邢小俊
如夢一般,我在莽莽秦嶺的地心深處撿到一塊銹跡斑斑的生鐵,一塊被千萬次執(zhí)著打擊而嚴(yán)重變形的生鐵……
丁酉年春,我和幾位國、省級的中醫(yī)專家赴引漢濟(jì)渭工程秦嶺隧洞嶺南段、嶺北段正在掘進(jìn)的隧道工地義診,且近距離現(xiàn)場感受了凝聚人類智慧精華的龐然大物TBM——全斷面硬巖隧道掘進(jìn)機(jī),這條“鐵龍”是為此特殊工程量身打造,是機(jī)、電、液、水、氣等系統(tǒng)集成的裝備。隧洞里,所有人都只穿汗津津的顏色不明的短褲,空氣、蒸汽與汗水黏在一起,燈光灰黃,巖石真切,碎石飛濺,揮汗如雨……影影綽綽中,有人用肩部緊頂一個鉆機(jī),身子傾斜得幾乎與地平行,他身上的肌肉同機(jī)器一個頻率地顫抖著掘進(jìn)----這是肌肉與巖石的較力!有人用鐵锨不斷把這些從未見過天日的碎石鏟進(jìn)讓人眩暈轉(zhuǎn)動的履帶……每塊肌肉都緊繃著,每個面孔都猙獰著,每個人都與自己心底的敵人作戰(zhàn)。他們?nèi)缤眵?,置身于大山的深?-哦,不!準(zhǔn)確地說,他們置身在秦嶺的腹部!在距離山頂2000余米地心的另一個世界里緊張地舞蹈!走馬觀花之際,我和專家們的心扉深深被這座被稱之為“陜南小三峽”的工程布局所震撼,對晝夜奮戰(zhàn)在工地上的建設(shè)者們肅然起敬。
興陜之要,其樞在水。渭河是陜西的母親河。她從大山的夾縫中猛地一躍,跳脫群山的包圍傾瀉而出,泥沙沖擊而成的關(guān)中平原肥沃豐饒,八百里秦川大地應(yīng)運而生。兩千余年前,一條大型灌溉渠在渭河之北開工興修,這項被后人稱作“鄭國渠”的水利工程,西引涇水東注洛水,灌溉著秦國四萬余頃良田。鄭國渠形成的關(guān)中平原灌溉系統(tǒng),孕育了平原的燦爛文明,河道水流充沛,河畔土壤肥沃,為秦軍南征北戰(zhàn)提供了有力的后勤保障。秦滅六國,一統(tǒng)天下,泱泱大國的歷史由此展開。千年過去,如今這條母親河依然靜靜流淌在三秦大地上,卻已被諸多問題縈繞。無論歷史如何變遷,在千百萬秦川兒女心中,關(guān)于渭河的復(fù)興夢想,卻始終未曾抹去……
為緩解關(guān)中渭河沿線城市和工業(yè)缺水問題,2014年籌建引漢濟(jì)渭工程。引漢濟(jì)渭工程是“陜西歷史上規(guī)模最大、影響最為深遠(yuǎn)的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性和全局性水資源配置工程”,工程地跨黃河、長江兩大流域,橫穿秦嶺屏障。項目分為調(diào)水工程、輸配水工程。調(diào)水工程由蓄水水庫及秦嶺隧洞,即陜西漢中境內(nèi)漢江上的黃金峽水庫、漢江支流子午河三河口水庫,總長98.3公里的秦嶺輸水隧洞。輸配水工程由南干線、過渭干線、渭北東干線和西干線組成。
“引漢水入關(guān)中,秦嶺是引漢濟(jì)渭工程最大的屏障。秦嶺輸水隧洞近100公里,要打穿它需要中國乃至世界最先進(jìn)的技術(shù)。中國人第一次從底部洞穿了世界十大主要山脈之一的秦嶺,這是人類的首次嘗試?!标兾魇∫凉h濟(jì)渭工程公司總經(jīng)理杜小洲介紹。輸水工程不像是修建鐵路和公路那樣可以翻山越嶺,水向低處流的自然規(guī)律要求輸水線路必須是從高向低。隧道所選線路盡管是在特定高程上穿越秦嶺的最短走線,但其長度依然位列我國在建和擬建隧道工程的前茅。特別是穿越秦嶺嶺脊段的最大埋深達(dá)到2012米,兩端對打的主洞最長施工段達(dá)到41公里,這些指標(biāo)在國內(nèi)已有工程中是首屈一指。這樣的長度和埋深帶來的是一系列施工技術(shù)難題和建設(shè)管理的高難度,其整體工程無論是建設(shè)規(guī)模、施工條件還是技術(shù)難度,都正被國際工程界所矚目。
通俗地講,引漢濟(jì)渭工程需要鑿?fù)ㄇ貛X,把滔滔漢江水引入水資源嚴(yán)重短缺的渭河中來,從而實現(xiàn)前人夢寐以求的長江水系與黃河水系之聯(lián)通。在數(shù)億萬年的秦嶺底部開鑿兩千多米埋深的隧洞,造一條長河,就像是打開一個從未開放過的史前世界,高古而靜謐,幽遠(yuǎn)而神秘。其近百公里長的秦嶺輸水隧洞便是這一巨作的紐帶。
秦嶺輸水隧洞正是引漢濟(jì)渭工程中最難啃的“硬骨頭”。經(jīng)常性產(chǎn)生的巖爆、涌水加劇了施工難度,同時,通風(fēng)、出渣等一系列技術(shù)難題,如同一個個“攔路虎”橫陳眼前,綜合難度堪稱世界第一。其中,穿越秦嶺主脊段全長約34公里,受地質(zhì)地形等條件影響,無法采取傳統(tǒng)鉆爆法施工,工程引進(jìn)了兩臺國際最先進(jìn)的全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)(TBM),從秦嶺南北相向掘進(jìn),共克天險。
異于其他情境下的施工隧洞,嶺南、嶺北兩處隧道工地洞內(nèi)濕度之大、溫度之高難以想象。隨同進(jìn)洞的攝影師有這樣一番描述:“眼鏡片全是霧氣,剛剛擦拭干凈,卻發(fā)現(xiàn)相機(jī)的取景器也是霧氣騰騰。等把取景器擦干凈,眼鏡片上又蒙上了一層水霧。無奈只好大致估焦憑經(jīng)驗盲拍,但還是一片混沌,原來鏡頭前裝著的UV鏡也如同降霜一般一片白茫。手中的相機(jī)突然死機(jī),相機(jī)肩屏不時出現(xiàn)‘無法連接電池信息的字樣。防水和密封設(shè)計絕佳的機(jī)器頻頻罷工足可見施工環(huán)境的惡劣?!?/p>
雖然TBM適用于山嶺隧道硬巖掘進(jìn),以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鉆爆法,在相同條件下,其掘進(jìn)速度為常規(guī)鉆爆法的4-10倍,被稱為掘進(jìn)機(jī)之王。然而,面對秦嶺復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造,即使國際最先進(jìn)的設(shè)備、最專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊,依然是困難重重,掘進(jìn)速度不盡如人意。特別是全長18.3公里的嶺南TBM標(biāo)段是制約引漢濟(jì)渭輸水隧洞的“卡脖子”工程,最大的特點就是“硬”,是世界上最復(fù)雜、最困難的地質(zhì)之一,巖石以石英巖和花崗巖為主,強(qiáng)度極大,好似鋼板一塊,刀具磨損量巨大。
嶺南TBM三號洞項目部土木副總工文斌告訴我們,在掘進(jìn)過程中,每天最多時要換20多把刀,而一把刀的成本根據(jù)類型不同就高達(dá)3萬至6萬元。三號支洞TBM操作主司機(jī)程廣濤描述,他所經(jīng)歷過的同類項目——遼西引水工程中也同樣采用了TBM,掘進(jìn)過程中一年更換刀具數(shù)量135把,而嶺南標(biāo)段一個星期刀具更換數(shù)量就達(dá)123把。該段自2015年2月底試掘進(jìn)以來,截至目前僅完成了2.1公里的施工任務(wù),月均進(jìn)尺170米,施工進(jìn)展十分緩慢。但在這樣的施工條件下,已經(jīng)是十分傲人的成績。
頻繁換刀不僅帶來成本壓力,也給項目工期帶來巨大壓力。單只刀具重達(dá)400余斤,換一把正常磨損的刀具需要40分鐘,如遇刀具出故障,更換一把的時間甚至長達(dá)兩小時。每天都有4名刀具工進(jìn)行不停歇不間斷地更換。雪上加霜的是,巖爆區(qū)段致使TBM掘進(jìn)過程中掌子面頻頻崩塌落石,當(dāng)重達(dá)數(shù)噸的落石橫亙在TBM前面時,只能安排掘進(jìn)班工人鉆入刀盤內(nèi),對孤石進(jìn)行鉆孔爆破,然后分批將碎石運出洞外;高溫?fù)Q刀早已讓工人們疲憊不堪,此時又常常出現(xiàn)連續(xù)換刀的情況。往往第一把刀剛裝上沒幾分鐘,還沒有開始掘進(jìn),瞬間又有夢魘般的巖爆、落石砸壞刀具,不得不再次停機(jī)整修換刀。
“快點、快點……要換刀了?!边@是刀具班陸居全常說的一句話。2059.9米的進(jìn)尺,用廢了1774把刀,最高峰時一天之內(nèi)就換了23把刀。在這里被提到最頻繁的詞是“硬巖”。在TBM掘進(jìn)段中,石英巖和花崗巖的硬度對刀具刀盤的磨損可想而知。而陸居全用真實的數(shù)據(jù)講出這些事,更讓我感到震驚。當(dāng)“鐵龍”的鋼牙遭遇罕見超硬巖石的時候,竟顯得心有余而力不足。換刀在引漢濟(jì)渭秦嶺隧洞嶺南段,可一點也不輕松。陸居全介紹,進(jìn)入刀盤的通道位于刀盤后方,那是幾個直徑不大的圓孔,一次只能容下一個人鉆入,由于涌水還在,換刀手要是想要更換刀盤下方的刀片,需要身體完全潛入水中才能進(jìn)行換刀,在黑暗渾濁水中換刀不僅耗費體力和時間,而且不易操作。在上部換刀時,雖然不用潛入水中,但是因刀盤與硬巖摩擦產(chǎn)生的高溫,再加上洞內(nèi)40-50攝氏度的氣溫,足以使人昏厥。
巖爆,也稱沖擊地壓,是深埋地下工程在施工過程中常見的動力破壞現(xiàn)象,當(dāng)巖體中聚積的高彈性應(yīng)變能大于巖石破壞所消耗的能量時,破壞了巖體結(jié)構(gòu)的平衡,多余的能量導(dǎo)致巖石爆裂,使巖石碎片從巖體中剝離、崩出。巖爆往往造成開挖工作面的嚴(yán)重破壞、設(shè)備損壞和人員傷亡,而且目前在世界范圍內(nèi)還沒有成熟有效對巖爆提前預(yù)測的技術(shù),巖爆已成為巖石地下工程和巖石力學(xué)領(lǐng)域的世界性難題。秦嶺施工隧道中,巖爆幾乎如影相隨,這對人員安全及TBM的正常作業(yè)都有嚴(yán)重的影響。項目副總工程師文斌時不時推一下鼻梁上的眼鏡,他身材修長,談吐文雅,他介紹說引漢濟(jì)渭秦嶺隧洞TBM嶺南段最大埋深是2000米,最淺的埋深也有500米,此地質(zhì)條件下,這里的巖爆也變得非比尋常。
文斌談起第一次進(jìn)秦嶺隧洞,洞內(nèi)的巖爆情況把這位“老獵手”也給嚇到了。昏暗幽深的隧洞里,忽然響起巨大的悶雷聲,接著幾公分厚到幾十公分厚不等的巖塊從洞壁上高速彈射下來,這樣的巖爆是文斌從未經(jīng)歷過的。為了保障施工人員的安全,文斌和他的團(tuán)隊制定了一套頗為有效的支護(hù)方案。首先通過在掘進(jìn)機(jī)護(hù)盾尾部快速插放安設(shè)緊密的鋼筋排,系統(tǒng)加密錨桿等,達(dá)到快速控制巖爆坍塌的目的。同時對出露圍巖進(jìn)行噴水,將需釋放的能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?,用來削弱巖爆的力度,確?,F(xiàn)場施工安全。流程結(jié)束后,抓住巖爆空窗期,組織人員快速噴漿支護(hù)。
“涌水其實不算真正的困難,哪個隧洞不出現(xiàn)涌水?”即便如此,中鐵十八局隧道公司引漢濟(jì)渭項目部總工王建偉卻信心滿滿。嶺北五號支洞,洞內(nèi)的積水一直很深,進(jìn)洞的小型機(jī)車幾乎是在水中涌浪行進(jìn)。到達(dá)TBM機(jī)器工作面時,只能踩著鋪設(shè)在槽鋼架臺上的鐵軌登上機(jī)器扶梯,因為這里水深已經(jīng)及腰。
“家家都有難念的經(jīng)!”相對于嶺南TBM標(biāo)段的“硬”,嶺北隧洞開挖的最大困難在于“軟”。5月31日,五號支洞在掘進(jìn)過程中出現(xiàn)大面積塌方,石渣如流沙一般,從一處細(xì)小孔洞涌出,瞬間這一細(xì)小孔洞就被擴(kuò)大數(shù)倍,此前如同沙漏計時一般的流沙此時則變成了一場沙暴,混雜著裂隙涌水,最終像泥石流一般奔涌?!疤膳铝耍喼币凰??!蓖踅▊ジ嬖V我,如此軟的圍巖,幸好采用TBM掘進(jìn),若采取人工鉆爆,坍塌部分沒有實體支撐,那對于他的工友們則是一場滅頂之災(zāi)。掌子面完全印證了王建偉所說。塌方部位下落的砂石像剎車盤一樣,幾近將TBM刀盤抱死,不留任何縫隙。掌子面上,重新開挖的用以搶救TBM設(shè)備的輔洞盡頭,巖石裂縫滿滿,沒有噴漿的巖體上,竟被細(xì)小涌水沖出一道道深淺不一的溝壑。
巖爆、涌水、塌方……重重困難,直接導(dǎo)致TBM的表現(xiàn)不盡如人意。
穿山甲,古時謂之鯪鯉。明末士子屈大均亦撰文:“鯪鯉,似鯉有四足,能陸能水,堅利如鐵,絕有氣力,穿山而行?!宾N鯉無論特性還是掘進(jìn)原理均與今日引漢濟(jì)渭工程輸水隧洞開挖所用之TBM設(shè)備有頗多相似。
TBM外形流線與鯪鯉有些許相像,頭部鑲嵌著幾十把盤形滾刀的旋轉(zhuǎn)刀盤,看起來很像鯪鯉的利齒。且也有“四足”,引漢濟(jì)渭工程所用的兩臺TBM設(shè)備兩側(cè)都各有一組液壓撐靴,下方還有兩組后支撐,他們猶如TBM的四只腳,或支撐著自重,或為掘進(jìn)提供反推力。
TBM設(shè)備就像一只猛獸一樣,只有好的牙齒而沒有力氣是不行的。通俗點說,大概相當(dāng)于近七千輛轎車產(chǎn)生的扭矩。能夠產(chǎn)生如此大的能量,其耗電量之大可想而知。嶺南這臺TBM僅一個月的平均用電量可滿足五萬多戶城市家庭一個月的用電需求。
“‘鐵龍已經(jīng)恢復(fù)掘進(jìn)。”趙毅所說的“鐵龍”不是傳說中能上天入海、呼風(fēng)喚雨的神物,而是一臺TBM硬巖隧道掘進(jìn)機(jī)。
趙毅是中鐵隧道集團(tuán)秦嶺隧洞嶺南TBM項目經(jīng)理,年輕,有魄力,而且對地質(zhì)復(fù)雜的長大隧道頗有經(jīng)驗,擅長攻堅。他組建了“鐵龍”護(hù)衛(wèi)隊,一共15人。TBM是一個復(fù)雜的整體,其內(nèi)部任何一環(huán)出現(xiàn)問題都能造成停機(jī)。楊忠,TBM保養(yǎng)班副班長,在掘進(jìn)機(jī)保養(yǎng)及維修方面是個專業(yè)人才。最初的時候,楊忠是TBM設(shè)備上唯一一個通曉TBM皮帶保養(yǎng)知識的人,后來在他細(xì)心的指導(dǎo)培養(yǎng)下,皮帶保養(yǎng)班逐漸成為一支專業(yè)化的“鐵龍”保養(yǎng)團(tuán)隊,為TBM的順利掘進(jìn)保駕護(hù)航。楊忠介紹,嶺南的這臺TBM掘進(jìn)機(jī)的性能強(qiáng)勁,既能在硬巖中掘進(jìn),也能在軟巖中掘進(jìn);不僅如此,在高溫高濕的惡劣環(huán)境中也能吃得開;“鐵龍”全身都是高科技的體現(xiàn),智能化的警報系統(tǒng),能提前檢測到附近的地質(zhì)情況,也能檢測出有害氣體,及時向技術(shù)人員發(fā)出預(yù)警。
我在巨型機(jī)器TBM的后部撿到一塊廢棄的生鐵,鐵銹斑駁。正在操作機(jī)器的工人小王接過來看了看,毋庸置疑地說:這是一塊運輸石料履帶下的擋石板,原來的厚度是三寸。這塊三寸厚的生鐵,被碎石成千上萬次劇烈撞擊,被撕扯成僅有一公分厚的波浪狀,我撫摸著這塊嚴(yán)重變形的生鐵,感受到力量的“重量”:是一種什么樣持續(xù)、執(zhí)著的力量,把厚度從三寸敲擊成一公分!
引漢濟(jì)渭秦嶺輸水隧洞主要采用的TBM施工法,注定迎接許多創(chuàng)紀(jì)錄的挑戰(zhàn)。圣人語:“吾聞宥坐之器者,虛則欹,中則正,滿則覆。”這句話向我們講述了中庸的道理??涩F(xiàn)實中,尤其是在工程建設(shè)領(lǐng)域,困難和現(xiàn)狀卻往往不“遵循”中庸的道理,困難都來得很極端。而這支在秦嶺深處默默戰(zhàn)斗的“鐵軍”,不畏懼挑戰(zhàn),以非凡的氣魄和樂觀,以浩然氣概與聰明才智,實施陜西水資源戰(zhàn)略,見證和創(chuàng)造工程史上的奇跡,展現(xiàn)謙謙如玉與錚錚若鐵的兩種君子特質(zhì):
“每次來到工作面,就是到了免費桑拿房?!?/p>
“我和很多同事都曾是一名軍人,我們從不抱怨,不叫苦不叫累!”
“不畏將來不念過往,士不可以不弘毅,任重而道遠(yuǎn)!”
“困難重重,但我們信心不減。根據(jù)目前的項目進(jìn)展情況,預(yù)計2019年能夠?qū)崿F(xiàn)通水,西安市城區(qū)郊縣的部分居民,就能飲用上純凈甘甜的漢江水。”
……
到2030年,漢江之水將跨越巍巍秦嶺,15億立方米水將注入渭河,以滿足西安、咸陽、寶雞西安、咸陽、渭南、楊凌4重點城市及沿渭河兩岸的11個縣城和6個工業(yè)園的調(diào)輸配水工程。更深層次的意義在于,戰(zhàn)略性解決陜西關(guān)中、陜北缺水的水資源配置,有效改變關(guān)中超采地下水、擠占生態(tài)水的狀況,實現(xiàn)地下水采補(bǔ)平衡,防止城市環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害。
我提著在秦嶺隧洞中發(fā)現(xiàn)的嚴(yán)重變形的生鐵,坐三節(jié)地下軌道從40度攝氏度的大地腹中撤離,地下水不時地漫進(jìn)車廂,黏稠的蒸汽在身上馬上變成汗滴,汗滴也頃刻之間化為蒸汽,約莫半個小時后,鐵軌殆盡,我們看見了一個亮光的洞口,像極了黑夜之月。我們又換乘一輛面包車,黑暗中豁開一條水路,迎著“月亮”奔突而出,迎接我們的卻是太陽……
我們從車上迫不及待地奔跑到陽光下,陽光如此的刺眼而親切,我們第一次貪戀地看著秦嶺深處的群山,藍(lán)天白云,林木蔥郁,帶著花香的山風(fēng)徐徐吹來讓人陶醉,蜿蜒曲折的山路上偶爾能看到幾戶人家,白墻灰瓦,竹林環(huán)繞,門前又有小橋流水,如水墨畫似的映入眼簾,愈發(fā)覺得此地宛若凈土。從古至今,秦人治水之腳步從未停歇。對自然的改造和利用,使得這片土地充滿生機(jī)。
兩天義診結(jié)束,中醫(yī)專家們先后前往嶺南嶺北兩個隧道工程一線,為在高溫中流血流汗的數(shù)百工人送去了藥品、保健知識、清熱排濕的藥方。引漢濟(jì)渭公司文化總監(jiān)余東勤,看著我手中這塊被石頭打擊成流水形態(tài)的鐵皮說:“兩臺TBM機(jī),等它們在秦嶺深處‘見面后,一臺將考慮用以水工程博物館的展示,另外一臺將完成自己的光榮使命,斜著掘進(jìn)秦嶺深處,就地掩埋,成為真正的‘秦嶺深處一塊鐵,一塊無人知曉的‘功勛鐵‘地下鐵……”
我提著的這塊鐵,亦被我鄭重地擺進(jìn)書房的隔板上,成為最貴重的一件收藏。每當(dāng)案牘勞形,睹此物,總給人一種發(fā)自內(nèi)心的震撼和力量!
責(zé)任編輯:趙思琪