桥隧比高达98%

  33处

  襄万段重庆境内沿线涉及或邻近重要环境敏感区共33处,包含11处自然保护区、5处风景名胜区、9处森林公园、2处地质公园、6处水源保护区

  18.9公里

  巫山小三峡隧道全长约18.9公里,是亚洲最长的时速350公里单洞双线高铁隧道

  16.57公里

  巫山隧道全长16.57公里,为郑渝高铁重庆段第二长隧,采用了13项新工艺和新工法

  340米

  奉节梅溪河大桥全长688.3米,主跨340米,最大高差为200米,为国内时速350公里高速铁路最大跨度无砟轨道上承式拱桥。大桥施工取得国内专利30项、海外专利2项

  282米

  巫山大宁河特大桥全长372米,主跨282米,为国内时速350公里高速铁路最大跨度无砟轨道中承式拱桥,首次在铁路大跨度中承式拱桥中采用“大直径斜桩+竖直桩”的基础形式,显著减小拱座基础的开挖量

  200米

  云阳彭溪河多线特大桥主跨为200米的连续刚构—拱桥,主墩基础采用钢吊箱围堰施工,为郑渝高铁最大规模围堰

  4成果

  襄万段重庆境内施工探索出4方面成果:库区复杂地形下时速350公里高速铁路大跨上承式提篮拱桥建造关键技术;库区桥梁通航防撞技术;大跨度顺层地质偏压铁路隧道设计施工技术;峡谷地区渣场选址对防洪及周边环境影响评价方法

  

来源:重庆日报 记者杨永芹整理 


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