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青藏铁路工程:破世界海拔最高铁路科技难题

企业报道  2016-07-06 21:43:57 阅读:

  ■ 伍振

  世界海拔最高铁路——青藏铁路穿行于被称为“世界第三极”的青藏高原,其中堪称世界级的难题就有三个:高寒缺氧如何开展高原施工?如何稳住高原冻土?如何保护高原生态?

  从奔驰而过的雪域列车,人们看到的是一份满意的答卷。中国铁建承建的“青藏铁路工程”被授予国家科技进步奖特等奖是破解这些世界科技难题的最好注解。

  沿途采访时,总有人叮嘱我们,不要“乱跑乱动”,要常吸点氧。 即便如此,我们也总在气喘吁吁,脚下像踩着棉花。有专家形象地说,在海拔4000米以上的地方,行走就如同背负着20多公斤的重量在行动。

青藏铁路唐古拉车站

  那么当初进行隧道施工的工人们怎么样呢?在风火山隧道,中国铁建二十局集团的人告诉我,如果背着氧气袋施工非常不方便,为此他们专门为此研制了大型制氧站,不但可以充足供应氧气,还利用管道直接将氧气输送到掌子面,实现了隧道内24小时弥漫式供氧,相当于使工作作业面的海拔降低了1200米,一举解决了氧分压低于生命极限,隧道内难以施工的世界级难题。

  “生存重于施工”是中国铁建遵循的方针。本着“以人为本,医疗保障先行”的思想,在雪域高原上铺设了一张生命安全网,让参加青藏铁路建设的人能上得去,待得住,健康返回。中国铁建从全国各地地抽调了医术精湛的医护人员组建了功能齐全的工地医院,购置了大型高压氧舱、制氧机、救护车和全自动生化仪、血球记数仪、尿液分析仪以及彩超、x光机等一批国内外先进的诊疗救护设备,建起“高原氧吧”,每个职工宿舍都配备氧气瓶,保证每个员工下班后来都能吸上氧气。在施工现场推行医生工地跟班制,做到哪里有施工人员,哪里就有医护人员,从而实现了高原疾病的超前发现、诊治和救护,“白衣天使”们为铁路建设者们的生命健康保驾护航。

  完善而科学的保障体系使青藏铁路的施工创造了世界高原作业的惊人奇迹——高原病零死亡率。

  中国铁建承建的世界海拔最高的火车站——唐古拉站,远远望去,像一只雄鹰,气势磅礴。青藏铁路运营10年来,唐古拉车站以及沿线顺利运营,证明了中国高原冻土铁路经受住了时间与极端恶劣气候条件的考验。

  海拔5072米的唐古拉站全长1.25公里,共有三股轨道,占地面积77002平方米。为保护多年冻土,采用片石通风路基、热棒路基和冻土沼泽化斜坡湿地路基三种特殊路基。为保证路基的稳定性,中国铁建十八局集团在片石通风路基施工时,每层虚铺38公分进行碾压,压实厚度控制在每层30公分,同时安装土工格栅、复合土工模和保温板、热棒、换填等措施,施工中严格按规定操作,优化现场资源配置,按要求作路拱进行排水并碾压密实,为克服含水量高,他们提前在取土场备土晾晒的办法,以确保填土含水量符合设计规范要求。

  以桥代路是为保护冻土的“秘密武器”。大桥的桥墩建得很深,接触面又小,对冻土的影响不大。海拔4800多米的青藏铁路头二九以桥代路特大桥就是这一技术的体现。

  该桥位于西藏唐古拉山越岭地段,全长3318米,是青藏铁路的重点控制性工程。由于大桥地处多年冻土区,为了托起“天路”,中国铁建十八局集团二公司组织专家科技攻关。

  如果采用通常的冲击钻钻孔桩进行桥墩基础施工,挥发出的热量会导致周围冻土基础发生变化,降低桥墩承载力。为此,他们采用干法成孔施工新工艺,采用旋挖钻施工,直接从钻孔中干拔土,既不污染环境,又减少了对冻土层的扰动。

  针对高原冻土施工采用的低温早强耐久性混凝土,单位水泥容量变大,水化热增大,容易形成混凝土表面开裂的现象,工程技术人员通过现场一系列的技术攻关,最终采取早养护、勤浇水,在一天气温较高的情况下进行拆模等办法,从而使混凝土保湿、保温措施达到了及时、科学,较好地平衡了混凝土的内外温差,有效地解决混凝土易开裂这一质量通病。

  另外,取消传统内设拉杆固定技术,采用整体钢模板外固定一次浇注成型技术,使大桥混凝土整体光洁美观,不留任何“瑕疵”。如今头二九特大桥如一条美丽的“哈达”,镶嵌在青藏高原。

青藏铁路设立的动物通道

  如何保护铁路沿线的生态环境?这是青藏铁路建设者最为关注的问题之一。2002年夏季中铁十八局集团青藏铁路项目部开始进入海拔5000米处的唐古拉山腹地——西藏自治区安多县。同时,把环保的理念带到了新工地,针对高原脆弱的生态环境,在营房布设时,他们除了尽量避开草皮茂密的地段外,更动用人工和机械,对将被生活营区所遮蔽的稀有草皮,进行保护性移植,为此特别设立了草皮养护区,累计移植养护草皮14余万平方米,待工程主体完工后再复原草皮。栖息于青藏高原的国家珍稀野生动物藏羚羊,每年春夏季节都会大规模由南向北长距离迁徙,为了保证它们自由迁徙,铁路沿线设置多处野生动物通道,并根据不同动物的迁徙习性,将通道设计为桥梁下方、隧道上方及缓坡平交三种形式。动物通道的建设,充分考虑了沿线野生动物的生活习性、迁徙规律等,以保障野生动物的正常生活、迁徙和繁殖。如此下来,施工数载,高原生态依旧,这也是青藏铁路建设者立下的功劳。

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