攻克鐵路建設(shè)科技難關(guān)的彭敏

彭倍勤

1982年彭敏視察由大橋局承建的天津塘沽海門開啟橋工地

20世紀(jì)60年代，毛主席考慮要援助非洲修建坦贊鐵路，提出這條鐵路的意義堪比西南三線鐵路，從國際政治上看還要重大，而且還要快修。1970年10月，坦贊鐵路開工。1971年5月和1972年5月，彭敏兩次去非洲解決坦贊鐵路工程受阻的難題。隨著國際形勢的變化，中國的國際交往增加，1973年2月，周總理提出要三年改變港口面貌。中央成立了以粟裕為組長、谷牧為副組長的國務(wù)院港口建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組，彭敏被任命為國務(wù)院港口建設(shè)指揮部副總指揮兼辦公室主任，同時從交通部調(diào)到國家基本建設(shè)委員會，任副主任。

彭敏自從參與領(lǐng)導(dǎo)西南三線鐵路建設(shè)，就下決心從西南鐵路開始，在艱巨復(fù)雜的高山峽谷和艱難的筑路實(shí)踐中要對“落后”打殲滅戰(zhàn)。1964年9月，彭敏對建設(shè)鐵路的所有技術(shù)難點(diǎn)和薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行了梳理，歸納出39項(xiàng)技術(shù)難點(diǎn)，竭盡全力逐個解決。1967年底，彭敏雖然離開了三線鐵路大會戰(zhàn)工地，但仍念念不忘那些他親手組建的戰(zhàn)斗組和尚未攻克的技術(shù)難關(guān)。

長隧道和短隧道的爭論從西南三線鐵路大會戰(zhàn)修襄渝鐵路時就已開始。那時彭敏敢于接手修長隧道，不是一時興起，而是經(jīng)過了深思熟慮。1966年6月，彭敏聘請了全國著名的地質(zhì)、機(jī)械、施工方面的專家在四川萬源召開會議，對襄渝線上的大巴山20公里鐵路隧道設(shè)計(jì)方案進(jìn)行鑒定，特別是對施工中可能出現(xiàn)的問題如涌水、瓦斯、施工、豎井、裝備進(jìn)行了慎重分析、研究，并就施工設(shè)備進(jìn)行了優(yōu)選、訂貨。設(shè)計(jì)中的大巴山20公里鐵路隧道是當(dāng)時世界上最長的隧道，有些人對能否建設(shè)成功感到憂慮。彭敏認(rèn)為，在我國崇山峻嶺修筑鐵路，長隧道是前進(jìn)的方向、堅(jiān)定不移的目標(biāo)。彭敏鼓勵大家說：“成昆線修成后，我國的隧道數(shù)量就上升到世界第三位。修完了襄渝線，就上升到第一位，沒有幾個世界紀(jì)錄，是說不過去的?！钡拔母铩眲觼y，干擾了襄渝線原定的正確決策。原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)條件遭到嚴(yán)重的干擾和破壞，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不得不做大幅度的降低：20.4公里的大巴山長隧和坡度為千分之六的方案被取消，改成5.3公里的短隧、坡度千分之十二的雙機(jī)越嶺的方案。全線雖然最終隧道總長度并未減少，但也不能采用長隧。地質(zhì)困難地段的最大曲半徑從800米降至500米，這就為線路運(yùn)營埋下了隱患。

改革開放后，沿海經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，京廣鐵路衡廣（衡陽至廣州）段的復(fù)線工程啟動。但是，在衡廣二線坪石至樂昌段線路方案卻出現(xiàn)了兩難選擇。鐵道部第四設(shè)計(jì)院提供了兩個比較方案：一個是兩跨武水即大瑤山長隧方案，另一個是四跨武水即沿武水方案。長隧道優(yōu)勢明顯：截彎取直，既安全，標(biāo)準(zhǔn)又高，避免沿河崩塌病害以及施工對既有鐵路干擾，且線路還縮短16公里，保留了一個淹地面積最小的水庫。修長隧道確實(shí)要面對巨大的困難，它與國家的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)和科技實(shí)力緊密相關(guān)，而這又恰恰是我國最薄弱的環(huán)節(jié)。

反對長隧道的人主要是怕施工沒把握，已是國家建委副主任的彭敏清楚這一點(diǎn)。在他積極支持下，鐵道部部長郭維城、基建總局總工程師譚葆憲在鐵道部主持了技術(shù)設(shè)計(jì)鑒定會，審核同意了為期七年的大瑤山雙線電氣化鐵路隧道設(shè)計(jì)方案。隧道全長14.295公里，是當(dāng)時國內(nèi)最長的隧道。為了慎重起見，彭敏建議，派譚葆憲參加的鐵路代表團(tuán)訪問瑞典，實(shí)地考察隧道施工機(jī)械和作業(yè)技術(shù)。鐵道部一方面向國家申請外匯引進(jìn)瑞典施工機(jī)械及技術(shù)，一方面調(diào)集全鐵路隧道的精銳人員組建隧道工程局。之后鐵道部正式將設(shè)計(jì)方案報(bào)國家建委。國家建委副主任彭敏、謝北一力排眾議拍板定案，通過了大瑤山雙線電氣化鐵路隧道方案。國家建委將此項(xiàng)目列入我國在改革開放中獲得第一筆外國政府長期低息貸款的重點(diǎn)項(xiàng)目之一。

1981年項(xiàng)目開工，鐵道部衡廣鐵路副指揮是曾參加過西南鐵路大會戰(zhàn)的靳林、劉大椿。靳林曾在西南鐵路工地指揮部司令部施工技術(shù)處任副處長，他非常贊同彭敏搞技術(shù)攻關(guān)戰(zhàn)斗組的做法。他說，成立戰(zhàn)斗組并且給予各級技術(shù)人員以全責(zé)、全權(quán)，實(shí)行“研究、試驗(yàn)、設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)、安裝、使用”的七事一貫制是個了不起的創(chuàng)意。這樣做使科研人員有職有權(quán)，充分調(diào)動了科研人員的積極性，從而取得了成昆鐵路建設(shè)的成功。靳林在隧道的施工中仿照成昆線新技術(shù)戰(zhàn)斗組的形式，與鐵道部科技局共同組織了鉆孔爆破、噴錨支護(hù)、復(fù)合襯砌、地質(zhì)監(jiān)控、機(jī)械配套與管理、施工通風(fēng)、注漿防水、新型軌下基礎(chǔ)八個科研項(xiàng)目攻關(guān)組，深入工地指導(dǎo)施工，戰(zhàn)勝了大量涌水及斷層巖溶等困難，于1987年建成了大瑤山隧道，在我國的大型隧道工程建設(shè)中邁出了關(guān)鍵一步。1992年，大瑤山隧道雙線電氣化鐵路隧道工程榮獲國家科技進(jìn)步特等獎。

2001年，襄渝鐵路二線建設(shè)上馬，新的大巴山隧道開始建設(shè)。在橋隧相連的山崖之間，架起了“空中地鐵”和被譽(yù)為“亞洲第一跨”的192米預(yù)應(yīng)力混凝土鋼構(gòu)牛角坪雙線特大橋，并探索出一套全新的施工方法。

隨著隧道新技術(shù)和機(jī)械設(shè)備的發(fā)展，我國的鐵路、公路，城市地鐵、江底過江通道等，都大量開鑿隧道。交通的進(jìn)步

極大地推動了經(jīng)濟(jì)的騰飛，實(shí)現(xiàn)了彭敏長久的理想：“只有修建長隧道，才能獲得自由?！?/p>

1987年衡廣鐵路指揮部副指揮長靳林（右二）、劉大椿（右一）在大瑤山隧道口

栓焊鋼梁是在二戰(zhàn)后世界各國發(fā)展起來的新技術(shù)。它可以將橋梁分成一個個的部件，在工廠焊接好，到工地再用高強(qiáng)度螺栓連成整體鋼橋。其優(yōu)點(diǎn)一是焊接比鉚接快，二是用高強(qiáng)度螺栓代替一個個鉚釘，改變了鋼結(jié)構(gòu)的連接方法和細(xì)節(jié)。

1973年，即將開工的九江長江大橋的上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案面臨兩種選擇，一種意見是駕輕就熟沿襲武漢橋、南京橋修建米字形鉚接連續(xù)桁梁。另一種意見是要采用國產(chǎn)高強(qiáng)度鋼建造栓焊新型結(jié)構(gòu)鋼梁。兩種意見爭執(zhí)不休，在此情況下，彭敏被請到鐵道部。爭議一方是承建九江長江大橋的鐵道部大橋工程局，是他的老部下;另一方是他組建的栓焊梁戰(zhàn)斗組為主的研究單位和鐵道部科技部門。

1966年栓焊鋼梁戰(zhàn)斗組部分人員在山海關(guān)橋梁廠周邊景區(qū)休息。前排右三為組長潘際炎，最前排坐者左二為副組長兼黨支部書記彭壁鼎

采用新技術(shù)是彭敏的一貫指導(dǎo)思想，從1965年支持成立栓焊梁戰(zhàn)斗組開始，新舊方法的爭論就不斷。彭敏在成昆線第一次新技術(shù)會議上批評躑躅不前、不敢革新的思想：“我們現(xiàn)在要走條新路，這條新路要一些‘闖將’來走。往往我們有些同志，對舊的東西他可以接受，對新事物則吹毛求疵，新東西出點(diǎn)事就大驚小怪。新技術(shù)不可能沒有一點(diǎn)缺點(diǎn)，對它要采取歡迎支持的態(tài)度，有缺點(diǎn)在實(shí)踐中改進(jìn)，而不是站在一邊指責(zé)?，F(xiàn)在我可以回答：搞新技術(shù)是‘有把握’的，但‘把握不多’。新東西把握會少一點(diǎn)，沒有‘把握’的東西，坐在屋子里等，不去實(shí)踐，‘把握’不會增加，就要不斷實(shí)踐，我現(xiàn)在就是這個主張……特別是修鐵路，不論是焊接鋼軌還是整體道床，出了點(diǎn)毛病就不行？栓焊梁有些裂縫，火車就會掉下來嗎？我看沒那么回事?！?/p>

用栓焊鋼梁架橋在成昆線已試制成功，但因?yàn)闃蛄轰摰钠焚|(zhì)限制，橋梁的跨度只能在80—112米之間，因此不能算最后的勝利。當(dāng)時我國無論栓焊鋼梁、鉚接鋼梁的制造材料都是采用南京長江大橋的16錳橋梁鋼，板厚只能用到24毫米。若超過24毫米，鋼的強(qiáng)度與韌性就急劇下降，達(dá)不到大跨度鐵路橋梁要求，因此在大江、大河上跨度若超過112米的橋梁就不能采用。九江橋的鋼梁主跨跨度達(dá)到了216米，比南京橋的160米大大增加了。彭敏認(rèn)為，不能因此而止步于大江大河之前，必須研制出新的高強(qiáng)度鋼材來制造大跨度栓焊鋼梁，堅(jiān)決支持栓焊梁的研究與實(shí)踐。栓焊鋼梁與鉚接梁相比，可以節(jié)約鋼材10%—15%，且便于制造、安裝和維修，是有利于向前發(fā)展的新型結(jié)構(gòu)。從客觀上說，采用栓焊梁最能突顯九江橋“高強(qiáng)、大跨、輕型、整體”優(yōu)越性。

彭敏將情況報(bào)上級批復(fù)，國家計(jì)委、國家建委、國家科委指示，決定采納彭敏的意見：“九江橋采用新鋼種栓焊結(jié)構(gòu)方案，新鋼種和大直徑高強(qiáng)度螺栓請冶金部協(xié)助解決?！庇辛χС至怂ê噶盒录夹g(shù)的應(yīng)用。

在彭敏的建議下，鐵道部于1976年組織橋梁考察團(tuán)到日本進(jìn)行橋梁考察，意見雙方在日本參觀了很多大橋，全都是栓焊結(jié)構(gòu)，其中包括當(dāng)時剛完工的大阪公路大橋和即將開工的本四大橋。參觀人員帶回了三把高強(qiáng)度螺栓電動扳手和好幾種混凝土摻合劑樣品，這些都是在我國工程施工中急需的。

1978年8月，鐵道部組織召開了九江長江大橋鋼梁栓焊工作會議，進(jìn)一步統(tǒng)一了建造九江橋思想。1978—1981年在山海關(guān)橋梁廠進(jìn)行九江橋的焊接試驗(yàn)工作，幾經(jīng)反復(fù)，試驗(yàn)結(jié)果終于達(dá)到了預(yù)定優(yōu)質(zhì)要求。

鐵道部和冶金部有關(guān)單位通力合作，將研究成果投入生產(chǎn)，又經(jīng)歷了多次失敗，如沙通線的白河橋的試驗(yàn)工程的結(jié)果就很不理想。他們要克服的最大困難是我國鋼鐵工業(yè)的冶煉和軋鋼技術(shù)，由于設(shè)備落后，無法除去鋼的雜質(zhì)。改革開放后，國家進(jìn)口了很多先進(jìn)的煉鋼軋鋼設(shè)備，使鋼鐵工業(yè)冶煉、軋制技術(shù)取得了很大的進(jìn)步，如真空制錠、爐外精煉法，連續(xù)鑄造法等，為鋼材降低碳和減少硫、磷等其他有害雜質(zhì)提供了條件。特別是武漢鋼鐵廠進(jìn)口的1.7米軋機(jī)，還有作為國家重點(diǎn)項(xiàng)目的河南舞陽鋼鐵公司自行設(shè)計(jì)、制造和安裝了4.2米軋機(jī)，因此軋制最寬最厚特種鋼板也沒問題了，填補(bǔ)了焊接用鋼的空白，到1993年終于成功制造出了國產(chǎn)高強(qiáng)度厚板新鋼材15錳釩氮橋梁鋼（15MnVNq）。鋼梁由工廠焊接，完善了栓焊鋼結(jié)構(gòu)在大跨度結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用;與此同時鐵科研院、大橋局和上海先鋒螺栓廠協(xié)作，共同研究出連接采用的大直徑高強(qiáng)度螺栓。

1987—1993年，用15錳釩氮橋梁鋼建成了新型的九江長江栓焊公鐵兩用大橋。大橋局的建橋職工顧全大局，長時間駐守在橋址兩岸的九江市和黃梅縣工地上，整整度過了21個春秋。栓焊梁這一整套技術(shù)，達(dá)到了世界先進(jìn)水平。

九江橋正橋鋼梁全長1806米，主跨是剛性梁柔性拱。九江橋的外形新穎，鋼架結(jié)構(gòu)雄偉壯觀。大橋采用厚板栓焊鋼梁新結(jié)構(gòu)，推動了我國栓焊梁技術(shù)的發(fā)展，成為我國建橋史上繼武漢長江大橋、南京長江大橋之后又一個里程碑。由于九江橋在橋的材料、結(jié)構(gòu)、工藝采用了大量先進(jìn)技術(shù)，其中有不少首創(chuàng)的施工工藝與重大的創(chuàng)新項(xiàng)目，反映了我國當(dāng)時最先進(jìn)的建橋水平，榮獲了1998年國家科技進(jìn)步一等獎及其他多種獎項(xiàng)。

在這之后，鐵道科學(xué)院、大橋局與武漢鋼鐵廠、舞陽鋼廠在九江橋的15錳釩氮橋梁鋼研究的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，聯(lián)合研究，冶煉軋制成14錳鈮橋梁鋼（14MnNbq），用這種鋼建成了蕪湖長江大橋。14錳鈮橋梁鋼解決了15錳釩氮橋梁鋼焊接困難的問題，品質(zhì)更優(yōu)良了，進(jìn)一步完善了栓焊鋼結(jié)構(gòu)在大跨度結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用。至此，徹底完成了鉚接鋼橋向栓焊鋼橋的過渡。

從此我國大大小小的鐵路橋梁都采用栓焊結(jié)構(gòu)，而鉚接橋梁徹底退出了歷史舞臺，結(jié)束了我國鉚接鋼梁100年的歷史，開創(chuàng)了我國栓焊鋼橋的新紀(jì)元。栓焊鋼梁新技術(shù)戰(zhàn)斗組，經(jīng)歷了30年終于出色地完成了這項(xiàng)研究。

（責(zé)任編輯 崔立仁）