在世界文化遺產(chǎn)八達嶺長城核心區(qū)和老京張鐵路下方,一處震撼世界的工程正在悄然推進。地下102米處,正在崛起的京張高鐵長城站連接北京與張家口,不僅是2020年北京冬奧會的重要交通設(shè)施之一,也是京包蘭快速客運通道的重要組成部分,連接西北和華北。
記者近日走進施工現(xiàn)場,揭秘這座開創(chuàng)多個世界之最與國內(nèi)首次的地下高鐵站。
——八達嶺長城地下102米,發(fā)生著你不知道的巨變!
(圖:模擬長城下高鐵站圖)
站在中鐵五局八達嶺隧道二號斜井工地的位置,可以清晰地看到對面山頭八達嶺長城的烽火臺。工地門外,老京張鐵路的一個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,拉慢了時光。
(圖:八達嶺長城站大景)
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:模擬長城站中景、站房)
【為什么要建這么深?】京張高鐵八達嶺長城站總設(shè)計師呂剛:車站選址是綜合考慮了服務延慶、服務冬奧、服務八達嶺景區(qū)和保護青龍橋車站、八達嶺長城等多方面需要。埋深之所以大,是為了保護我國近代工業(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層,第二層是進站通道,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米到達站臺層,這個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站、出站的通道,可以看出,這個高鐵站中進出站通道是分離的。
(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)到達求生通道。
(圖:通風井)
【地下如何換氣?】上圖可以看出,車站第三層中央有4個通風井,新鮮空氣可以從這里進去。
(圖:通風管道)
施工中的通風是通過斜井口的4臺風機吹進掌子面的。上圖中隧道頂部橘色的大型管道就是通風管道。
(圖:施工現(xiàn)場)
【地震等災害怎么辦?】中鐵五局京張項目部八達嶺隧道二號斜井技術(shù)主管許琪告訴記者,整個隧道按照高級別抗震要求設(shè)計,抗7級地震是沒問題的。
——世界之最的背后有多少挑戰(zhàn)與艱辛!
(圖:施工現(xiàn)場)
【掌子面比籃球場大】從二號斜井一路下行,來到一處寬闊的掌子面。這是國內(nèi)單拱跨度最大的一段暗挖隧道,跨度32.7m,高度19.5米,整個面積比一個標準籃球場還大。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)掘進機,只能采取爆破工法。
(圖:多洞穴施工現(xiàn)場)
【施工現(xiàn)場像迷宮】八達嶺長城站地下建筑面積36143平方米,車站內(nèi)各類洞室共78個,斷面型式多達88種,交叉節(jié)點密集,結(jié)構(gòu)異常復雜,施工難度非常大。
(圖:花崗巖山體)
【地質(zhì)會隨施工變化,步步驚心】同時,長城站需要通過花崗雜巖地層,巖性種類多,成分變化大,風化差異明顯,地質(zhì)條件也非常復雜。
(圖:施工現(xiàn)場)
【地下也會交通“擁堵”】施工高峰期13個工作面在逼仄的地下同時作業(yè)。僅2號斜井,就設(shè)置8條分通道,地下物流、交通等組織也是個挑戰(zhàn)。
【文物依山而建】地上有世界文化遺產(chǎn)、還有老京張鐵路,施工中需要嚴格控制爆破對山體的影響。此外,地下洞室密集,爆破還不能造成相鄰洞室圍巖松動、支護變形等,難度非常大。
(圖:涌水圖)
【每天排水相當于10個泳池】地下施工最怕碰到暗河或地下水,不僅會淹沒機器設(shè)備,還可能影響人身安全。八達嶺隧道施工區(qū)域每天正常涌水量近1.9萬立方米,相當于一天要抽干10個標準8道游泳池的蓄水量。
——“沒有金剛鉆不攬瓷器活”,中國技術(shù)再升級!
在記者采訪過程中,世界首次、國內(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】京張項目總工程師羅都顥說,長城站隧道采用大跨度設(shè)計,如果用傳統(tǒng)的“挪威法”,步驟比較多,施工時間也較長。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、預留核心提供支撐、工法簡潔轉(zhuǎn)換自如,既可以安全快速施工,也方便大型機械展開。
(圖:電子雷管)
【電子雷管爆破】通過使用電子雷管精細化分段,逐孔起爆,能將振速控制在安全范圍內(nèi),保護文物也確保施工質(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:預應力錨索)
【預應力錨索“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,將插入小洞的預應力錨索固定,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、任務重。施工單位運用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,爭取2019年底前實現(xiàn)京張高鐵建成通車。” 中鐵五局京張項目部黨工委書記賈友文說。
(圖:口罩)
幾個小時的隧道采訪下來,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:員工過生日)
能參與建設(shè)這個這項目我們感到很驕傲,再苦再累也值啦!——京張高鐵項目部施工者。
新華社記者丁靜 梁賽玉 李文 謝晗