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[分享]南水北调“穿黄”工程：需要过硬技术与想象力
摘要：南水北调中线干渠有两个关键工程，一是渠首，二就是“穿黄”。“穿黄”作为南水北调的“咽喉工程”，需要的不只是过硬的技术，还有让人叹服的想象力。
7月23日，南水北调郑州“穿黄”工程已经进入收尾阶段。其在年初曾进行了充水试验
郑州地处中原腹地，北临黄河，四通八达连贯东西南北，素有“中国铁路心脏”和“中国交通十字路口”之称。
随着最大规模调水工程的全线通水，北上的长江水与东去的黄河水将在郑州相遇。
郑州向西约30公里的黄河孤柏嘴，从空中俯瞰，南、北岸像放置了两把琴身相对的巨大“吉他”，它们看似被黄河隔开，但在河床下三十米深处，它们被两条深埋地下的4250米长的隧洞连通。
南水北调中线向北方输送的丹江水，将通过这两条穿黄而过的隧道，一路向北。
这就是南水北调中线的“咽喉”——穿黄工程。
“穿越号”黄河底下艰难前行
南水北调中线干线一期“穿黄”工程主要任务是从中线调水由黄河南岸输送到黄河北岸，向黄河以北地区供水，是南水北调中线总干渠穿越黄河的关键控制性工程。
“穿黄”工程于2005年9月份开工，施工从黄河北岸的焦作市温县赵堡镇陈沟村村西开始，工程采用盾构技术进行河底隧洞的挖掘。
开凿河底隧洞采用两条隧洞方案，两条隧洞平行布置，每条长4250米，其中过黄河隧洞长3450米，邙山隧洞段长800米，内径7米，两洞相距28米。在黄河底部最大埋深35米、最小埋深23米。
由于国内没有类似工程，也就没有施工经验和技术参数可以借鉴，时任中铁公司十六局集团穿黄项目负责人的陈建军介绍，施工难度很大。
用于穿越黄河的盾构机，直径达到9米，长达80多米，总重量有1100吨。这个庞然大物要想在地下“始发”，得有一个地下入口——施工竖井。
陈建军介绍，通过竖井这个施工通道，盾构机的各个部分将被依次放进去，在下面进行组装，然后由北向南开始掘进开挖黄河隧洞。竖井深76.6米，外径21米，内径18米。陈建军说，该深度为国内地下连续墙施工深度之最。
2007年6月“穿黄”竖井顺利完成施工，直径9米、整机长80米、重1166吨的泥水加压平衡式盾构机开始在竖井下组装。
“穿黄”工程运行处处长梁单禹说，80多米长的盾构机像一列火车，前面是个圆形刀盘，刀盘上带有多种刀片，马达带动刀盘旋转，将施工面的泥土刮出，并将大量泥沙通过竖井输送出来，“工作原理类似剃须刀”。
在井深50米、高水压的圆形竖井内始发，还是国内首例。陈建军负责过西气东输项目，“但两者难度不可比。”陈建军说，“西气东输的管线深度是25米，隧洞直径1.8米，而穿黄隧洞深度是50米，直径9米。”
他们为盾构机起了一个好听的名字——“穿越号”，预示能成功从北岸挖掘到南岸。
每遇困难就组织工人看“红旗渠”
可是，发轫之始，盾构机便遇到了危急情况。
掘进没几米，就出现了涌水涌沙。梁单禹说，挖掘地下隧洞最怕涌水涌沙。如果处理不当，价格高昂的盾构机被水和沙埋在几十米深的地下，无“生还机会”。而70多米深的施工竖井也随之失败，要重新选址。
下井操作盾构机的工人见此情况，吓得跑了出来，再也不敢进操作间。项目部经理陈建军马上意识到，必须立即止住涌水涌沙，否则损失非常惨重。
他下到竖井里，和工人们站在一起，告诉他们，“不要怕，我和大家一起共进退。”在竖井下，像“船长”一样的陈建军冷静果断。他指挥着工人们快速灌入水泥沙浆，迅速焊接止水钢环，渗漏越来越小，水和沙终于止住。
“当时冒着很大的风险。”陈建军说，穿黄项目的很多施工技术“前无古人”，毫无经验可循，那时，陈建军只想着一句话：只能成功，不能失败。盾构机全天施工，工人们也是三班倒，大部分人过的是见不到太阳的生活。
为了鼓舞士气，每次遇到困难，陈建军就组织工人去看“红旗渠”。他在办公室的墙上挂了一幅《沁园春》。“这是自我激励。”陈建军说，“难度大的项目，在科学决策的同时，还要有大无畏的精神。”
2010年6月22日，当“穿越号”盾构机终于到达南岸的邙山隧洞出口时，很多工人喜极而泣，和“穿越号”一样，720多个日夜里，他们奋战在几十米深的河床下，难见日光，终于完成了从黄河北岸向南岸的穿越。
压力大，工人换了一拨又一拨
由于改道和多年的冲刷，黄河地质条件很复杂。梁单禹说，整个隧洞的挖掘中，从全沙层，到半沙半土层，再到黏土和鹅卵石层，有时还经常碰到老树根。根据不同地质条件，盾构机掘进参数、推力、扭矩、掘进速度、贯入度都不同。
除“穿黄”的两条输水隧洞外，水电十一局中线施工局负责的退水洞的挖掘也遭遇地质挑战。
2007年6月25日，穿黄退水洞开始施工，退水洞是用于在穿黄隧洞检修期间，将总干渠多余水量排往黄河。直到2011年，施工几无进展。
工程负责人徐其阳回忆，穿黄退水洞工程由于地质条件复杂，开挖难度太大，曾发生塌方。徐其阳回到退水洞工地后，又发生了五次塌方，工程进展仍然非常缓慢。
因常现塌方，工人不敢进洞，谁的心里也没底，压力都很大。很多工人卷着行李跑了，工人换了一拨又一拨。重新回到工地的徐其阳，绷紧了神经，一直在寻找对策。那段时间，徐其阳手机24小时开机，随叫随到。在隧洞里，抢救塌方，根本意识不到时间的流逝，出来才发现，36个小时已经过去了。
每一次失败后他们都在寻求新的挖掘方案。最终，了解退水洞土体特性后，水电十一局对施工方案进行重新研究与调整，他们在立足现有降水能力条件下，退水洞进口采用敞开式盾构法，出口采用全断面高压注浆超前加固加大管棚超前支护矿山法。使得在软土富水条件下建造地下隧洞的难题得以解决。
790米的退水洞，经历了2234个日夜后，在2013年8月9日安全贯通。
那天，徐其阳哭了，很多工人也流下了眼泪。
希望试验隧洞保留下来供参观
去年11月30日，“穿黄”隧洞进出口建筑物施工完成，主体工程全面完工。
今年2月22日，南水北调中线穿黄工程迎来“大考”：奔涌的黄河水经穿黄工程南岸竖井预留孔，注入两条隧洞，开始充水试验。这是检验在充水状态下，两条隧洞结构的安全性能、防渗排水情况、混凝土质量等。
梁单禹介绍，黄河南岸的隧洞入口区计划建一个旅游风景区以及南水北调博物馆，展出效果图、穿黄规划图、工程建设的设备和照片，进行施工场景再现等。
他还表示，南岸有一个9.6米多长的地下试验隧洞，当时是为了在施工中获得精确的试验数据，而这个隧洞内的所有结构都是和实际“穿黄”的隧洞按照1∶1的比例建的。
“我们希望工程结束后，这个隧洞依然能保留下来。”梁单禹说，这样游客就有可能参观到仿真的“穿黄”地下隧洞。
通水后水质保护最重要
答题人：郑州市政府南水北调相关负责人
1.你从什么时候开始参与到南水北调工程的相关工作？其间，你感触最深的是什么？
答：2014年3月份来到市政府分管南水北调工作。之前我在荥阳市、中牟县任职，参与了丹江口库区移民安置工作的全过程，这项工作我并不陌生。
南水北调河南段黄河南郑州段最长，开工晚，时间要求紧迫，任务十分艰巨。
2.你认为当地为南水北调工程作出了哪些贡献？付出了怎样的代价？
答：郑州市是南水北调中线工程的重点受益区和丹江口库区移民主要安置区（除南阳市安置人口最多），也是干线长、占地多、征迁量大、文物保护任务重、安置移民人数多的地区。
3.你认为南水北调工程给当地带来了哪些改变？
答：一是极大地缓解郑州市水资源紧缺状况，为郑州可持续发展提供水资源保障。二是巨额投资将会在较长时间内拉动郑州市经济增长。三是将会加快郑州工业化进程和产业结构调整升级。
4.全线通水之后，你认为面临的最重要的问题是什么？当地还会做什么？
答：全线通水后，面临的最重要的问题就是水质保护。今后在一级保护区内，城区段干渠两岸200米建设生态文化公园，在郊县段以发展绿色农业、林业为主，禁止进行任何水上项目；二级保护区内，禁止向环境排放废水、废渣类污染物等。
5.当地是怎么保障水质安全的？
答：除了上面提到的一级保护区和二级保护区的水源保护措施，再者就是防止送水路途中的污染。
工地上举行了13场婚礼
采访至今，记忆最深刻的是梁单禹的感叹。他不止一次向记者描述“穿黄”隧洞技术标准之严格。
“隧洞挖掘的第一舱，验收了五次。”他表示，“比以往的工程标准都要严格。”
这项国家工程，容不得一点“差不多”，作为工程“业主”，即甲方的一名负责人，梁单禹经常带着管理人员，去给“乙方”的工人们培训。那时工期紧，很多工人一年到头也回不了家，很多工人后来干脆离开。他们就得给新来的工人再培训。
带着近五百人的团队，完成四千余米的隧洞穿越后，陈建军的最大感受是：人的力量还是第一位的。有时候，比技术更重要的是人的胆识和勇气。
有一次，出现漏水，一个工人慌了，从好几米高的架子上跳下来，一名技术人员冷静地用棍子堵住了出水口。“很多时候，确实需要一点不要命的精神，只能想着成功，不能想着失败。”陈建军说起这些当时突发情况，依然保持着那种淡定的神情。
有一次盾构机刀盘发生磨损，国外生产厂家开出了“天价”：进去检查一天要10万元人民币，维修价格更高。
施工人员决定自己想办法破解这个技术难题。他们先是派了20多人到中国海军工程大学去学习培训，“他们潜水作业和我们有类似的作业的高压环境。”
经过长达一个多月的学习摸索，项目部终于找到了一个切实可行的解决方案。在狭小的空间里，技术工人用风镐和工兵铲一点一点地把泥土铲开。
“穿黄”工程，不仅完成了南水北送的使命，似乎也成了很多人实现工程梦想的摇篮基地。在这里，年轻人有机会参与其中，更多的年轻人在这个团队里成长起来。
工地上，每年举办很多婚礼，一共13对，男孩女孩间隔地诞生在工地。这些年轻人以工地为家，都很有拼劲，“他们贡献了，也学到了。”
如今，曾经参与穿黄工程隧道挖掘的很多年轻人都已成长起来，成为很多工程项目的负责人。
来源：凤凰资讯
