记者 邓昆伦 通讯员 何 杰
这是中国铁路建设史上的新传奇——两万余名建设者历时9年艰苦奋战,攻克了断层破碎带、高温富水、高地应力大变形等世界性工程难题,打通20座隧道、建成34座桥梁,全长139公里的滇藏铁路丽江至香格里拉段(丽香铁路)穿越高山、跨越大河,终于在2023年11月26日开通运营。
这是一条“美丽云岭天路”——从玉龙雪山到哈巴雪山,从丽江古城到香格里拉,钢铁巨龙宛如一条哈达,在蓝天、草甸、雪山之间尽情舒展,将滇西北最美的风光如珠链般串起。
这更是一条中国铁建挑战极限的新天路——2014年丽香铁路开工以来,中铁十六局、中铁二十一局、中铁建电气化局、中铁城建的参建员工大力弘扬“逢山凿路,遇水架桥”的企业精神,完成了8座隧道、3座站房及生产生活附属用房工程,全线站后“四电”系统集成及附属工程等重难点控制性工程的建设,并承担了全线600余片制架梁和100余公里铺轨任务,再一次在雪域高原书写了铁建奇迹。
攻克哈巴雪山隧道“拦路虎”
紧邻金沙江,穿越哈巴雪山山脉的哈巴雪山隧道全长9523米,是丽香铁路全线最后贯通的隧道。
哈巴雪山隧道的最大埋深达到1155米,受构造挤压,隧道围岩极其破碎,使得这一隧道地应力之高、变形之严重,特别是隧道支护压力之大,均为国内铁路隧道建设之最,被国内院士专家称为“国内最难,世界罕见”。
“隧道变形非常严重,给掘进和支护带来非常大的挑战。”中铁十六局哈巴雪山隧道现场负责人霍二伦说,建设过程中,哈巴雪山隧道累计发生大小溜坍200余起,几乎每一天建设者都要面对各种难题和突发情况,在没有经验可以借鉴的情况下,每掘进一米都很艰难。
掘进、溜坍、再掘进……项目团队与高地应力软岩大变形反复斗争了9个年头。他们积极总结施工经验,通过优化工艺工法、联合高校院所开展科研攻关,邀请院士专家深入隧道“把脉问诊”,形成了一套“先放后抗、抗放结合”的技术措施。“在隧道变形极严重地段,我们先在隧道正洞位置挖一个中导洞,释放一部分地应力,然后将中导洞扩挖,扩挖过程中加强支护。”项目副经理刘振伟介绍,一般的隧道支护只需要做到一衬一护,而哈巴雪山隧道用到了一衬三护以抵消高地应力。
2023年7月8日,哈巴雪山隧道终于完工。项目团队总结形成了一套世界领先的大变形控制技术措施,为我国高原铁路建设提供了极为有益的实践探索和技术经验,填补了我国同类隧道施工领域的空白。
一桥飞架 两隧变通途
在去虎跳峡景区途中,人们会看到海拔5596米的玉龙雪山和5396米的哈巴雪山隔江对峙,世界首座大跨度钢桁梁铁路悬索桥横跨金沙江,就像一把浮于高空的竖琴。
与哈巴雪山隧道相连的金沙江特大桥,是我国首座山区电气化铁路悬索桥,这座大桥还要连接长达14.7公里的玉龙雪山隧道。因其特别的设计构造、桥面的动态变化将会对接触网设备产生极大的安全威胁。
为规避风险,中铁建电气化局成立“郭文宇创新工作室”,联合设计、施工等单位进行专题科研立项,收集桥身、铺架相关参数,采用3D模拟技术进行演练,分析相关数据,制作了接触网承导关系、弓网关系的施工数据模型,保证列车通过时钢轨与接触网高度控制在合理范围内,使其弓网关系稳定,保证电力机车安全平稳运行。“丽香铁路金沙江悬索铁路特大桥接触网施工技术及弓网系统研究,有效填补了国内相关方面科研空白,实现了复杂艰险山区铁路悬索桥接触网施工领域零的突破。”课题负责人郭文宇高兴地说道。
高原铁路大坡道提速慢,惯性通过无电区难。“为满足开行动车及提速至时速140公里的需求,进一步缩短无电区长度,我们首次采用刚性悬挂电分相结构,将电分相长度从330米压缩至23米,缩短了动车通过电分相的时间,保证了列车在大坡道区段的安全平稳运行。”项目总工程师袁珺介绍,该应用填补了干线铁路无刚性悬挂电分相设计及施工经验的空白。如今,一桥飞架,两隧变通途,以前绕行需要数个小时的路程,在铁路运营通车后,只要10多分钟就可以通过,金沙江畔,又多了一道独特的中国建设风景。
用情打造“一站一景”
从“高原姑苏”丽江古城到“心中的日月”香格里拉,中铁城建承建的香格里拉站、小中甸站、拉市海站,如同3颗“明珠”,为丽香铁路点睛作画。
“从现场踏勘,到一砖一瓦的建设,从规划图纸到车站实物,我都参与其中,我是看着他们成长起来的,他们就像我的孩子。”项目副经理刘龙飞对车站如数家珍。
“香格里拉站‘层峦叠嶂的雪山’造型设计灵感来源于石卡雪山。”刘龙飞说,香格里拉站两侧建筑部分如群山环抱,站房融合藏式建筑的木构件和檐口等元素,勾勒出“飞檐化彩云,户牖映霞光”的画面,藏式碉楼、边玛墙纹饰图样、梯形窗等藏式元素被广泛应用。小中甸站以“高原上的屋脊”为设计理念,而坐落于高原湿地上的拉市海站,则以纵向大坡顶和简洁线条,充分体现“山与水”的元素。
“为确保各站房外立面与内部装饰效果,我们积极运用BIM技术,辅助藏式风格的自洁净文化板幕墙技术交底,让施工人员更直观地掌握作业流程及标准。”刘龙飞介绍,他们还针对超长冬期施工条件下的土方工程、混凝土结构、钢网架焊接球、外幕墙装饰等重点环节开展高寒地区施工技术课题研究,形成研究成果及应用,确保施工质量。
用心创造高原铁路铺轨新纪录
丽香铁路自海拔2400米的丽江站引出,一路向北,经过虎跳峡时海拔下降至2063米,之后快速上升,到香格里拉站时海拔已达3274米……在高海拔、大坡度、小空间的复杂艰险施工环境中,中铁二十一局建设者勇克难关,创造了高原铁路单日铺轨8公里、月铺轨60公里的新纪录。
“我们结合现场实际工况改造机械设备,采用机械化、自动化、信息化铺轨机组,制定科学有效的施工方案,采取安全高效的施工措施,大幅提高了轨道铺设精度和施工效率。”项目负责人杜鹏涛颇为自豪地说道。
铺轨中,项目部配备移动式射流风机,辅助隧道内空气流通加快;增加有毒有害气体检测仪,以“边检测,边前进”的方式确保气体浓度安全;配备有线电话,实现隧道内各工序及作业面间实时通信;抓实一线作业人员避险逃生、应急救援知识与技能培训,提高防灾意识和避险、自救、互救能力……项目部在高海拔长大隧道、大坡度线路中安全铺轨,积累了在高原复杂地质铺轨架梁的宝贵经验。
交通促进融通。丽香铁路动车开行,古老的茶马古道边响起了新时代嘹亮的汽笛声,迪庆藏族自治州自此融入全国铁路网,不仅实现了迪庆州各族群众的长久期盼,也将推动迪庆州及川西地区更好地融入“一带一路”建设和长江经济带、西部陆海新通道等国家发展战略规划,为当地经济腾飞铺就了快速跑道。