在世界文化遺產(chǎn)八達(dá)嶺長(zhǎng)城核心區(qū)和老京張鐵路下方,一處震撼世界的工程正在悄然推進(jìn)。地下102米處,正在崛起的京張高鐵長(zhǎng)城站連接北京與張家口,不僅是2020年北京冬奧會(huì)的重要交通設(shè)施之一,也是京包蘭快速客運(yùn)通道的重要組成部分,連接西北和華北。
記者近日走進(jìn)施工現(xiàn)場(chǎng),揭秘這座開創(chuàng)多個(gè)世界之最與國(guó)內(nèi)首次的地下高鐵站。
——八達(dá)嶺長(zhǎng)城地下102米,發(fā)生著你不知道的巨變!
(圖:模擬長(zhǎng)城下高鐵站圖)
站在中鐵五局八達(dá)嶺隧道二號(hào)斜井工地的位置,可以清晰地看到對(duì)面山頭八達(dá)嶺長(zhǎng)城的烽火臺(tái)。工地門外,老京張鐵路的一個(gè)小站靜靜地臥在山坡上,偶爾一列只有很少幾節(jié)車廂的列車駛過,拉慢了時(shí)光。
(圖:八達(dá)嶺長(zhǎng)城站大景)
這片靜謐之下,卻發(fā)生著讓世界震驚的巨變。這里要建成總長(zhǎng)470米,地下建筑面積3.6萬平米,軌面位于地下102米的一座高鐵站。
(圖:模擬長(zhǎng)城站中景、站房)
【為什么要建這么深?】京張高鐵八達(dá)嶺長(zhǎng)城站總設(shè)計(jì)師呂剛:車站選址是綜合考慮了服務(wù)延慶、服務(wù)冬奧、服務(wù)八達(dá)嶺景區(qū)和保護(hù)青龍橋車站、八達(dá)嶺長(zhǎng)城等多方面需要。埋深之所以大,是為了保護(hù)我國(guó)近代工業(yè)的象征——青龍橋車站人字形線路的需要。
【高鐵站分為上下三層】從下至上第一層是站臺(tái)層,第二層是進(jìn)站通道,第三層是出站通道及設(shè)備層。
(圖:高鐵站沙盤)
【乘客如何乘車?】從地面站房通過電梯下降62米到達(dá)站臺(tái)層,這個(gè)提升高度也是世界之最。
(圖:乘客換乘通道)
綠色亮燈的部分便是乘客進(jìn)站、出站的通道,可以看出,這個(gè)高鐵站中進(jìn)出站通道是分離的。
(圖:安全通道)
【能否保證安全?】上圖中通體紅色的管狀廊道,現(xiàn)在是施工通道,未來將形成立體環(huán)形救援廊道,乘客在車站的任何位置都可以在50米之內(nèi)到達(dá)求生通道。
(圖:通風(fēng)井)
【地下如何換氣?】上圖可以看出,車站第三層中央有4個(gè)通風(fēng)井,新鮮空氣可以從這里進(jìn)去。
(圖:通風(fēng)管道)
施工中的通風(fēng)是通過斜井口的4臺(tái)風(fēng)機(jī)吹進(jìn)掌子面的。上圖中隧道頂部橘色的大型管道就是通風(fēng)管道。
(圖:施工現(xiàn)場(chǎng))
【地震等災(zāi)害怎么辦?】中鐵五局京張項(xiàng)目部八達(dá)嶺隧道二號(hào)斜井技術(shù)主管許琪告訴記者,整個(gè)隧道按照高級(jí)別抗震要求設(shè)計(jì),抗7級(jí)地震是沒問題的。
——世界之最的背后有多少挑戰(zhàn)與艱辛!
(圖:施工現(xiàn)場(chǎng))
【掌子面比籃球場(chǎng)大】從二號(hào)斜井一路下行,來到一處寬闊的掌子面。這是國(guó)內(nèi)單拱跨度最大的一段暗挖隧道,跨度32.7m,高度19.5米,整個(gè)面積比一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)籃球場(chǎng)還大。施工跨度大再加上隧道穿越軍都山,地形起伏較大,無法采用盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī),只能采取爆破工法。
(圖:多洞穴施工現(xiàn)場(chǎng))
【施工現(xiàn)場(chǎng)像迷宮】八達(dá)嶺長(zhǎng)城站地下建筑面積36143平方米,車站內(nèi)各類洞室共78個(gè),斷面型式多達(dá)88種,交叉節(jié)點(diǎn)密集,結(jié)構(gòu)異常復(fù)雜,施工難度非常大。
(圖:花崗巖山體)
【地質(zhì)會(huì)隨施工變化,步步驚心】同時(shí),長(zhǎng)城站需要通過花崗雜巖地層,巖性種類多,成分變化大,風(fēng)化差異明顯,地質(zhì)條件也非常復(fù)雜。
(圖:施工現(xiàn)場(chǎng))
【地下也會(huì)交通“擁堵”】施工高峰期13個(gè)工作面在逼仄的地下同時(shí)作業(yè)。僅2號(hào)斜井,就設(shè)置8條分通道,地下物流、交通等組織也是個(gè)挑戰(zhàn)。
【文物依山而建】地上有世界文化遺產(chǎn)、還有老京張鐵路,施工中需要嚴(yán)格控制爆破對(duì)山體的影響。此外,地下洞室密集,爆破還不能造成相鄰洞室圍巖松動(dòng)、支護(hù)變形等,難度非常大。
(圖:涌水圖)
【每天排水相當(dāng)于10個(gè)泳池】地下施工最怕碰到暗河或地下水,不僅會(huì)淹沒機(jī)器設(shè)備,還可能影響人身安全。八達(dá)嶺隧道施工區(qū)域每天正常涌水量近1.9萬立方米,相當(dāng)于一天要抽干10個(gè)標(biāo)準(zhǔn)8道游泳池的蓄水量。
——“沒有金剛鉆不攬瓷器活”,中國(guó)技術(shù)再升級(jí)!
在記者采訪過程中,世界首次、國(guó)內(nèi)首創(chuàng)這些詞語在專家們口中出現(xiàn)的頻率很高。我國(guó)高鐵里程已突破2萬公里,技術(shù)逐漸成熟并不斷創(chuàng)新。
(圖:品字施工法)
【創(chuàng)新“品”字工法】京張項(xiàng)目總工程師羅都顥說,長(zhǎng)城站隧道采用大跨度設(shè)計(jì),如果用傳統(tǒng)的“挪威法”,步驟比較多,施工時(shí)間也較長(zhǎng)。專家們經(jīng)過鉆研,提出“品字形”施工工法,頂洞超前探明地質(zhì)、分部開挖化大為小、預(yù)留核心提供支撐、工法簡(jiǎn)潔轉(zhuǎn)換自如,既可以安全快速施工,也方便大型機(jī)械展開。
(圖:電子雷管)
【電子雷管爆破】通過使用電子雷管精細(xì)化分段,逐孔起爆,能將振速控制在安全范圍內(nèi),保護(hù)文物也確保施工質(zhì)量。2016年3月開工以來,這里已經(jīng)爆炸了4500多次,每天要炸十幾次。
(圖:預(yù)應(yīng)力錨索)
【預(yù)應(yīng)力錨索“吊頂”】在100多米的地下挖洞,如何保證施工安全?許琪說,先在隧道頂打出幾百米深的小洞,在頂部灌上混凝土,將插入小洞的預(yù)應(yīng)力錨索固定,這樣,洞口處就可以形成“吊頂”的力量,確保施工安全。
(圖:智能交通系統(tǒng)及BIM管理)
【信息技術(shù)提高效率】三年內(nèi)建成一座地下102米的大型高鐵車站,工期緊、任務(wù)重。施工單位運(yùn)用BIM技術(shù)、人車定位系統(tǒng)、智通交通指揮系統(tǒng)等,提高了作業(yè)和管理效率。
(圖:工人施工圖)
【總體工程已完成40%】“我們春節(jié)只休息了一天,目前已經(jīng)完成總體工程的40%左右,爭(zhēng)取2019年底前實(shí)現(xiàn)京張高鐵建成通車。” 中鐵五局京張項(xiàng)目部黨工委書記賈友文說。
(圖:口罩)
幾個(gè)小時(shí)的隧道采訪下來,記者戴的一只防霧霾口罩已經(jīng)“黑白分明”了。長(zhǎng)年累月在隧道內(nèi)工作的專家、技術(shù)員、工人們,要付上的代價(jià)還包括家人的聚少離多。因此,不少鐵路建設(shè)單位傾力打造“家文化”,一些項(xiàng)目部暗自比拼:哪家的食堂最好吃!給施工者們添一分幸福感。
(圖:?jiǎn)T工過生日)
能參與建設(shè)這個(gè)這項(xiàng)目我們感到很驕傲,再苦再累也值啦!——京張高鐵項(xiàng)目部施工者。
新華社記者丁靜 梁賽玉 李文 謝晗