海底兩萬米
2006年1月,是青島一(yī)年中(zhōng)最寒冷的日子,連膠州灣灣底海域都結了薄冰。1月8日,膠州灣隧道工(gōng)程獲得了國家發改委正式批複。消息在膠州灣兩岸迅速傳開(kāi)。寄托着幾代青島人的夢想,曆經23年編制的跨海藍(lán)圖,就此破冰而出。
市政府确定由國信集團負責投資(zī)、建設、運營膠州灣隧道項目。集團安排我(wǒ)協助集團領導具體(tǐ)負責隧道建設。此後的6年多時間裏,我(wǒ)和建設團隊的同事們以及參建的三千鐵軍,就在這40多米水深下(xià)的隧洞内,頭頂着萬頃海水,冒着塌方、冒頂、突水的危險,一(yī)寸一(yī)寸地爆破、掘進,過“鬼門關”似地先後安全穿越了13條海域斷層、5條陸域斷層,成功開(kāi)挖了18米高、27.8米寬、面積達398平方米的超大(dà)斷面,在市區端構築了設計有兩條匝道的“海底立交”。
那真是“壓力海大(dà)”的日子!隧道全線貫通時,山東電(diàn)視台的記者做現場直播時,問我(wǒ)整個隧道的長度,我(wǒ)将兩條主隧道和一(yī)條服務隧道相加,得出了約兩萬米。博識的記者随即想到了凡爾納的小(xiǎo)說《海底兩萬裏》,确定直播的标題就叫《海底兩萬米》。我(wǒ)頓時心生(shēng)感慨:兩萬米,兩千多個晝夜,這是我(wǒ)人生(shēng)中(zhōng)刻骨銘心的時空啊!
一(yī)
初識海底工(gōng)程的風險,是在海域地質勘探階段。
隧道跨海域段有3950米,地質條件非常複雜(zá)。從1993年起,市裏先後委托勘測單位做了4次物(wù)探勘察,初步探明該隧址區斷裂層裂隙發育密集,分(fēn)布有十幾條斷裂破碎帶,使得海水與隧洞地下(xià)水相互連通。這每一(yī)條斷裂帶,都是懸在建設者頭上的達摩克利斯之劍!在隧道設計、施工(gōng)之前,必須經過細緻、準确的地質詳勘,進一(yī)步探明海底的圍岩情況,以便制定應對之策。
地質詳勘于2006年4月正式開(kāi)鑽,沿線共布置了61個鑽孔。經海事部門批準,鑽探船在膠州灣灣口實施作業。
這裏恰好是膠州灣億噸大(dà)港繁忙的主航道,3公裏寬的灣口每天有300多艘萬噸以上的貨船進出。春夏之交,正是青島的霧季,海上能見度最低時,船頭看不見船尾,作業風險非常大(dà)。開(kāi)鑽不久,15天内連續發生(shēng)了四起大(dà)型貨船與鑽探船擦碰事故。最嚴重的一(yī)次是在 月 日淩晨,一(yī)艘30萬噸的外(wài)籍油輪在7艘引航船的引領下(xià),似乎對正在前方海域抛錨作業的鑽探船視而不見,排山倒海地朝着鑽探船徑直壓過來。隻有一(yī)千多噸的鑽探船與那艘巨無霸相比,如同停在高速路上的一(yī)隻甲蟲。船上的工(gōng)人們驚恐地朝着萬噸巨輪揮手狂喊,有的趕緊整束救生(shēng)衣以防不測。萬幸的是油輪隻是與鑽船側刮,将鑽船2.8公分(fēn)粗的鋼纜,像拽發絲一(yī)樣拉斷了。引航拖輪則直接與鑽船碰撞,将鑽船撞出約100米,拉斷了兩根錨繩。我(wǒ)在睡眠中(zhōng)接報後,立刻乘船趕往現場,看到工(gōng)人們在受損的船上仍然驚魂未定。我(wǒ)們請勘探單位給市政府寫了緊急報告,市政府分(fēn)管領導閱報後當即給海事部門負責人打電(diàn)話(huà),要求他們加強引航,确保海上鑽探船隻和人員(yuán)安全。
地質勘探共完成進尺達2361米。我(wǒ)們選取了一(yī)批有價值的岩芯,統一(yī)編号後精心存放(fàng)起來。這可是滄海桑田億萬斯年來膠州灣海底第一(yī)次被取芯做“體(tǐ)檢”的成果。封存時,我(wǒ)撫摸着冰涼的岩芯,卻感到是那樣的溫潤。
在勘探期間,爲了确保詳勘方案切實可行,使得勘探工(gōng)作一(yī)舉成功,我(wǒ)們和勘探單位分(fēn)别邀請青島本地和國内的頂尖地質專家,對方案進行了三次論證。第三次論證會邀請了王思敬、錢七虎、徐世哲、秦蘊珊、馮叔渝、張宗祜共6名兩院院士參加。院士們大(dà)都從事工(gōng)程地質類專業,這種專業背景,給人一(yī)種從地層深處散發出來的深邃、嚴謹、厚重的感覺,使人肅然起敬。這些國寶級的專家,對這條中(zhōng)國大(dà)陸第一(yī)批建設的海底隧道表現出了極大(dà)的興趣。
王思敬院士被大(dà)家推舉爲專家組長。王院士是中(zhōng)國科學院地質研究所研究員(yuán),我(wǒ)國著名的工(gōng)程地質、環境地質和岩體(tǐ)力學專家,長期緻力于水電(diàn)、礦山、國防和環境工(gōng)程等方面的科研生(shēng)産工(gōng)作。王院士的眼睛看起來特别有穿透力,平和中(zhōng)透着幾分(fēn)冷峻。論證會在他的引導下(xià),絲絲入扣,如剝春筍,錯綜複雜(zá)的膠州灣地質似乎被層層打開(kāi),經過條分(fēn)縷析,逐步清晰起來。
錢七虎是軍隊系統的院士,一(yī)身戎裝,白(bái)發盈寸,虎虎生(shēng)威。錢院士長期緻力于防護工(gōng)程的教學與研究工(gōng)作,爲形成我(wǒ)國防護工(gōng)程理論體(tǐ)系和計算方法作出了重要貢獻。上世紀八十年代,他在南(nán)京解放(fàng)軍工(gōng)程兵工(gōng)程學院任院長時,就是全軍著名的模範人物(wù)。當時我(wǒ)在部隊工(gōng)作,曾經參與過對他的宣傳。在青島見面,我(wǒ)向他提及此事,彼此感到非常親切。
馮叔渝院士是著名爆破工(gōng)程專家,50年代最早将蘇聯大(dà)爆破技術引用到我(wǒ)國的鐵路新線建設中(zhōng),提出的定向爆破築壩設計理論和壩體(tǐ)堆積計算方法等,已被國内工(gōng)程普遍采用。馮院士年逾八十,是專家中(zhōng)的長者。到對岸薛家島踏勘現場那天,乘船時老人家眯起了眼睛,随着輪渡晃晃悠悠地打着瞌睡,我(wǒ)們對他的身體(tǐ)有些擔心。但是下(xià)船後到達洞口位置,雙腳踏上被風化成礫石的山坡時,老人家頓時雙目放(fàng)光,腳步有力,攀高蹬坡,不時撿起各種岩石在手裏摩挲着、擊打着,使我(wǒ)們大(dà)爲感慨什麽是專業精神和專業的力量。
論證會期間,我(wǒ)們特地請人對專家發言做了速錄。專家們侃侃而談,打字員(yuán)神速錄入,一(yī)天下(xià)來即有4萬多字的文稿。會後,我(wǒ)們組織勘探單位對照專家的發言,又(yòu)認真“反刍”了一(yī)遍,将專家意見做了充分(fēn)消化和吸納。
首戰告捷!詳盡的詳勘成果,爲後期的設計、施工(gōng)提供了準确的依據和有力的保障。
二
2008年5月21日,膠州灣隧道黃島端斜井正式進入海域段施工(gōng)。服務隧道和左右主洞已順利穿越後岔灣社區地下(xià),分(fēn)别掘進達1175米、793米和928米。
進入海底施工(gōng),是大(dà)家摩拳擦掌的期盼,一(yī)旦來臨之後,又(yòu)倍感緊張。
施工(gōng)前,我(wǒ)們邀請國内知(zhī)名地質和隧道施工(gōng)專家,專題研究歸納出了海底隧道工(gōng)程的九大(dà)主要風險,排在第一(yī)位的就是透水。上個世紀八十年代由高倉健、吉永小(xiǎo)百合、三浦友和主演的日本電(diàn)影《海峽》,反映的就是日本青函隧道施工(gōng)中(zhōng)發生(shēng)冒頂事故,洶湧的海水進入隧道,造成了重大(dà)損失。後來我(wǒ)聽(tīng)有的專家講,青函隧道内湧進的海水裏,都能看到魚。當年看電(diàn)影是作爲藝術去(qù)欣賞的,今天自己也成了海底隧道建設者,再回想影片中(zhōng)的慘烈場景,有一(yī)種近距離(lí)的恐懼。
針對可能出現的透水風險,我(wǒ)們在做好準确詳盡的地質詳勘基礎上,制定了包括專家團隊、技術方案、設備保障等一(yī)系列預案。采取綜合超前預報手段,是膠州灣隧道施工(gōng)的一(yī)大(dà)特色。其中(zhōng)有利用斷面較小(xiǎo)的服務隧道超前掘進,爲主洞預探前方水文地質情況。早在設計階段,圍繞是否設置服務隧道,專家和設計人員(yuán)産生(shēng)了不同意見。我(wǒ)們在考察、搜集和研究國内外(wài)同類工(gōng)程建設經驗教訓的基礎上,确定設置并先行施作服務隧道。就像是戰鬥中(zhōng)的先頭部隊,服務隧道提前出發,超前掘進,與主洞保持着一(yī)百米左右的距離(lí),及時将前方遇到的水文地質情況偵察清楚,使得主洞施工(gōng)有備無患。隧道通車(chē)後,服務隧道就成了設備檢修和搶險救援通道、市政和通信等管線過海的管廊。在整個施工(gōng)開(kāi)挖過程中(zhōng),每一(yī)個斷面至少布設3三至五個超前探孔,綜合利用施工(gōng)地質調查、紅外(wài)探水、地質雷達等方法,進行超前地質探測,預報不良地質體(tǐ)(帶)的位置、規模和性态,進行圍岩類别的确認。施工(gōng)期間累計開(kāi)挖超前探孔六萬米,可沿隧道折返五個來回。此外(wài),鑿岩台車(chē)、噴射混凝土機械手、仰拱棧橋、大(dà)型注漿設備、多功能鑽機……隧道内幾乎集合了國内外(wài)最先進的隧道施工(gōng)設備。掌子面開(kāi)挖是隧道施工(gōng)最危險的區域和工(gōng)序,透水、掉塊、塌方、爆破事故等等,通常是在這裏發生(shēng)。由于采用了現代化程度很高的大(dà)型鑿岩台車(chē),掌子面開(kāi)挖時現場隻需要三至五名工(gōng)人,極大(dà)地降低了施工(gōng)風險。
2009年5月6日,左線隧道累計完成開(kāi)挖支護1772米,入海278米。右線隧道累計完成開(kāi)挖支護2799米,入海1329米。服務隧道累計完成開(kāi)挖支護3555米,入海1745米。隧道兩端共開(kāi)設11個作業面,已全部處于海域段作業。
當前晚上9點多鍾,我(wǒ)突然接到了對岸薛家島端隧道探孔出水的電(diàn)話(huà)。當時兩岸間的末班輪渡已經停運,我(wǒ)立即駕車(chē)駛向膠州灣高速公路。那是立夏的第二天,天氣晴暖,月光皎潔,膠州灣波光粼粼。風景與我(wǒ)無關。我(wǒ)快速駛過67公裏長的環灣高速,直接進入出水隧道現場。出水位置在離(lí)洞底約7米高的掌子面上,海水從手腕粗的探孔噴湧而出,每分(fēn)鍾出水量達156升。海水濺到臉上,是鹹的。這是透過斷層破碎帶流進來的原汁原味的海水,它的源頭是無窮無盡的。
集團領導、我(wǒ)的同事們紛紛趕到了,施工(gōng)、監理、設計、超前地質預報和監控量測等單位的管理和技術人員(yuán)也齊刷刷來到現場。嘩嘩的流水聲裏,大(dà)家神色凝重,腳步匆匆,略顯緊張,但很快就穩定了下(xià)來。前期精心準備的“功課”現在發揮了作用。大(dà)家迅速确定了注漿堵水方案,利用鑿岩台車(chē),将能夠快速凝固的超細水泥漿,強力注入出水的裂隙帶裏,把海水封堵在了岩石外(wài)層。此後,分(fēn)别采用斷面局部小(xiǎo)管棚超前注漿、周邊帷幕注漿、全斷面超前帷幕注漿、局部徑向注漿堵水等方案,成功穿越斷層破碎帶和節理裂隙帶30多條,注漿堵水段次60多個。
首次注漿結束後,我(wǒ)們召開(kāi)了“膠州灣隧道工(gōng)程穿越不良地質注漿堵水加固技術專家研讨會”,邀請包括3名院士在内的專家對注漿堵水方案及效果進行評估。專家們現場踏勘後,在評價中(zhōng)慷慨使用了“固若金湯”一(yī)詞。
如今,膠州灣隧道已正式啓用了兩年多。按照設計标準,這條隧道的排水量爲每日七千噸,但實際隻有三千多噸,得到了業界的高度肯定。
三
作爲隧道工(gōng)程專家,中(zhōng)鐵西南(nán)科學研究院副院長嚴金秀見證了膠州灣隧道建設的全過程。身爲女性,從事地下(xià)工(gōng)程有諸多不便。有的施工(gōng)單位有條不成文的陋習:不允許女性進入隧道。我(wǒ)們開(kāi)玩笑說嚴金秀是“女神”,誰還敢不讓進?因此,洞裏洞外(wài),經常能見到她的身影。2010年4月28日,隧道全線貫通後,嚴金秀親自撰寫了《科技鑄蛟龍 創新鍛品質》一(yī)文,用心總結概括了膠州灣隧道建設中(zhōng)取得的重大(dà)創新和突破,分(fēn)别是:首次實施第三方超前地質預報,首次采用鑿岩台車(chē)鑽孔注漿,首次采用高性能噴射混凝土,首次采用可維護防排水系統,首次實施第三方監控量測,首次采用機械噴射手噴射混凝土。
膠州灣隧道是大(dà)陸第一(yī)批開(kāi)工(gōng)的海底隧道。作爲建設單位,國信集團是第一(yī)次接觸地下(xià)工(gōng)程。當初,我(wǒ)們并沒有刻意追求實現多少創新和突破,隻是抱着一(yī)種“戰戰兢兢,如履薄冰,如臨深淵”的心态,一(yī)絲不苟地做功課。對工(gōng)程中(zhōng)遇到的所有專業上的懷疑、猜疑和質疑,甯可信其有,不可信其無。有一(yī)家專業地質單位的技術人員(yuán)對詳勘後某一(yī)區域的地質結論提出質疑,負責勘探的單位感到胸有成竹,不打算予以回應。我(wǒ)們請來地質專家主持,安排雙方面對面“交鋒”,有問必答,有疑必辯,最終消除了質疑方的疑問。此後,我(wǒ)們還主動邀請這家單位的技術人員(yuán)進入隧道補充勘探的現場,進入隧道施工(gōng)的掌子面,參與地質專業分(fēn)析會,将一(yī)場誤會變做了不放(fàng)過一(yī)個疑點的專業“對撞”。
廈門翔安海底隧道比膠州灣隧道早開(kāi)工(gōng)近一(yī)年,施工(gōng)中(zhōng)遇到了非常複雜(zá)的地質變化,有的掌子面被迫停工(gōng)達半年多。我(wǒ)們開(kāi)工(gōng)前多次派人去(qù)翔安隧道現場取經,與建設單位以及設計、施工(gōng)、監理人員(yuán)專題座談,請先行者給我(wǒ)們以提醒和預警。我(wǒ)們還專門邀請翔安隧道建設指揮部的負責人到青島,一(yī)下(xià)子給他列了20多個需要請教的題目,花了一(yī)天時間進行咨詢和交流,光記錄就整理了兩萬多字。
重大(dà)工(gōng)程需要科研的配合和支撐。我(wǒ)們在廣泛調研和征求意見的基礎上,從近百個題目中(zhōng)篩選出了一(yī)批科研課題,涉及到了隧道工(gōng)程設計、施工(gōng)和運營等各個方面。2006年9月,我(wǒ)們邀請了北(běi)京交大(dà)、西南(nán)交大(dà)、中(zhōng)國礦大(dà)、南(nán)京大(dà)學、中(zhōng)鐵西南(nán)院等專業院校以及設計、施工(gōng)單位的專家們,利用兩天時間逐個進行了究讨論,讨論發言記錄了近四萬字。此後,又(yòu)經過認真調整和補充,最終确定了23個科研課題。這些課題把握了國際上隧道工(gōng)程界的新技術、新材料、新工(gōng)藝以及先進的建設經營理念,緊扣膠州灣隧道特點和難點,既有很強的針對性和實用性,又(yòu)保持了适度超前。國信集團投入近兩千萬元,委托國内外(wài)權威科研機構承擔了課題研究和攻關任務。在我(wǒ)們的組織和協調下(xià),負責課題的專家和技術人員(yuán)經常吃住在工(gōng)地,到現場搞研究、接地氣,克服了工(gōng)程科研課題常見的拿課題費(fèi)、閉門造車(chē)、發表論文或評獎後便束之高閣的現象。其中(zhōng)的最小(xiǎo)岩石覆厚度研究、超前地質預報研究、防排水系統研究等課題成果,都被同步運用到了設計、施工(gōng)中(zhōng),在關鍵環節發揮了重要指導作用。同時,國信集團還申請了兩億元的技術援助貸款,支持和鼓勵設計、施工(gōng)單位加大(dà)科技投入,提高工(gōng)程的技術含量。
2011年6月30日,膠州灣隧道順利竣工(gōng)通車(chē)。典禮如儀。由市民私家車(chē)打頭組成的車(chē)隊緩緩駛入隧道。棄舟駕車(chē)橫越膠州灣,千百年來的夢想一(yī)朝成真。我(wǒ)們原本打算隧道竣工(gōng)後建一(yī)座通車(chē)紀念碑,我(wǒ)連碑文都拟好了。後來由于種種原因,紀念碑沒能修建。但我(wǒ)想,無形的紀念碑其實在膠州灣隧道開(kāi)啓第一(yī)鑽、爆破第一(yī)炮的時候,就已經開(kāi)始澆鑄了。它大(dà)象無形,千秋永存。這裏,我(wǒ)不揣拙陋,将當時起草的碑文附後,權作寄托。
膠州灣東臨崂瀛,西引海右,南(nán)北(běi)連接半島,環灣重鎮棋布。三萬餘傾海灣,控扼交通咽喉,隔岸燈火(huǒ)相映,青黃不能鏈接。每遇風霜雨雪,舟車(chē)不發,商(shāng)旅難行。百年青島,望洋興歎!
環灣保護,擁灣發展,青島面臨世紀蝶變。突破瓶頸,跨海通達,成爲重大(dà)曆史選擇。市委、市政府長謀遠略,因時因地,提出建設海底隧道宏偉構想。凡事預則立,不預則廢。工(gōng)欲善其事,先利其器。方案比選,數易其稿;專家評估,各抒己見;市民聽(tīng)證,議論風生(shēng)。科學決策,體(tǐ)現嚴謹、審慎、務實作風;缜密構想,彰顯安全、環保、人文精神。
公元二零零六年一(yī)月,膠州灣隧道工(gōng)程獲國家核準。二零零七年八月,國信集團奉市委、市政府重托,舉資(zī)三十四億,修建海底隧道。三千鐵軍,氣勢如虹。九百晝夜,感天動地。越斷層,穿裂隙,頂坍塌之險,冒突水之虞,精衛填海風濤在,愚公移山有來者。資(zī)深院士,知(zhī)名大(dà)師,屢屢深入現場踏勘,頻(pín)頻(pín)參與技術論證。專業院所,權威機構,踴躍承擔科研課題,提升工(gōng)程科技品質。沿線居民,顧全大(dà)局,犧牲小(xiǎo)我(wǒ),盡顯主人襟懷。駐軍官兵,義施援手,慷慨相助,光大(dà)魚水情誼。各級管理者殚精竭慮,臨深履薄,科學組織,合理調度,精心打造人文隧道、科技隧道、環保隧道。
二零一(yī)一(yī)年六月,膠州灣隧道如期竣工(gōng)通車(chē)。潛龍入黃海,微瀾動水面。壯哉千秋業,美哉新景觀。爲銘記參建人員(yuán)之卓越貢獻,感謝社會各界之傾情相助,特撰此文,書(shū)以永志(zhì)。