九曲十八彎的黃河,孕育了華夏文明。今天,當(dāng)一條快速客運專線沿著黃河將西北門戶西安與中部之中鄭州聯(lián)系在一起的時候,中國鐵路在古老的黃河流域演繹了一幕壯麗輝煌的劇目。2009年年末,鄭西客運專線將開通運營,中華文明起源的兩個大省將被緊緊連在一起。
一條期待已久的鐵路
這是一條具有黃河底蘊的鐵路。它對促進中部與西部發(fā)展、拉近中西部與東部的時空距離、完善路網(wǎng)具有十分重要的戰(zhàn)略意義。
聚焦鄭西客運專線,我們不得不提及與客運專線為鄰的隴海鐵路。誕生于憂患之中的隴海鐵路,為共和國建國初期的國民經(jīng)濟恢復(fù)作出了巨大貢獻。目前,隴海鐵路的平均運輸密度是全路平均值的3倍。
隨著國家全面建設(shè)小康社會和西部大開發(fā)、中部崛起的推進,隴海鐵路沿線的國民經(jīng)濟將保持高速發(fā)展的態(tài)勢,東西部經(jīng)貿(mào)往來將更加密切,客貨運輸需求更加旺盛,一條鐵路新線呼之欲出。
2004年,國務(wù)院批準了《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》,鄭西客運專線成為首批獲準建設(shè)的鐵路工程。其作為“四縱四橫”客運專線之一徐州至蘭州客運專線的組成部分,自鄭州站引出,經(jīng)洛陽、三門峽和渭南市,在西安樞紐內(nèi)與隴海鐵路接軌,全長484.5公里。
2005年9月25日,鄭西鐵路客運專線在豫陜交界的潼關(guān)破土動工,拉開了鄭西客運專線建設(shè)的大幕。今天,在這條承載豫陜兩省人民重大期望的客運專線即將開通運營之際,我們來關(guān)注為此灑下汗水和心血的建設(shè)者們。
攻克濕陷性黃土難題
鄭西鐵路客運專線設(shè)計時速為350公里,是國家干線鐵路規(guī)劃中徐州至蘭州客運專線的重要路段。鐵道部要求把鄭西客專建成世界一流的鐵路客運專線。其設(shè)計理念新,技術(shù)標準高,科技含量大,管理要求嚴,在中國鐵路建設(shè)史上都是空前的。
工程技術(shù)人員告訴我們:鄭西鐵路修建技術(shù)難,難在地下,它是當(dāng)今世界上在濕陷性黃土地區(qū)修建的第一條時速350公里以上的鐵路客運專線。濕陷性黃土區(qū)段占全線總長度的65%,其中有27%的區(qū)段是筑路人最頭疼的自重濕陷性黃土。
濕陷性黃土,是一種自穩(wěn)能力差的土質(zhì)。遇水浸濕后,在自重與附加壓力的作用下,會迅速發(fā)生下沉,使修建在其上的結(jié)構(gòu)物發(fā)生下沉,并造成結(jié)構(gòu)物折裂、傾斜。在這樣的地質(zhì)條件下建設(shè)高速鐵路,其難度是可想而知的。
濕陷性黃土地質(zhì),給鐵路施工帶來了多種技術(shù)難題,嚴重威脅著工程質(zhì)量。如果施工中稍有處理不當(dāng),埋下質(zhì)量隱患,將危害到今后的行車安全。
中國鐵建十七局集團承建的施工管段,全部處在濕陷性黃土地區(qū),濕陷程度從一級到四級,涵蓋了我國濕陷性黃土的所有類別。能否攻克濕陷性黃土不良地質(zhì)技術(shù)難關(guān),是整個工程成敗的關(guān)鍵。
如何解決濕陷性黃土這一技術(shù)難題?目前國內(nèi)外都沒有成功的經(jīng)驗可借鑒。指揮長孫中林說:“路是人走出來的?!彼晚椖扛敝笓]長王延中、毛承祖、總工程師王宇帶領(lǐng)有關(guān)技術(shù)人員,圍繞著提高工程質(zhì)量,對濕陷性黃土地質(zhì)展開全面技術(shù)攻關(guān)。
他們根據(jù)濕陷性黃土的力學(xué)性能和試驗所取得的各種技術(shù)參數(shù),不斷對施工方案進行優(yōu)化,采用灰土、水泥擠密沙樁、強夯等多種措施,有效地減少消除了其濕陷性,大大提高了路基和橋墩樁基的質(zhì)量。他們已完成的上萬根鉆孔樁,一次性質(zhì)量檢測全部合格,其中一類樁占到98%,消滅了三類樁。已建成的路基、橋墩等結(jié)構(gòu)物,無一出現(xiàn)沉降,全部符合設(shè)計要求。
“鄭西客專第一橋”
中國鐵建十七局集團承建的鄭西鐵路客運專線第11標段,位于西安市和咸陽市境內(nèi)。線路全長50.2公里,主要工程有:長26.6公里的灞河特大橋、19.3公里的咸陽渭河特大橋和西安北站,其中橋梁占管區(qū)總長度的95%。
集團參建職工們在指揮長孫中林和黨工委書記王樹國的率領(lǐng)下,不畏懼,不逃避,克服重重困難,從2006年11月份正式開工,兩年多時間,接連完成鉆孔樁10586根、橋墩1250座、路基灰土和素土擠密樁30萬延米,橋梁下部工程基本完成。生產(chǎn)900噸級箱梁770孔,架梁20多公里……一條新的鐵路客運專線在三秦大地上悄然崛起。
全長26.6公里的灞河特大橋,是全線的重點控制工程,而15個水中墩又是全橋施工的關(guān)鍵。灞河河面寬有500多米,每年汛期到來后,河水暴漲,水深超過10米。擔(dān)負主攻任務(wù)的二公司職工,在項目經(jīng)理郝軍的帶領(lǐng)下,組織多支建橋突擊隊合力攻堅。
2007年初春,他們破冰打下第一根鉆孔樁,先后戰(zhàn)勝地下流沙、大孤石、卵礫石層等不良地質(zhì),經(jīng)過150多個晝夜的連續(xù)奮戰(zhàn),終于趕在汛期到來之前,完成了全部水中墩施工,為后續(xù)工程施工贏得了寶貴的時間。
在整個大橋施工中,職工們采用一次立模到頂、整體澆鑄成型新工藝,消除了過去墩身與頂帽分兩次澆鑄,在接縫處容易產(chǎn)生漏漿、錯臺等質(zhì)量通病。他們所建成的橋墩線條順暢、色澤一致、內(nèi)實外光,個個是精品。灞河特大橋被鄭西鐵路客運專線公司列為全線的質(zhì)量觀摩工點,譽為“鄭西鐵路客運專線第一橋”。
用科技保證質(zhì)量
在這條客運專線戰(zhàn)場上,有著眾多攔路虎,中國中鐵七局集團充分發(fā)揮科技的力量,用科技保證了質(zhì)量。
開工伊始,中國中鐵七局集團鄭西指揮部高度重視質(zhì)量問題,用“百年大計,質(zhì)量第一”的理念統(tǒng)一干部和員工的思想,把如何千方百計確保質(zhì)量作為指揮部、項目部考慮問題和處理問題的出發(fā)點和落腳點?;诖?,他們成立了由局總工程師兼指揮長王隨新親自掛帥的科技攻關(guān)小組,并結(jié)合現(xiàn)場情況,在加強對已確定的科研立項(900T箱梁運架安全技術(shù))進行重點研究攻關(guān)的同時,又增加了10個項目進行攻關(guān),包括客運專線無碴軌道施工
綜合工藝技術(shù)研究;高性能混凝土基本特性及施工工藝、質(zhì)量控制標準研究;濕陷性黃土地基處理各類工藝、檢測及效果分析研究;沉降、變形、精密觀測技術(shù)及數(shù)據(jù)分析、處理方法研究等。
指揮部還同蘭州交通大學(xué)聯(lián)合對濕陷性黃土地基處理和改良黃土填料填筑鐵路路基的工程特性及改良措施進行研究,并在積極聯(lián)系業(yè)主、監(jiān)理和設(shè)計院,將灰土擠密樁變更為水泥擠密樁的同時,與項目部共同制定灰土和水泥擠密樁方案,并指導(dǎo)各項目部的擠密樁工藝性試驗工作,及時聯(lián)系武漢鐵路工程質(zhì)量檢測站人員對各項目部已達到齡期的擠密樁進行檢測,督促指導(dǎo)項目部完成樁身及樁間土的取樣試驗。
面對耐久性高性能混凝土這一技術(shù)難題,指揮部同蘭州交通大學(xué)合作,歷經(jīng)反復(fù)試驗,配制滿足客運專線耐久性高性能混凝土技術(shù)要求的配合比,對比分析確定既經(jīng)濟又能保證各項指標要求的配合比;通過指揮部的合理安排,科學(xué)組織,保證了各項科研工作順利進行。
經(jīng)過建設(shè)者迎難而上的科學(xué)組織和合理安排,群策群力,成功攻克一個又一個質(zhì)量難題,工程質(zhì)量多次受到業(yè)主、監(jiān)理的好評,為鄭西鐵路客運專線建設(shè)立下了卓越功勛。
奮戰(zhàn)函谷關(guān)隧道
鄭西客運專線函谷關(guān)隧道位于河南省靈寶市千古雄關(guān)函谷關(guān),隧道全長7851米,凈高9.08米,凈寬13.30米,開挖斷面達164平方米。隧道所在區(qū)域為濕陷性黃土,廣泛存在沖溝、陡坎、崩塌、陷穴、砂層等不良地質(zhì),是鄭西客運專線三座控制性隧道之一,由中國中鐵三局集團承建。
為了打好這艱苦一仗,中國中鐵三局集團組織有經(jīng)驗的工程技術(shù)人員到鄭西客專線,橋隧分公司選派有隧道施工經(jīng)驗的精兵強將把守,系統(tǒng)地學(xué)習(xí)新工藝、新規(guī)則,制定了詳細的工藝流程。指揮部調(diào)入和配備了性能良好的施工機械設(shè)備和測量試驗檢測儀器,引進國外先進、成熟的設(shè)備,以設(shè)備保工藝,以工藝保質(zhì)量。
黃土隧道結(jié)構(gòu)疏松,孔隙比大,具有高壓縮性,遇水易崩解濕陷,承載力低,中鐵三局把地鐵施工的方法運用到鐵路隧道,采用弧形分部、CRD、CD法開挖,下穿310國道地段采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖。施工中遵循“短開挖、少擾動、強支護、實回填、嚴治水、勤量測”的施工原則,壓縮工序間距,精心組織施工。
客運專線施工對高性能混凝土質(zhì)量要求十分苛刻,為了滿足隧道出口襯砌混凝土對模板強度、剛度和平順度的要求,指揮部對正洞施工襯砌方案反復(fù)討論,組織技術(shù)、安質(zhì)檢人員對襯砌臺車中線、水平,模板的凈空尺寸、鋼筋間距、止水帶的安裝進行認真檢查復(fù)核。對混凝土的澆注順序、澆注速度、澆注厚度、振搗等每個環(huán)節(jié)都明確具體要求,為控制混凝土夏天入模溫度,施工人員采取了對粗骨料進行井水降溫,在水中加入冰塊,施工現(xiàn)場搭設(shè)遮陽棚等。
函谷關(guān)隧道是國內(nèi)首次采用垂直挑頂工藝進行輔助導(dǎo)坑挑頂進入正洞,從橫洞30平方米到正洞180平方米,洞身與線路夾角45°,作業(yè)面狹窄,安全風(fēng)險大,勞動強度大,指揮部縮短單人作業(yè)時間,增加循環(huán)頻次,2006年7月8日,3號斜井挑頂成功,順利通過工序轉(zhuǎn)移,進入正洞施工,創(chuàng)造了僅用45天時間的快速安全挑頂,這也是全線首次采用垂直挑頂法成功。
函谷關(guān)隧道從開工到貫通一直是中國中鐵三局集團在鄭西線的靚麗窗口,鐵道部質(zhì)檢站、業(yè)主組織的大檢查必來函谷關(guān)。鐵道部副部長盧春房兩次深入鄭西線視察工作,對指揮部的工程質(zhì)量充分肯定。
鄭西客專催生的制梁場
中國中鐵電化局集團西鐵工程公司承擔(dān)了鄭西客專十三標段工程施工任務(wù)。本標段為鄭西客運專線引入西安樞紐東端聯(lián)絡(luò)線工程,包括西康增建二線聯(lián)絡(luò)線,客專聯(lián)絡(luò)線,改建隴海右線,北環(huán)隴海聯(lián)絡(luò)線4條聯(lián)絡(luò)線,合計單線長約45.9公里。另外還有3個車改建,窯村車站、田王車站、臨潼車站,主要工期控制工程包括:5座特大橋、6處連續(xù)梁工程。
中國中鐵電氣化局參加鄭西客專施工的機遇,還催生了一座制梁場的誕生。成功中標鄭西客運專線十三標項目,給西鐵工程公司提供了這樣一個機遇。這個標段內(nèi)的橋梁達450孔之多,大量的橋梁制架任務(wù),使建設(shè)制梁場成為可能。在西鐵工程公司的努力和中國中鐵電化局集團的支持下,臨潼制梁場轟轟烈烈建起來了。
“是否擁有鐵路橋梁制架資質(zhì),是一項衡量土建施工企業(yè)實力的重要指標,多年來,受企業(yè)資質(zhì)、承擔(dān)項目橋梁數(shù)量等因素限制,公司一直未能涉足鐵路橋梁制架領(lǐng)域”,西鐵工程公司董事長、黨委書記王軍民動情地說到,“獲得鐵路橋梁的制架資制質(zhì)是公司幾代人的夢想”。
梁場建設(shè)全面展開后,如何破解一道道技術(shù)難題,確保產(chǎn)品質(zhì)量合格,成為能否順利進行的關(guān)鍵。公司常務(wù)副總經(jīng)理宋小利帶領(lǐng)有關(guān)科室人員,長期駐扎現(xiàn)場,會同聘請的咨詢公司、工程局橋的梁場專家,共同研究解決技術(shù)難題。在大家的共同努力下,制梁場先后自主設(shè)計各類生產(chǎn)圖紙13個類別,70余份,自制各種專業(yè)工機具20多種,一系列技術(shù)難關(guān)相繼被攻克。在9個多月的建設(shè)中,建設(shè)者們正是憑著這種激昂的斗志和百折不撓的精神,不斷的攻克了一道又一道的難關(guān)。
2007年11月20日,西鐵工程公司臨潼制梁場試生產(chǎn)的32m后張法鐵路預(yù)應(yīng)力T型簡支梁順利通過國家驗收,中國中鐵電氣化局集團歷史上第一座鐵路制梁場正式建成投產(chǎn)。自此,我國鐵路施工“四電”專業(yè)龍頭企業(yè)——中國中鐵電化局集團擁有了作為衡量土建施工實力重要指標的鐵路橋梁制造資質(zhì),填補了土建專業(yè)施工業(yè)績空白,綜合施工資質(zhì)實現(xiàn)質(zhì)的飛躍。
用實力贏得口碑
在鄭西客專建設(shè)中,中國鐵建二十五局集團主要承擔(dān)了三大工程:一是站前工程,主要為洛陽南車站的地基處理工程,路基改良土填筑,橋涵工程,路基附屬工程及站場建筑設(shè)備工程;二是河南境內(nèi)558.33雙線公里的鋪軌任務(wù);三是洛陽南站,包括新建鐵路站房、進站天橋及站臺雨棚。
其承建的洛陽南站站房采用古典對稱的造型,汲取古代宮殿、城墻的建筑元素,并通過中國傳統(tǒng)的大屋面和列柱等古典建筑元素,使整個建筑端莊典雅,氣勢非凡,凸顯古都之神韻。站房中間采用牌坊的形式,突出主入口,體現(xiàn)“城市之門”的形象,是對中國傳統(tǒng)文化的尊重,同時也是對城市中心軸線的呼應(yīng)。
路基填筑是中國鐵建二十五局集團攻克的一大難關(guān)。鄭西客專沿線地質(zhì)為濕陷性黃土,地基承載力不能滿足高速鐵路路基要求。在濕陷性黃土上建高速鐵路,在我國是首次,如何確保路基沉降是全線的首要難題。而中國鐵建二十五局集團標段內(nèi)均為填方路堤,填筑高度為2.6m-8.7m,是全線路基最高的一段,因而施工難度更大。為了滿足土顆粒直徑1厘米的要求,項目部投入100萬興建了2座500噸的改良土拌和站,徹底改變以前隨意填土的習(xí)慣,嚴格劃分格子,控制鋪土厚度,僅壓實系數(shù)就要檢測6項指標……經(jīng)過半年的預(yù)壓,整個路基最大沉降5.1厘米,大大低于設(shè)計許可的7厘米。得到了建設(shè)單位的高度稱贊,稱這段路基是全線的樣板工程。
黃河流域騰飛的巨龍
鄭西客運專線是一條具有創(chuàng)新意義的鐵路,克服了濕陷性黃土不易建鐵路等諸多困難,創(chuàng)新發(fā)展,中國鐵路建設(shè)步入新的里程。鄭西客運專線的建設(shè),近期可解決既有隴海線鄭州至西安段的客貨爭能問題,釋放既有線的能力,提高客運專線旅客列車的運行速度;遠期徐州至蘭州客運專線將與京滬、京廣客運專線實現(xiàn)連接,將大大縮短中西部地區(qū)與中南和華東地區(qū)的時空距離,促進東中西部經(jīng)濟社會協(xié)調(diào)發(fā)展。
目前,鄭西客運專線目前已經(jīng)進入全面鋪軌階段,將于今年6月份開始聯(lián)調(diào)聯(lián)試,12月28日開通試運營。隨著鄭西客運專線年底的開通試運營,我們領(lǐng)略到的必將是中國鐵路建設(shè)飛速發(fā)展的風(fēng)采,是中國鐵路奮發(fā)圖強的英雄氣概!