科技日报记者 俞慧友
距离重庆主城区两小时车程的川渝交界处芭蕉村山峦，“隐匿”着一座智能化大型制梁场。场中，工人们争分夺秒地工作着。
这是我国首个可预制试验更高时速跨度40米箱梁的高铁梁场——中铁五局六公司成渝中线安岳东制梁场。“我们要生产548孔箱梁并完成它们的架设，用于成渝中线高铁。目前，我们已完成了制梁214孔，架梁132孔。”6月4日，该制梁场党支部书记杨洪对科技日报记者说。
1950年，新中国第一条铁路——成渝铁路开建。在数万名中铁五局人艰苦卓绝、日以继夜“钢钎铁锤”的奋斗下，成渝铁路于1952年建成。他们，则被赞誉为“开路先锋”。
70余年后，我国CR450科技创新工程的落地项目——成渝中线高铁开建。中铁五局人，再一次奋战在“新成渝”铁路的建设前线。这一次，他们开启了“两隧一桥”的智能建造施工，步入了智能建造2.0时代。
从“钢钎铁锤”的50年代，到智能建造的今天，中铁五局已走过75个年头。75年间，变化的是一次次攻坚克难中的技术突围与升级，不变的是他们骨子里永远不惧困难的“开路先锋”精神。
攻克“三高”：步步惊心，步步精心
中铁五局参与建设过的各种铁路中，“险”得可谓“五花八门”。时至今日，他们回忆起参与南昆铁路建设时修建的家竹箐隧道，依然觉得“险”得惊心动魄。
家竹箐隧道位于乌蒙山脉南昆铁路威舍至红果段，是集高瓦斯、高应力、高涌水等“三高”复杂地质特性为一体的特殊隧道，素有“天下第一险洞”之称。这条全国铁路瓦斯含量最高的隧道，每天都有几十趟客货列车通行。如今，有了数智化瓦斯监测系统守护着它。然而在建设之初，中铁五局人却是零“智”起步。
在铁路设计已是“避无可避”的前提下，隧道必须在1155米长的煤系地层中斜穿26道煤层，其中有7层煤层瓦斯压力和浓度达我国乃至亚洲隧道建设之最，施工中随时会面临煤和瓦斯突出、燃烧、爆炸的风险。
“在最危险的第18号煤层揭煤时，我们打了200多个瓦斯排放孔，进行了6次排放，排除瓦斯11万立方米。这相当于一座百万人口城市至少两个月的液化供应量，喷出煤粉上百吨。”时任项目总工程师张凤林回忆道。
于是，中铁五局成立科技攻关特别领导小组，带领技术人员与铁二院、铁科院、煤科总院重庆分院的专家一起，对隧道大断面揭煤防突、瓦斯检测监控、瓦斯防渗漏技术及安全施工综合管理等技术进行联合攻关，终于攻克了“瓦斯关”。
很快，他们又遭遇“高地应力”之险。“罕见的高地应力，让拱架扭曲、断裂，直径30公分的圆木被压折，390多米已完工的隧道建设功亏一篑。”时任中铁五局四处突击队现场技术员廖令军说。
团队在反复总结经验的基础上，最终制定出综合治理方案，在我国铁路隧道建设中首次采用了超长锚杆、钢纤维气密性钢筋混凝土双层衬砌等新工艺，有效控制了高地应力。近400米的变形地段中，仅8米以上的超长锚杆就打入了11555根，锚杆总长达110524米。
隧道建设还不得不面临最高日涌水量8万立方米的高涌水现实。为彻底根治涌水，确保铁路建成后的安全运营，他们在隧道内增加了1500米的泄水洞和425米的中心排水暗沟。
闯无人区，解高原冻土施工世界级难题
玉珠峰、不冻泉、唐古拉山、扎江藏布、那曲……今天，人们乘坐世界上海拔最高的青藏铁路高原列车，便可欣赏到青藏高原旖旎的自然风光。
这背后，是青藏铁路建设者们的艰辛付出。
中铁五局，是青藏铁路建设单位之一。2001年，他们承建了青藏铁路格（尔木）拉（萨）段一期工程第五标段近50公里长的施工任务，其中包括了地处近4800米的高海拔无人区、全长1686米的昆仑山隧道。
1958年，我国第一次修建青藏铁路。直到1984年，方将全长814公里的青藏铁路一期工程从西宁修到格尔木南山口。此后直到2001年，铁轨也没有向前延伸过1厘米，因为无法攻克高原冻土施工的世界级难题。
中铁五局建设的第五标段，是青藏铁路全线连续多年冻土区的起点，被称为高原冻土施工的“万花筒”。“青藏铁路全线开展了9项科研项目攻关，有8项在这里实施，且都集中在昆仑山隧道中。”时任中铁五局四公司青藏铁路项目经理廖祖华的话，道出了隧道修建之难。
隧道上的冰层受热力作用随时可能发生冻融，造成坍塌。科技攻关团队着手开展高原冻土隧道湿喷混凝土施工技术研究试验。为解决隧道临时支护问题，他们与有关科研单位一道，开展室内试验和现场试验。仅混凝土融冻试验，他们就做了300次，才获取到合理数据。历时两个多月，他们终于成功解决了湿喷混凝土在高寒低温下的速凝，以及早强、耐久性等难题，证实了湿喷混凝土支护在高原多年冻土区隧道施工中的可行性。
廖祖华告诉记者，为防止和减小冻土病害对隧道稳固性能的影响，在昆仑山隧道施工中，团队着力为隧道构筑一道5层结构的“夹心饼干”式防水保温“保护壳”，将隧道永久性封闭，与冻土隔绝。这道“壳”由两道防水层和一道保温板拼接后，衬砌到混凝土中。
“保护壳”是否可靠，关键靠粘结剂，以及拼接保温板用的粘合剂。为此，攻关团队作了大量调研，从试验室到施工现场，对粘结剂和粘合剂进行各种温度条件下的反复试险。
试验中，他们经常被胶水、粘合剂发出的刺鼻异味熏得睁不开眼，恶心到呕吐。但为了切实掌握粘合剂在白天和夜晚不同温度的黏合效果，他们不得不每次一干便是好几小时。
经历了多次失败和挫折，他们最后终于选定了粘接速度、强度都符合要求的粘贴剂和粘合剂，保证了工程质量。
长城底下动土，“挖”出最复杂暗挖洞群车站
在长沙的中铁五局“开路先锋”文化馆中，文化馆负责人李子柔按动八达岭长城站隧合体工程沙盘模型的按钮，随着沙盘的缓缓上升，内藏的“玄机”直观地展现在记者眼前。
记者看到了京张高铁八达岭长城站的地下结构和八达岭隧道。隧道穿越了八达岭长城的核心区域。八达岭长城站的地下结构中，各种大小隧道或左右并线，或上下重叠，相互交织，错综复杂。
千年古长城，巍巍八达岭。百年前，中国铁路之父詹天佑主持修建完成了第一条完全由中国人勘察、设计、施工的干线铁路——京张铁路。现在，这里建起了国际上首次采用时速350公里的有砟轨道标准高速铁路——新京张铁路。
中国中铁五局承建的是京张铁路第三标段施工任务，包含新八达岭隧道和八达岭长城站两项全线重难点控制性工程，创下了我国和世界高铁建设史上的多项第一。
第三标段施工就在世界文化遗产八达岭长城核心区和老京张铁路的下方。“标段全长12.03公里，采用站隧一体化设计。新八达岭隧道长12公里，最小埋深4米，最大埋深有432米。八达岭长城站按三纵三层、四线三洞设置，最大埋深102.55米，总建筑面积超4万平方米，是京张高铁中唯一的地下车站，也是截至目前世界最大的高铁地下车站。”中铁五局京张铁路第三标段项目总工程师罗都颢说。
新八达岭隧道一处并行水关长城，两次下穿八达岭长城。隧道需穿越两条断层带，存在岩爆、湿陷性黄土、软岩大变形等高风险地质。施工稍有不慎，便会引发坍塌。隧道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，施工必须保障地表零沉降。
八达岭长城站则因站内主洞数量多、洞型复杂，成为国内最复杂的暗挖洞群车站。此外，该车站分三层，从站台至地面站房全程提升高度达61.77米，提升高度也居世界之最。
隧道中由区间正线进入车站，有一段国内单拱跨度最大的暗挖隧道区，跨度32.7米，高度19.5米，隧道有5个变截面需由19米渐变至32.7米，无法采用盾构机掘进，只能采取爆破工法。“就在游人如织的八达岭长城世界文化遗产核心区的正下方施工，最多的时候一天得爆破10多次，还不能对长城本身及京张铁路造成影响。”时任中铁五局京张铁路第三标段项目副总工程师倪派说。
上述这些，让整个三标段的施工现场犹如大型地下迷宫。团队成立了技术攻关组，初步确定了复杂洞室群地下车站施工组织方案研究等11个科技创新研究方向，接连突破了花岗岩爆破开挖、洞室群控制开挖、大跨段开挖施工、挪威法应用技术研究、近接施工加固措施与控制标准等工法和技术。“我们采用精准微爆破新技术，每爆破一次只相当于在长城上跺一下脚的感受。”罗都颢说。
（受访者供图）
