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重走成昆线,丰碑记心间

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Science & Technology

前言

NOW 07.04

成昆铁路建于我国“三线建设”时期,自成都抵昆明,北接宝成、成渝铁路,南连贵昆、昆河等铁路,横穿“川西粮仓”,是我国20世纪60年代修建的难度最大、现代化水平最高、建设周期最长、用到劳动力最多的一条干线铁路。其修建对于我国西南地区交通系统的完善、经济的发展和民族的团结具有十分重要的意义,但其修建也克服了非同一般的困难。

01

精心规划设计

成昆铁路自成都经彭山、眉山、夹江、峨眉、峨边、甘洛、喜德、西昌、德昌、米易、元谋、禄丰、安宁抵昆明,是我国在20世纪60年代修建的难度最大、现代化水平最高、建设周期最长、用到劳动力最多的一条干线铁路。

▲1970年7月1日,成昆铁路全线通车

成昆铁路惠及四川、云南两省7个地(州)及其所属的50个县、市,面积达13.6万平方千米。沿线物产、资源丰富,位于川西平原的成都峨眉段,有“川西粮仓”之称,四川省的西昌地区和云南省的元谋至昆明一带盛产粮食和经济作物。沿线地层中藏有煤、铁、铜、铝、锌、石棉、磷、岩盐等多种金属矿和非金属矿。大渡河、雅砻江、金沙江流域都有丰富的森林、水力资源,成昆铁路的修建对沿线地区经济的发展大有助益。

我国从1952年开始进行成昆铁路的选址勘测,1953年确定采用中线方案,1955年放弃中线方案改为西线方案,直到1958年才确定全线的初步设计及成峨段、沙木拉打隧道等重点工程的施工方案。

▲成昆铁路展线示意图

1958年7月,北段(成都至峨眉段)全面开工,重点工程沙木拉打隧道最先开始施工。5年中,主要受经济条件限制,成昆铁路三上三下。除完成土石方2000多万立方米、隧道约10千米、桥梁约5千米的修建外,仅成都至青龙场段的61.5千米实现了铺轨通车。1966年8月,中央发出了成昆铁路要于1968年7月1日前修通的号召,工地出现前所未有的修建热潮。

▲成昆铁路示意图

02

不惧艰难险阻

成昆铁路是在艰险山区修建的一条大干线,施工条件异常艰苦。西南多水,沿线地下水发育,有的断层裂隙水的涌水量每昼夜近2万吨;有的水中还含有盐、石膏,甚至含高浓度硫酸盐,高侵蚀性使铁路的修筑难上加难。成昆铁路的隧道几乎都要穿越地质条件极不稳定的板块活动冲突带,所以,无论是“楼上楼”的隧道,还是一个洞连着一个洞的串糖葫芦式的隧道群,甚至是一条普通隧道,施工都非常困难。成昆铁路全线隧道穿越的地层种类繁多,基本上可归为以下三类。

第一类为松散岩类。此类岩层具有结构松散、颗粒不均、富含地下水等特点,稳定性较差。打隧道遇到这样的地层,就意味着开凿过程中遭遇塌方的概率很高。

第二类为软弱岩石类。此类岩层的特点是岩性较软弱、易风化、力学强度较低,一般很少含水,但在断裂破碎带常含有大量的裂隙水。所以,软弱岩和大涌水堪称隧道施工的大敌。

第三类为坚硬岩石类。这类岩层一般性脆而硬,不易风化,有较高的强度。但在强烈挤压的断层带中,其性质与松散岩类无异。

更困难的是,成昆铁路所经过的地区,从北到南遍布着众多大断裂,如峨眉-金阳大断裂、汉源-甘洛-昭觉大断裂、石棉-普雄大断裂、安宁河-罗茨-易门大断裂、元谋-绿汁江大断裂及普渡河大断裂等。这些断裂历经地球的多次构造变动,早已形成了宽数十米至数百米的断层破碎带,伸延长度数十千米,甚至数百千米。断层带两侧的次级构造也很复杂,褶皱、断裂发育,岩层较破碎。这些规模巨大、挤压剧烈、活动频繁的大断裂对隧道施工是致命的。

这些都是成昆铁路的隧道工程施工异常艰难且牺牲巨大的重要因素。迎难而上是中国筑路人的唯一选择。

▲战士们每天要走这样的路去工地

担任黑井隧道施工的铁道兵八师36团初到工地时,公路没有修通,各种机械就算拆了也运不进来。为了争时间、抢速度,战士们不等待、不依赖。没有机具,就用钢钎、铁锤和两台旧压风机,没有电就打着灯笼、拿着火把进洞施工。隧道打到中间,战士们顶着50℃的高温作业;隧道开始打拱,战士们用手捧着混凝土往缝隙里塞。他们硬是以“愚公移山”的精神,因陋就简,一锤一锤地打通了近千米的隧道。

为了攻克隧道设计施工的难关,工地指挥部组织了16个隧道方面的新技术战斗组(攻关组),涉及重难点隧道和重难点施工环节。参加攻关组的有涉及路内外科研、设计、施工的专家及大专院校人员,攻关组的成立对加快施工进度、提高隧道修建水平起了一定的作用。除科技攻关外,各工地还因地制宜地选用了多种施工方法。除沿用传统的开掘矿山的上下导坑法、漏斗棚架法外,还研发了蘑菇形开挖法、正台阶法、反台阶法。其中,全断面一次开挖法在成昆线上被首次采用。

由于当时国家技术力量薄弱,只靠技术人员攻关解决不了大面积隧道开挖中遇到的难题,因此,各隧道施工队伍自发掀起了技术和工法的科学攻关。

碧鸡关隧道是成昆铁路南端由昆明出站后遇到的第一个重要隧道,全长2282.07米,是影响南端最先铺轨的关键工程,还是使用进口设备凿岩机进行隧道全断面开挖的试点工程。

然而,隧道所在地段岩石破碎风化松散,地下裂隙水丰富,每昼夜流量达1600~3800吨。正所谓“大塌方偶尔有,小塌方三六九。”施工期间,碧鸡关隧道共发生塌方177次。

▲面对涌水和塌方,战士们从不后退

1965年1月,隧道再次大塌方。铁道兵一师师长李万华、师政委岳心广轮流蹲点,成立了工作组。工程师罗有志在现场指导,作训科不断总结、分析施工情况,制订施工方案,他们总结出的“施工前,请技术人员讲课,明确施工方法;施工中,根据‘防水防坍、加强支撑、稳中求快’原则,及时排水、严格控药、短开挖、强支撑、快衬砌;小塌清,大塌穿,先棚后清,由上而下,先护后穿,衬砌跟上,稳步前进,先衬砌两端,逐步挤向中间”等施工方法,成了防塌方、治塌方的良药。安全员总结的“六看”塌方预警法,有效避免了塌方引起的连锁损失。

实战中,他们创造了小钢轨代替大圆木加强支撑、密集支撑施工法;创造了洞内爬坡道、棚子梁栈道运输混凝土等施工方法;研制了调车盘、无心道岔、钢枕轨节、活动法兰盘、鸭嘴形喷雾器等小型机具;总结出了《关于隧道施工的组织指挥》《电动装碴机的使用》《电动空压机的安装与使用经验》等10项针对性、操作性都很强的具体经验。这些方法、经验和机具不仅在碧鸡关隧道施工中战胜了塌方,加快了施工进度,也对全线同类隧道的施工起到了指导作用。

03

永恒时代丰碑

50多年过去了,中国已经成了世界造桥大国。虽然中国大地上有了更高、更大、更美的桥,但成昆铁路沿线那些隐于青山碧水中的老桥仍然负重而立。作为我国现代化桥梁发展史上的鼻祖,它们默默地欣赏着那些更新式大桥的兴建、长高、长大。

成昆铁路在党、国家和全国人民的全力支援下,动用了在建筑领域最能吃苦、最能战斗的铁道兵,动用了建设技术最好的铁路工人,动用了最具支援能力的民工,修筑人员总数达30多万人。购置了现代化的,甚至是当时世界上最先进的施工设备,发动了全国所有有关部门、相关专业的技术专家,建立了最强的指挥机构。但是,筑路者依然经历了最艰苦的修路过程,遭遇了最大的牺牲。

半个世纪过去了,多少人间往事流入沉寂,可人们对成昆铁路的关注度始终未减。那是因为,成昆铁路已经熔铸成了一座时代的丰碑。

▲成昆铁路上的一线天

成昆铁路是我国第一条完全用自己的标准设计、建设的铁路;是我国第一条全线一次采用内燃机牵引的一级干线;第一次使用栓焊梁拱桥技术,且112米栓焊系杆拱已接近世界先进水平;桥墩从实体到空心、从厚壁到薄壁、从砌块到钢筋混凝土,从此我国桥梁的墩台建造走上了轻型化的道路;针对复杂地质上建桥难的问题,广泛推广钻孔桩基础,创造和普遍采用挖孔桩基础,为桥梁基础施工开辟了新路;大胆采用滑动钢模灌筑钢筋混凝土空心墩新工艺,试验取得成功后,在全线21座大桥165个桥墩建造中推广应用;第一次试用铰接悬臂梁新结构,第一次制作串联梁,从此,中国制梁人在预应力混凝土梁的跨度有了一次又一次突破,在这个技术点上终于成为世界第一;由现场预制混凝土块件,吊运拼装拱桥的拱圈和桥梁,开创了桥梁制造工厂化和装配机械化的先河;改变上下导坑分段施工的传统隧道开挖法,第一次进行全断面开挖尝试,从此隧道掘进进度快了,质量好了,洞子也越开越大了……这众多的第一标志着中国铁路建设进入现代化,中国铁路的建设开始赶超世界水平。

从来没有一条铁路几十年来让人们一直关注,也从来没有一条铁路让人们不断探寻。成昆铁路的今与昔,都是一座宝藏,只要你想去探究、挖掘,总会给你新的、不一样的收获。

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