□ 本刊記者 鄭 蔚
世界首條沙漠鐵路環(huán)線——長達(dá)2712公里的塔克拉瑪干沙漠鐵路環(huán)線,于2022年6月16日實現(xiàn)了完美的閉環(huán)。當(dāng)天上午10時53分,在地處南疆的和田站,隨著一聲“通車”令下,5818次旅客列車緩緩駛出站臺,駛向巴音郭楞蒙古自治州若羌站。
這條世界首屈一指的沙漠環(huán)線,又叫“南疆環(huán)線”,它環(huán)繞的塔克拉瑪干沙漠有多大?中鐵一院集團(tuán)新疆鐵道勘察設(shè)計院有限公司和若鐵路總設(shè)計師楊寶榮介紹說,環(huán)線內(nèi)的面積足有37.7萬平方公里,大約相當(dāng)于山東、江蘇和浙江這3個省面積之和。其意義非凡:新建成通車的和若鐵路,往東,將與已建成開通的格庫鐵路(格爾木—庫爾勒)在若羌交會,成為從內(nèi)地進(jìn)入南疆的又一條鋼鐵大通道,將內(nèi)地通往和田市的距離縮短了1000公里;往西,則在和田站與喀什至和田的喀和鐵路“握手”,并將連接未來的中巴鐵路、中吉烏鐵路,重要性不言自明。
早在漢唐時期,這里就是“絲綢之路”的南通道,但在和若鐵路開通前,這里的綠洲甚至從未被火車的汽笛聲喚醒。正是和若鐵路的建成,改寫了塔克拉瑪干沙漠南緣的洛浦、策勒、于田、民豐、且末等5個縣和兵團(tuán)3個團(tuán)場不通火車的歷史。當(dāng)年庫爾班大叔從于田縣出發(fā)騎著毛驢到北京的故事,感人至深,家喻戶曉。如今,庫爾班大叔的后人只要在家門口坐上火車就能進(jìn)北京啦!
但是,您知道建設(shè)這條環(huán)沙漠鐵路究竟有多難嗎?
和若鐵路完成了南疆鐵路環(huán)塔克拉瑪干沙漠的“閉環(huán)”
“南疆鐵路總長2712公里,相當(dāng)于從北京到南海三沙的直線距離。”中鐵一院集團(tuán)新疆鐵道勘察設(shè)計院有限公司副總工程師馮新湛的話,點出了其建設(shè)的宏大規(guī)模和超高難度。
和若鐵路作為南疆鐵路的最后一環(huán),全長825公里,設(shè)計時速120公里,穿越塔克拉瑪干沙漠南緣。塔克拉瑪干沙漠是中國最大的沙漠,也是世界第二大沙漠。沙漠,不僅“大”,而且“流動”,鐵路建設(shè)者面臨著世界性的鐵路建設(shè)難題。有關(guān)資料顯示,塔克拉瑪干沙漠中沙丘的移動速度是每年20米。萬一選線不慎,若干年后流動沙丘掩埋了鐵路,這損失就大了。
選線成為和若鐵路面臨的第一個挑戰(zhàn)。塔克拉瑪干沙漠的南緣就在昆侖山北麓的山腳下,昆侖山的雪水在此灌溉出了一片綠洲,“正是這片綠洲穿起了沙漠南緣的這幾座城市,所以我們的和若鐵路必須盡量把它們串聯(lián)起來。通過和若鐵路的建成開通,帶動這幾個經(jīng)濟尚不發(fā)達(dá)的南疆城市加快發(fā)展起來。同時,從工程造價上說,鐵路也要盡量少進(jìn)沙漠。如果將和若鐵路全線建在沙漠里,那建設(shè)成本實在太大了”,馮新湛說。
在和若鐵路正式動工之前,建設(shè)者花了8年多的時間進(jìn)行充分的勘察設(shè)計?!吧鷳B(tài)環(huán)保、帶動南疆經(jīng)濟發(fā)展和盡可能地為國家節(jié)約投資成本,這是我們?yōu)楹腿翳F路選線要考慮的幾個首要因素,”馮新湛說,“根據(jù)上述原則,我們在和田至若羌之間,研究比選了幾十條不同走向的線路,最終確定了目前的線路走向為最優(yōu)方案。”
之前,曾有一個設(shè)計方案是和若鐵路在民豐縣境內(nèi)要穿越新疆尼雅國家濕地公園。尼雅濕地公園占地面積100萬畝,對減緩風(fēng)沙侵襲民豐縣綠洲,維護(hù)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)平衡具有不可替代的生態(tài)功能。雖然線路穿行濕地,地質(zhì)條件更適合施工,且不受風(fēng)沙侵蝕,后期維護(hù)成本較低。“但尼雅國家濕地公園毗鄰沙漠,生態(tài)系統(tǒng)脆弱,一旦遭到破壞,不僅生態(tài)平衡會被打破,恢復(fù)起來也很難。我們聽取了各方面專家意見,最終確定了全新的設(shè)計方案——繞過尼雅濕地,雖然和若鐵路在這里多建10公里,工程投資相應(yīng)增加1億多,但和若鐵路已盡最大的可能保護(hù)了民豐的生態(tài)環(huán)境?!?/p>
據(jù)悉,和若鐵路的全線造價為200多億元,每公里線路的平均單價接近3000萬元。“如果要稍微細(xì)分一點的話,跨越沙漠的線路平均每公里造價將近4000萬元,而不走沙漠的造價平均每公里造價為1000多萬元,”馮新湛強調(diào)指出,“和若鐵路穿越沙漠區(qū)段有534.7公里之長,占線路總長的65%。”
在沙漠中建鐵路,自然環(huán)境的惡劣超乎想象?!斑@里一刮沙子就是3天,沙塵暴來時遮天蔽日,什么活都得停下。所以只要天好,我們都是滿天星時就驅(qū)車上百公里到工地等天亮,晚上10點半左右太陽落山了,才回駐地?!瘪T新湛說。
但這些艱苦,對馮新湛來說,已經(jīng)算不上什么,更艱苦的鐵路勘察設(shè)計他都經(jīng)歷過。1993年7月,馮新湛從上海鐵道學(xué)院畢業(yè),入職當(dāng)時的鐵一院烏魯木齊分院。當(dāng)年南疆鐵路只到庫爾勒,他參加工作的第一個項目就是參加南疆鐵路從庫爾勒到喀什段1000多公里的勘察設(shè)計。“那時候,我還是見習(xí)生,上班第一天就坐著大卡車跟帶我的老師,拿著小平板測量地形圖。那時候電腦還是286、386的,沒有計算機繪圖這一說。庫爾勒到喀什1000多公里的線路地形圖全都是手繪的。線路確定后,再到現(xiàn)場去放線,在鐵路中心線上打個定樁橛,插上小紅旗。有時候,風(fēng)沙太大,下次再去現(xiàn)場,小紅旗不知吹哪里去了。現(xiàn)在我們鐵路勘察設(shè)計的技術(shù)手段比過去先進(jìn)多了,效率也大大提升了。2018年3月到11月,8個月時間我們從初步設(shè)計到交出施工圖。2018年12月,和若鐵路就宣布開工了?!?/p>
如今,從空中俯瞰和若鐵路,要么是鐵路沿線兩側(cè),各有數(shù)百米寬的防沙障、草方格和植物帶,筑起鋼鐵大動脈的綠色屏障;要么是鐵路建在過沙橋上,宛如一條穿過沙漠的巨龍,氣勢非凡。
“建設(shè)沙漠鐵路的最大挑戰(zhàn),就是防沙。所以我們的建設(shè)理念是‘治沙先行’,”新疆和若鐵路有限責(zé)任公司工程管理部部長胡國星告訴記者,“別說風(fēng)沙埋道,鐵路道床就是落滿沙子也不行。鐵路道床一旦灌滿沙子,就失去了原有的彈性。重載的列車駛過板結(jié)硬化的道床,線路受到的損害會特別大?!?/p>
和若鐵路采用了多重防沙舉措,首先是工程防沙,以實現(xiàn)外阻內(nèi)固的目的。外阻,就是在風(fēng)沙地段的最外側(cè),建立多道高達(dá)1.5米的高立式沙障,材質(zhì)是蘆葦編成的簾子,它的特點是既能透風(fēng),不易被大風(fēng)刮倒,又能阻礙大部分飛沙通過,所以在嚴(yán)重風(fēng)沙的區(qū)段,采用了“之”字形高立式沙障,以抵御不同風(fēng)向的風(fēng)沙來襲。每道沙障之間的距離有20多米,全線共設(shè)置了1500多公里的高立式沙障。內(nèi)阻,就是在靠近鐵路的維修通道外,鋪設(shè)1米見方的蘆葦方格,蘆葦方格需埋進(jìn)土里10厘米,高出地面30多厘米,用以固沙,全線總計鋪設(shè)了5000萬平方米蘆葦方格。
但全靠這些工程防沙的措施仍不足以應(yīng)對風(fēng)沙,在風(fēng)沙的肆虐下,三五年后就會被掩埋,從而失去防沙效果。為此,建設(shè)者還實施了植物防沙,建立了長達(dá)300多公里的林帶,林帶建在防沙障和蘆葦方格之間,外側(cè)的林帶由胡楊、沙棗等喬木組成,內(nèi)側(cè)的林帶由梭梭、紅柳、沙拐棗和沙棘等灌木組成。根據(jù)不同的風(fēng)沙危害影響程度,林帶栽植寬度為40米~100米。“過去,鐵路兩側(cè)的防風(fēng)林帶,都是鐵路建成后才開始種植的,而和若鐵路的林帶是幾乎與鐵路同步啟動。為的是新線建成開通之時,林帶就已經(jīng)長成,能及時發(fā)揮防風(fēng)防沙的作用?!焙鷩墙榻B說。
可別小看這些蘆葦立障的生態(tài)功能,即使多年后它作為立障被風(fēng)沙掩埋了,這些蘆葦簾子對沙漠的演進(jìn)依然有著重要的意義,它帶來了豐富的有機物。如果每三五年都筑一次蘆葦立障,經(jīng)年累月之后,有機物的大量介入有助于沙礫慢慢向土壤演化。
和若鐵路宛如穿越茫茫沙海的巨龍(本文圖片均受訪者提供)
植物生長離不開水。幸運的是,塔克拉瑪干沙漠南緣的地下埋藏著昆侖山北麓融化的雪水。鐵路建設(shè)者打井汲水,經(jīng)檢測,水的礦化度不高,可用于灌溉植物。于是他們沿線打了130多口井,建立了智能灌溉系統(tǒng),通過手機就能智能控制灌溉。這聽上去是不是天賜良機、萬事大吉?
但人們對大自然的認(rèn)識并非一蹴而就?!澳阍趺匆蚕氩坏剑?020年春天我們把樹苗種下去之后,意外地發(fā)現(xiàn),在戈壁灘上種植的樹苗近7成死了,而在沙漠里種植的樹苗反而有8成以上活了,這是不是不合常理???過去我們一直以為沙漠中種樹肯定不容易活,”胡國星說,“我們請來林業(yè)方面的專家一起來研究,發(fā)現(xiàn)主要是戈壁灘的堿性太重了,樹苗種下去后一澆水,戈壁灘就泛堿,把樹苗燒死了。所以2021年春天我們重新再補種,事先將每個樹坑深達(dá)50公分的土換掉,這才避免了泛堿,樹苗的存活率大大提高了。”
“還有一件意想不到的事,當(dāng)我們在線路兩側(cè)打好井、種上樹苗后,把沙漠中的獺兔、鵝喉羚也吸引過來了。我們種下的樹苗成了它們最愛的啃食對象,直接就把我們寶貴的樹苗啃了。我們之前沒想到茫茫大沙漠中竟然有這么多動物??!當(dāng)?shù)氐哪杲邓恐挥?0毫米上下,而年蒸發(fā)量在3000毫米上下,自然環(huán)境這么嚴(yán)酷,它們能存活其間也太不容易了。何況,鵝喉羚也是保護(hù)動物啊。最后我們補種完樹苗后,還要給樹苗建個防護(hù)網(wǎng)?!?/p>
在流動風(fēng)沙最嚴(yán)重的地段,建設(shè)者采用了“以橋代路”的方式,讓風(fēng)沙在橋下過、火車在橋上行,互不干擾。和若鐵路全線設(shè)置的主要風(fēng)沙特大橋共有5座,橋最大高度達(dá)27米,相當(dāng)于一棟9層樓房,最長的一座過沙橋長達(dá)18公里,以橋代路的總長度達(dá)到了49.7公里。
“要在沙漠中造橋,但沙漠里根本不具備到現(xiàn)場澆筑的作業(yè)條件,現(xiàn)場哪有水啊,所以我們大面積采用了裝配式橋墩到現(xiàn)場拼裝的方式。橋的跨度為32米,采用的是鐵路跨度最大的標(biāo)準(zhǔn)T型梁。過沙橋采用雙柱式橋墩,墩柱、蓋梁和T型梁在預(yù)制件廠制成后,直接運到現(xiàn)場安裝。橋高10米以下的橋墩當(dāng)天就能建成,10米以上的橋墩2天就能安裝完成?!焙鷩钦f,“我們對3座特大橋的434個橋墩進(jìn)行了裝配式安裝建設(shè),縮短了三分之一的建設(shè)周期。”
沙漠中建橋,橋墩難道站在沙子上嗎?“ 這當(dāng)然不可能,沙漠中建橋,同樣要打樁,但有時候打下去六七十米深,依然沒有辦法打到巖石?!瘪T新湛說,“針對這種情況,我們設(shè)計了一種特殊的樁基,叫‘摩擦樁’,就是打下去一組7、8根直徑1米的圓樁,再在沙漠下做一個巨大的承臺,把打下的樁都固定在一起,就能確保橋墩的穩(wěn)固?!?/p>
和若鐵路填補了環(huán)塔里木盆地鐵路環(huán)線的最后一塊“拼圖”,對促進(jìn)沿線經(jīng)濟社會發(fā)展、助力鄉(xiāng)村振興有著重要的意義。記者從中國鐵路烏魯木齊局集團(tuán)有限公司獲悉,和若鐵路開通一月,累計發(fā)送旅客超9.4萬人次,日均發(fā)送旅客超3100余人次?;疖嚢踩c、便捷舒適的出行優(yōu)勢正吸引著沿線越來越多的各族旅客乘坐體驗。目前,和若鐵路每日開行圖定貨物列車8列,和田、策勒、于田、民豐、且末、若羌6座貨運站開辦貨運到達(dá)、發(fā)送業(yè)務(wù)。截至7月15日,和若鐵路共發(fā)運煤炭、棉紗、面粉等貨物約500車,貨運量近3萬噸。
和若鐵路,不僅實現(xiàn)了南疆鐵路的閉環(huán),成為南疆與內(nèi)地的鋼鐵新通道;它還穿越了歷史和現(xiàn)實,將為昔日“絲綢之路”南通道注入新時代的動力,成為南疆各族人民的幸福之路!