京张高铁长城脚下“动土”挑战多个世界级难题
2016-10-20
（原标题：京张高铁长城脚下“动土”挑战多个世界级难题）
万里长城中国青年报·中青在线记者崔丽/摄
长城，千百年前，作为中国古代军事防御工程而修建，见证了历史朝代变迁，写就了英雄诗篇。如今它仍巍峨屹立，成为一道千年风景线。今年“十一”黄金周期间，八达岭长城游人如织。
然而每天数以万计的长城游客并不知晓，就在他们的脚下，支撑长城的山体正在经历一次历史性的跨越，一条连接北京和河北张家口、为2022年北京冬奥会助力的京张高速铁路重点工程——八达岭隧道和八达岭地下长城站正在施工建设中。
当呼啸而至的现代高铁与千百年风雨沧桑的长城相遇，会出现怎样的奇观？
日前，中国青年报·中青在线记者来到正在紧张建设中的京张铁路施工现场，一探其中奥秘。
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长城脚下“动土”悉心护佑千年古迹
今年3月，京张高铁拉开建设序幕，整条高铁全长12.025公里，起点为北京昌平区南口镇九仙庙村，终点为延庆区八达岭镇程家窑村，总造价12.475亿元。其中，“一隧”即全长约12.01公里的新八达岭隧道，“一站”即八达岭长城站，是整个项目的重点工程。
在长城脚下“动土”，如何保护好这一重要古迹文物，是此次工程建设中的重中之重。
9月2日，中央政治局常委、国务院副总理张高丽，国务院副总理刘延东，北京市委书记郭金龙等领导，来到八达岭隧道长城站施工现场察看隧道工程的进展情况，并对项目建设提出要求。
张高丽强调，要切实做好京张铁路及崇礼支线、延崇公路等设施规划和建设工作，形成完备的交通网络，着力提升赛区通行保障能力。建设过程中要高度重视保护文物，尽量避开不可移动文物及历史遗存。
中国中铁五局集团第四工程有限公司负责承接此次项目，负责此次项目管理施工生产的四公司常务副经理段仕军介绍，新八达岭隧道穿越八达岭长城世界文化遗产核心区，国家级文物众多，沿线分布有居庸关长城、水关长城及八达岭长城国家级旅游景点。“隧道要两次下穿八达岭长城，一次并行水关长城，对施工工艺标准要求很高，施工挑战很大”。
段仕军说，为尽可能减少施工对长城的影响，此次京张高铁在国内所有的高铁隧道建设中，首次采用预应力锚杆技术，利于增强较弱岩层的稳定性，避免岩层出现离层或是错动现象；此外，还首次使用电子雷管减震爆破施工技术，能使爆破震动的幅度和分贝降到最低，爆破时间和次数均受到严格控制，施工队还专门成立监控测量小组，将爆破振速设为必测项目之一，消除潜在不利影响。这项新技术将运用在隧道埋深仅有10米的石佛寺村和仅有4米的老京张铁路青龙桥车站。“爆破过后对村庄不会有任何影响。”他说。
百年京张再出发挑战多个世界级难题
八达岭长城修建于明朝弘治十八年，修建时间长达80余年，至今已有500多年的历史，古称“居庸之险不在关而在八达岭”。故想要在险峻之地开山辟路，挖地掘道，并非易事。
百年之前，有“中国铁路之父”之称的詹天佑正是在此主持修建了中国的第一条铁路——京张铁路。
詹天佑修建的京张铁路全长201.2公里，修建时间长达4年。第一段从丰台至南口段，于1906年9月30日全部通车，第二段从南口至青龙桥关沟段，穿越军都山，最大坡度为3.3%，曲线半径182.5米，隧道4座，长1644米，采用“人”字形铁路，工程非常艰巨。
“由南口至八达岭，高低相距一百八十丈，每四十尺即须垫高一尺。”百年前，八达岭沿路的险峻地势曾让外国人兴叹不已。
而今正在修建的京张高铁，基本沿老京张铁路线路设计规划，路程虽比老铁路缩短近20倍，但对于45个月紧张的施工工期而言，无疑是百年后的一次新挑战。
段仕军说：“我们要传承好詹天佑的精神，在无数难题中创造出奇迹。”
在他看来，八达岭长城站的修建工作是京张高铁最困难的工程，项目能否按时交工，对八达岭长城站的施工进度起着控制性作用。“虽然整个路程全长中长城站只占了460米，但该站所有的施工路段、站台层、设备层、救援通道需挖掘的路程将达7.9公里，占全长2／3”。
段仕军称，难题还在于，由于车站洞室数量繁多，结构断面形式复杂，加之与正线隧道重叠，属多维地下空间洞室群；施工作业面多，施工相互干扰和影响大；车站大断面开挖穿越断层破碎带和风化槽，施工难度进一步提升。
目前还在挖掘斜井阶段，未正式开始八达岭隧道的正线施工，段仕军提到，八达岭长城站的正线列车出进站口会建设一个供3条列车线路通过、跨度高达32.7米的大断面，会成为未来要攻克的一大难题。他们已做好迎接挑战的准备，尝试运用国内从未使用过的多台阶分布开挖法即挪威法和预留中岩柱法进行施工。
对这些隧道“大咖”而言，一般情况下隧道的断面开掘“小菜一碟”，仅需分为3个部分施工，先挖两侧，再挖中间，30个人就能完成。但由于此次跨度过大，断面的挖掘空间将是平时的5倍，需分为15个部分进行施工，施工人员需正常断面的4倍以上，不少于120人会同时一起作业。
段仕军告诉中国青年报·中青在线记者，该断面建成后，将成为当今世界上最大的三连洞断面，并会为未来国内轨道交通的断面设计提供重要借鉴价值。
八达岭地下长城站埋深相当于30多层楼高度
作为2022年冬奥会的重点配套工程，京张高铁建设是国家规划实施的重点建设项目。八达岭长城站，更是独创了众多“全国之最”和“首次”。
在京张高铁正线的10座车站中，八达岭长城站是唯一一座地下车站，位于八达岭景区滚天沟停车场下方，毗邻八达岭长城，埋深将达到102米，地下建筑面积3.6万平方米。
“相当于30多层楼的高度，近6个足球场的大校”八达岭长城站建成后，将成为当今世界地下埋深最大的高铁车站。
此外，该站还首次采用环形救援廊道设计，具备了紧急情况下快速无死角救援的条件，首次采用一次提升长大扶梯及斜行电梯等先进设备。
据了解，新八达岭隧道设有1号斜井和2号斜井两个辅助坑道，其中1号斜井设在石佛寺村附近，2号斜井就处于八达岭长城站的位置。
段仕军提到，目前国内其他高铁的斜井主要是为辅助正线施工而存在，正线修建完成后，斜井基本都会弃用，但此次京张高铁的两个斜井将作为永久性的施工通道和救援通道而存在，所有施工标准、结构形式均与正线相同。
在高铁地下车站中，首次采用了叠层进出站通道形式，实现了进出站客流完全分离的进出站口均衡布置。
中国青年报·中青在线记者了解到，截至9月20日，八达岭隧道的进口处开挖及支护设计完成2795米，开累完成159米，完成5.7％；八达岭隧道1号斜井开挖及支护设计完成459米，开累完成228米，完成49.6％；八达岭隧道2号斜井主通道开挖及支护设计806米，开累完成393米，完成48.7％，斜井及分通道计划预计今年12月29日左右完成，开始进入区间正洞计划，整条高铁预计2019年12月31日正式通车。
年轻的段仕军是个“老高铁人了”，经历过众多高铁线路的建设工作，而正在施工的京张高铁令他最为动心，“我们正在参与的是一个独一无二、世界一流的工程，一个里程碑式的工程”。（蒋欣）
本文来源：中国青年报
