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橋隧應(yīng)融會貫通
2012-05-30 來源:中華鐵道網(wǎng)
 郭陜云,國家一級建造師,教授級高級工程師,男,生于1946年8月,現(xiàn)為中國土木工程學(xué)會常務(wù)理事和隧道及地下工程分會理事長、中國工程爆破協(xié)會特邀常務(wù)理事、中鐵隧道集團高級顧問。自1969大學(xué)畢業(yè)以后,即從事鐵路工務(wù)工程專業(yè),曾任工人、技術(shù)員、工程師等職,1982年為衡廣鐵路復(fù)線大瑤山隧道進口工區(qū)技術(shù)主管,1984年7月始任鐵道部隧道工程局第一工程處副處長,處長、局施工技術(shù)處處長,1994年5月任鐵道部隧道工程局副局長,1999年10月任代局長、局長,2001年5月企業(yè)改制后任中鐵隧道集團公司董事長兼總經(jīng)理。曾參與并作為主要管理人員或主要負責(zé)者的許多個工程項目曾榮獲得國家科技進步獎、省部級科技進步獎、國家優(yōu)質(zhì)工程金獎、建設(shè)工程魯班獎、土木工程詹天佑大獎等。


 
  記者:作為中國土木工程學(xué)會隧道與地下工程分會第六屆理事會理事長,請您為讀者介紹一下這個機構(gòu)?

  郭陜云:中國土木工程學(xué)會隧道及地下工程分會成立于1979年2月7日,原由鐵路部門隧道界發(fā)起并得到全國有關(guān)各方面的支持和參與,初定名“中國土木工程學(xué)會隧道學(xué)會”,1997年改為現(xiàn)名。分會歷史上曾經(jīng)的掛靠單位是西南交通大學(xué)、中國鐵路工程總公司、中鐵隧道集團有限公司(原鐵道部隧道工程局)?,F(xiàn)今分會的130多個理事單位半數(shù)以上是原來專門從事鐵路建設(shè)的,理事成員大多數(shù)有鐵路建設(shè)業(yè)績和資質(zhì)。所以,隧道及地下工程分會的成長壯大與鐵路事業(yè)的發(fā)展是分不開的。分會的學(xué)術(shù)活動和技術(shù)交流與鐵路隧道建設(shè)密切相關(guān),在分會工作的服務(wù)對象中鐵路是一個重要方面。如上世紀七十年代末及八十年“新奧法”在我國的引進傳播、推廣運用,首先是在鐵路展開的,而后進入其它建設(shè)領(lǐng)域??梢哉f,隧道及地下工程分會為我國鐵路行業(yè)發(fā)展有著突出的貢獻。

  記者:請您為我們介紹一下我國隧道建設(shè)方面所取得的成就。未來幾年,我國隧道建設(shè)將有多大的擴展空間?

  郭陜云:隧道工程技術(shù)運用較廣,如鐵路、公路、水工、礦業(yè)、軍工、人防、市政工程及城市軌道交通,等等。這些行業(yè)的建設(shè)隸屬于國家多個部門、地方或建設(shè)領(lǐng)域,就隧道而言,很難有一套準確、完整的統(tǒng)計數(shù)據(jù)來精確地說明我國究竟有多少隧道(洞)以及它的未來規(guī)模。但是,從新近的、較為權(quán)威的資料數(shù)據(jù)看,到2009年底我國鐵路、公路及城市軌道交通等幾個大項已投入使用的各類隧道總數(shù)達萬座以上,總延長7000余公里。目前,我國正處于基本建設(shè)高速發(fā)展期,即公眾所言“鐵公基”,正在施工建設(shè)的各類隧道就有3700多公里。也有資料說,到2020年單是鐵路隧道總延長將超過9000公里。2009年12月,國務(wù)院又批復(fù)了22個城市的軌道交通建設(shè)計劃,總投資達8820.03億元人民幣。我們知道,這22個城市都是人口、道路和建筑設(shè)施較為集中的區(qū)域,所規(guī)劃建設(shè)的軌道交通絕大部分為地鐵。還有正在實施或?qū)⒁獙嵤┑囊?、輸氣、國防,等等項目,不可勝?shù)??傊?,現(xiàn)在中國的隧道工程無論從建設(shè)規(guī)?;蚴墙ㄔO(shè)速度而言,都是世界第一,未來隧道工程建設(shè)事業(yè)發(fā)展的空間很大,前途光明,業(yè)界有“21世紀是地下空間大開發(fā)的時代”的說法。

  記者:當(dāng)前行業(yè)內(nèi)的專家掀起一股‘橋隧之爭’,支持建設(shè)橋梁或隧道的專家各成一派。請問您是怎么看待‘橋隧之爭’的?

  郭陜云:作為跨越交通障礙的工程手段,橋梁和隧道各有各的用途,在多數(shù)情況下,誰也代替不了誰。所謂的“橋隧之爭”,是指某些穿越或跨越水系的工程方案問題。具體到每一個方案該用隧道穿越,還是以橋梁跨越,應(yīng)當(dāng)以高度負責(zé)的精神,實事求是的態(tài)度,充分調(diào)研,科學(xué)決策。能夠影響重大項目工程方案的因素很多,林林總總,方方面面。有長遠的也有眼前的;有全局的也有局部的;有技術(shù)的也有經(jīng)濟的,甚至是政治的,等等。所以,這里沒有必要橋隧“各成一派”。我的看法是:橋梁專業(yè)的人要盡可能地多了解隧,隧道專業(yè)的人也要盡可能地去了解橋。作為專家參謀決不可盲目發(fā)軔、固執(zhí)己見。主要決策者若能夠兩者融會貫通,那就更好。

  如跨越瓊州海峽的工程方案問題,影響因素十分復(fù)雜,當(dāng)橋、當(dāng)隧,應(yīng)該慎重對待。從投資額度來說,無論橋隧都非常巨大,或分修,或合建尚可定量比較;從工程技術(shù)講,橋隧工程皆存在前所未有的重大地質(zhì)難題,若線位存在新生代活動大斷裂,橋隧方案都有可能被否決;從政治因素看,除了開發(fā)、振興海南外,瓊州海峽為陸島天塹,北部灣要沖,軍事地位顯赫;從運營條件講,海浪、潮汐、暗流、濃霧、臺風(fēng)、雷暴,等等,都會給工程正常使用帶來危害;從環(huán)保角度評價,海峽內(nèi)寶貴的珊瑚礁和珍稀魚類等資源必須在考慮之列。各因素孰重孰輕,對工程方案的制約程度,決策者或可把握。

  記者:和橋梁設(shè)備的成型成套相比,當(dāng)前隧道設(shè)備似乎有更大的發(fā)展空間,尤其是中小型盾構(gòu)機設(shè)備,還一直為德日等少數(shù)跨國公司所壟斷。請問您是如何看待我國隧道設(shè)備的研發(fā)和本土化發(fā)展的?

  郭陜云:是的,我國橋梁設(shè)備的成型配套相對完善,而且國產(chǎn)化程度很高。相對而言,我國隧道設(shè)備雖有較大發(fā)展,但是專業(yè)化程度很低。所以,在以往的長大隧道施工組織中,一般都有個隧道施工機械化配套課題,為什么?因為我國幾乎沒有一個像樣的隧道專業(yè)設(shè)備制造工廠。我們要把用于礦山、路基及其它工程建筑的機械設(shè)備拿來“配套”進行隧道施工。最近三十多年來,隨著隧道施工高端設(shè)備的引進和吸收,我國隧道施工設(shè)備制造的空白面貌正在逐步改變。就盾構(gòu)設(shè)備來說,國內(nèi)已有多家工廠在生產(chǎn),可分為兩大類型:一種是有自主知識產(chǎn)權(quán)型的,如上海隧道股份的工廠和中鐵新鄉(xiāng)隧道設(shè)備工廠,他們都是國家“863”計劃中隧道掘進機項目的執(zhí)行單位;另一種是與外商合作型的,屬于加工組裝,或有部分自主知識產(chǎn)權(quán)。但是,從總的情況來看,其水平大多在仿制階段,質(zhì)量層次不高,大型或重型設(shè)備的關(guān)鍵部件仍依賴于從國外進口。

  對于隧道設(shè)備的研發(fā)和所謂的“本土化”我是這么看的:像盾構(gòu)機、掘進機、液壓鑿巖臺車等大型隧道設(shè)備的制造技術(shù)雖然復(fù)雜,但是它們?nèi)詫儆谄胀ǖ慕ㄖこ虣C械,在國外的生產(chǎn)廠商很多,都是民營的,也并不存在跨國公司的“壟斷”。我們主要是落后在工業(yè)基礎(chǔ)上,生產(chǎn)出來的東西從外表看樣子很像,就是質(zhì)量不行。要趕上別人,我們必須努力,還要有個過程。近幾年來,國內(nèi)有一些工程機械的發(fā)展比較好,就很能說明問題。我認為制造隧道施工大型設(shè)備的關(guān)鍵是總體設(shè)計,我們在這方面的專業(yè)人才太少。解體那些高端進口設(shè)備來看,其部件或許成千上萬,但是這些另部件的生產(chǎn)廠家卻是四面八方,不拘“本土”,設(shè)備制造商只是整機設(shè)計和組裝而已。因此,我們應(yīng)該有這樣的思路:自主設(shè)計,世界采購,組裝起步,著重成本。在現(xiàn)階段片面強調(diào)“國產(chǎn)化”或“本土化”,那只可能是熱情而已,只會給國家及企業(yè)造成更大的損失和浪費 。在過去這方面的教訓(xùn)我們還少嗎?

  記者:請問目前我國隧道機械設(shè)備在哪些方面還相對空白?您對隧道設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展有哪些建議?

  郭陜云:隧道施工的基本特點是:作業(yè)場面小,環(huán)境條件差,地質(zhì)影響大,工序流程多。施工現(xiàn)場圍繞著開挖、支護、構(gòu)筑三大基本作業(yè),和人、機、碴、料、水、電、風(fēng)、氣八個要素組成了多個作業(yè)循環(huán),多條物流線。因此,隧道施工設(shè)備種類及品名很多,我們沒有的;或有,但是較落后的,都是需要補充及發(fā)展的空白。此外,輔助工法的實施也是隧道施工的重要特點之一。輔助工法多用于圍巖和地層的力學(xué)特性的改善和加固,如注漿、樁墻、冷凍、錨固、噴護等工法均為隧道施工輔助工法。輔助工法十分重要,很多情況下關(guān)系到主體工程施工的成敗。由于輔助工法不到位而招致工程事故甚至工程失敗的例子很多。輔助工法的研究開發(fā)和設(shè)備配套也是隧道施工的重要方面。

  從施工效率和效益來看,隧道施工設(shè)備組合的關(guān)鍵不在于個別設(shè)備的高性能,而在于完整、合理的配套,要消除“短板”。過去,我們太多的建設(shè)經(jīng)歷證明了這一點。例如,我們在上個世紀的八十年代建

  設(shè)大瑤山鐵路隧道時,從國外批量引進了鉆眼、裝運、混凝土等大型設(shè)備,所謂組成了幾條“現(xiàn)代化生產(chǎn)線”,生產(chǎn)力有了較大的提高。但是,在后來的二十多年隧道鉆爆法施工中,那些大型設(shè)備卻很少見到了,生產(chǎn)效率卻更高。主要是我們把各種大小設(shè)備、機具的配套搞得更好了。所以,我們的隧道設(shè)備制造工廠不但要研究、開發(fā)大設(shè)備,更要注重研究、開發(fā)、生產(chǎn)那些“不起眼”的、卻是很有用的小機器,以至小機具。

  記者:請您談?wù)剬ξ磥砦覈F路、地鐵隧道的發(fā)展有何展望?

  郭陜云:有關(guān)發(fā)展的話題我在前面已經(jīng)說到了,這里再講具體些。

  由于地理環(huán)境的原因,在我國修筑鐵路離不開隧道建設(shè)。目前,我國鐵路的營運里程不足10萬公里,人均約一支香煙的長度。鐵路要解除“瓶頸”制約,滿足國民經(jīng)濟發(fā)展的需要,在2020年以前,新的干線建設(shè)應(yīng)在每年2000公里以上。依我國已有鐵路的分布狀況,這些新線建設(shè)項目大多應(yīng)在中西部地區(qū)和東南沿海。在這些地區(qū)修建鐵路,隧道占線路的比率一般都很高。二十世紀的九十年代,鐵路建設(shè)大干快上,大秦Ⅱ期,神朔、寶中、侯月、京九、南昆、朔黃、達成、廣大、西康、神延、內(nèi)昆等鐵路干線和蘭新、株六、寶成等鐵路復(fù)線建設(shè)都是在這個時期建設(shè)的,所建鐵路隧道占線路長度的比率達27.68%。按照這個比例,新一輪的鐵路大建設(shè)中,我國鐵路隧道的建設(shè)能力應(yīng)在年均400~500公里,這是我國鐵路隧道建設(shè)還從來沒有達到過的速度。目前正在興起的高速鐵路及客運專線的建設(shè),會明顯加大隧道在鐵路線路中的比率,高速鐵路會對隧道設(shè)施的功用和性能提出更高的要求。

  鐵路給人類的生活、生產(chǎn)帶來了方便,但也較多地破壞了人類賴以生存的自然生態(tài)環(huán)境。要有效地解決這一矛盾,最好的辦法是將鐵路盡可能多地建于地下。在生產(chǎn)能力、經(jīng)濟能力相對落后的時代,要實現(xiàn)這一點幾乎是不可能的。但在生產(chǎn)能力、經(jīng)濟能力較為發(fā)達的今天,則應(yīng)該認真地對待這個問題。

  譬如,鐵路經(jīng)過人口集中的城鎮(zhèn)時,鳴笛和輪軌的噪聲危害人們的健康。橫貫市區(qū)的鐵路線往往成為妨礙其他交通順暢的難點。在城市用地日益寶貴的今天,鐵路線沒有必要繼續(xù)去占領(lǐng)那“寸金”之地。鐵路在市區(qū)進入地下又能與地下軌道交通相聯(lián)系,何樂而不為?

  再如,那一道道跨越江河重鎮(zhèn)的鐵路橋,雖然蔚為壯觀,甚至成了城市的亮點和驕傲,但是同時帶來的環(huán)境破壞和噪音污染也是顯而易見的。更重要的是這些拔地而起,中流砥柱的墩臺卻是嚴重降低堤防功能的禍首。因此,在沿江重鎮(zhèn)過多地修橋是有害的,這在國際工程界已經(jīng)形成了共識。新建的鐵路干線在跨越江河時應(yīng)盡可能地走入地下。

  作為隧道和地下工程工作者,應(yīng)該對鐵路隧道建設(shè)事業(yè)給予更多的關(guān)注和努力。特別是在這一輪鐵路大建設(shè)高潮中,隧道工程技術(shù)面臨新的發(fā)展機遇,催人振奮。我國地域廣大,地形、地質(zhì)復(fù)雜、多條鐵路干線所經(jīng)地區(qū)被譽為“地質(zhì)博物館”。鐵路隧道修建曾遇到并成功克服的不良地質(zhì)有:巖溶、巖堆、巖爆、泥石流、滑坡、斷層、黃土、古河槽、膨脹巖、瓦斯、毒氣、有害射線、高溫、高應(yīng)力蠕變地層、高壓富水帶,等等;鐵路隧道曾多次穿越高原、高寒、風(fēng)沙地區(qū),并爬上了“世界屋脊”。我國鐵路隧道修建技術(shù)堪稱“百科全書”。

  特殊的地理環(huán)境和地質(zhì)條件促成了中國鐵路隧道的技術(shù)發(fā)展,也造就了世界上最龐大的隧道建設(shè)隊伍。

  另一方面,隧道的修建同樣會引發(fā)另類環(huán)境保護問題。如水文地質(zhì)和地層應(yīng)力狀態(tài)的改變,甚至造成自然生態(tài)環(huán)境的破壞,像地下水位下降、地表徑流干枯,農(nóng)田和植被毀壞等。這就要求鐵路隧道建設(shè)應(yīng)立足于環(huán)保,最大限度地減少施工對地層的破壞;同時要加大隧道結(jié)構(gòu)的防水能力,使隧道工程在竣工后恢復(fù)地層原始水文狀況;有條件時,還要改善隧道所處地區(qū)的自然環(huán)境條件,使之有利于生態(tài)發(fā)展。所以,環(huán)境保護問題向隧道建設(shè)提出了更高的要求,甚至要我們擺脫傳統(tǒng)的思維方式和工作習(xí)慣,走出新的隧道建設(shè)之路,可以說,任重而道遠。

  
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