触摸风火山
●世界第一高隧,海拔4905米,全长1338米,高寒、低压、缺氧,风雪、雷电、沙暴,都让人望而生畏.
●含土冰层、浅埋地层、热融地质、富冰冻土,难题一个接着一个,都是“世界级”难题本刊记者张建魁7月24日下午2时,我们告别了“大篷车”,继续驱车南行.一小时后,开车的小黄师傅告诉我们,已进入风火山无人区.3时50分,我们来到中铁20局青藏铁路指挥部,这是20局自己建造的一座简易的小院.这里的领导都上工地去了,办公室的一位同志接待了我们.
7月下旬的季节,这在内地大部分地区,白天都能达到30℃以上,可这里的屋子里现在还生着暖气.办公室的同志告诉我们,这里年平均气温在-7℃以下,现在夜间气温也是零下4-5度.就在我们一边吸着氧,一边听办公室的同志介绍情况的时候,室外陡然天气大变,透过窗子望去,风沙骤起,飞云疾驰,还伴有轰隆隆的雷声.
“看来这里的雨是说来就来.”
“现在外面有6、7级的大风,多半是干打雷不下雨,要下也是下雪!”
“咦,下雪?这不是六月雪吗?”
“对,这里六七月份雪和冰雹是最常见的,只是时间都不会太长.”
果然,不一会儿功夫,室外就风停云散了,老天今儿什么也没下.
20局承建的是青藏铁路第七标段,线路总长36.02公里,位于可可西里“无人区”,平均海拔4700米,高寒缺氧,自然环境恶劣,生态环境脆弱,施工条件异常艰苦.这一段大多是长年冻土区,冻土层又厚,冬季最低气温达到-40℃.
“六月雪,七月冰,一年四季分不清”,是对这里气候条件的真实写照.空气中的氧气含量不到50%,氧分压只有10.87千帕,低于人类生存的极限值11千帕,是真正的“生命禁区”.
就是在这样的条件下,20局的钢铁汉子们攻克了国际性技术难题,创下了世界铁路建设奇迹,那就是当今世界上海拔最高的隧道——风火山隧道的贯通.
下午5时20分,在20局同志的指引下,我们决定到风火山隧道现场去实地感受一下.
一路上,一个个关于“风火山隧道”的故事把我们拉回到那场持续了365天的殊死搏击中去.
2001年10月18日,蓝天白云下的风火山,显得分外娇艳.风火山隧道建设工地彩旗招展,200名职工身穿桔红色青年突击队队服,在工地上紧张地忙碌着……数十台大型工程机械严阵以待.一场恶战、科技之战一触即发.上午11时30分,随着一声令下,清脆的爆炸声接连响起,一缕缕白烟飘向蓝天.
一阵爆破过后,眼前的情景让在场的人惊呆了：这些炸出的弃碴,几乎全是晶莹剔透的冰块,在阳光的照射下闪着寒光.这就是被国内外隧道专家称作灾害性地质的“含土冰层”,冰块中的含土量不足20%.风火山,这座千年冰山终于露出了狰狞的面孔.这种地质一直被视为隧道施工的“禁区”.面对这一世界级施工难题,由20局总工程师、指挥长挂帅的科技攻关小组,全部冲到了现常紧张的支护工作开始了,突击队队员们迅速冲上了掌子面,喷护的抱起了混凝土喷头,打锚杆的拿起了风枪和铁锤……一切紧张有序地进行着.经过4个多小时紧张激烈的战斗,支护施工全部完成,取得了第一回合的初步胜利.随后,经过几轮的掘进和支护施工,摸索出了一套冻岩光面爆破和洞体喷护、支护经验,对施工方案和预案进行了优化,确定了“短进尺、快封闭、严控温、强支护”的施工方案.此方案,在施工中很快奏效,最终一举突破了含土冰层这道难题,同时,也为后续施工闯出了一条新路.
从没有人征服过的风火山,哪肯轻易低头.刚支护好的150平方米的保温大棚,一夜之间被大风撕扯得七零八落；新建好的发电机房,房顶上的铁皮瓦第二天一早竟不翼而飞；刚刚还是晴空万里,转眼之间乌云压顶,花生米般大小的冰雹劈头盖脸砸了下来……狂风、暴雪、缺氧向建设者发起了连续进攻.随着风火山隧道的不断向前延伸,施工难度越来越大.洞内的空气也越来越稀薄,缺氧使大家胸闷气短,头痛腿软,嘴唇发紫.原来每台风枪只需两个人就可以进行作业,现在需要四个人才能抱得起来,原来一班四个小时,现在两个小时就必须换班.大家心里都明白,在风火山干,就是在透支生命,甚至还会面临死亡的危险.
风火山,时时刻刻都牵动着各级单位和领导的心.国家青藏铁路建设领导小组副组长、铁道部副部长孙永福,多次亲临风火山隧道,勉励20局要“依靠科技,奋战高原,建设世界第一高隧”；青海盛西藏自治区人民政府派出慰问团,送来了慰问品；中国铁道建筑总公司的领导也先后来到风火山看望职工.
2001年11月,20局与北京科技大学有关科研人员一道,在风火山隧道研制建成了高海拔大型制氧站,安装了输氧管道,把氧气直接送到了掌子面,整个隧道实现了弥漫式供氧.同时,在隧道内装了氧吧车,职工休息时,可以坐在氧吧车内充分吸氧,解除疲劳.
缺氧难题的攻克,大大改善了施工环境,有力地保障了职工的身心健康.有了氧气,大家征服风火山的信心更足了,劲头更大了.
如果说,风火山隧道施工难,难在高寒缺氧,难在高原冻土,那么,296米长的浅埋地段,足以让人心惊胆颤.
隧道进口掘进222米后,进入浅埋地段施工.其中,覆盖层在8米以内的地段有60余米,该段地质为泥岩全风化层,拱顶2.5米范围内全是富冰和饱冰冻土.
当时,围岩温度在2至5摄氏度之间.这时,裂隙冰开始融化已经形成融化圈.融化的泥交浆,落在安全帽上噼啪作响,大家的心情异常沉重.如果融化圈进一步扩大,支护跟不上,极有可能造成通天大塌方.真正的生死考验开始了.指挥部总工程师任少强率领工程技术人员,连续对洞温进行测试和围岩监测,随时调整洞内温度,观察温度变化情况；指挥长况成明率领攻关小组研究如何安全通过“浅埋段”的施工方案.经过三个昼夜的试验性变温测控后,攻关小组拿到了第一手资料,基本掌握了洞内各个部位不同时间温度的变化情况,据此,制定了“弱爆破、短进尺、严控温、强支护、预留核心土”的施工方案,通过实施,效果很好,经过近60天的试验施工,“浅埋段”终于安全通过了,施工进度驶上了快车道,日掘进由1.5米提高到3至5米.
技术人员和职工们在施工中发现,无论是饱冰冻土、原始冰川,还是裂隙冰等地质,都有热融的共性.影响隧道安全施工的主要是冰土,但温度起到了关键的作用,是引爆冻土的导火索.
为了消灭“温度”这只拦路虎,攻关小组又与“温度”展开了顽强的较量.
通过不断的实践和摸索,大家认识到,要控制好温度,关键要控制好掘进、支护、入模、养生、拌合时的温度.初期,大家用炉子在洞内加温,不仅温度提升缓慢,还造成洞内空气污染,影响了职工身体健康.后来又采用暖风机增温,可效果仍然不理想.能不能在隧道内使用空调机来控制温度呢?有人提出了这一大胆设想,可是目前国内还没有这么大功率的空调机.怎么办?经过请教有关专家,多方论证,20局与石家庄铁道学院联合,成功研制开发了大型隧道专用空调通风机.掘进时,用空调通风机把需要的冷气送到掌子面,确保掌子面温度控制在正负5摄氏度之间,满足掘进需要.当支护衬砌时,把不高不低的温度送到支护作业面,保证支护和衬砌时的适宜温度.为了解决混凝土的入模温度,在洞门口安装了两台大型蒸气锅炉,24小时集中供热,并建成了两座保温大棚,把拌合站,砂石料、施工用水全部放进保温大棚,使拌合站温度始终保持在10摄氏度以上,确保混凝土入模时的温度不低于5摄氏度.
控制了混凝土入模温度后,新的难题又出现了.这就是对混凝土养生温度的控制.在这方面,工程技术人员和职工们没少费心思.为了保证衬砌后的养生温度,经多次反复实践,最后利用暖气管道,输送需要的热量和温度,采用蒸汽养生法,解决了衬砌后的混凝土养生难题.通过采取不同的方法,施工中的各种温度难题迎刃而解.
按理说,解决了施工中的缺氧难题,控制好洞内施工温度,隧道施工可以顺利进行了.但是,“富冰冻土”又出现了,施工再次受阻.
所谓“富冰冻土”,就是冻土中含有冰体比较多的地质.大家在施工中发观,“富冰冻土”的主要特点与“含土冰层”相似,对温度也十分敏感.为尽快攻克“富冰冻土”这道技术难题,总工程师任少强带领攻关小组向“富冰冻土”又发起了挑战.通过试验,大家发现“富冰冻土”的主要技术难度在于如何改进爆破方法,如何快速提高混凝土支护强度.为了解决这些问题,攻关小组决定对工序进行调整,采用“被筒爆破法”.爆破后,迅速向掌子面输送冷风,防止“富冰冻土”遇热融化；同时实施“超前超强”支护,确保围岩稳定.精心的组织,科学的施工,终于制服了“富冰冻土”这一灾害性地质.
2002年9月12日,隧道掘进突破1000米大关,隧道双口取得了双双成洞超百米的施工新纪录.
为了风火山隧道,大家吃尽了苦头,由于风火山严重的缺氧,100%的职工都有不同程度的高原反应,吃饭吃不下,睡觉睡不着,大家的体重平均下降了12斤,多的达到了30多斤.
历史会永远记住这一天,2002年10月19日.就在这一天,铁道部、青海盛西藏自治区等各级领导和专家,新华社、中央电视台等数十家新闻媒体,一起把目光聚焦在风火山.随着青藏铁路建设总指挥长卢春房启动最后一炮贯通的电钮,顷刻间,鞭炮声、掌声、欢呼声,把风火山变成了欢乐的海洋.
5时50分,我们来到风火山隧道.洞口顶端“风火山隧道”几个大字十分的醒目,这里因为没有了隆隆炮声和轰鸣的机械而略显平静,一条长长的轨道伸向深深的隧道里去,深处有渐远渐弱的点点灯光.借着灯光,可以看到有人在里面的洞壁上作业,不时有装载水泥的斗车顺着轨道缓慢向洞里滑去.
领我们来的同志说,里面氧气更少,你们不能进去,就在隧道口留个纪念吧!
