高鐵穿越八達嶺

光明網 發佈 2020-01-06T03:15:02+00:00

王 偉攝(人民視覺)2019年12月30日,隨著北京北站始發的「復興號」一聲悠揚笛聲,京張高鐵開通運營。當列車駛入八達嶺隧道,飛馳的燈光像流星一樣向後划過,仿佛穿越在夢幻時空。想起那個盛夏時節。走進京張高鐵工程指揮部,牆上張貼的京張高鐵平面圖立刻吸引了我。

王 偉攝(人民視覺)

2019年12月30日,隨著北京北站始發的「復興號」一聲悠揚笛聲,京張高鐵開通運營。當列車駛入八達嶺隧道,飛馳的燈光像流星一樣向後划過,仿佛穿越在夢幻時空。

想起那個盛夏時節。走進京張高鐵工程指揮部,牆上張貼的京張高鐵平面圖立刻吸引了我。起伏於崇山峻岭的線路就像一條飛騰的巨龍,八達嶺高高隆起,酷似翹首的龍頸……在山巒起伏的偌大沙盤前,我看到,燈光依次點亮北京北站、清河、沙河、昌平、八達嶺長城、東花園北、懷來、下花園北、宣化北、張家口等站點,全長174千米的京張高鐵像一條金光閃爍的項鍊,將10個車站依次連綴在一起。同樣熠熠生輝的,還有同步改建的延慶支線,以及在下花園北站接出的崇禮支線——由此可進入一片冰雪之境,直達崇禮太子城奧運村。

八達嶺雄關漫道,名不虛傳。我們攀登在燕山山脈的峰谷間,宛如走在大山的褶皺里。

回想110年前,伴隨著京張鐵路的第一聲汽笛鳴響,中國人自己勘測、設計、施工的第一條鐵路正式通車,工程師詹天佑的名字和他的「人」字形線路隨之家喻戶曉,至今仍令國人振奮。我佇立在八達嶺的路基上,百年汽笛聲仿佛從歲月深處傳來,在燕山山脈峰谷間迴蕩。

詹天佑沒有想到,今天的京張高鐵集中國高鐵技術之大成,幾乎與老京張鐵路同一地點、同一路徑,將北京與張家口連接在一起,使兩地融入一小時繁榮圈。同時,作為2022年北京冬奧會的重要交通保障線,勢必會吸引世界的目光。

今天的京張鐵路,已經從時速35公里提高到時速350公里,備受世界點讚。新老京張鐵路相呼應,一同見證京張線百年圓夢的崢嶸歷程。

在八達嶺長城底下,竟有新建的京張高鐵隧道徑直穿過,還有一個以八達嶺長城命名的車站隱身於大山腹中。年輕的項目副總工程師倪派對我說,主要工程為「一隧一站」,即八達嶺隧道和八達嶺長城站。這條大隧道與長城距離不到200米,與水關長城並行,兩次下穿八達嶺長城。

我深信八達嶺是一位沉默的智者,它厚重的閱歷足以陳述世間的變遷與「人」字的偉大。在此,一個叫詹天佑的中國人獲得永生。在青龍橋車站的站台北側,基座上站立著詹天佑先生銅像,他身著西洋禮服,右手插進口袋,左手下垂,手中捏著一副手套,兩眼直視前方,目光堅毅有神。

當年,老京張鐵路修到八達嶺,坡度是33‰,意味著1000米距離高度就相差33米。如果按照當時國際施工慣例,海拔每升高1米,就要經過100米的斜坡,坡道就長達10多公里。詹天佑為了儘可能縮短線路、少鑿隧道、降低成本,在軌道途經青龍橋時,他利用「折返線」原理,巧妙地在陡峭山坡上設計了「人」字形展線,京張鐵路上的列車在此「車尾變車頭」,以退為進繼續前行。

曾經聽有關專家講述過,在積貧積弱的舊中國,當年受到落後施工條件的諸多制約,以「人」字形展線翻越八達嶺已是最佳選擇。當年詹天佑修建京張鐵路,可以說是被「逼」上了八達嶺。

而今,隨著國力的強盛,中國人運用現代化的鑽爆技術、精準電子雷管減震技術、預應力拉杆與錨索技術,憑藉先進的機械設備和強大的科技創新能力,以往隧道工程施工中所面對的一切技術難題均迎刃而解。

新貫通的八達嶺隧道,不再像老京張鐵路那樣繞山盤旋,而是直截了當地從老站區的下方穿山而過,恰好位於「人」字形鐵路的一撇一捺交會處。詹天佑的「人」字上面加了一橫,改寫成一個「大」字。

我走在貫通的隧道里,目光環顧過高大的穹頂,沿著軌道向前方張望,發現中部高大的隧道就像一根巨型套筒一直伸向洞口,連接著遠方一片藍天……

從當年的「人」字到今天的「大」字,新老京張鐵路交會於八達嶺,這不僅僅是一種偶然,一定蘊含著更多新的寓意……

真想知道,設計者與建設者要在百米岩層底下打造這樣一個龐大的工程,需要具備怎樣的勇氣、智慧和力量……

京張高鐵八達嶺長城站總設計師呂剛介紹說,八達嶺長城站選址是基於服務冬奧、服務八達嶺景區和保護八達嶺長城、青龍橋車站和「人」字形線路等多方考慮。

這對建設者來說也是一種挑戰,要應對的是保護環境的高難度和施工技術的高標準,不僅要藉助技術創新,更要膽大心細。

汽車開進八達嶺長城站的時候,天空下起了小雨。汽車鑽進一條泥濘的通道,在施工斜井間穿插迂迴。工地猶如一個地下迷宮,通道結構複雜,交叉節點密集,一時間難以分辨自己身在何處。直到車在一處斜井出口停下來,眼前豁然開朗——原來是到了大跨度段隧道,也就是高鐵站的站台部位。

八達嶺地質比想像中複雜,整條隧道要穿越兩個斷層,存在岩爆、濕陷性黃土、軟岩變形等高風險,尤其是大跨度段施工,稍有不慎,就會引發坍塌,後果不堪設想。

果不其然,工程剛一上馬,挖掘機一下鏟子,他們就感覺遇上了對手。「挖掘機一挖,我們就知道施工難度至少翻倍。」工程項目部經理蔣思深有感觸。根據原勘測設計圖,八達嶺隧道主攻二、三級圍岩,那麼一天至少可以推進6至8米,可是一上手就發現,這裡圍岩至少是四、五級。「每一次爆破後都要立鋼架、掛鋼筋網、噴混凝土等等,工序複雜,費工費時,一天最多掘進2米。」

緊跟著,又是一個「下馬威」:地下湧水頻發。風槍打孔打到哪裡,哪裡就冒出個「大噴泉」,每天正常湧水量近1.9萬立方米,相當於抽干10個標準8道游泳池的蓄水量。湧水不僅會淹沒機器設備、影響人身安全,高水壓還可能導致隧道塌方。

時時提醒自己勿忘:隧道共有兩處淺埋,一處下穿石佛寺村,最小埋深10米;一處下穿老京張鐵路青龍橋車站,最小埋深僅4米……處處提醒自己切記:站台層設計為三個洞室,每拱之間最小間距僅為2米;隧道小間距爆破最窄處也僅為2米……建設者心裡警鐘長鳴:「假如施工殃及了八達嶺上的歷史古蹟,哪怕是裂了一絲暗紋,我們就成了千古罪人!」要害部位施工時,想掄圓胳膊大刀闊斧地干絕不允許。「要害地方我們甚至是人工用風鎬挖的。」作業隊隊長王建東說,「保護八達嶺長城是京張高鐵建設中的重中之重。」

整個修建過程中,隧道的掘進只能採取常規爆破的方法,俗稱「放炮」。這就得依靠精準微損傷控制爆破的先進技術,以精準的爆破減少震動,其作業震動速度要降到每秒1.6毫米以下。技術人員解釋道,傳統爆破技術震速高,震感比較強裂,在地下百米作業,對長城的擾動類似於汽車怠速時玻璃窗的震動,而精準的電子雷管減震爆破施工技術,能使爆破震動的幅度和分貝降到最低,震速控制在每秒1.6毫米時,每爆破一次只相當於在長城上跺了一下腳。

在埋深僅4米的青龍橋車站下方,約40米的隧道施工區段,他們在風槍打眼處放入一種特殊的膨脹劑,將岩石慢慢撐裂,再人工開鑿,機械推進,確保文物毫髮無損。

如此嚴苛的施工限制,無疑拖慢了工程的進度,為了如期完工,他們只能從數量上設法找回來。藥量少,就多「放炮」。一天放炮至少十幾次,不足半年時間,就實施爆破4500餘次。

有人說,八達嶺長城站與隧道連體,採用「中」字形車站線路形制、「國」字形救援疏散通道方式、「人」字形輔助坑道設置、「品」字形大跨度隧道施工工法,從整體工程結構到具體施工工法,將「中國人品」四個大字囊括其間,意在詮釋設計和施工人員的聰明才智與職業操守。

比如,「品」字形大跨度隧道施工工法,是將一個大隧道拆分成上、左、右三個小隧道分別開挖,在中間預留提供支撐;最後挖開中間預留部分,將三個小隧道合併成一個大「隧道」,也就是八達嶺隧道內的龐大車站。使用這種掘進方法,工法相對簡潔,也便於施工機械充分發揮作用。且頂洞的開挖超前於其它兩洞,可以預先探明地質情況,為後兩洞的開挖提供參考,以便採取相應對策。

經過多次論證、做足前期準備後,八達嶺車站張家口方向一端大跨度段上,掌子面上9颱風鑽「突突突」響起,「品」字形開挖的第一個口開鑽。打眼、裝藥、爆破、出渣、噴漿……工程循序漸進。第一個口開挖30米後,第二個口開挖,緊接著第三個口……

2018年12月13日10時18分,隧道深處傳來隆隆的爆破聲。京張高鐵全長12.01千米的第一長隧八達嶺隧道勝利貫通。2019年8月23日,隱於山中的地面站房正式封頂。建築與周邊景觀融為一體,成為八達嶺景區的盛世麗景。

長城應無恙,當驚世界殊。百餘年前,詹天佑曾在此開山築路,破壁圖強,一條京張鐵路彪炳中國人自主修建鐵路的歷史。如今,新時代的建設者在此穿山越澗,山地飛翔,一條京張高鐵書寫中國乃至世界高鐵發展的新輝煌。

本版製圖:蔡華偉

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作者:張風奇

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