另一場(chǎng)能源革命：世界最長(cháng)重載鐵路浩吉線(xiàn)開(kāi)通

另一場(chǎng)能源革命!縱貫7省 世界最長(cháng)的重載鐵路開(kāi)通!

你以為今天要說(shuō)“綠巨人”?

不，今天不說(shuō)“浩克”，說(shuō)“浩吉”——

 

　　9月28日，中國鐵建)所屬多家單位聯(lián)合參與設計建設的世界上一次性建成并開(kāi)通運營(yíng)里程最長(cháng)的重載鐵路——浩勒報吉至吉安鐵路(以下簡(jiǎn)稱(chēng)浩吉鐵路，即原蒙西至華中地區鐵路)開(kāi)通運營(yíng)，中國鐵路版圖新增一條縱貫南北的能源運輸大通道。

 

 

　　多拉快跑，是人們對交通工具的恒久期望。如果說(shuō)，風(fēng)馳電掣的高鐵讓中國鐵路進(jìn)入“高鐵時(shí)代”，那么在蒙西至華中綿延千里的江河山川中馭風(fēng)而來(lái)的浩吉鐵路，則以一次載貨萬(wàn)噸的“洪荒之力”，帶領(lǐng)中國鐵路貨運事業(yè)向著(zhù)“重載時(shí)代”鏘鏘邁進(jìn)。

 

 

　　三門(mén)峽黃河公鐵兩用大橋

 

穿越200多座隧道，跨過(guò)700多座橋梁，從毛烏素沙漠、陜北黃土高原、呂梁山脈、中條山脈、秦嶺山脈、江漢平原、洞庭湖平原和贛西丘陵一路走來(lái)，將黃河、漢江、長(cháng)江、洞庭湖和贛江甩在身后，連接起內蒙、陜西、山西、河南、湖北、湖南、江西七個(gè)省份，全長(cháng)1814.5公里的浩吉鐵路，也因此成為中國跨越省份最多的貨運鐵路、世界最長(cháng)的重載鐵路。

 

　　對中國鐵建所有參建單位來(lái)說(shuō)，浩吉鐵路是讓他們甘苦備嘗、百感交集的一件作品。如果說(shuō)近年來(lái)在高鐵領(lǐng)域的善作善成，體現了他們在“快”上的創(chuàng )新意識，那么浩吉鐵路在“重”上的品質(zhì)追求，則測試出這個(gè)企業(yè)堅忍不拔的精神，凝聚著(zhù)他們的另一種成就和光彩。

 

 

　　鐵路重載運輸簡(jiǎn)單地理解，就是“多拉”，再具體一點(diǎn)，就是盡可能地讓一趟貨物列車(chē)的載重量增加，以實(shí)現提高效益、降低成本。

 

按照國際重載運輸協(xié)會(huì )2005年制定的標準：每列列車(chē)的牽引質(zhì)量不少于8000噸，車(chē)輛軸重不小于27噸，鐵路線(xiàn)路長(cháng)度不少于150公里的區段，每年計費的貨運量不少于4000萬(wàn)噸。只要滿(mǎn)足上述三個(gè)條件中的兩個(gè)，就會(huì )被世界同行承認是重載鐵路。

 

　　汾河特大橋

 

我國鐵路重載運輸的嘗試始于1984年，那一年的11月，北京鐵路局在大同至秦皇島間進(jìn)行了雙機牽引7400噸的重載組合列車(chē)的試驗。1992年，我國第一條重載單元雙線(xiàn)電氣化運煤專(zhuān)線(xiàn)大秦線(xiàn)全線(xiàn)開(kāi)通，2002年達到1億噸年運量的目標，此后連續保持并不斷刷新著(zhù)列車(chē)開(kāi)行密度最高、運行速度最快、運輸效率最優(yōu)以及單條鐵路運量最大等多項重載鐵路紀錄，走出了一條中國特色的內涵擴大再生產(chǎn)之路，為世界重載鐵路發(fā)展添上了濃墨重彩的一筆。

在中國經(jīng)濟持續增長(cháng)的宏大背景下，人們更希望重載運輸變在大秦線(xiàn)“一枝獨秀”為在整個(gè)路網(wǎng)“百花齊放”。

 

　　云巖河特大橋

 

浩吉鐵路就是以重載技術(shù)要求為設計前提的一條重要的貨運鐵路。設計牽引定數一萬(wàn)噸(也就是一次能拉一萬(wàn)噸貨)，開(kāi)通后將實(shí)現一列車(chē)荷載160輛車(chē)廂的牽引動(dòng)力，按每節車(chē)60噸運力計算，每列車(chē)將可以替代30噸的載貨汽車(chē)320輛。

更為重要的是，從大秦線(xiàn)到浩吉鐵路，將我國重載運輸從專(zhuān)用線(xiàn)路或貨運區間線(xiàn)路實(shí)現了向干線(xiàn)鐵路的延伸，并逐步實(shí)現路網(wǎng)層面的重載運輸。它的開(kāi)通改變了過(guò)去中國煤炭資源由西至東，再經(jīng)過(guò)海運江運才能到達華中地區的狀況，而是縱貫南北，直達華中腹地。

浩吉鐵路第一次將集疏運系統同步規劃和建設，銜接了沿線(xiàn)眾多煤炭基地和輸出入線(xiàn)路，豐富了這條能源大動(dòng)脈的“毛細血管”，解決了鐵路運輸前后“一公里”難題。

此外，浩吉鐵路連接包西、隴海、焦柳、京廣、京九等 10 余條鐵路干線(xiàn)，實(shí)現了與國鐵路網(wǎng)的互聯(lián)互通，充分釋放了運輸能力，保證了浩吉鐵路這一超級工程最大的運輸效能。

 

　　科技創(chuàng )新貫穿浩吉鐵路建設

 

浩吉鐵路設計時(shí)速只有120公里，卻是一條國內貨運鐵路標準示范線(xiàn)，也是一條體現了重載鐵路中國范的精品鐵路。鐵四院分管副總工程師姚中華介紹，依托浩吉鐵路開(kāi)展了重載鐵路路基、橋梁、隧道、軌道等關(guān)鍵技術(shù)研究攻關(guān)，對推進(jìn)重載鐵路運輸技術(shù)創(chuàng )新，構建重載鐵路成套技術(shù)和標準體系，創(chuàng )新重載鐵路運輸組織模式都具有重要意義。

 

　　五里川區段接觸網(wǎng)工程

 

2012年10月16日，對于蒙西小鎮浩勒報吉和紅色革命圣地吉安來(lái)說(shuō)，是個(gè)特別值得紀念的日子。這一天，浩吉鐵路荊州長(cháng)江公鐵大橋和洞庭湖特大橋率先開(kāi)工，從此把中國版圖上兩座幾乎毫不相干小城的命運緊緊聯(lián)在一起。也就是從這一天起，在浩吉鐵路公司的帶領(lǐng)下，4個(gè)現場(chǎng)指揮部、5家設計院、50家施工單位、15家監理單位團結協(xié)作，力出一孔，開(kāi)始了8年的決戰決勝光陰。

以中國鐵建為例，他們承擔了全線(xiàn)一半的勘察設計任務(wù)，并有15家單位參與施工。匍匐為路，躬身為橋，在這場(chǎng)硬碰硬的攻堅戰中，浩吉鐵路就是鐵建筑路人的化身，鐵建人也都是善于斬關(guān)奪隘的將士。

2011年歲末，通過(guò)艱苦卓絕的努力，鐵四院取得浩吉鐵路三門(mén)峽至荊門(mén)段(中段)、岳陽(yáng)至吉安段(南段)兩個(gè)標段近900公里的投標勝利。正月初三，一輛輛滿(mǎn)載勘測人員和儀器的越野車(chē)，在迎春的爆竹聲中，裹挾著(zhù)清冷的寒氣，分赴豫、鄂、湘、贛四省，拉開(kāi)了這條煤運通道初測的序幕。

 

　　青化砭2號隧道

 

突顯設計先行的理念，浩吉鐵路建設過(guò)程中全面深度地提前介入設計。邀請專(zhuān)家學(xué)者進(jìn)行全線(xiàn)研討，通過(guò)無(wú)數次論證之后，給出了近乎沒(méi)有瑕疵的全線(xiàn)最優(yōu)方案。最終浩吉鐵路項目投資總額較可研批復減少220億元，這在國內鐵路建設史上也是一次極具前瞻性和示范作用的嘗試。

鐵四院岳吉段指揮部負責人馬濤介紹，為了做好優(yōu)質(zhì)設計服務(wù)，鐵四院配合施工服務(wù)管段三門(mén)峽至吉安段不完全統計，就完成施工圖現場(chǎng)核對4597個(gè)工點(diǎn)、方案優(yōu)化研究285項、變更設計5010項、地質(zhì)核查13262項。

浩吉鐵路隧道總計228座，長(cháng)度468公里，10公里以上隧道有10座，隧道穿越巖溶、瓦斯、膨脹巖土及黃土等復雜地質(zhì)地貌，施工極為困難。

山西運城，是中華文明的重要發(fā)祥地之一。對中鐵十二局來(lái)說(shuō)，洞穿重重險阻，在黃土、砂層中把浩吉鐵路萬(wàn)榮隧道打造成國內軟巖大斷面隧道施工的典范工程，相當于挑戰地下工程的《哥德巴赫猜想》。他們引進(jìn)了對付砂層隧道施工的利器，改進(jìn)隧道施工技術(shù)，提高了效率，安全也有了保障。

 

　　崤山隧道

 

長(cháng)達22.7公里的崤山隧道為浩吉全線(xiàn)最長(cháng)隧道，地質(zhì)構造及水文條件極為復雜，沿線(xiàn)穿越21條斷層破碎帶，最大埋深達500米，安全質(zhì)量控制難度大。“通過(guò)實(shí)施光面爆破、仰拱長(cháng)棧橋施工等先進(jìn)工藝，推廣移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應用、超前地質(zhì)預報和監控量測等科技手段，我們破解了重載鐵路長(cháng)大隧道施工難題，實(shí)現了隧道零事故、零誤差貫通 。”中鐵十六局蒙華鐵路項目經(jīng)理郭永忠介紹說(shuō)。

窺一斑而知全豹，從南到北，浩吉鐵路隧道工程全線(xiàn)都是硬骨頭，施工難度強度極大。而機械化程度高、引進(jìn)新工藝、新工法是浩吉鐵路建設的一大亮點(diǎn)。正如中鐵二十局鄭莊隧道項目經(jīng)理史糧逢所說(shuō)：“隧道再難，咱不怕!因為中國鐵建是一支了不起的機械化之師。”

 

　　紅石灣隧道

 

江西銅鼓，全長(cháng)15.39公里的九嶺山隧道為浩吉鐵路單洞雙線(xiàn)第一長(cháng)隧，全隧共穿越6條斷層破碎帶和4條節理密集帶。面對巖質(zhì)堅硬、高地應力的施工難題，中鐵十九局采用了三臂鑿巖臺車(chē)技術(shù)、仰拱長(cháng)棧橋技術(shù)等新設備;

陜西靖邊，浩吉鐵路頭號極高風(fēng)險隧道——陽(yáng)城隧道，典型的黃土高原侵蝕性梁峁溝谷地貌，如橫亙在中鐵十七局建設前的“魔鬼區域”，通過(guò)真空降水等智慧施工方法，他們降低了圍巖含水量，讓“軟柿子”變成“凍柿子”;

陜西延安，在國內最長(cháng)純黃土隧道鄭莊隧道施工中，中鐵二十局采用“新奧法“施工原理，進(jìn)一步探索襯砌和拱頂注漿工藝，順利穿越VI級圍巖地段;

還是延安，在浩吉鐵路最難修的富水黃土隧道——小南塬隧道斜井施工中，中鐵二十一局運用“噴錨機器人(14.490, 0.03, 0.21%)”——濕噴機械手這一新設備，顯著(zhù)提高工效和初支噴射質(zhì)量，突破軟泥里打隧道的施工難題。

 

　　張家園隧道

 

工藝工法的不斷革新，就是施工生產(chǎn)的“助推器”。中鐵十八局管段內14座隧道，黃土地段長(cháng)，施工中容易產(chǎn)生變形、塌方。他們引進(jìn)“穿山甲”——懸臂式隧道掘進(jìn)機，對圍巖迅速進(jìn)行切割，就像“刀削面”;中鐵二十四局集團管段也有14座隧道穿越素有中國洞都之稱(chēng)的江西新余。他們在全國首次使用仰拱初期支護封閉成環(huán)技術(shù)、推廣液壓自行式24米長(cháng)棧橋等新設備，一直向前推進(jìn)的掌子面，不斷突破溶洞、溶腔、突水、突泥、地下涌水、高瓦斯等隧道施工高風(fēng)險，將喀斯特地貌帶來(lái)的地質(zhì)挑戰甩在身后。

萬(wàn)鼓雷殷地，千旗火生風(fēng)。走進(jìn)浩吉鐵路隧道工地，大型的橘黃色三臂鑿巖臺車(chē)好似沖鋒在前的戰車(chē)，戴有全套防護裝備的操作工人威武雄壯，就像戰士操作重型機關(guān)炮一樣，噴射出戰斗的烈焰……不斷增長(cháng)的大長(cháng)隧道建設，呼喚著(zhù)一場(chǎng)新的技術(shù)革命。

 

　　浩吉鐵路開(kāi)展綠色施工 嚴守環(huán)保底線(xiàn)

 

連接“一帶一路”，集疏萬(wàn)千能源，以建設精品、智能、綠色、人文貨運鐵路為指引，浩吉鐵路肩負起建設中國鐵路貨運示范線(xiàn)的使命。

作為國家重要的資源開(kāi)發(fā)型鐵路和重大交通基礎設施，浩吉鐵路被國務(wù)院列為基礎設施等領(lǐng)域首批推出的鼓勵社會(huì )資本參與建設營(yíng)運的80個(gè)示范項目之首，開(kāi)創(chuàng )了鐵路領(lǐng)域積極發(fā)展混合所有制經(jīng)濟的新模式。按照“政府指導、多元化投資、市場(chǎng)化運作”原則，由央企、國企、民企及金融機構等20多家股東投資組建了國內最大的混合所有制企業(yè)——蒙西華中鐵路股份有限公司。

 

　　坪田聯(lián)絡(luò )線(xiàn)跨京廣鐵路特大橋

 

浩吉鐵路積極開(kāi)展大中型鐵路項目建設管理探索與實(shí)踐，實(shí)行施工單價(jià)承包和分包管理相結合的建設管理模式。借鑒國際上通行的FIDIC條款管理理念，采用單價(jià)承包方式，實(shí)現量?jì)r(jià)分離、合理單價(jià)、據實(shí)計量，有效解決了工程實(shí)施過(guò)程中所出現的問(wèn)題。通過(guò)規范化的分包管理，梳理并明確了施工單位和分包人的權利和義務(wù)， 使得施工單位自控體系更加完善，最終實(shí)現合作共贏(yíng)。

積極創(chuàng )新建設管理。按照“建設為運輸、運輸為經(jīng)營(yíng)、經(jīng)營(yíng)為效益”的理念，發(fā)揮建設單位核心作用，開(kāi)展單價(jià)承包、規范工程分包， 落實(shí)班組長(cháng)工程質(zhì)量責任制;全面開(kāi)展工程技術(shù)創(chuàng )新、工藝工法創(chuàng )新，確保了工程質(zhì)量和施工安全，節省工程投資200多億元，全線(xiàn)提前8個(gè)月開(kāi)通運營(yíng)。

 

　　漢江特大橋

 

浩吉鐵路兩次跨越黃河，依次跨越漢江、長(cháng)江、洞庭湖和贛江等水系，5公里以上的特大橋有10座，橋型囊括了斜拉橋、拱橋、鋼桁梁、道岔梁、轉體結構、門(mén)式墩、空間剛架等幾乎所有橋梁結構。

中鐵十一局承建的浩吉鐵路漢江特大橋主跨246米，它不僅是三門(mén)峽至荊門(mén)段最大跨度的橋梁，也是國內“部分斜拉橋”家族中聯(lián)長(cháng)最長(cháng)的一座。

為滿(mǎn)足漢江通航及上游公路橋對孔設置需求，主橋采用五跨布置形式。橋塔高度只有其他斜拉橋橋塔高度的一半左右，所以這個(gè)“矮個(gè)子”又被稱(chēng)為矮塔斜拉橋。既有斜拉橋的“柔”，又有連續梁橋的“剛”，具有美觀(guān)、經(jīng)濟、施工方便、適用跨徑靈活多變等優(yōu)點(diǎn)，因此近年來(lái)被廣泛運用。

三門(mén)峽市，白天鵝的故鄉，一排排橋墩高聳林立，天藍色的鋼桁梁耀眼奪目。這座大橋便是由中國鐵建大橋局承建的浩吉鐵路三門(mén)峽黃河公鐵兩用大橋，它連接了黃河兩岸的山西省運城市與河南省三門(mén)峽市，是全線(xiàn)控制性工程，創(chuàng )下連續頂推長(cháng)度最長(cháng)1142.5米、頂推重量最重4.3萬(wàn)噸、設計活載最大473.2千牛/米的三項世界紀錄!

 

　　官渡特大橋

 

針對大橋施工的關(guān)鍵節點(diǎn)和重難點(diǎn)，在大橋主橋鋼桁梁頂推平臺拼裝施工中，施工人員把主橋墩旁原設計用鋼量7000多噸的落地支架頂推平臺調整為墩頂混凝土托梁形式，一下就減少了近一半的鋼材使用量。

中鐵二十二局施工的吉安贛江特大橋是全線(xiàn)另一座橋梁控制工程，是國內重載鐵路最大跨度剛構連續梁，橋長(cháng)2869米，其中水面施工1032米。采用“先梁后拱”施工工藝，有效的解決了相關(guān)施工難題，為我國重荷載特殊結構橋梁施工積累了寶貴經(jīng)驗。

浩吉鐵路岳陽(yáng)以北為雙線(xiàn)鐵路，岳陽(yáng)以南設計為單線(xiàn)鐵路。在湖南瀏陽(yáng)承擔架梁任務(wù)的中鐵十五局集團，在單線(xiàn)鐵路橋隧相連，隧道口狹窄，架梁施工難度大等困難面前，通過(guò)存梁、制梁、架梁等一系列技術(shù)攻關(guān)活動(dòng)，不斷優(yōu)化施工方案，確保了613孔T梁的架設任務(wù)于2019年3月13日全部完成，為浩吉鐵路按期建成通車(chē)奠定了重要基礎。

 

　　吉安贛江特大橋

 

為滿(mǎn)足運煤專(zhuān)列的運行需要，隧道內增設了防護門(mén)阻燃、隔斷措施和自動(dòng)滅火消防設備。據中國鐵建電氣化局技術(shù)人員介紹 ，為了滿(mǎn)足重載對機車(chē)牽引功率的需求，牽引變電所回流電流大，最大牽引電流為2300安培，開(kāi)通后將實(shí)現一列車(chē)荷載160輛車(chē)廂的牽引能力。

中鐵十九局集團承建浩吉鐵路鋪軌757.93公里。為確保工期，項目部反復論證，制定了在大里程最后8公里采取“邊運邊鋪”的人工鋪軌方案，并經(jīng)過(guò)現場(chǎng)的計算和試驗，研究了一套“倒軌車(chē)”。這套設備經(jīng)過(guò)不斷改進(jìn)和升級，做到每天在5公里范圍內倒運3對500米長(cháng)軌，是原來(lái)工效的數十倍，大大的減少了人員投入和施工時(shí)間，同時(shí)也降低成本，提高了效益，工人們親切的將“倒軌車(chē)”稱(chēng)為“倒軌神器”。

此外，鐵四院創(chuàng )新設計的全路首座大規模機輛段——浩吉鐵路襄州機輛段，首次提出新建規模較大、修程較高的車(chē)輛設施、機務(wù)設施生產(chǎn)輔助房屋宜合并設置，得到鐵總、建設單位的充分肯定，填補了國鐵領(lǐng)域機輛段設計的空白，創(chuàng )造機輛合一設計品牌。

綠水青山就是金山銀山。浩吉鐵路沿途經(jīng)過(guò)了沙漠保護區、黃河濕地、南水北調水源保護區、江漢平原濕地等環(huán)境脆弱、敏感地區，穿過(guò)多個(gè)氣候帶，環(huán)境保護和綠色施工極為重要。

 

　　長(cháng)湖特大橋

 

位于湖北荊州4000多米的長(cháng)湖特大橋穿越長(cháng)湖濕地，這里是野生動(dòng)植物的天堂，分布有700種植物和600種野生動(dòng)物。中鐵十四局建設者精心呵護長(cháng)湖的一草一木一水，堅持綠色施工，技術(shù)創(chuàng )新10多項，營(yíng)造出清水出“長(cháng)虹”，魚(yú)鳥(niǎo)奏“歡歌”的和諧畫(huà)面;

作為黃河下游南岸的一大支流，孕育華夏文明的洛河迎來(lái)現代建筑，作為國內最大跨度重載鐵路上承式鋼管混凝土拱橋，洛河特大橋是是浩吉鐵路重點(diǎn)控制工程之一。洛河大橋位于河南省盧氏縣境內，全長(cháng)313.64米，主跨采用220米跨上承式鋼管混凝土拱橋一跨跨越洛河。“洛河大橋所跨的故縣水庫是一級水源保護區，選擇一跨過(guò)河不僅僅是從美學(xué)上將現代建筑與文明古河相結合，更多是將綠色環(huán)保理念貫徹到每一個(gè)設計中。”鐵四院副總工程師文望青介紹道。

 

　　洛河大橋

 

山相連，水相連，路相連。一個(gè)個(gè)橋墩如雨后春筍般拔地而起，一段段延伸的路基在群山間時(shí)隱時(shí)現，一座座隧道在掘進(jìn)機巨大的轟鳴聲中向前、向前……浩吉鐵路通車(chē)，廣袤草原將與碧水湘贛牽手，一列列滿(mǎn)載黑色黃金的列車(chē)從北方呼嘯而來(lái)，讓七省親密相連。