黃華平
(安徽師范大學(xué) 歷史學(xué)院, 安徽 蕪湖 241002)
近十年來,我國鐵路科技創(chuàng)新能力不斷提升,鐵路總體技術(shù)水平已步入世界先進行列,部分技術(shù)已達到世界領(lǐng)先水平,〔1〕這里的部分技術(shù)就包括鐵路橋梁和隧道工程技術(shù)?!?〕我國鐵路橋隧工程技術(shù)的巨大成就來之不易,是在黨和政府領(lǐng)導(dǎo)下幾代中國人不斷努力的結(jié)果。
新中國成立初期,我國鐵路橋梁、隧道工程技術(shù)落后,施工機械匱乏,尤其缺乏較大橋梁與隧道修筑的經(jīng)驗。20世紀(jì)60年代至70年代,在中國的中西部地區(qū),秘密開展了以戰(zhàn)備為中心的大規(guī)模國防、科技、工業(yè)和交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),被稱為“三線建設(shè)”?!?〕鐵路作為三線建設(shè)的重要組成部分,在西南、西北和中南等地區(qū)紛紛上馬,形成了大規(guī)模的三線地區(qū)鐵路建設(shè)熱潮。但鐵路經(jīng)過地區(qū)多處于崇山峻嶺、深溝險壑之間,需要建設(shè)眾多的橋梁與隧道,加上地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,鐵路設(shè)計與施工困難重重。為解決橋隧建設(shè)難題,黨和政府開始大力發(fā)展鐵路橋隧工程技術(shù),取得了顯著成效。目前,學(xué)界對三線建設(shè)時期的鐵路問題已有所關(guān)注,〔4〕但對其工程技術(shù)方面卻罕有涉及。本文以橋隧工程最艱巨的西南鐵路大會戰(zhàn)為研究對象,〔5〕考察了這一時期黨和政府發(fā)展鐵路橋隧工程技術(shù)的路徑、取得的主要成就,并分析其產(chǎn)生的影響。
20世紀(jì)60年代至70年代的三線建設(shè)廣泛分布于中西部13個省區(qū),〔6〕尤其集中于西南的四川、云南和貴州三省。這些地區(qū)一方面承擔(dān)著大量的三線建設(shè)任務(wù),另一方面則面臨交通基礎(chǔ)設(shè)施落后,物資、人員輸送難以保障的困局。特別是在西南地區(qū),對外交通的鐵路尤為匱乏,僅有新中國成立初期興修的寶成和黔桂兩路,運輸能力很低,區(qū)域內(nèi)的鐵路也只有連接成都與重慶的成渝鐵路。
1964年,中共中央作出三線建設(shè)的決策后,為支持攀枝花鋼鐵工業(yè)基地和六盤水煤炭基地等重點項目建設(shè),成昆、川黔和貴昆〔7〕等西南地區(qū)鐵路建設(shè)被提上日程。1964年8月11日,鐵道部副部長呂正操向中共中央提交了一份報告,其中提出:“成昆路是建設(shè)以攀枝花為中心的西南戰(zhàn)略后方的主要干線,必須加速修建。但為了盡快增強西南邊陲的國防力量,適應(yīng)當(dāng)前東南亞形勢的迫切需要,并為開發(fā)滇東、黔西的煤炭基地,以便為建設(shè)攀枝花創(chuàng)造條件,還必須同時加速川黔、滇黔兩線的修建?!薄?〕8月17日,毛澤東在中央書記處北戴河會議上指示:“成昆路要快修。沒有軌,拆其他鐵路的。川黔、滇黔路也要快修,一定要保這三條路。投資、材料要多想辦法?!?0日,他在聽取國務(wù)院副總理薄一波匯報工作時再次就西南鐵路建設(shè)進行指示:“成昆路要兩頭修,滇黔路也可以兩頭開口,還可以更多的點開工?!薄?〕在毛澤東的力促下,以成昆鐵路為中心的西南鐵路建設(shè)大會戰(zhàn)拉開了序幕,但建設(shè)西南地區(qū)鐵路并非易事,不僅面臨人財物等供應(yīng)困難,還要應(yīng)對鐵路建設(shè)工程等方面的難題。
成昆、貴昆和川黔三路沿線地形多樣,地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜。以成昆鐵路為例,“全線有300多公里穿過川西南和滇北山地,多為峽谷地段,山高坡陡,谷深壁峭,流急灘險,并通過縱向地層斷裂帶,構(gòu)造運動活躍,地質(zhì)極為復(fù)雜,滑坡、泥石流、崩坍、落石嚴(yán)重。軟土地層較廣,巖溶、流沙、巖爆發(fā)育且含有害氣體。地下水旺盛,有較強烈的硫酸鹽侵蝕性。沿線雨量充沛,氣候變化大。有500公里地段屬7至9度地震區(qū)?!薄?0〕除高山峻嶺外,成昆鐵路沿線河流密布,需跨越大渡河、牛日河、孫水河、安寧河、金沙江、龍川江及舊莊河,而且有的河流還要多次跨越,如牛日河需跨越13次,孫水河為3次,安寧河為8次,舊莊河為19次,而龍川江則多達49次。這些河流坡陡流急,多數(shù)不通航,漂卵石河床,支岔多、溝谷深,洪水猛漲陡落。由于瀘沽至西昌間泥石流分布很廣,龍川江寬谷地段主流還經(jīng)常隨泥石流消長而擺動?!?1〕
為克服復(fù)雜的自然條件,成昆鐵路需要穿山越嶺,跨溝過河,大量建設(shè)橋梁和隧道。據(jù)統(tǒng)計,成昆鐵路沿線共有“大、中、小橋九百九十一座,總延長九十二點七公里,占線路長度的百分之八點五;涵管二千二百六十三座;隧道和明洞四百二十七座,總延長三百四十一公里,占線路長度的百分之三十一點五。橋隧總延長四百三十三點七公里,占線路總長的百分之四十。在橋隧密集的一些地段,橋隧長度占線路的百分之八十以上”?!?2〕這些橋梁和隧道距離長、規(guī)模大,全路200米以上的大橋有121座,500米以上的特大橋有8座,其中青衣江大橋以1816.64米居首。墩高在30米以上的橋梁就有50座,大田菁大橋長1165米,平均墩高30米以上;鐵馬大橋長882米,最高墩51.5米;密馬龍5號大橋長227米,最高墩56米?!?3〕全路2公里以上隧道有34座,3公里以上的長隧道有9座,分別為沙木拉打、關(guān)村壩、蓮地、浮漂、前進、棗子林、趙坪1號、紅衛(wèi)和李子灣隧道?!?4〕沙木拉打隧道全長6379米,為成昆鐵路最長隧道,穿越牛日河與孫水河分水嶺,海拔2244米,居成昆鐵路最高點,最大埋深600米。洞身通過4組主要斷層及4組裂隙帶,地表溝谷發(fā)育,洞內(nèi)有多處嚴(yán)重涌水地段,進口最大涌水量每晝夜7750噸,出口最大涌水量每晝夜約為12000噸。〔15〕關(guān)村壩隧道長6107米,為成昆鐵路第二長隧道,洞內(nèi)溫度高,并伴有嚴(yán)重的巖爆?!?6〕
由于橋隧眾多且沿線地形、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,橋隧建設(shè)成為西南鐵路大會戰(zhàn)的關(guān)鍵性工程。而我國當(dāng)時的鐵路橋隧工程技術(shù)尚處在起步階段,其技術(shù)水平、建設(shè)經(jīng)驗及機械設(shè)備均難以適應(yīng)西南鐵路大會戰(zhàn)的需要,加之三線建設(shè)突出強調(diào)“多快好省”原則,成昆、川黔和貴昆三路的建設(shè)工期均非常緊湊?!?7〕發(fā)展鐵路橋隧工程技術(shù)勢在必行。
基于對鐵路橋隧工程技術(shù)的迫切需要,黨和政府設(shè)立了技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)機構(gòu),制定了工程技術(shù)發(fā)展總方針,組建了技術(shù)攻關(guān)戰(zhàn)斗組,并大力研制和引進鐵路橋隧施工機械。
首先,設(shè)立技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)機構(gòu)。1964年9月11日,為統(tǒng)籌領(lǐng)導(dǎo)西南鐵路建設(shè),加速工程建設(shè)的開展,中共中央在成都設(shè)立西南鐵路建設(shè)總指揮部,中共中央西南局第一書記李井泉任總指揮,呂正操等任副總指揮?!?8〕西南鐵路建設(shè)總指揮部下設(shè)西南鐵路建設(shè)工地指揮部(簡稱“西工指”)、技術(shù)委員會和支持鐵路修建委員會。其中,技術(shù)委員會著力解決重大工程技術(shù)問題,既是工程技術(shù)的決策者,同時也是承擔(dān)工程技術(shù)的實施和鑒定機構(gòu),負責(zé)“制定技術(shù)政策,領(lǐng)導(dǎo)和組織新技術(shù)的采用,組織審查設(shè)計文件和科研成果”?!?9〕國家科學(xué)技術(shù)委員會副主任彭敏擔(dān)任主任,譚葆憲為總工程師?!?0〕其委員均是來自全國鐵路各單位、各專業(yè)的專家,包括鐵道部第一院的陶斯詠,鐵道部第二院的鐘瑞清、潘明德、莊文虔、李維義、程維生,鐵道部大橋局的趙遂章,上海鐵路局的章則懷、黃森,鐵道兵的陳余軒及南京鐵路局的王一涵等人。技術(shù)委員會下設(shè)橋梁、隧道、線路、通信信號四個專業(yè)委員會,其中橋梁委員會由27人組成,金恒敦為主任;隧道委員會由32人組成,蔡報瑗和王子謙負責(zé);〔21〕兩專業(yè)委員會分別負責(zé)橋梁和隧道的工程技術(shù)難題。
其次,確立工程技術(shù)發(fā)展總方針。在設(shè)立技術(shù)委員會的同時,“西工指”黨委還專門作出《關(guān)于成昆線采用和發(fā)展新技術(shù)的決定》,決定在成昆鐵路建設(shè)中,“在牽引動力、通信信號、線路上部建筑、橋隧土石方各項工程快速施工等四個方面,有目的地采用各種新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝、新結(jié)構(gòu)、新材料和新的施工方法,以改變我國鐵路技術(shù)裝備和施工技術(shù)的落后面貌,提高鐵路的運輸能力,改進鐵路的施工方法?!薄?2〕這是西南鐵路大會戰(zhàn)中,黨和政府發(fā)展鐵路工程技術(shù)的總方針。橋梁和隧道作為當(dāng)時最為艱巨的工程,包括橋梁結(jié)構(gòu)、架設(shè)、墩臺,隧道開挖、隧道支護以及機械化施工等均成為橋隧工程新技術(shù)發(fā)展的重點方向。
再次,組建技術(shù)攻關(guān)戰(zhàn)斗組,開展技術(shù)革命。為攻克鐵路工程技術(shù)難題,技術(shù)委員會將來自全國許多科研、設(shè)計、院校、施工、制造、運營等單位的有關(guān)科技人員,分項目統(tǒng)一組成40多個戰(zhàn)斗組,全國各地1200多名專家和工程技術(shù)人員參加?!?3〕由于橋隧技術(shù)難題最多,此類戰(zhàn)斗組也最多。其中,橋梁方面的戰(zhàn)斗組主要有鉆孔樁基礎(chǔ)、預(yù)應(yīng)力拼裝墩、栓焊梁、預(yù)應(yīng)力梁、拱橋、〔24〕新型架橋機、重型鋪軌機及拆裝式簡易架橋機等8個?!?5〕隧道方面戰(zhàn)斗組則有16個之多,包括關(guān)村壩隧道快速施工、沙木拉打隧道快速施工、蜜蜂菁2號隧道全斷面掘進、碧雞關(guān)隧道快速施工、趙坪1號隧道快速施工、長虹隧道快速施工、不良地質(zhì)隧道、白石巖1號隧道全斷面掘進、機械配套、地層壓力與襯砌支護量測、噴混凝土、化學(xué)防水、電鉆、施工通風(fēng)及防塵、運營通風(fēng)、整體道床及軌枕板等綜合或單項新技術(shù)戰(zhàn)斗組?!?6〕
每個戰(zhàn)斗組實行研究、試驗、設(shè)計、制造、檢驗、安裝、使用等七件事一貫到底的負責(zé)制,其所需的資金、材料、設(shè)備,由確定負責(zé)實施新項目的施工單位納入該工點的工程計劃。〔27〕關(guān)村壩隧道是成昆鐵路北段的重點工程,隧道長,巖爆嚴(yán)重,且隧道位于谷深湍急的大渡河邊,地形陡險,作業(yè)條件較差?!?8〕為解決關(guān)村壩隧道的施工問題,技術(shù)委員會牽頭組建關(guān)村壩隧道快速施工戰(zhàn)斗組,國家科學(xué)技術(shù)委員會、重慶大學(xué)、同濟大學(xué)、西安礦業(yè)學(xué)院、鐵道部科學(xué)研究院西南研究所、鐵道部專業(yè)設(shè)計院、鐵道部第一設(shè)計院、鐵道部第二設(shè)計院、冶金部井巷三隊及煤炭部京西一隊等十余家單位參與協(xié)作,鐵道部第二工程局第十一處具體負責(zé)工程技術(shù)的實施。通過多次試驗和實踐,戰(zhàn)斗組先后改進、創(chuàng)造和推廣了移車器、自動風(fēng)門、錨桿支撐、風(fēng)動水泵、導(dǎo)坑作業(yè)流線圖、循環(huán)調(diào)車、多機多循環(huán)作業(yè)及快速裝碴等先進技術(shù)和經(jīng)驗,〔29〕在較短的時間內(nèi)取得了較好成果。
最后,大力研制與引進鐵路橋隧施工機械。西南鐵路大會戰(zhàn)前,我國鐵路建設(shè)隊伍機械數(shù)量少、性能差、品種不全,施工機械不是主要力量,基本上靠人力施工,占用勞動力多,工效低,建設(shè)速度慢,這與當(dāng)時成昆鐵路的工程量和工期要求極不適應(yīng)。
為早日實現(xiàn)成昆鐵路的通車,黨和政府一方面組織國內(nèi)有關(guān)部門自主研制和生產(chǎn)供應(yīng)鐵路施工所需的機械設(shè)備。1966年,大連機車車輛廠研制出中國第一臺簡支式架橋機-66型;1968年,武漢工程機械廠與有關(guān)單位聯(lián)合試制出勝利型130簡支式單臂架橋機;1970年,武漢工程機械廠、西南交通大學(xué)與中鐵大橋局等單位共同改進設(shè)計、制造13臺勝利型130架橋機。中鐵大橋局根據(jù)BII系列振動打樁機原理研制出中-160型、中250型、中-30型振動打樁機以及蒸汽打樁機?!?0〕另外,鐵道部還組織生產(chǎn)了移山-80、紅旗-100推土機,W-501、W-1001挖掘機,Z2-120裝載機,C3-6鏟運機和CA-340自卸汽車等國產(chǎn)工程裝備。〔31〕
另一方面,則是有計劃地從日本、西德、英國、法國、瑞典、瑞士、匈牙利、捷克和東德等國家引進先進的工程技術(shù)裝備,為此中央政府專門劃撥4.5億元用于購置設(shè)備。〔32〕1964年和1965年,鐵道部還專門組成兩個鐵路代表團分赴日本和法國考察隧道技術(shù)和機械化施工,〔33〕重點引進隧道機械,當(dāng)時在隧道開挖、清碴、襯砌三條作業(yè)線上分別引進了日本、瑞典和英國的工程裝備,包括用于開挖工序上的全斷面鑿巖臺車和裝藥器,用于清碴工序上的大型裝碴機、自卸式大斗車、槽式列車和大型牽引機車,用于襯砌工序上的混凝土拌和塔、混凝土輸送車、混凝土輸送泵、自動搗固襯砌模板臺車,以及用于支護襯砌上的混凝土噴射機。〔34〕至1966年,從上述國家共引進18類31種隧道機械達276件,使全路較60年代初保有的隧道機械設(shè)備增加了5-10倍?!?5〕
此外,為及時有效進行工程技術(shù)的試驗與實施,黨和政府還大力組織和動員科技人員“出樓下院”奔赴西南鐵路建設(shè)前線,〔36〕并貫徹了技術(shù)與設(shè)計、施工相結(jié)合,科技人員與領(lǐng)導(dǎo)、工人相結(jié)合〔37〕的技術(shù)協(xié)作模式,有力推動了鐵路橋隧工程技術(shù)的發(fā)展。
通過上述一系列的發(fā)展舉措,20世紀(jì)六七十年代我國鐵路工程技術(shù)在橋梁、隧道及橋隧機械化施工等方面取得了顯著成就。
首先,橋梁工程技術(shù)方面。一是發(fā)展栓焊鋼橋新技術(shù)。栓焊鋼橋是指在工廠用焊接工藝制造構(gòu)件,運到工地,用高強度螺栓組裝成橋跨結(jié)構(gòu),與鉚接鋼橋相比,具有構(gòu)造簡單、節(jié)約鋼材、制造和安裝速度快、養(yǎng)護維修簡便等優(yōu)點。20世紀(jì)60年代初期,栓焊鋼橋已在湘桂鐵路雒容橋及浪江橋進行初步試驗。西南鐵路大會戰(zhàn)開始后,為加速成昆鐵路橋梁架設(shè)速度,技術(shù)委員會組織鐵道部科學(xué)研究院西南研究所、鐵道部第二工程局、山海關(guān)橋梁廠、寶雞橋梁廠、清華大學(xué)、中國科學(xué)院聲學(xué)研究所及鐵道兵一、五、七、八、十師等路內(nèi)外單位共68人,組建栓焊梁戰(zhàn)斗組,再次進行栓焊梁的研制,先后在成昆鐵路全線修建13種不同跨度和結(jié)構(gòu)型式的栓焊鋼橋,計43座109孔,用鋼量1.2萬噸,使用高強度螺栓近100萬套。其中,112米跨度的拉舊大橋已接近當(dāng)時世界上同類型鐵路栓焊鋼橋的最大跨度?!?8〕
二是研制出新型架橋機。成昆鐵路由于山高谷深,橋隧相連,原來使用的懸臂式架橋機很難適應(yīng)。為解決難題,加速橋梁鋪架工程,1965年,技術(shù)委員會從武漢工程機械廠,大連機車車輛工廠,鐵道部科學(xué)研究院,鐵道部第二、三、四設(shè)計院,鐵道部第二、三工程局,唐山、北京、長沙鐵道學(xué)院及鐵道兵第一師等單位,抽調(diào)62名技術(shù)人員組成新型架橋機戰(zhàn)斗組,在短短7個月時間內(nèi)就成功設(shè)計、制造出新中國第一臺簡支式架梁的66型架橋機。新型架橋機安全可靠,操作方便,既可架橋也可鋪軌,而且隧道內(nèi)外均可架梁。66型架橋機共制造2臺,先后在成昆線架橋641孔梁,成功地解決了橋隧相連地段架梁的難題?!?9〕
三是應(yīng)用輕型墩臺技術(shù)。西南鐵路大會戰(zhàn)前,我國鐵路橋墩多為重力式實體墩臺,粗大笨重,圬工量大,費時耗材,空心輕型墩臺技術(shù)尚沒有普遍應(yīng)用。1966年,中鐵大橋局在成昆鐵路安寧河3號橋首次使用滑動鋼模板灌注鋼筋混凝土空心墩新工藝取得成功后,空心輕型墩臺技術(shù)得到廣泛應(yīng)用,成昆鐵路全線21座大橋計165個墩采用這種空心墩,最高達51.5米。1966年11月,金河口1號橋首次設(shè)計并建成23個柔性橋墩,最高17米,它是輕型墩臺的一種,是把墩和梁聯(lián)結(jié)在一起,形成一個共同受力體,使橋墩混凝土受壓強度得到充分發(fā)揮,節(jié)省了大量圬工。〔40〕
其次,隧道工程技術(shù)方面。一是應(yīng)用全斷面開挖法。20世紀(jì)60年代,我國鐵路隧道的開挖方法以分部開挖法為主,其開挖工藝包括上導(dǎo)坑先拱后墻、上下導(dǎo)坑先拱后墻、漏斗棚架先墻后拱、蘑菇開挖法及正反臺階法等,但分部開挖工藝均存在共性問題,即分部多、工序多,相互干擾,使用料具數(shù)量多,施工管理不方便。1965年初,中鐵四局在豐沙二線落坡嶺隧道施工中,首次試點使用全斷面開挖法?!?1〕這種開挖法工序少,施工干擾少,有利于提高單工作面的掘進速度,同時還具有施工人員少、工效高、勞動強度低,施工組織簡單等優(yōu)點。1966年,為推廣這種開挖方法,技術(shù)委員會在引進國外先進鑿巖臺車及配套設(shè)備的基礎(chǔ)上,組織了由施工、設(shè)計、科研和有關(guān)廠、院校參加的第一和第二兩組全斷面掘進戰(zhàn)斗組,在成昆鐵路的蜜蜂菁2號、白石巖1號、一支山、深溪溝、巴格勒及雪區(qū)2號等15座隧道進行實踐,掘進總長度達7876.68米,取得顯著成效?!?2〕
二是推廣噴錨支護技術(shù)。20世紀(jì)60年代初期,我國鐵路隧道支護以礦山膨脹式木錨桿和灌漿木錨桿為主,硬巖隧道表面以噴射混凝土作為襯砌。〔43〕西南鐵路大會戰(zhàn)期間,隧道工程量大增,木錨桿所需木材太多,已不能適應(yīng)高速發(fā)展的隧道施工,遂改用楔縫式金屬錨桿,但由于灌漿設(shè)備不足,噴敷在巖面上的砂漿層很薄,不能有效穩(wěn)定巖面。為此,1966年技術(shù)委員會組織由鐵道部第二工程局、鐵道兵部隊、鐵道部科學(xué)研究院西南研究所、鐵路專業(yè)設(shè)計院、中國科學(xué)院工程力學(xué)研究所及清華大學(xué)等單位參與建立噴混凝土新技術(shù)戰(zhàn)斗組。1966年12月,中國科學(xué)院工程力學(xué)研究所成功研制出“紅星一號”水泥速凝劑,填補了中國水泥速凝劑的空白,使噴射的混凝土能迅速凝結(jié)變厚;同時,從德國、瑞士等國引進混凝土噴射機。由此噴錨支護技術(shù)得到推廣,成昆鐵路全線采用該技術(shù)的隧道長達5公里?!?4〕
三是鋪設(shè)整體道床。整體道床是一種在堅實基底上直接澆筑混凝土以取代傳統(tǒng)道碴層的新型軌下基礎(chǔ)。它具有整體性強、穩(wěn)定性好、軌道變形小、外形美觀、養(yǎng)護維修工作量小等優(yōu)勢,主要適用于鐵路隧道和地下鐵道等線路上?!?5〕1965年之前,整體道床在中國鐵路建設(shè)中應(yīng)用寥寥。西南鐵路大會戰(zhàn)開始后,技術(shù)委員會組建整體道床戰(zhàn)斗組,“改進了以往的設(shè)計,制訂了施工方法和施工組織措施,并首次設(shè)計制造了整體道床的專用扣件,制造了施工機具,完善了施工工藝”,在成昆鐵路百家?guī)X、趙坪1號、沙木拉打、蓮地及碧雞關(guān)等30座隧道進行了鋪設(shè),線路長達63多公里。〔46〕
最后,橋隧機械化施工方面。一是鐵路施工機械數(shù)量和人員大幅增加。據(jù)統(tǒng)計,1962年我國隧道機械化程度僅為14.8%,1963年全路施工單位僅有空壓機1331臺,通風(fēng)機730臺,電瓶車96臺,裝巖機62臺,混凝土拌和機402臺?!?7〕至1966年底,經(jīng)過二年多的大力發(fā)展,成昆鐵路全線施工機械數(shù)量增加了10倍左右?!?8〕在成昆線北段施工中,僅一個綜合工程局就有土石方機械600臺(套)?!?9〕隧道施工機械增加最為顯著,計有機械設(shè)備50余種、5136臺?!?0〕機械設(shè)備增加的同時,機械人員也較初期增加4.6倍,基本滿足需要?!?1〕
二是橋隧主要工序普遍實現(xiàn)機械化。隧道施工中普遍使用氣腿鑿巖機鉆孔、機械通風(fēng)、機械供排水、機械拌和混凝土、機械提升運輸,千米以上隧道還普遍使用鏟斗式裝碴機裝碴、電瓶車牽引有軌運輸及機械化噴錨。同時還引進全斷面施工機械和自制鉆孔臺車、導(dǎo)坑梯架臺車、簡易襯砌臺車、調(diào)車設(shè)備、電動空壓機以及自動、半自動控制通風(fēng)設(shè)備等。〔52〕橋梁施工中也普遍使用機械架橋、機械打樁、電動鉆孔及電動攪拌混凝土。
三是施工機械配套有所改善。施工機械的生產(chǎn)能力能否最大發(fā)揮,與其設(shè)備的生產(chǎn)線、零配件以及管理與維修等配套水平密切關(guān)聯(lián)。西南鐵路大會戰(zhàn)前,我國鐵路橋隧施工機械數(shù)量、品種較少,還談不上配套問題。經(jīng)過幾年的研制和引進,不僅機械數(shù)量大幅增加,而且機械配套水平也逐漸提升。在隧道施工中,“西工指”按照隧道長度和工期,制定出分等級的機械配備標(biāo)準(zhǔn)和生產(chǎn)定額,裝備二百多個隧道口開工急需的機械,尤其是2千米以上的長隧道機械設(shè)備配套較為完善。在6千米分步開挖有平行導(dǎo)坑的隧道,配有空壓機150臺、鑿巖機32臺、裝碴機4臺、電瓶車10臺、混凝土攪拌機2臺、灌漿機2臺、通風(fēng)機18臺、抽水機7臺、卷揚機10臺、鉆頭磨床2臺、鍛釬機1臺、混凝土振搗器20臺、供電容量1400KW及修理設(shè)備1臺,6千米以下至1千米隧道配套設(shè)備則相應(yīng)減少;全斷面和正臺階開挖的隧道,除不配套通風(fēng)設(shè)備外,其余設(shè)備均有配套?!?3〕為保證機械修理任務(wù),各施工單位還努力培養(yǎng)施工隊伍的自修能力,擴建成都、貴陽兩機械廠,并將興平、武漢兩機械廠的一部分遷至昆明與六枝,承擔(dān)西南鐵路建設(shè)的機修任務(wù)。〔54〕
除上述所列外,這一時期鐵路橋隧工程技術(shù)成就還包括大跨空腹石拱橋技術(shù)、鉆挖孔樁技術(shù)、隧道通風(fēng)防塵技術(shù)、輔助導(dǎo)坑充分利用以及壓注化學(xué)漿液堵水技術(shù)等。
鐵路橋隧工程技術(shù)的快速發(fā)展,最直接和顯著的影響在于大大提升了鐵路橋隧施工的工效。
1965年1月,成昆鐵路關(guān)村壩隧道首創(chuàng)雙口各百米成洞紀(jì)錄,至1965年底全線“已有150個口次達到單口月成洞百米以上,其中有17個口次達到150米,12個口次和4個口次突破單口成洞200米和300米”,“全線隧道平均單口月成洞達43.7米”。〔55〕1966年,成昆鐵路隧道掘進速度繼續(xù)攀升,超過百米以上月成洞的隧道達466口次,其中200米以上19口次,300米以上8口次,400米以上4口次,500米以上2口次?!?6〕并且創(chuàng)造了“單口導(dǎo)坑最高月掘進305米,單口最高月成洞571.2米”〔57〕和“全年隧道平均單口月成洞52.52米”〔58〕的先進紀(jì)錄。新中國鐵路隧道的平均每端月成洞,從寶成線的15.2米,貴昆線的20.3米,提高到成昆線的33.7米?!?9〕
橋梁架設(shè)進度也成倍增長,成橋工效不斷提高。1965年成昆鐵路全線完成成橋12295米、工效129工天/米。1966年完成成橋36089米、工效110工天/米,進度比1965年增長2倍,工效提高17%。1967年盡管受政治干擾,仍完成成橋28631米。三年累計成橋77015米,連同1965年之前完成的,占全部成昆鐵路橋梁任務(wù)的77.3%?!?0〕
鐵路橋隧施工工效的提升,保障了諸多控制性工程按期完成,甚至是提前完成,為西南鐵路大會戰(zhàn)最后竣工奠定了堅實基礎(chǔ)。
成昆鐵路沙木拉打隧道自1965年5月正式復(fù)工以來,在開展技術(shù)革命和各類群眾運動的基礎(chǔ)上,隧道月成洞工效顯著提升,1966年3月首創(chuàng)月成洞302.01米紀(jì)錄,7月達到360.05米。至1966年11月,僅用18個月時間就完成隧道主體工程?!?1〕關(guān)村壩隧道月成洞工效1966年“以單口月成洞100米為起點,其后連續(xù)四個月每口成洞150米,又連續(xù)三個月提高到每口成洞200米,以至雙口分別達到月成洞300米,一九六六年三月決戰(zhàn)中,更獲得了雙口共完成成洞672米的空前紀(jì)錄”。由此關(guān)村壩隧道工程進展迅速,至1966年5月16日建成貫通,比原定工期提前了13個月零14天,為成昆北段提前鋪軌通車創(chuàng)造了良好的條件?!?2〕
橋梁建設(shè)方面則涌現(xiàn)出許多“大橋不過月、中橋不過旬、小橋不過日”的工點,舊莊河9號大橋29天完工,11號大橋24天完工,哈利大橋挖基10048立方米,圬工總量1731米,完成全部工程僅7天,永崗2號大橋完成全部工程僅用15天?!?3〕位于關(guān)村壩與長河壩之間老昌溝的一線天石拱橋,由于橋址兩旁是懸崖峭壁,溝深達200米,而寬度僅50米,〔64〕架橋尤其困難,鐵道部第二工程局第七工程處在拱橋戰(zhàn)斗組和大專院校師生的協(xié)助下,僅用55天就完成了主體工程,包括卸落拱架及收尾工程也只用了99天,刷新了修建石拱橋速度的紀(jì)錄?!?5〕
鐵路橋隧工程技術(shù)的發(fā)展不僅推動了三線建設(shè),促進了我國鐵路橋隧工程技術(shù)邁向新臺階,也為我國鐵路工程技術(shù)發(fā)展積累了寶貴的歷史經(jīng)驗。
20世紀(jì)60年代之前,受制于戰(zhàn)爭創(chuàng)傷及國民經(jīng)濟的恢復(fù),大規(guī)模的鐵路建設(shè)還沒有開始,新中國鐵路橋隧工程技術(shù)處于起步階段,橋隧施工以人力和小型機械為主。20世紀(jì)六七十年代,三線鐵路建設(shè)大規(guī)模開啟后,特別是西南鐵路大會戰(zhàn)期間,我國鐵路橋隧工程技術(shù)有了較大發(fā)展。橋梁工程技術(shù)上呈現(xiàn)出跨梁結(jié)構(gòu)多樣化、墩臺輕型拼裝化及索道吊裝機械化等趨勢,〔66〕隧道的施工方法及工藝也呈現(xiàn)多樣化,尤其是在掘進技術(shù)上引進了全斷面施工機械和施工方法,并配套了電鉆臺車、簡易襯砌臺車和自動裝碴車等設(shè)備,使隧道掘進在挖、裝、運和卸等方面趨向輕型機械化?!?7〕成昆鐵路也因此獲得了1985年“國家科學(xué)技術(shù)進步特等獎”,〔68〕我國鐵路橋隧工程技術(shù)邁上初步發(fā)展階段。
三線建設(shè)尤其是西南鐵路大會戰(zhàn)期間,黨和政府在發(fā)展鐵路橋隧工程技術(shù)的路徑上,既堅持立足國內(nèi),自力更生開展工程技術(shù)革新,也非常重視引進、消化和吸收國外關(guān)于這方面的新技術(shù)、新方法和先進施工裝備,并“通過使用,批判地吸取其優(yōu)點,結(jié)合我國的實際情況,創(chuàng)造我國自己的施工機械,走我國自己施工機械化的道路?!薄?9〕這既是我國鐵路工程技術(shù)發(fā)展的早期嘗試,也成為后來我國鐵路科技事業(yè)發(fā)展路徑的藍本。同時,黨和政府還充分發(fā)揮了“社會主義能集中力量辦大事”的制度優(yōu)勢,建立了權(quán)威性的管理機構(gòu)統(tǒng)一指揮橋隧工程技術(shù)發(fā)展,集中了全國技術(shù)力量組建戰(zhàn)斗組,對橋隧工程技術(shù)的缺項與難點進行了“一條龍”式攻關(guān)。正是憑藉著這些寶貴的歷史經(jīng)驗,21世紀(jì)以來我國鐵路科技事業(yè)得以迅速崛起,后來居上。
綜上所述,20世紀(jì)六七十年代黨和政府為推動三線地區(qū)鐵路建設(shè),不僅注重勞動力動員、思想政治工作和地方支援,〔70〕也很重視鐵路工程技術(shù)問題的解決,并采取了諸多切實可行的發(fā)展舉措,為三線建設(shè)和我國鐵路工程技術(shù)進步作出了積極貢獻。當(dāng)然,受制于特殊的歷史環(huán)境,這一時期的鐵路工程技術(shù)發(fā)展存在著匆匆上馬、盲目引進以及質(zhì)量安全等方面問題,〔71〕應(yīng)引以為訓(xùn)。
注釋:
〔1〕傅志寰、孫永福等:《交通強國戰(zhàn)略研究》第三卷,北京:人民交通出版社股份有限公司,2019年,第77頁。
〔2〕才鐵軍:《中國鐵路40年(1978-2018)》,北京:中國言實出版社,2018年,第54頁。
〔3〕當(dāng)代中國研究所:《中華人民共和國簡史(1949—2019)》,北京:當(dāng)代中國出版社,2021年,第49頁。
〔4〕相關(guān)研究成果主要有:Covell Meyskens,“Third Front Railroads and Industrial Modernity in Late Maoist China”,Twentieth-Century China,2015;周明長:《鐵路網(wǎng)建設(shè)與三線城市體系研究》,《寧夏社會科學(xué)》2020年第4期;李彩華:《三線建設(shè)研究》,長春:吉林大學(xué)出版社,2004年,等等。
〔5〕西南鐵路大會戰(zhàn)是指20世紀(jì)六七十年代,黨和政府為推進三線建設(shè),在西南地區(qū)以建設(shè)成昆鐵路為中心的大規(guī)模鐵路建設(shè)運動,所建鐵路包括成昆、貴昆和川黔三條。
〔6〕13個省區(qū)包括四川(含重慶)、貴州、云南、陜西、甘肅、青海、寧夏、湖南、湖北、河南、山西、廣東和廣西。參見《三線建設(shè)》編寫組:《三線建設(shè)》,編者印行,1991年,第3頁。
〔7〕成昆鐵路自成都經(jīng)彭山、眉山、夾江、峨眉、峨邊、甘洛、喜德、西昌、德昌、米易、元謀、祿豐、安寧而抵昆明,全線長1100公里;貴昆鐵路東起貴陽南站,西行經(jīng)湖潮、安順、六枝、水城、產(chǎn)底(梅花山),樹舍轉(zhuǎn)向南跨可渡河入云南省境,經(jīng)宣威、沾益、曲靖、塘子至昆明西站,全線長642公里;川黔鐵路從成渝鐵路上的小南海站,經(jīng)珞璜、五岔、綦江、趕水、蒙渡、桐梓、婁山關(guān)、遵義、息烽至貴陽站,全線長424公里。
〔8〕中國社會科學(xué)院、中央檔案館:《1958-1965中華人民共和國經(jīng)濟檔案資料選編·交通通訊卷》,北京:中國財政經(jīng)濟出版社,2011年,第344頁。
〔9〕中國人民解放軍歷史資料叢書編審委員會:《鐵道兵·綜述·大事記·表冊》,北京:解放軍出版社,2000年,第117頁。
〔10〕〔16〕鐵道部基建總局:《鐵路修建史料1963—1980》第1冊,中華人民共和國鐵道部,1990年,第89、608-611頁。
〔11〕〔13〕〔24〕〔38〕〔39〕〔60〕〔63〕成昆鐵路技術(shù)總結(jié)委員會:《成昆鐵路:橋梁》,北京:人民鐵道出版社,1980年,第1、1、4、57-59、592-593、7、564-565頁。
〔12〕〔22〕〔27〕〔34〕〔48〕〔54〕〔55〕〔58〕〔69〕成昆鐵路技術(shù)總結(jié)委員會:《成昆鐵路:綜合總結(jié)》,北京:人民鐵道出版社,1980年,第4、13、13、135、134、25、47、47、135頁。
〔14〕〔33〕〔35〕〔37〕〔47〕〔50〕〔53〕〔67〕《中國鐵路隧道史》編纂委員會:《中國鐵路隧道史》,北京:中國鐵道出版社,2004年,第56、58、58-59、65、327、327、327-328、58頁。
〔17〕川黔鐵路計劃1965年修通,貴昆鐵路計劃1966年底修通,成昆鐵路初定1970年修通,后兩次修改,最后定為1968年修通。
〔18〕劉建章:《我的九十年》,北京:中國鐵道出版社,2000年,第358頁。
〔19〕李本深:《憶西南鐵路建設(shè)大會戰(zhàn):紀(jì)念“西工指”成立三十周年》,編者印行,1994年,第9頁。
〔20〕彭敏,新中國鐵路橋梁建設(shè)的卓越領(lǐng)導(dǎo)者,先后主持修建武漢長江大橋、鄭州黃河大橋、重慶白沙陀長江大橋、湖南湘江大橋和廣州珠江大橋等。譚葆憲,清華大學(xué)土木工程系鐵路畢業(yè),先后參加京贛(皖贛)、湘桂、豐沙、漢丹、成昆和陽安等鐵路線的工程建設(shè),主持設(shè)計與鑒定京廣線大瑤山隧道。
〔21〕彭倍勤、于平生:《彭敏的路橋情緣》,北京:中共黨史出版社,2017年,第302頁。
〔23〕《中國鐵路建設(shè)》編輯辦公室:《中國鐵路建設(shè)》,北京:中國鐵道出版社,1990年,第273頁。
〔25〕〔30〕〔31〕〔41〕〔43〕〔49〕〔52〕《中國鐵路志》編委會辦公室:《中國鐵路志·建設(shè)志·管理組織卷》(送審稿),編者印行,2014年,第368、368-370、362、546、416、362、376-377頁。
〔26〕〔29〕〔42〕〔44〕〔46〕〔51〕〔56〕〔57〕〔59〕成昆鐵路技術(shù)總結(jié)委員會:《成昆鐵路:隧道》,北京:人民鐵道出版社,1979年,第5-6、57、155、184-185、284、43、37、10、10頁。
〔28〕〔64〕《當(dāng)代四川》叢書編輯部:《當(dāng)代四川鐵路》,成都:四川人民出版社,1993年,第111、113頁。
〔32〕劉統(tǒng)畏、何寧:《鐵路隧道工程》,北京:中國鐵道出版社,1995年,第204頁。
〔36〕鐵道部科學(xué)研究院史編輯委員會:《鐵道部科學(xué)研究院史(1950.2—1987.12)》,編者印行,1995年,第45頁。
〔40〕《中國鐵路橋梁史》編纂委員會:《中國鐵路橋梁史》,北京:中國鐵道出版社,2009年,第117頁。
〔45〕鐵道部工務(wù)局:《軌道》(修訂版),北京:中國鐵道出版社,1979年,第215頁。
〔61〕《中鐵隧道股份有限公司志》編委會:《中鐵隧道股份有限公司志》,北京:中國鐵道出版社,2006年,第87頁。
〔62〕〔65〕鐵道部第二工程局革命委員會:《成昆鐵路北段施工技術(shù)總結(jié)》,編者印行,1975年,第6、275頁。
〔66〕王春才:《中國圣火》,成都:四川人民出版社,1993年,第72頁。
〔68〕國家統(tǒng)計局科技統(tǒng)計司:《中國科學(xué)技術(shù)發(fā)展四十年1949—1989》,北京:中國統(tǒng)計出版社,1990年,第160頁。
〔70〕參見Covell Meyskens,“Third Front Railroads and Industrial Modernity in Late Maoist China”,Twentieth-Century China,2015,pp.238-260。
〔71〕“匆匆上馬”是指為趕工期,諸多工程技術(shù)沒有經(jīng)過多次試驗直接應(yīng)用;“盲目引進”是指引進國外先進機械,但對設(shè)備的性能和操作方法沒能充分了解,未能充分發(fā)揮效能;“質(zhì)量安全”是指鐵路橋隧施工過程中安全事故頻發(fā),橋隧建成后也存在著一定程度的病害。