建設青藏鐵路時所遇到的困難
青藏鐵路起自青海省西寧市,終抵西藏自治區首府拉薩市,全長1956公裏。
正在建設的青藏鐵路二期工程格爾木至拉薩段,全長1118公裏,是我國實施西部大開發的壹個標誌性工程。格拉段北起青海省西部柴達木盆地內的新興工業城市格爾木,途經納赤臺、昆侖山、五道梁、沱沱河、雁石坪,翻越唐古拉山,再經西藏北部高原上的安多、那曲、當雄、羊八井,壹路向南到達拉薩。它將穿越550多公裏的多年凍土地段,全線平均海拔在4500米以上,最高路軌將橫跨海拔高程達5072米的唐古拉山埡口。這條鋼鐵大動脈總投資262.1億元,計劃2006年鋪通,2007年7月1日全線建成通車。
巍巍群峰,綿綿雪域,茫茫戈壁……古老而神秘的青藏高原千百年來沈寂落寞。這裏雖然地大物博、美麗富饒,但過去由於受經濟、社會、自然等條件限制,交通閉塞,物流不暢,高原人只能長期固守自給自足的莊園經濟。直至1949年,整個西藏僅有1公裏多便道可以行駛汽車,水上交通工具只是溜索橋、牛皮船和獨木舟。
為促進高原地區經濟發展,早在20世紀50年代,黨和國家就著力研究解決進藏鐵路建設問題。在經過1958年動工修建、1960年停工緩建、1974年揮師復建之後,1984年,青藏鐵路西寧至格爾木段814公裏建成通車。
世界上再也沒有哪壹條鐵路能如此給人以震撼和激動,在“除了月亮之外最神秘的地方”——青藏高原上,壹條舉世矚目的鋼鐵巨龍正蜿蜒前行,它將突破生命禁區,穿越戈壁昆侖,飛架裂谷天塹……它以無可爭議的事實告訴世人:它是目前世界上海拔最高、線路最長的高原鐵路!
■世界上最高的高原凍土隧道——風火山隧道
風火山隧道位於海拔5010米的風火山上,全長1338米,軌面海拔標高4905米,全部位於永久性高原凍土層內,是目前世界上海拔最高、橫跨凍土區最長的高原永久凍土隧道,有“世界第壹高隧”之稱。
來到風火山隧道,首先被隧道口前那巨幅對聯所吸引:“乘白雲撫藍天搏擊雪域縛蒼龍,踏清風邀明月洞穿世界最高隧”。風火山地區氣候環境極為惡劣,年平均氣溫零下7攝氏度,最低氣溫達零下40攝氏度左右,嚴寒、缺氧。
來自陜西鹹陽的中鐵二十局300多名建設者,參加了打通風火山隧道的攻堅戰。為解決高原缺氧問題,他們建起了目前世界上海拔最高的制氧站,在隧道施工中,對洞內進行彌漫式供氧,使洞內氧含量提高,從根本上解決了高原施工缺氧的難題。同時,中鐵二十局還給每個職工宿舍都配備了吸氧裝備,並提供抗缺氧藥物,保證每個職工都能吸上足夠的氧氣。由於采取了科學的措施,在青藏鐵路建設全線,雖然這裏施工條件最惡劣,職工高原病發病率卻是全線最低。
2001年10月18日,風火山隧道打響第壹炮,產生的棄碴令人觸目驚心。這些棄碴含土量約為15%至20%,隧道地質結構主要為含土冰層,飽冰凍土、原始冰川、裂隙冰、砂巖、泥巖及泥沙互層。風火山隧道被列為青藏鐵路全線重點工程之首,譽為“天字第壹號工程”。
為了確保了施工質量,中鐵二十局投資5200多萬元,購置了國內壹流的隧道施工設備,在洞內實現了有軌運輸,建起了高壓蒸汽鍋爐、暖風機站和洞內保溫、降溫系統,解決了洞內混凝土施工溫度控制等壹系列難題,2002年10月19日,風火山隧道—這條世界上最高的高原凍土隧道經過建設者們整整壹年的奮戰,終於順利貫通。
■世界上最長的高原凍土隧道——昆侖山隧道
海拔4648米的昆侖山隧道洞口六月飛雪,壹天四季,高寒缺氧,氧氣含量只有內地平原地區的壹半,最低氣溫達到零下30多攝氏度。
奮戰在這裏的青藏鐵路建設者們,冒著青藏高原嚴酷的自然環境,修築這條世界上最長的高原凍土隧道。在凍土區進行隧道施工比在平原地區施工難度大得多。每到夏季,隧道內部溫度上升,有時達7攝氏度左右,在這樣的溫度下凍土容易融化,洞內時有冰渣掉下來,給施工帶來很大困難。為了防止和減小凍土病害對隧道穩固性能的影響,在昆侖山隧道施工中采取了比平原地區多壹倍的工序。在平原地區隧道施工只需在錨噴支護後,外加壹層混凝土即可,但在凍土地區隧道施工,還需要設兩道防水層和壹道保溫板,起到防水保溫作用,最後再襯砌壹道混凝土。這就相當於給隧道穿上了防水保暖衣,有效地解決了凍土隧道施工難題。
為了保障施工人員的身心健康,中鐵五局四公司規定四小時輪班作業制度,每天向隧道內的工人提供足量氧氣,並定期檢查隧道內的空氣質量。在昆侖山隧道口,壹條黃色的通風管道猶如壹條緞帶橫貫隧道,這條緞帶將隧道外的新鮮空氣源源不斷輸入隧道內,確保了隧道施工的氧氣含量。他們還將急救中心設在隧道口,並在工地建立了壹座高壓氧倉,員工宿舍也配備了氧氣瓶。同時,每季度對職工體檢壹次,如發現身體不適者,立即送到格爾木治療。
昆侖山隧道於2002年9月25日貫通。
■世界上海拔最高的火車站——唐古拉車站
今年6月29日,青藏鐵路格拉段沿線最高的火車站—唐古拉車站破土動工,這個車站也是目前世界上海拔最高的火車站。
唐古拉車站位於海拔5068米的唐古拉山埡口多年凍土區,占地面積約7.7萬平方米,設計為三股道。唐古拉車站建成後將主要適應列車會讓的需要。車站由十八局下屬的第六項目部承建。根據這個車站所處的地理位置及地質特點,工程設計中采用了片石通風路基。這種設計可以使凍土溫度保持相對穩定,以減少對凍土的擾動,達到有效保護凍土的目的。
唐古拉車站於2004年8月建成,屆時,它將成為千裏青藏線上的壹大景點。
■我國最大的高原鐵路鋪架基地——青藏鐵路南山口鋪架基地
從青藏鐵路格拉段的起點格爾木市向南行進約30余公裏,就來到了中國鐵路建設史上規模最大、檔次最高的高原鋪架基地—地處海拔3050米的青藏鐵路南山口鋪架基地。
青藏鐵路南山口鋪架基地規模之大、技術含量之高,在中國鐵路建設史上都居首位。在青藏鐵路開工建設之初,這裏還是黃沙漫舞、人跡罕至、壹片淒涼。自2001年6月29日青藏鐵路開工建設的號角吹響以來,中鐵壹局500多名職工在這片不毛之地上抗缺氧、頂風沙、風餐露宿,打響了人與自然的搏擊戰和鐵路施工技術、管理水平的攻堅戰,克服重重難關,揚起了青藏鐵路起步的“龍頭”大旗。
鋪架基地從去年3月開始機械設備的安裝、調試,釘聯生產線從4月開始試生產。郭秀春說,南山口鋪架基地承擔著青藏鐵路南山口至安多段的路軌鋪架任務。青藏鐵路所經線路橫亙“世界屋脊”,由於高寒、缺氧、低壓,加之坡度大、溫差大、風沙多、雷電多等不利因素,給施工和運輸帶來巨大困難。當前,國內生產的鋪軌機、架橋機和內燃機車在平均海拔4000米的青藏高原上功率下降近壹半,壹般最大坡度適應能力為千分之十二,且因缺氧,燃料燃燒不充分產生大量廢氣,造成環境汙染。而青藏鐵路設計最大坡度為千分之二十,惡劣的氣候條件和特殊的地理環境成為鐵路鋪架的壹只“攔路虎”。為此,中鐵壹局調集了具有豐富鋪架經驗的專家,對國產鋪軌架橋機械和內燃機車進行改造,提出了研制補氧增壓設備,改造機械、機車車輛設備,預防嚴寒、風沙、雷電等壹系列具體解決方案和措施。經改造後的鋪軌架橋機和內燃機車,在千分之二十二的坡道上作業,動力性能良好,設備運轉正常,環境汙染極小。這項科研成果填補了國內高原鋪架技術上的空白,從而為青藏鐵路鋪架提供了設備保障。
從去年6月29日青藏鐵路開始鋪軌至今,中鐵壹局以日鋪軌3000米、日架橋3.5孔的速度,不間斷地將鋼鐵大道向拉薩方向推進。他們創造了最高日鋪軌6575米、日架橋6.5孔的記錄,這壹速度與平原地區鋪架速度基本相當,並確保了安全與質量。
■青藏鐵路線上最長的“以橋代路”工程——清水河特大橋
清水河特大橋位於海拔4500多米的可可西裏無人區,全長11.7公裏,是青藏鐵路線上最長的“以橋代路”特大橋,也是整個青藏鐵路格拉段建設的重點控制工程。
清水河特大鐵路橋如同壹條美麗的“彩虹”,飛架在平均海拔4600米以上的可可西裏國家級自然保護區核心地帶。這裏可可西裏高寒缺氧,植被稀少,生態脆弱。同時這裏處於高原多年凍土地段,凍土厚度達20多米,且含冰量高,這給修建青藏鐵路增加了不少難度。為了解決高原凍土區施工難題和保護好自然保護區,青藏鐵路勘察設計的專家們采取了“以橋代路”的措施。
清水河地區季節性溫差明顯,夏季最高溫度達38攝氏度,冬季最低溫度達零下40攝氏度,在這樣的氣候條件下,凍土區就會出現熱融湖塘、暗河、凍漲球等現象。除了在地表能看到的熱融湖塘外,到了夏季,氣溫升高,凍土融化,還會在地下20米至30米之間形成暗河;而到了冬季,熱融湖塘和暗河由於氣溫的急劇下降,會形成突出地表的凍漲球。如果處理不好凍土問題,修築的鐵路將會變成高低不平的搓板路,留下運營隱患。由於惡劣的氣候條件,個別橋墩因天寒出現了龜紋,為了保證橋墩的質量,中鐵十二局指揮部已經炸毀了三座這樣的橋墩。
去年10月29日,清水河特大橋主體工程完工。在巨龍般逶迤而去的大橋下,各橋墩間的1300多個橋孔可供藏羚羊等野生動物自由遷徙。現在,鐵路路軌已從這座大橋上順利鋪架通過。在神秘而美麗的可可西裏無人區,清水河鐵路橋已經成了壹道迷人的風景線。
■青藏鐵路第壹高橋——三岔河大橋
從昆侖山北緣的納赤臺上行15公裏,壹座雄偉的大橋拔地而起,像巨人的雙臂托起飛馳而來的列車。這座大橋就是青藏鐵路沿線最高的大橋—三岔河大橋。三岔河大橋全長690.19米,橋面距谷底54.1米,是青藏鐵路全線最高的鐵路橋。它***有20個橋墩,其中17個是圓形薄壁空心墩,墩身頂部壁最薄處僅有30厘米。
三岔河大橋地處海拔3800多米的高山峽谷中。這裏沖積地層形成的峽谷,猶如利斧將壹座高山從中劈開,三岔河大橋的兩端就懸架在地勢陡峻的山崖之上。
中鐵十四局三公司承擔了三岔河大橋的施工任務。類似規模大橋的施工,在內地正常工期需要兩年。但這座橋是青藏鐵路格拉段的重點控制工程,承擔著為前方鋪軌架梁運輸物資的任務,因此大橋建設的控制工期只給了壹年時間。為了保證按進完工,他們只好抓緊時間,就是寒冷的冬季也必須施工。壹二月份,當地氣溫最低到零下30多攝氏度,橋墩混凝土澆築首先要解決保溫難題。他們經過反復實驗,采用了模板內通蒸汽保溫,模板外生火爐,外罩棉被、篷布的方法,硬是在冰天地中創造了壹個相對溫暖的小環境。
經過建設者的頑強拼搏,三岔河大橋從2001年8月22日開始施工,去年8月30日如期竣工。
■長江源頭第壹鐵路橋——長江源特大橋
站在“長江源”環保紀念碑前遙望沱沱河,只見壹根根橋墩靜靜地佇立在河水之中。清澈的水流繞過橋墩向下遊流去。這裏便是是長江源頭的第壹座大橋—長江源特大橋所在地。
長江源特大橋全長1389.6米,***有42孔,跨過約1300米的寬闊河床。橋址所在的沱沱河流域是青藏高原多年凍土地區腹部的大河融區,兼有凍土及融區的雙重特性,給施工帶來了壹定困難。從2001年11月24日開工以來,長江源特大橋的施工進展十分順利,主體工程已於去年9月25日完工,比工程要求的日期提早了300多天。目前全橋鉆孔樁都經過了無損檢測,合格率達到了100%。
在長江源頭施工,最令人關註的是環保問題。中鐵三局采取了各種措施,保護這裏的環境不被汙染。鉆孔樁施工中產生的泥漿,都要進行二次沈澱處理,嚴禁將未沈澱的泥漿直接排入河中,沈澱池析出的水,用於路基施工和便道灑水。而其它廢料、廢渣之類也都要集中棄置到施工廢棄的取土坑裏,加以平整。至於愛護當地植被、不驚擾野生動物等,更是職工們人人遵循的準則。
■環保投入最多的鐵路建設項目
青藏鐵路建設面臨著脆弱的生態、高寒缺氧的環境和多年凍土的地質構造等三大世界鐵路建設難題。為了保護高原湛藍的天空、清澈的湖水、珍稀的野生動物,青藏鐵路僅環保投入就達20多億元,占工程總投資的8%,是目前我國政府環保投入最多的鐵路建設項目,並在全國工程建設中首次引進環保監理,首次與地方環保部門簽訂環境保護責任書;首次為野生動物開辟遷徙通道,位於可可西裏國家級自然保護區的清水河特大橋,就是青藏鐵路專門為藏羚羊等野生動物遷徙而建設的。
■民工待遇最高的鐵路項目之壹
為了戰勝高寒缺氧的惡劣環境,保障鐵路建設者的生命健康。鐵道部、衛生部在我國工程建設史上第壹次聯合下文,對醫療衛生保障專門作出詳細規定,並投入近2億元,在全線建立醫療衛生保障點。如今,青藏鐵路沿線的所有重點施工段,基本配有高壓氧倉等先進設備,有效地解決了建設者缺氧困難。青藏鐵路也是民工待遇最高的鐵路工程項目之壹,鐵路部門投巨資對民工管理實行三統壹:“統壹生活、統壹居住、統壹飲食”;第壹次規定民工日最低工資,對民工實行免費醫療保障。中國乃至世界最大凍土研究基地為了攻克凍土難題,自青藏鐵路開工建設以來,鐵道部高度重視青藏鐵路凍土攻關難題,先後安排了上億元科研經費用於凍土研究,並組織多家科研院校的專家,對青藏鐵路五大凍土工程實驗段展開科研攻關,獲得了大量的科研數據和科研成果。青藏鐵路凍土攻關借鑒了青藏公路、青藏輸油管道、蘭西拉光纜等大型工程的凍土施工經驗,並探討和借鑒了俄羅斯、加拿大和北歐等國的凍土研究成果。目前,我國科學家采取了以橋代路、片石通風路基、通風管路基、碎石和片石護坡、熱棒、保溫板、綜合防排水體系等措施,凍土攻關取得重大進展,青藏鐵路已成為中國乃至世界上最大的凍土研究基地。
世界上海拔最高的鐵路——青藏鐵路,由於面臨脆弱的生態、高寒缺氧和多年凍土等三大世界性難題,在建設過程中創造出了許許多多國內外“第壹”。
在工程建設方面,正在建設中的青藏鐵路格爾木至拉薩段全長1142公裏,穿越海拔4000米以上地段960公裏,最高點為海拔5072米的唐古拉山埡口,平均海拔4500米,穿越多年凍土地帶550多公裏。無論是海拔高度、高海拔地區總裏程,還是凍土段裏程,都位居世界第壹。
海拔5068米的唐古拉山車站,是世界上海拔最高的鐵路車站,海拔4905米的風火山隧道,是世界海拔最高的凍土隧道。位於可可西裏國家級自然保護區、全長11.7公裏的清水河特大橋,是世界上建在高原凍土地段上的最長鐵路橋,也是青藏鐵路專門為藏羚羊等野生動物遷徙而建設的全線最長的“以橋帶路”特大橋。
海拔4700米的安多鋪架基地是世界上海拔最高的鋪架基地;海拔3050米的南山口鋪架基地是亞洲最大的高原鋪架基地。
在生態環保方面,青藏鐵路建設全程監控:在全國工程建設中首次引進環保監理;首次與地方環保部門簽訂環境保護責任書;在鐵路建設史上首次提出“創質量環保雙優”的目標;首次大面積移植草皮;第壹次為野生動物開辟遷徙通道……
對環保工作的高度重視,使青藏鐵路建設用於工程環保方面的投資預計達20多億元,占工程總投資的8%。青藏鐵路建設總指揮部總指揮長盧春房說,環保投資和所占比例如此之大,在國內建設史上尚屬首次。
青藏鐵路在關註建設者的生命健康方面也創造出了許多新紀錄。鐵道部、衛生部在中國工程建設史上第壹次聯合下文,對醫療衛生保障專門做出詳細而具體的規定。青藏鐵路在國內工程建設中首次投入近2億元巨資,在全線建立三級醫療衛生保障點。
此外,青藏鐵路成為中國乃至世界上最大的凍土研究基地;青藏鐵路的科研投入超過1億元。(稿件來源:新華網西藏頻道)
當青藏鐵路修到家門口時,那曲縣古露鎮黨委書記阿旺有些擔心:這裏是藏北羌塘草原上水草最豐美的地區,修建鐵路會不會破壞草原?可鐵路建設者在古露濕地建火車站時,投資110多萬元,成功移植並建設了8萬多平方米人造濕地。阿旺放心了:“雖然修鐵路占用了壹些草場,但是這裏的綠色卻沒有減少。”目前,古露濕地草皮移植成活率達98%以上,已與高原自然濕地渾然壹體。
青藏鐵路全長1142公裏,其中960公裏建在4000米以上高海拔地區。開工4年來,10多萬鐵路建設者以“挑戰極限、勇創壹流”的精神,破解“生態脆弱、高寒缺氧、多年凍土”三大世界性工程技術難題,取得了舉世矚目的成就。
高原生態未受明顯影響
青藏高原是巨川大河的發源地,也是世界山地生物物種的重要起源中心,生態環境原始、獨特而脆弱。國家環保總局、國土資源部、鐵道部在鐵路開工前,組成聯合專家組對沿線生態環保工作深入調研,制定了具體的環保措施,並專項預算10多億元用於生態環保工程。
青藏鐵路建設總指揮部黨委副書記才凡說,為解決“生態脆弱”這壹難題,鐵路在設計時就註意盡量減少對生態的影響。在自然保護區內,鐵路線路遵循“能繞避就繞避”的原則進行規劃。施工場地、便道、砂石料場都經過反復踏勘,盡量避免破壞植被。對植被難以生長的地段,施工時采用逐段移植;對自然條件稍好的地段,則進行人工培植草皮。參建單位與青藏兩省區環保部門都簽訂了環保責任書,主動接受監督檢查,全線還實行了環保監理制度。
青藏鐵路經過可可西裏和羌塘兩個國家級自然保護區。為保護野生動物,鐵路沿線修建了25處野生動物遷徙通道。今年6月,青藏鐵路建設總指揮部的電子監測證實,大批藏羚羊通過鐵路沿線的野生動物通道自由遷徙。環保總局等部門的調查表明,青藏鐵路開工建設以來,沿線凍土、植被、濕地環境、自然景觀、江河水質等,得到了有效保護,青藏高原生態環境未受明顯影響。
創造無壹例高原病死亡的奇跡
青藏鐵路海拔4000米以上的地段占全線85%左右,年平均氣溫在零攝氏度以下,大部分地區空氣含氧量只有內地的50%-60%。高寒缺氧,風沙肆虐,紫外線強,自然疫源多,被稱為人類生存極限的“禁區”。如何在嚴酷的高原環境下確保建設者生命安全,也是壹項世界性難題。
總指揮部黨委副書記才凡說,為解決這壹難題,參建單位堅持“以人為本,衛生保障先行”,建立健全了三級醫療保障機構。鐵路沿線***設立醫療機構115個,配備醫務人員600多名,職工生病在半小時內即可得到有效治療。同時,對職工進行定期體檢,安排職工到低海拔地區輪休。
在海拔4600多米的昆侖山隧道施工時,施工人員背著5公斤重的氧氣瓶,邊吸氧邊工作,在近壹年的施工中,***消耗5公斤瓶裝氧氣12萬瓶。中鐵十七局在工地宿舍內安裝供氧管道,只要打開閥門,隨時可以吸氧。在海拔4905米的風火山隧道施工中,中鐵二十局建成大型制氧站,將氧氣輸向施工隧道,使洞內氧氣含量達到80%左右,相當於使工地海拔下降了1000多米。據了解,青藏鐵路沿線***建立了17座制氧站,配置了25個高壓氧艙,數萬名職工每人每天平均吸氧不低於2小時。
在強有力的醫療保障體系下,青藏鐵路開工以來,累計接診病人45.3萬多人次,治療腦水腫427例,肺水腫841例,無壹例死亡,創造了高原醫學史上的奇跡。