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京張高鐵長城腳下“動土” 挑戰多個世界級難題
www.hellotw.com    日期:2016年10月20日 13:22    來源:中國青年報   字號:  
 

萬里長城 中國青年報中青在線記者 崔麗/攝

長城,千百年前,作為中國古代軍事防禦工程而修建,見證了歷史朝代變遷,寫就了英雄詩篇。如今它仍巍峨屹立,成為一道千年風景線。今年“十一”黃金週期間,八達嶺長城遊人如織。

然而每天數以萬計的長城遊客並不知曉,就在他們的腳下,支撐長城的山體正在經歷一次歷史性的跨越,一條連接北京和河北張家口、為2022年北京冬奧會助力的京張高速鐵路重點工程——八達嶺隧道和八達嶺地下長城站正在施工建設中。

當呼嘯而至的現代高鐵與千百年風雨滄桑的長城相遇,會出現怎樣的奇觀?

日前,中國青年報中青在線記者來到正在緊張建設中的京張鐵路施工現場,一探其中奧秘。

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長城腳下“動土” 悉心護佑千年古跡

今年3月,京張高鐵拉開建設序幕,整條高鐵全長12.025公里,起點為北京昌平區南口鎮九仙廟村,終點為延慶區八達嶺鎮程家窯村,總造價12.475億元。其中,“一隧”即全長約12.01公里的新八達嶺隧道,“一站”即八達嶺長城站,是整個項目的重點工程。

在長城腳下“動土”,如何保護好這一重要古跡文物,是此次工程建設中的重中之重。

9月2日,中央政治局常委、國務院副總理張高麗,國務院副總理劉延東,北京市委書記郭金龍等領導,來到八達嶺隧道長城站施工現場察看隧道工程的進展情況,並對項目建設提出要求。

張高麗強調,要切實做好京張鐵路及崇禮支線、延崇公路等設施規劃和建設工作,形成完備的交通網絡,著力提升賽區通行保障能力。建設過程中要高度重視保護文物,儘量避開不可移動文物及歷史遺存。

中國中鐵五局集團第四工程有限公司負責承接此次項目,負責此次項目管理施工生産的四公司常務副經理段仕軍介紹,新八達嶺隧道穿越八達嶺長城世界文化遺産核心區,國家級文物眾多,沿線分佈有居庸關長城、水關長城及八達嶺長城國家級旅遊景點。“隧道要兩次下穿八達嶺長城,一次並行水關長城,對施工工藝標準要求很高,施工挑戰很大”。

段仕軍説,為盡可能減少施工對長城的影響,此次京張高鐵在國內所有的高鐵隧道建設中,首次採用預應力錨桿技術,利於增強較弱岩層的穩定性,避免岩層出現離層或是錯動現象;此外,還首次使用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,爆破時間和次數均受到嚴格控制,施工隊還專門成立監控測量小組,將爆破振速設為必測項目之一,消除潛在不利影響。這項新技術將運用在隧道埋深僅有10米的石佛寺村和僅有4米的老京張鐵路青龍橋車站。“爆破過後對村莊不會有任何影響。”他説。

百年京張再出發 挑戰多個世界級難題

八達嶺長城修建於明朝弘治十八年,修建時間長達80餘年,至今已有500多年的歷史,古稱“居庸之險不在關而在八達嶺”。故想要在險峻之地開山辟路,挖地掘道,並非易事。

百年之前,有“中國鐵路之父”之稱的詹天佑正是在此主持修建了中國的第一條鐵路——京張鐵路。

詹天佑修建的京張鐵路全長201.2公里,修建時間長達4年。第一段從豐臺至南口段,于1906年9月30日全部通車,第二段從南口至青龍橋關溝段,穿越軍都山,最大坡度為3.3%,曲線半徑182.5米,隧道4座,長1644米,採用“人”字形鐵路,工程非常艱巨。

“由南口至八達嶺,高低相距一百八十丈,每四十尺即須墊高一尺。”百年前,八達嶺沿路的險峻地勢曾讓外國人興嘆不已。

而今正在修建的京張高鐵,基本沿老京張鐵路線路設計規劃,路程雖比老鐵路縮短近20倍,但對於45個月緊張的施工工期而言,無疑是百年後的一次新挑戰。

段仕軍説:“我們要傳承好詹天佑的精神,在無數難題中創造出奇跡。”

在他看來,八達嶺長城站的修建工作是京張高鐵最困難的工程,項目能否按時交工,對八達嶺長城站的施工進度起著控制性作用。“雖然整個路程全長中長城站只佔了460米,但該站所有的施工路段、站臺層、設備層、救援通道需挖掘的路程將達7.9公里,佔全長2/3”。

段仕軍稱,難題還在於,由於車站洞室數量繁多,結構斷面形式複雜,加之與正線隧道重疊,屬多維地下空間洞室群;施工作業面多,施工相互干擾和影響大;車站大斷面開挖穿越斷層破碎帶和風化槽,施工難度進一步提升。

目前還在挖掘斜井階段,未正式開始八達嶺隧道的正線施工,段仕軍提到,八達嶺長城站的正線列車出進站口會建設一個供3條列車線路通過、跨度高達32.7米的大斷面,會成為未來要攻克的一大難題。他們已做好迎接挑戰的準備,嘗試運用國內從未使用過的多臺階分佈開挖法即挪威法和預留中岩柱法進行施工。

對這些隧道“大咖”而言,一般情況下隧道的斷面開掘“小菜一碟”,僅需分為3個部分施工,先挖兩側,再挖中間,30個人就能完成。但由於此次跨度過大,斷面的挖掘空間將是平時的5倍,需分為15個部分進行施工,施工人員需正常斷面的4倍以上,不少於120人會同時一起作業。

段仕軍告訴中國青年報中青在線記者,該斷面建成後,將成為當今世界上最大的三連洞斷面,並會為未來國內軌道交通的斷面設計提供重要借鑒價值。

八達嶺地下長城站 埋深相當於30多層樓高度

作為2022年冬奧會的重點配套工程,京張高鐵建設是國家規劃實施的重點建設項目。八達嶺長城站,更是獨創了眾多“全國之最”和“首次”。

在京張高鐵正線的10座車站中,八達嶺長城站是唯一一座地下車站,位於八達嶺景區滾天溝停車場下方,毗鄰八達嶺長城,埋深將達到102米,地下建築面積3.6萬平方米。

“相當於30多層樓的高度,近6個足球場的大小。”八達嶺長城站建成後,將成為當今世界地下埋深最大的高鐵車站。

此外,該站還首次採用環形救援廊道設計,具備了緊急情況下快速無死角救援的條件,首次採用一次提升長大扶梯及斜行電梯等先進設備。

據了解,新八達嶺隧道設有1號斜井和2號斜井兩個輔助坑道,其中1號斜井設在石佛寺村附近,2號斜井就處於八達嶺長城站的位置。

段仕軍提到,目前國內其他高鐵的斜井主要是為輔助正線施工而存在,正線修建完成後,斜井基本都會棄用,但此次京張高鐵的兩個斜井將作為永久性的施工通道和救援通道而存在,所有施工標準、結構形式均與正線相同。

在高鐵地下車站中,首次採用了疊層進出站通道形式,實現了進出站客流完全分離的進出站口均衡佈置。

中國青年報中青在線記者了解到,截至9月20日,八達嶺隧道的進口處開挖及支護設計完成2795米,開累完成159米,完成5.7%;八達嶺隧道1號斜井開挖及支護設計完成459米,開累完成228米,完成49.6%;八達嶺隧道2號斜井主通道開挖及支護設計806米,開累完成393米,完成48.7%,斜井及分通道計劃預計今年12月29日左右完成,開始進入區間正洞計劃,整條高鐵預計2019年12月31日正式通車。

年輕的段仕軍是個“老高鐵人了”,經歷過眾多高鐵線路的建設工作,而正在施工的京張高鐵令他最為動心,“我們正在參與的是一個獨一無二、世界一流的工程,一個里程碑式的工程”。(蔣欣)

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