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世界最高海拔高速公路隧道:小火爐破世界難題
2017-10-19 

   近年來我們在基層采訪,無論是記者還是百姓,感受最大的,就是身邊的變化。的確,這五年來,國家的成就是全方位的、開創(chuàng)性的,黨和政府集中力量,辦成了許多過去想辦而沒有辦成的大事,今天央視財(cái)經(jīng)《經(jīng)濟(jì)半小時(shí)》來關(guān)注我國的高速公路建設(shè)。

   循隆公路位于青海省循化撒拉族自治縣和化隆回族自治縣境內(nèi),全長40.4公里,從長度來說并不長。但這條路有兩個(gè)特別之處,一是公路有其中15公里穿越黃河公伯峽庫區(qū)峽谷地帶,地勢陡峭、巖層破碎、地震斷層多,二是要保護(hù)水庫環(huán)境,公路建設(shè)不能對環(huán)境造成污染。

   一起來看看,這條被稱作青海有史以來施工難度最大,施工條件最復(fù)雜的高速公路是如何建設(shè)的。

   高速公路造價(jià)多花幾億元  只為守護(hù)黃河庫區(qū)水源

   循隆高速是國道310線循化至隆務(wù)峽高速公路路段,循隆高速公路全長只有40公里,但是有將近15公里要穿越黃河上游的公伯峽水庫。

   公伯峽庫區(qū)兩岸地勢陡峻、巖層破碎、地震斷層多,滑坡、庫岸再造、崩塌、危巖及泥石流等不良地質(zhì)地段隨處可見,生態(tài)環(huán)境脆弱。

   循隆高速公路項(xiàng)目指揮長 馬培新:這一處是典型的庫岸再造的崩塌區(qū)。這個(gè)沿線這種小型、大型的崩塌是星羅棋布。尤其在庫岸地質(zhì)調(diào)查過程中發(fā)現(xiàn),有8處巨大的滑坡體,所以我們線路選擇是非常困難,要穿越庫區(qū)15公里,穿越是非常困難的。

   公伯峽庫區(qū)15公里路段,是整個(gè)循隆高速公路最重要、也是最艱難的施工段,面對水庫峽谷連綿而成的天塹深壑,高速公路的布線就成為一個(gè)首要的難題。由于庫區(qū)的山體質(zhì)地特殊,時(shí)有流石滑坡。最初設(shè)計(jì)的沿著庫區(qū)兩岸修建明線的方案,不僅讓道路安全面臨隱患,還會(huì)對水庫生態(tài)環(huán)境造成破壞。本著不破壞就是最大的保護(hù)這樣一個(gè)原則,在后期的優(yōu)化設(shè)計(jì)中,將庫區(qū)路段全部改為橋隧為主。

   青海省交通運(yùn)輸廳副廳長 阿明仁:這15公里我們橋梁和隧道占長度的比例達(dá)到了98%,幾乎都是橋隧,全線我們的橋隧比例達(dá)到了54%,這在我們青海也算是比例比較高的。

   因?yàn)樾薷脑O(shè)計(jì)方案,需要建設(shè)的隧道由原來設(shè)計(jì)的6條更改為8條,這大大增加了建設(shè)成本,僅僅這15公里庫區(qū)線路將增加幾億元的投資。但這樣既保證了施工過程的安全,又保證了后期運(yùn)營的安全,更大的價(jià)值就是保護(hù)了生態(tài),保護(hù)了庫區(qū)的水質(zhì)、水源不受污染。

   沒有了施工便道,如何把建筑材料運(yùn)送到施工地點(diǎn),這成為公伯峽路段施工的另一個(gè)難點(diǎn),經(jīng)過設(shè)計(jì)單位、施工單位的共同努力,他們想出了充分利用庫區(qū)水運(yùn)資源的思路,修造碼頭和運(yùn)輸船只,運(yùn)送修路所用的建筑材料。利用黃河水修建高速公路,這在青海修路史上也是一個(gè)創(chuàng)舉。

   阿明仁:用船把材料運(yùn)進(jìn)來,把我們施工的廢料再用船運(yùn)出去,我們在環(huán)保要求的下我們再把它處理好,包括我們施工的一些污水,我們都是把它運(yùn)出去,把它經(jīng)過凈化處理以后,達(dá)到二級以上的標(biāo)準(zhǔn)再把它排放出去。

   阿明仁告訴記者,現(xiàn)在青海省有一個(gè)共識(shí),那就是要像保護(hù)眼睛一樣保護(hù)生態(tài)環(huán)境,要像對待生命一樣對待生態(tài)環(huán)境。不僅修建高速公路產(chǎn)生的污水不能排進(jìn)黃河庫區(qū),未來高速路上匯集的雨水也不能直接排進(jìn)庫區(qū)。

   阿明仁 :下去我們橋底下有管子把它接住,完了要把這個(gè)水集中起來,集中起來以后我們凈化處理,處理達(dá)到二級以上水的標(biāo)準(zhǔn)我們才能排出去,這些都是這么做的。所有隧道里面的水出來都是這么做的。

   作為循隆高速公路技術(shù)含量和施工難度最大的控制性工程,蘇龍珠黃河特大橋主跨跨度220多米,是西北地區(qū)第一座鋼管拱橋。在施工過程中,為了保護(hù)生態(tài),幾乎沒有大的開挖,所有的施工材料都是水路運(yùn)輸。

   2017年10月8日,循化至隆務(wù)峽高速公路正式通車,循隆高速公路是青海省沿黃旅游公路的一部分,也是帶動(dòng)沿線地方開發(fā)自然資源和旅游資源,帶動(dòng)沿線民族地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的致富路,綠色環(huán)保的發(fā)展理念將把這條高速公路打造成一道美麗的風(fēng)景線。

   阿明仁:我相信我們青海以后所有的路在這種理念下,我們會(huì)去建設(shè),而且我們建成的路不單是隨著我們國家大動(dòng)脈的發(fā)展和延伸,一條路建成了,同時(shí)我想建成的路它也是一道風(fēng)景線,一道美麗的風(fēng)景線。

   小火爐破解世界難題  凍土層施工取得巨大成功

   青海地處高原,在這里修建公路,要面對各種各樣復(fù)雜的地質(zhì)條件。位于青海省果洛藏族自治州瑪沁縣的雪山一號(hào)隧道,雙洞總長9065米,施工最高海拔達(dá)4800多米,是目前世界上海拔最高、環(huán)境最惡劣的高速公路隧道。更重要的是,隧道進(jìn)口要通過多年凍土層,在凍土層上施工是一個(gè)世界性的難題。

   青海省交通投資有限公司花久公路第一項(xiàng)目辦主任 韓偉學(xué):高海拔隧道成敗就在防排水上,一定要做好這個(gè)防寒泄水洞,現(xiàn)在目前情況來看,水還是比較大。

   雪山1號(hào)隧道不僅是花久高速公路工程中海拔最高、難度最大的重點(diǎn)工程之一,也是迄今為止世界上已貫通的海拔最高的公路隧道?;ň酶咚俟肥腔ㄊ瘝{至久治縣路段,全線位于青海省果洛藏族自治州境內(nèi),全長389公里,是規(guī)劃中新疆經(jīng)青海省通往四川省的國家西部區(qū)域經(jīng)濟(jì)大通道的重要組成部分, 建成之后,從果洛州到玉樹州將由原來的12個(gè)小時(shí)縮短到5個(gè)小時(shí),從果洛州到四川省成都市將由原來的14個(gè)小時(shí)縮短到7個(gè)小時(shí)。

   韓偉學(xué):這個(gè)公路填補(bǔ)了咱們青海省果洛州不通高速的歷史,也填補(bǔ)了果洛州四個(gè)縣不通高速,十個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)不通公路的歷史。

   雪山1號(hào)隧道與阿尼瑪卿雪山隔川相望,修建這條隧道最大的難點(diǎn)就是隧道進(jìn)口處要穿越大面積冰川堆積物多年凍土層。

   中國交建第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司 隧道與地下工程設(shè)計(jì)研究院院長 曹校勇:多年凍土層的特性主要體現(xiàn)在,它在零度以上,就會(huì)融化,融化之后,它的結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度會(huì)喪失,然后再在低于零度的時(shí)候它會(huì)結(jié)冰、膨脹,它對工程上的影響,就是會(huì)造成路基的沉陷,或者是隆起,邊坡的垮塌失穩(wěn)。我們修建隧道呢,它也更容易出現(xiàn)坍塌。

   曹校勇所在的中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院已經(jīng)對多年凍土層進(jìn)行了長達(dá)40多年的持續(xù)研究。國內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)顯示,在施工前的勘察過程中如果勘察到凍土層都是盡量躲避繞行,2011年8月,曹校勇和他的團(tuán)隊(duì)來到地處海拔4555米的阿尼瑪卿雪山進(jìn)行勘探和選線工作時(shí),凍土著實(shí)讓他們傷透了腦筋。

   曹校勇:整個(gè)我們這個(gè)線路多年凍土層的分布,大概有10公里的范圍,如果我們完全要選擇完全避開多年凍土層的話,這個(gè)D線方案的隧道長度超過了12公里,在高海拔地區(qū)修建這么長的隧道,不管是建設(shè)還是運(yùn)營成本,都是難以接受的。

   在高寒缺氧的雪山下,設(shè)計(jì)人員每天戶外工作十個(gè)小時(shí)以上,喝不到一口熱水、吃不上一口熱飯,一連勘察了兩個(gè)多月,終于完成了選線工作,也就是現(xiàn)在的雪山1號(hào)的隧道路線。

   李士棟,中國鐵建十八局花久公路雪山1號(hào)隧道項(xiàng)目經(jīng)理,他和他的團(tuán)隊(duì)曾經(jīng)有著7年的高寒地區(qū)隧道的建設(shè)經(jīng)驗(yàn),但是還從來沒有在冰川堆砌物的多年凍土層修建過隧道。雪山1號(hào)隧道的建設(shè),對他們來說將面臨著史無前例的挑戰(zhàn)。2013年7月,中鐵十八局三公司和中鐵五局的團(tuán)隊(duì)在阿尼瑪卿雪山腳下,開始施工建設(shè)。

   中鐵十八局花久公路雪山1號(hào)隧道項(xiàng)目經(jīng)理 李士棟:當(dāng)時(shí)開挖的時(shí)候,我們從地表以下一米五到兩米左右就開始遇到凍土,這個(gè)時(shí)候相當(dāng)?shù)膱?jiān)硬,跟石頭一樣。但是挖出來以后,暴露在空氣中,兩個(gè)小時(shí)它就化掉了,這肯定對隧道成形是不容易的,它不能成洞,我們在泥巴堆里打隧道是肯定不成的,這時(shí)困難很大。

   如何保持凍土的穩(wěn)定性,避免隨著氣溫的變化而融化或凍脹,并且還不能破壞高原脆弱的生態(tài)環(huán)境,這是凍土隧道建設(shè)過程中面臨的一個(gè)巨大的世界性難題。

   李士棟:我們把隧道挖開之后,肯定要混凝土封閉它,要它第一時(shí)間形成一個(gè)整體達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)?;炷恋淖畹蜏囟仁?度,就是它強(qiáng)度有力的最低溫度,如果低于這個(gè)溫度,混凝土就會(huì)成凍豆腐一樣,而且后期的質(zhì)量也不好。

   隧道開挖后要采取噴射混凝土為主要支護(hù)手段及時(shí)進(jìn)行支護(hù),控制四周圍巖的變形和松弛,達(dá)到穩(wěn)固的狀態(tài)才能進(jìn)行下一步施工,這個(gè)步驟叫初期支護(hù),是隧道施工建設(shè)中最重要的一環(huán)。凍土在零度以上會(huì)融化,噴射混凝土在5度以下就達(dá)不到強(qiáng)度。這一對矛盾怎么解決,究竟該如何取舍,成了橫在工程師們面前一個(gè)巨大的難題。

   根據(jù)不停的實(shí)驗(yàn)和監(jiān)測,凍土在5度的時(shí)候能保持7個(gè)小時(shí)不融化。在高寒地區(qū),為了創(chuàng)造一個(gè)恒溫的施工環(huán)境,不讓土層和圍巖受外界環(huán)境溫度變化的干擾,通常會(huì)在洞口搭建一個(gè)保溫棚,可是,如何讓保溫棚始終保持在恒溫的5度,又讓施工建設(shè)者們犯了愁。

   李士棟:我們發(fā)電機(jī)它這個(gè)電是不穩(wěn)定的,就是施工的時(shí)候,它是有一些變化的,只有這個(gè)火爐最笨的方法,它也是最有效的辦法。但是火爐的數(shù)量和火爐之間的間距需要不停的調(diào)整和測試。

   李士棟:當(dāng)時(shí)我們爐子少了不對,爐子多了不對,就是說距離遠(yuǎn)了不對,距離近了還不對,就是哪怕我們就一米的試,一個(gè)爐子一個(gè)爐子增加的過程中就這么摸索。

   曹校勇:在這個(gè)新的地質(zhì)條件下,就是以前沒見過的條件,我們做的嘗試是成功的,也為以后的工程應(yīng)該是提供了好的成功的借鑒意義,成功的意義。

   零下40度施工三年 建設(shè)者用生命守護(hù)工程

   雪山一號(hào)隧道地處阿尼瑪卿雪山腳下,年平均氣溫零下4度,最低氣溫零下40度,空氣中的含氧量只有平原地區(qū)的60%,而雪山一號(hào)隧道就是在這樣極端惡劣的環(huán)境下,整整建設(shè)了三年多的時(shí)間。

   突然,施工現(xiàn)場停電,兩個(gè)隧道的通風(fēng)口驟停,項(xiàng)目部副經(jīng)理劉年香趕忙著急地打電話,讓馬上發(fā)電。在海拔4600米的高寒地區(qū)干活,隧道的通風(fēng)口一刻都不能停。

   中鐵十八局三公司花久公路雪山一號(hào)隧道項(xiàng)目副經(jīng)理 劉年香:這個(gè)里面缺氧,如果是不送風(fēng)進(jìn)去,里面人就受不了,就空氣不好,必須24個(gè)小時(shí)要保證這個(gè)風(fēng)機(jī)是通的。

   為了保證通風(fēng)口24小時(shí)保持通風(fēng),60歲的劉年香每天都要不停地往返于兩個(gè)隧道之間,每條隧道2000多米長,劉年香平均每天至少要走將近20公里的路程。

   其實(shí),60歲的劉年香2016年已經(jīng)辦完了退休手續(xù),可以離開這個(gè)高寒缺氧又條件惡劣的工作環(huán)境,但是對雪山1號(hào)隧道的感情卻讓他選擇繼續(xù)留在自己的工作崗位。

   劉年香:好多這個(gè)內(nèi)地來的,不適應(yīng)這個(gè)環(huán)境,我們也適應(yīng)環(huán)境了,所以我想順順利利地把這個(gè)工程干完,我也好安心地退休了。

   代達(dá)元,剛剛大學(xué)畢業(yè)工作兩年,同事們都親切地叫他“小代”,現(xiàn)在是雪山一號(hào)隧道的一名技術(shù)員。他的工作是每天負(fù)責(zé)對現(xiàn)場操作的工人進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo),確保每一個(gè)工序按照具體的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和參數(shù)進(jìn)行規(guī)范施工。為了趕工期,小代經(jīng)常要加班,最多的時(shí)候每天要連續(xù)工作12小時(shí),身體經(jīng)常會(huì)吃不消。

   中鐵十八局三公司花久公路雪山一號(hào)隧道項(xiàng)目技術(shù)員 代達(dá)元:咱這本來就是高海拔隧道,就是高原氧氣少,隧道里面就更少了,如果在隧道里面待久了就是胸悶,有時(shí)候會(huì)胸悶喘不過氣。

   下午六點(diǎn),天空飄起了雪花,小代回到了項(xiàng)目部簡易板房的宿舍。每次從隧道回到宿舍的第一件事,小代就是給口罩換濾芯,記者看到,口罩內(nèi)原本雪白的濾芯已經(jīng)吸滿了粉塵,變成了黑色。小代說基本半天就變成這樣,一天一般要用兩片濾芯。

   隧道內(nèi)長期漂浮大量的粉塵,也讓小代患上了結(jié)膜炎,三年多的時(shí)間,他的眼睛一直通紅,處于充血的狀態(tài)。

   代達(dá)元:我現(xiàn)在這些藥物只能輔助著,它會(huì)讓惡化的速度緩慢一點(diǎn),但是我這個(gè)病要根治的話,估計(jì)在高原說是治不好,得到氣候比較潤的南方去休養(yǎng)兩三年。

   在雪山1號(hào)隧道內(nèi),青海省交通建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督局的工作人員正在針對高海拔地區(qū)隧道進(jìn)行專項(xiàng)檢查,這次檢查的是防水板和混泥土強(qiáng)度這兩項(xiàng)重要指標(biāo)。

   這次的檢查結(jié)果,讓一直小心翼翼站在一旁的李士棟松了一口氣,三年多的勞動(dòng)成果終于得到了認(rèn)可。目前雪山1號(hào)隧道全面貫通,已經(jīng)可以通行車輛。

   中鐵十八局花久公路雪山1號(hào)隧道項(xiàng)目經(jīng)理 李士棟:我不敢說我們的技術(shù)是最先進(jìn)的,但是在這樣艱苦的條件下,我們用1200個(gè)日日夜夜的堅(jiān)持,打通了世界上海拔最高的高速公路隧道,用我們大膽嘗試的勇氣,戰(zhàn)勝了在多年凍土層上,隧道施工的這一世界性的難題,我覺得這就是中國人的智慧和力量。

   半小時(shí)觀察:高速公路建設(shè)助力中國經(jīng)濟(jì)高效運(yùn)行

   這幾年,如果要問青海的老百姓對哪些發(fā)展建設(shè)感觸最深,那回答一定是:身邊的路。今年7月份以來,青海省每個(gè)月都有一條高速公路通車。青海只是五年來中國高速公路建設(shè)快速發(fā)展的縮影。

   五年來,我國高速公路建設(shè)里程每年以8%的速度遞增。占公路里程3%的高速公路承擔(dān)了40%的貨物運(yùn)輸量。

   五年來,我國高速公路里程由9.6萬公里增加到13.1萬公里,位居世界第一。目前我國的高速公路網(wǎng)絡(luò)框架總體形成,基本覆蓋全國城鎮(zhèn)人口20萬以上的城市 。

   要想富先修路,公路是經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的血脈,越來越多、優(yōu)質(zhì)的公路將為中國經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康的發(fā)展提供的強(qiáng)大動(dòng)力。

   
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