海底兩萬(wàn)米
2006年1月,是青島一年中最寒冷的日子,連膠州灣灣底海域都結(jié)了薄冰。1月8日,膠州灣隧道工程獲得了國(guó)家發(fā)改委正式批復(fù)。消息在膠州灣兩岸迅速傳開(kāi)。寄托著幾代青島人的夢(mèng)想,歷經(jīng)23年編制的跨海藍(lán)圖,就此破冰而出。
市政府確定由國(guó)信集團(tuán)負(fù)責(zé)投資、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)膠州灣隧道項(xiàng)目。集團(tuán)安排我協(xié)助集團(tuán)領(lǐng)導(dǎo)具體負(fù)責(zé)隧道建設(shè)。此后的6年多時(shí)間里,我和建設(shè)團(tuán)隊(duì)的同事們以及參建的三千鐵軍,就在這40多米水深下的隧洞內(nèi),頭頂著萬(wàn)頃海水,冒著塌方、冒頂、突水的危險(xiǎn),一寸一寸地爆破、掘進(jìn),過(guò)“鬼門關(guān)”似地先后安全穿越了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(dá)398平方米的超大斷面,在市區(qū)端構(gòu)筑了設(shè)計(jì)有兩條匝道的“海底立交”。
那真是“壓力海大”的日子!隧道全線貫通時(shí),山東電視臺(tái)的記者做現(xiàn)場(chǎng)直播時(shí),問(wèn)我整個(gè)隧道的長(zhǎng)度,我將兩條主隧道和一條服務(wù)隧道相加,得出了約兩萬(wàn)米。博識(shí)的記者隨即想到了凡爾納的小說(shuō)《海底兩萬(wàn)里》,確定直播的標(biāo)題就叫《海底兩萬(wàn)米》。我頓時(shí)心生感慨:兩萬(wàn)米,兩千多個(gè)晝夜,這是我人生中刻骨銘心的時(shí)空??!
一
初識(shí)海底工程的風(fēng)險(xiǎn),是在海域地質(zhì)勘探階段。
隧道跨海域段有3950米,地質(zhì)條件非常復(fù)雜。從1993年起,市里先后委托勘測(cè)單位做了4次物探勘察,初步探明該隧址區(qū)斷裂層裂隙發(fā)育密集,分布有十幾條斷裂破碎帶,使得海水與隧洞地下水相互連通。這每一條斷裂帶,都是懸在建設(shè)者頭上的達(dá)摩克利斯之劍!在隧道設(shè)計(jì)、施工之前,必須經(jīng)過(guò)細(xì)致、準(zhǔn)確的地質(zhì)詳勘,進(jìn)一步探明海底的圍巖情況,以便制定應(yīng)對(duì)之策。
地質(zhì)詳勘于2006年4月正式開(kāi)鉆,沿線共布置了61個(gè)鉆孔。經(jīng)海事部門批準(zhǔn),鉆探船在膠州灣灣口實(shí)施作業(yè)。
這里恰好是膠州灣億噸大港繁忙的主航道,3公里寬的灣口每天有300多艘萬(wàn)噸以上的貨船進(jìn)出。春夏之交,正是青島的霧季,海上能見(jiàn)度最低時(shí),船頭看不見(jiàn)船尾,作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)非常大。開(kāi)鉆不久,15天內(nèi)連續(xù)發(fā)生了四起大型貨船與鉆探船擦碰事故。最嚴(yán)重的一次是在 ?月 ?日凌晨,一艘30萬(wàn)噸的外籍油輪在7艘引航船的引領(lǐng)下,似乎對(duì)正在前方海域拋錨作業(yè)的鉆探船視而不見(jiàn),排山倒海地朝著鉆探船徑直壓過(guò)來(lái)。只有一千多噸的鉆探船與那艘巨無(wú)霸相比,如同停在高速路上的一只甲蟲。船上的工人們驚恐地朝著萬(wàn)噸巨輪揮手狂喊,有的趕緊整束救生衣以防不測(cè)。萬(wàn)幸的是油輪只是與鉆船側(cè)刮,將鉆船2.8公分粗的鋼纜,像拽發(fā)絲一樣拉斷了。引航拖輪則直接與鉆船碰撞,將鉆船撞出約100米,拉斷了兩根錨繩。我在睡眠中接報(bào)后,立刻乘船趕往現(xiàn)場(chǎng),看到工人們?cè)谑軗p的船上仍然驚魂未定。我們請(qǐng)勘探單位給市政府寫了緊急報(bào)告,市政府分管領(lǐng)導(dǎo)閱報(bào)后當(dāng)即給海事部門負(fù)責(zé)人打電話,要求他們加強(qiáng)引航,確保海上鉆探船只和人員安全。
地質(zhì)勘探共完成進(jìn)尺達(dá)2361米。我們選取了一批有價(jià)值的巖芯,統(tǒng)一編號(hào)后精心存放起來(lái)。這可是滄海桑田億萬(wàn)斯年來(lái)膠州灣海底第一次被取芯做“體檢”的成果。封存時(shí),我撫摸著冰涼的巖芯,卻感到是那樣的溫潤(rùn)。
在勘探期間,為了確保詳勘方案切實(shí)可行,使得勘探工作一舉成功,我們和勘探單位分別邀請(qǐng)青島本地和國(guó)內(nèi)的頂尖地質(zhì)專家,對(duì)方案進(jìn)行了三次論證。第三次論證會(huì)邀請(qǐng)了王思敬、錢七虎、徐世哲、秦蘊(yùn)珊、馮叔渝、張宗祜共6名兩院院士參加。院士們大都從事工程地質(zhì)類專業(yè),這種專業(yè)背景,給人一種從地層深處散發(fā)出來(lái)的深邃、嚴(yán)謹(jǐn)、厚重的感覺(jué),使人肅然起敬。這些國(guó)寶級(jí)的專家,對(duì)這條中國(guó)大陸第一批建設(shè)的海底隧道表現(xiàn)出了極大的興趣。
王思敬院士被大家推舉為專家組長(zhǎng)。王院士是中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)研究所研究員,我國(guó)著名的工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)和巖體力學(xué)專家,長(zhǎng)期致力于水電、礦山、國(guó)防和環(huán)境工程等方面的科研生產(chǎn)工作。王院士的眼睛看起來(lái)特別有穿透力,平和中透著幾分冷峻。論證會(huì)在他的引導(dǎo)下,絲絲入扣,如剝春筍,錯(cuò)綜復(fù)雜的膠州灣地質(zhì)似乎被層層打開(kāi),經(jīng)過(guò)條分縷析,逐步清晰起來(lái)。
錢七虎是軍隊(duì)系統(tǒng)的院士,一身戎裝,白發(fā)盈寸,虎虎生威。錢院士長(zhǎng)期致力于防護(hù)工程的教學(xué)與研究工作,為形成我國(guó)防護(hù)工程理論體系和計(jì)算方法作出了重要貢獻(xiàn)。上世紀(jì)八十年代,他在南京解放軍工程兵工程學(xué)院任院長(zhǎng)時(shí),就是全軍著名的模范人物。當(dāng)時(shí)我在部隊(duì)工作,曾經(jīng)參與過(guò)對(duì)他的宣傳。在青島見(jiàn)面,我向他提及此事,彼此感到非常親切。
馮叔渝院士是著名爆破工程專家,50年代最早將蘇聯(lián)大爆破技術(shù)引用到我國(guó)的鐵路新線建設(shè)中,提出的定向爆破筑壩設(shè)計(jì)理論和壩體堆積計(jì)算方法等,已被國(guó)內(nèi)工程普遍采用。馮院士年逾八十,是專家中的長(zhǎng)者。到對(duì)岸薛家島踏勘現(xiàn)場(chǎng)那天,乘船時(shí)老人家瞇起了眼睛,隨著輪渡晃晃悠悠地打著瞌睡,我們對(duì)他的身體有些擔(dān)心。但是下船后到達(dá)洞口位置,雙腳踏上被風(fēng)化成礫石的山坡時(shí),老人家頓時(shí)雙目放光,腳步有力,攀高蹬坡,不時(shí)撿起各種巖石在手里摩挲著、擊打著,使我們大為感慨什么是專業(yè)精神和專業(yè)的力量。
論證會(huì)期間,我們特地請(qǐng)人對(duì)專家發(fā)言做了速錄。專家們侃侃而談,打字員神速錄入,一天下來(lái)即有4萬(wàn)多字的文稿。會(huì)后,我們組織勘探單位對(duì)照專家的發(fā)言,又認(rèn)真“反芻”了一遍,將專家意見(jiàn)做了充分消化和吸納。
首戰(zhàn)告捷!詳盡的詳勘成果,為后期的設(shè)計(jì)、施工提供了準(zhǔn)確的依據(jù)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(jìn)入海域段施工。服務(wù)隧道和左右主洞已順利穿越后岔灣社區(qū)地下,分別掘進(jìn)達(dá)1175米、793米和928米。
進(jìn)入海底施工,是大家摩拳擦掌的期盼,一旦來(lái)臨之后,又倍感緊張。
施工前,我們邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)知名地質(zhì)和隧道施工專家,專題研究歸納出了海底隧道工程的九大主要風(fēng)險(xiǎn),排在第一位的就是透水。上個(gè)世紀(jì)八十年代由高倉(cāng)健、吉永小百合、三浦友和主演的日本電影《海峽》,反映的就是日本青函隧道施工中發(fā)生冒頂事故,洶涌的海水進(jìn)入隧道,造成了重大損失。后來(lái)我聽(tīng)有的專家講,青函隧道內(nèi)涌進(jìn)的海水里,都能看到魚。當(dāng)年看電影是作為藝術(shù)去欣賞的,今天自己也成了海底隧道建設(shè)者,再回想影片中的慘烈場(chǎng)景,有一種近距離的恐懼。
針對(duì)可能出現(xiàn)的透水風(fēng)險(xiǎn),我們?cè)谧龊脺?zhǔn)確詳盡的地質(zhì)詳勘基礎(chǔ)上,制定了包括專家團(tuán)隊(duì)、技術(shù)方案、設(shè)備保障等一系列預(yù)案。采取綜合超前預(yù)報(bào)手段,是膠州灣隧道施工的一大特色。其中有利用斷面較小的服務(wù)隧道超前掘進(jìn),為主洞預(yù)探前方水文地質(zhì)情況。早在設(shè)計(jì)階段,圍繞是否設(shè)置服務(wù)隧道,專家和設(shè)計(jì)人員產(chǎn)生了不同意見(jiàn)。我們?cè)诳疾?、搜集和研究?guó)內(nèi)外同類工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的基礎(chǔ)上,確定設(shè)置并先行施作服務(wù)隧道。就像是戰(zhàn)斗中的先頭部隊(duì),服務(wù)隧道提前出發(fā),超前掘進(jìn),與主洞保持著一百米左右的距離,及時(shí)將前方遇到的水文地質(zhì)情況偵察清楚,使得主洞施工有備無(wú)患。隧道通車后,服務(wù)隧道就成了設(shè)備檢修和搶險(xiǎn)救援通道、市政和通信等管線過(guò)海的管廊。在整個(gè)施工開(kāi)挖過(guò)程中,每一個(gè)斷面至少布設(shè)3三至五個(gè)超前探孔,綜合利用施工地質(zhì)調(diào)查、紅外探水、地質(zhì)雷達(dá)等方法,進(jìn)行超前地質(zhì)探測(cè),預(yù)報(bào)不良地質(zhì)體(帶)的位置、規(guī)模和性態(tài),進(jìn)行圍巖類別的確認(rèn)。施工期間累計(jì)開(kāi)挖超前探孔六萬(wàn)米,可沿隧道折返五個(gè)來(lái)回。此外,鑿巖臺(tái)車、噴射混凝土機(jī)械手、仰拱棧橋、大型注漿設(shè)備、多功能鉆機(jī)……隧道內(nèi)幾乎集合了國(guó)內(nèi)外最先進(jìn)的隧道施工設(shè)備。掌子面開(kāi)挖是隧道施工最危險(xiǎn)的區(qū)域和工序,透水、掉塊、塌方、爆破事故等等,通常是在這里發(fā)生。由于采用了現(xiàn)代化程度很高的大型鑿巖臺(tái)車,掌子面開(kāi)挖時(shí)現(xiàn)場(chǎng)只需要三至五名工人,極大地降低了施工風(fēng)險(xiǎn)。
2009年5月6日,左線隧道累計(jì)完成開(kāi)挖支護(hù)1772米,入海278米。右線隧道累計(jì)完成開(kāi)挖支護(hù)2799米,入海1329米。服務(wù)隧道累計(jì)完成開(kāi)挖支護(hù)3555米,入海1745米。隧道兩端共開(kāi)設(shè)11個(gè)作業(yè)面,已全部處于海域段作業(yè)。
當(dāng)前晚上9點(diǎn)多鐘,我突然接到了對(duì)岸薛家島端隧道探孔出水的電話。當(dāng)時(shí)兩岸間的末班輪渡已經(jīng)停運(yùn),我立即駕車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(fēng)景與我無(wú)關(guān)。我快速駛過(guò)67公里長(zhǎng)的環(huán)灣高速,直接進(jìn)入出水隧道現(xiàn)場(chǎng)。出水位置在離洞底約7米高的掌子面上,海水從手腕粗的探孔噴涌而出,每分鐘出水量達(dá)156升。海水濺到臉上,是咸的。這是透過(guò)斷層破碎帶流進(jìn)來(lái)的原汁原味的海水,它的源頭是無(wú)窮無(wú)盡的。
集團(tuán)領(lǐng)導(dǎo)、我的同事們紛紛趕到了,施工、監(jiān)理、設(shè)計(jì)、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)和監(jiān)控量測(cè)等單位的管理和技術(shù)人員也齊刷刷來(lái)到現(xiàn)場(chǎng)。嘩嘩的流水聲里,大家神色凝重,腳步匆匆,略顯緊張,但很快就穩(wěn)定了下來(lái)。前期精心準(zhǔn)備的“功課”現(xiàn)在發(fā)揮了作用。大家迅速確定了注漿堵水方案,利用鑿巖臺(tái)車,將能夠快速凝固的超細(xì)水泥漿,強(qiáng)力注入出水的裂隙帶里,把海水封堵在了巖石外層。此后,分別采用斷面局部小管棚超前注漿、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(jié)理裂隙帶30多條,注漿堵水段次60多個(gè)。
首次注漿結(jié)束后,我們召開(kāi)了“膠州灣隧道工程穿越不良地質(zhì)注漿堵水加固技術(shù)專家研討會(huì)”,邀請(qǐng)包括3名院士在內(nèi)的專家對(duì)注漿堵水方案及效果進(jìn)行評(píng)估。專家們現(xiàn)場(chǎng)踏勘后,在評(píng)價(jià)中慷慨使用了“固若金湯”一詞。
如今,膠州灣隧道已正式啟用了兩年多。按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),這條隧道的排水量為每日七千噸,但實(shí)際只有三千多噸,得到了業(yè)界的高度肯定。
三
作為隧道工程專家,中鐵西南科學(xué)研究院副院長(zhǎng)嚴(yán)金秀見(jiàn)證了膠州灣隧道建設(shè)的全過(guò)程。身為女性,從事地下工程有諸多不便。有的施工單位有條不成文的陋習(xí):不允許女性進(jìn)入隧道。我們開(kāi)玩笑說(shuō)嚴(yán)金秀是“女神”,誰(shuí)還敢不讓進(jìn)?因此,洞里洞外,經(jīng)常能見(jiàn)到她的身影。2010年4月28日,隧道全線貫通后,嚴(yán)金秀親自撰寫了《科技鑄蛟龍 創(chuàng)新鍛品質(zhì)》一文,用心總結(jié)概括了膠州灣隧道建設(shè)中取得的重大創(chuàng)新和突破,分別是:首次實(shí)施第三方超前地質(zhì)預(yù)報(bào),首次采用鑿巖臺(tái)車鉆孔注漿,首次采用高性能噴射混凝土,首次采用可維護(hù)防排水系統(tǒng),首次實(shí)施第三方監(jiān)控量測(cè),首次采用機(jī)械噴射手噴射混凝土。
膠州灣隧道是大陸第一批開(kāi)工的海底隧道。作為建設(shè)單位,國(guó)信集團(tuán)是第一次接觸地下工程。當(dāng)初,我們并沒(méi)有刻意追求實(shí)現(xiàn)多少創(chuàng)新和突破,只是抱著一種“戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢,如履薄冰,如臨深淵”的心態(tài),一絲不茍地做功課。對(duì)工程中遇到的所有專業(yè)上的懷疑、猜疑和質(zhì)疑,寧可信其有,不可信其無(wú)。有一家專業(yè)地質(zhì)單位的技術(shù)人員對(duì)詳勘后某一區(qū)域的地質(zhì)結(jié)論提出質(zhì)疑,負(fù)責(zé)勘探的單位感到胸有成竹,不打算予以回應(yīng)。我們請(qǐng)來(lái)地質(zhì)專家主持,安排雙方面對(duì)面“交鋒”,有問(wèn)必答,有疑必辯,最終消除了質(zhì)疑方的疑問(wèn)。此后,我們還主動(dòng)邀請(qǐng)這家單位的技術(shù)人員進(jìn)入隧道補(bǔ)充勘探的現(xiàn)場(chǎng),進(jìn)入隧道施工的掌子面,參與地質(zhì)專業(yè)分析會(huì),將一場(chǎng)誤會(huì)變做了不放過(guò)一個(gè)疑點(diǎn)的專業(yè)“對(duì)撞”。
廈門翔安海底隧道比膠州灣隧道早開(kāi)工近一年,施工中遇到了非常復(fù)雜的地質(zhì)變化,有的掌子面被迫停工達(dá)半年多。我們開(kāi)工前多次派人去翔安隧道現(xiàn)場(chǎng)取經(jīng),與建設(shè)單位以及設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理人員專題座談,請(qǐng)先行者給我們以提醒和預(yù)警。我們還專門邀請(qǐng)翔安隧道建設(shè)指揮部的負(fù)責(zé)人到青島,一下子給他列了20多個(gè)需要請(qǐng)教的題目,花了一天時(shí)間進(jìn)行咨詢和交流,光記錄就整理了兩萬(wàn)多字。
重大工程需要科研的配合和支撐。我們?cè)趶V泛調(diào)研和征求意見(jiàn)的基礎(chǔ)上,從近百個(gè)題目中篩選出了一批科研課題,涉及到了隧道工程設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)等各個(gè)方面。2006年9月,我們邀請(qǐng)了北京交大、西南交大、中國(guó)礦大、南京大學(xué)、中鐵西南院等專業(yè)院校以及設(shè)計(jì)、施工單位的專家們,利用兩天時(shí)間逐個(gè)進(jìn)行了究討論,討論發(fā)言記錄了近四萬(wàn)字。此后,又經(jīng)過(guò)認(rèn)真調(diào)整和補(bǔ)充,最終確定了23個(gè)科研課題。這些課題把握了國(guó)際上隧道工程界的新技術(shù)、新材料、新工藝以及先進(jìn)的建設(shè)經(jīng)營(yíng)理念,緊扣膠州灣隧道特點(diǎn)和難點(diǎn),既有很強(qiáng)的針對(duì)性和實(shí)用性,又保持了適度超前。國(guó)信集團(tuán)投入近兩千萬(wàn)元,委托國(guó)內(nèi)外權(quán)威科研機(jī)構(gòu)承擔(dān)了課題研究和攻關(guān)任務(wù)。在我們的組織和協(xié)調(diào)下,負(fù)責(zé)課題的專家和技術(shù)人員經(jīng)常吃住在工地,到現(xiàn)場(chǎng)搞研究、接地氣,克服了工程科研課題常見(jiàn)的拿課題費(fèi)、閉門造車、發(fā)表論文或評(píng)獎(jiǎng)后便束之高閣的現(xiàn)象。其中的最小巖石覆厚度研究、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)研究、防排水系統(tǒng)研究等課題成果,都被同步運(yùn)用到了設(shè)計(jì)、施工中,在關(guān)鍵環(huán)節(jié)發(fā)揮了重要指導(dǎo)作用。同時(shí),國(guó)信集團(tuán)還申請(qǐng)了兩億元的技術(shù)援助貸款,支持和鼓勵(lì)設(shè)計(jì)、施工單位加大科技投入,提高工程的技術(shù)含量。
2011年6月30日,膠州灣隧道順利竣工通車。典禮如儀。由市民私家車打頭組成的車隊(duì)緩緩駛?cè)胨淼?。棄舟駕車橫越膠州灣,千百年來(lái)的夢(mèng)想一朝成真。我們?cè)敬蛩闼淼揽⒐ず蠼ㄒ蛔ㄜ嚰o(jì)念碑,我連碑文都擬好了。后來(lái)由于種種原因,紀(jì)念碑沒(méi)能修建。但我想,無(wú)形的紀(jì)念碑其實(shí)在膠州灣隧道開(kāi)啟第一鉆、爆破第一炮的時(shí)候,就已經(jīng)開(kāi)始澆鑄了。它大象無(wú)形,千秋永存。這里,我不揣拙陋,將當(dāng)時(shí)起草的碑文附后,權(quán)作寄托。
膠州灣東臨嶗瀛,西引海右,南北連接半島,環(huán)灣重鎮(zhèn)棋布。三萬(wàn)余傾海灣,控扼交通咽喉,隔岸燈火相映,青黃不能鏈接。每遇風(fēng)霜雨雪,舟車不發(fā),商旅難行。百年青島,望洋興嘆!
環(huán)灣保護(hù),擁灣發(fā)展,青島面臨世紀(jì)蝶變。突破瓶頸,跨海通達(dá),成為重大歷史選擇。市委、市政府長(zhǎng)謀遠(yuǎn)略,因時(shí)因地,提出建設(shè)海底隧道宏偉構(gòu)想。凡事預(yù)則立,不預(yù)則廢。工欲善其事,先利其器。方案比選,數(shù)易其稿;專家評(píng)估,各抒己見(jiàn);市民聽(tīng)證,議論風(fēng)生??茖W(xué)決策,體現(xiàn)嚴(yán)謹(jǐn)、審慎、務(wù)實(shí)作風(fēng);縝密構(gòu)想,彰顯安全、環(huán)保、人文精神。
公元二零零六年一月,膠州灣隧道工程獲國(guó)家核準(zhǔn)。二零零七年八月,國(guó)信集團(tuán)奉市委、市政府重托,舉資三十四億,修建海底隧道。三千鐵軍,氣勢(shì)如虹。九百晝夜,感天動(dòng)地。越斷層,穿裂隙,頂坍塌之險(xiǎn),冒突水之虞,精衛(wèi)填海風(fēng)濤在,愚公移山有來(lái)者。資深院士,知名大師,屢屢深入現(xiàn)場(chǎng)踏勘,頻頻參與技術(shù)論證。專業(yè)院所,權(quán)威機(jī)構(gòu),踴躍承擔(dān)科研課題,提升工程科技品質(zhì)。沿線居民,顧全大局,犧牲小我,盡顯主人襟懷。駐軍官兵,義施援手,慷慨相助,光大魚水情誼。各級(jí)管理者殫精竭慮,臨深履薄,科學(xué)組織,合理調(diào)度,精心打造人文隧道、科技隧道、環(huán)保隧道。
二零一一年六月,膠州灣隧道如期竣工通車。潛龍入黃海,微瀾動(dòng)水面。壯哉千秋業(yè),美哉新景觀。為銘記參建人員之卓越貢獻(xiàn),感謝社會(huì)各界之傾情相助,特撰此文,書以永志。