從甘肅省酒泉市阿克塞哈薩克族自治縣城出發(fā)，向著庫木塔格沙漠行進。路兩旁是金黃色的沙山，在陽光下格外美麗。驅(qū)車向前，一座立于沙漠之中的大橋浮現(xiàn)，正是沙山溝特大橋。
這是中國唯一一座穿越活動性沙漠地區(qū)的特大型橋梁，于2013年正式動工，2015年底竣工通車。該橋是敦（煌）格（爾木）鐵路重難點控制性工程，橋梁全長10.6公里，穿越庫木塔格沙漠東段流沙區(qū)，是中國穿越活動性沙漠地區(qū)的最長橋梁。
2019年12月18日，敦格鐵路通車運營，它是青藏鐵路與蘭新鐵路兩大鐵路干線的重要連線，串起新疆、甘肅、青海、西藏四省區(qū)，改變了區(qū)域鐵路運輸迂回繞行的歷史，使新疆維吾爾自治區(qū)和西藏自治區(qū)之間運輸距離縮短1100公里，節(jié)省近10個小時，填補了這一區(qū)域的路網(wǎng)空白。
而作為敦格鐵路重難點控制性工程的沙山溝特大橋，前后建設(shè)歷經(jīng)兩年多時間。在沙漠中修大橋，背后有著怎樣的故事？
畫橋——
過“沒有石頭的河”
在沙山溝特大橋修建之前，中國并沒有任何一座穿越活動性沙漠地區(qū)的特大型橋梁，沒有先例可循。
沙山溝特大橋全長10.6公里，設(shè)計樁基1834根，墩臺324個。大橋跨越庫木塔格沙漠東段十里流沙區(qū)，穿越地形蜿蜒曲折的沙山溝，溝內(nèi)地質(zhì)條件較差，風沙活動頻繁，防沙害理念在這座橋的設(shè)計上至關(guān)重要。
不同于“摸著石頭過河”，這次過的是“沒有石頭的河”。
“沒辦法現(xiàn)學現(xiàn)用，就只能從以前的鐵路建設(shè)中找借鑒，大膽設(shè)想，謹慎驗證?！敝需F第一勘察設(shè)計院敦格鐵路橋涵專業(yè)設(shè)計負責人王文博介紹。
“在確定鐵路線路穿越沙山溝之后，我們就摒棄了西北常用的路基建設(shè)方式。綜合考慮鐵路120km/h的時速要求和經(jīng)濟性，我們結(jié)合實際地形，合理選用曲線半徑，讓鐵路線路離沙山盡量遠，適應(yīng)地形?！?
“你們當時最擔心的問題是什么？”記者問。
“當時，我們擔心沙子掩埋鐵軌，因為有的沙山60多米高，修高橋是可以讓沙子穿過而并非堆積，但造價太高，橋面太低又會形成沙害。基于規(guī)避沙害的考慮，通過綜合計算，我們選取了適宜的橋面高度和曲線半徑，以免后期維護時產(chǎn)生較高的成本?！蓖跷牟┱f。
庫木塔格沙漠風沙很大，為了保證鐵路的安全性，設(shè)計單位與相關(guān)高校合作攻關(guān)，開展了鐵路橋梁、風場、移動沙丘相互影響的復雜多向流數(shù)值模擬及風洞模擬實驗，實地測量風場數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，精準分析橋梁建成后與風場、活動性沙山的相互影響作用。這之后，運用風洞實驗對位于鐵路橋梁下風向活動性沙丘的地表切應(yīng)力進行了準確測量，對橋梁對沙丘形態(tài)變化的影響進行了定量分析，保證橋梁建設(shè)及結(jié)構(gòu)安全。
“經(jīng)過實驗論證，我們判斷橋的設(shè)計能夠起到防沙的效果，受當?shù)仫L沙環(huán)境影響在可承受的范圍內(nèi)。事實也驗證了我們的推測，風沙造成的損害較為輕微且在預計范圍之內(nèi)，這表明我們的設(shè)計方案立得住?！蓖跷牟┱f。
沙山溝特大橋所處的環(huán)境是活動性沙丘，沙子是跑著的。
“橋墩修建在沙山的半山坡上，所以可能出現(xiàn)兩種情況：沙在橋墩一側(cè)越積越多，而橋墩比較怕偏壓；第二種情況就是在橋墩另一側(cè)沙子都流走了，造成了基礎(chǔ)外露，也會對橋墩結(jié)構(gòu)造成不利影響，所以我們采用活動性沙漠地區(qū)橋墩半壓半流防控技術(shù)。在設(shè)計中同時考慮基礎(chǔ)外露、橋墩單側(cè)積沙等不良受力情況，對橋墩配筋及樁基布置進行精確計算和設(shè)計，保證橋梁結(jié)構(gòu)安全?！蓖跷牟┱f。
“敦格鐵路沙山溝特大橋施工圖設(shè)計”獲中國施工企業(yè)管理協(xié)會優(yōu)秀設(shè)計成果獎、甘肅省優(yōu)秀設(shè)計獎，“沙山溝特大橋風沙防治技術(shù)研究”獲甘肅省職工優(yōu)秀技能創(chuàng)新成果獎。
造橋——
難點堵點逐個突破
10年前，作為中鐵十一局敦格鐵路項目的技術(shù)員，尹斌全在沙山溝特大橋的建設(shè)現(xiàn)場忙個不停，那是他大學畢業(yè)后參與的第一個項目。從湖北到甘肅阿克塞，漫天黃沙讓他一時難以適應(yīng)：“在現(xiàn)場吃飯的時候，不管吃什么東西，風一吹，吃的都是沙子?！?
更棘手的，是橋的建設(shè)。
“在沙漠中建一座大橋，難度一點也不亞于在湍急的河流中修建。沙漠地區(qū)流沙自穩(wěn)性差，樁基成孔非常難，因為底下是流動性，所以邊打孔沙子邊塌陷。”尹斌全印象深刻。
“為了解決樁基成孔的難題，我們七八個小伙子在總工的帶領(lǐng)下成立了一個攻關(guān)小組，天天在一起探討。上網(wǎng)一搜，發(fā)現(xiàn)流沙地質(zhì)的樁基施工屬于一個世界性的難題?！?
在流動性沙丘上面打成30多米深的孔，成孔難，且易塌孔。這是要解決的核心技術(shù)問題。攻關(guān)小組夜以繼日查資料，求助同行，開展行業(yè)研討，項目總工史艷波給出了一個思路：沙子向內(nèi)塌陷類似于水流，能否借鑒跨江跨海大橋的水下建設(shè)經(jīng)驗？
根據(jù)相關(guān)資料，這是國內(nèi)第一次在沙漠里建設(shè)這么大的橋梁，沒人朝這個方向去想。我們參考了在大江大河水利工程建設(shè)中的圍堰。大河里面橋梁施工的時候采用圍堰，讓我們聯(lián)想到鋼護筒。為了驗證猜想是否可行，施工人員先試著打了一個孔進行驗證，結(jié)果證明，可行！解決了樁基成孔問題，大橋在沙漠里頭扎下了根。
從打下第一個孔開始，施工團隊在建設(shè)中總結(jié)出一套方法：樁基創(chuàng)新采用鋼護筒跟進干法成孔灌注技術(shù)，旋挖鉆配合液壓振動錘，內(nèi)掏外打，分節(jié)循環(huán)跟進鋼護筒成孔，自密實混凝土無水狀態(tài)下灌注成樁，這套技術(shù)已成為解決流動沙丘成樁的關(guān)鍵技術(shù)，也填補了國內(nèi)沙漠地區(qū)樁基施工的應(yīng)用空白。
而沙山溝特大橋的樁基全部采用新型鋼護筒跟進成孔技術(shù)，全橋1834根樁基所用鋼護筒連接起來長達43公里，相當于橋梁長度的4倍。
樁基成孔的問題解決了，另一個挑戰(zhàn)擺在眼前：沙漠缺水，經(jīng)常漫天黃沙；四季及晝夜溫差大。橋梁墩臺混凝土施工及養(yǎng)護難度大，為了克服惡劣的沙漠自然環(huán)境，防止因干燥蒸發(fā)過快、溫差大造成的橋梁墩臺身混凝土開裂，建設(shè)者們攻堅克難，研發(fā)出一套適應(yīng)沙漠氣候的混凝土制配防裂工藝，324個墩臺身混凝土全部采用兩布一膜加動力水循環(huán)滴灌系統(tǒng)包裹，就像在沙漠中給橋墩“敷面膜”一樣保濕養(yǎng)護，保證了大橋的施工質(zhì)量，并減少施工用水近16萬立方米。
為了攻克厚達14—33.4米的流沙層，建設(shè)者們通過不斷的技術(shù)攻關(guān)和工藝創(chuàng)新，創(chuàng)造出一批新技術(shù)新工藝，并為后來的工程提供有益的借鑒和應(yīng)用。
“剛剛施工的時候，走在30多米的大橋橋面上，我就想，要是有孩子我一定要帶他來看看沙山溝特大橋。工程完工的那一天，我們團隊都十分高興！”10年后，再次走上沙山溝特大橋，來到自己奮斗過的地方，尹斌全難掩興奮之情。
沙山溝特大橋工程獲“甘肅省建設(shè)工程飛天金獎”及“中國家優(yōu)質(zhì)工程獎”等多個獎項。該橋防風沙結(jié)構(gòu)設(shè)計理念、樁基干法成孔等新技術(shù)、新工藝，在后續(xù)庫格鐵路、和若鐵路等工程的設(shè)計和施工中均得到了推廣應(yīng)用。
守橋——
背設(shè)備上下來回
修路難，養(yǎng)路亦難。3月27日中午11時30分許，沙山溝特大橋的守護者——中國鐵路蘭州局集團有限公司嘉峪關(guān)工務(wù)段阿克塞線路車間阿克塞維修工區(qū)職工們，趁著天窗點開始作業(yè)。在蘭州鐵路局集團公司嘉峪關(guān)工務(wù)段敦煌鐵路介入組組長、黨支部書記楊建平的帶領(lǐng)下，檢修小組抬著五六十斤的設(shè)備，沿著30多米高的通道階梯向上攀爬至橋頂。
橋下，一群來沙漠里游玩的少年盡情拍照打卡，欣賞沙漠的美麗。橋上，記者爬到橋頂后，氣喘吁吁，而維修工區(qū)的職工們沒來得及喘一口氣，就投入到作業(yè)中。
“這里夏季氣溫高達40攝氏度，冬季最低氣溫會降至零下30攝氏度，即使在同一季節(jié)，晝夜溫差也在25攝氏度以上，梁體、軌道因此會出現(xiàn)熱脹冷縮現(xiàn)象，加之重載貨物列車的反復碾壓撓曲、制動摩擦，鐵路軌道幾何尺寸變化幅度大、周期短，需要不間斷維修養(yǎng)護，將軌道各項技術(shù)指標控制在允許誤差范圍之內(nèi)，以確保設(shè)備安全、運輸暢通?！睏罱ㄆ秸f。
沙山溝特大橋最高33.6米，可供上下的通道階梯只有幾處，這就意味著每次檢修作業(yè)，不但要將重達五六十斤的養(yǎng)路機械抬到橋面上，還要上下反復多次運送機具，經(jīng)常扛著機具步行幾公里才能到達作業(yè)地點，進行維修養(yǎng)護。
測軌距、看高低、測方向。楊建平仔細觀察鐵軌的曲度。記者趴下仔細觀察，沒什么異樣??！楊建平卻能看出鐵軌軌距的細微變化，并能大致觀察出列車行駛對鐵軌造成的軌跡偏移。
“這里看著非常直，其實有差異，哪怕是一絲一毫的差異，都可能影響列車行車安全?！睏罱ㄆ降哪抗馔Ａ粼谝惶庈壍郎?，他用白色粉筆作出標記，維修小隊便在此用機具展開維修，將軌距復位，確保軌距符合設(shè)計值。
一陣大風呼呼吹來，記者不由得晃了晃?！靶⌒?，這橋上風忒大了，你得時刻注意安全！”楊建平提醒。在記者仔細觀察沙山溝特大橋時，楊建平和隊伍已走遠，機械轟鳴的聲音又從前方傳來。他們緊鑼密鼓地繼續(xù)奮戰(zhàn)著，聽說下午還要去另一個天窗點。
冬季，他們?nèi)淌芰阆?0多攝氏度的嚴寒和高空刺骨的寒風；夏季，他們面對烈日炙烤和滾滾熱浪，特別是遇上沙塵暴，即使戴著脖套、口罩或者是頭套，大風卷起的黃沙也會無孔不入，頭發(fā)、耳朵、嘴里全都是沙子……
作為敦格鐵路的重要控制性工程，沙山溝特大橋的建成，結(jié)束了甘肅省阿克塞哈薩克族自治縣和肅北蒙古族自治縣不通火車的歷史。
放眼整個敦格鐵路，連接了青藏鐵路與蘭新鐵路兩大鐵路干線，歷史性地將蘭新鐵路、青藏鐵路串聯(lián)成中國西北地區(qū)的首條環(huán)形鐵路網(wǎng)，與格庫鐵路相交匯成西北通向中亞的第二條國際通道，改變了中國新疆、甘肅、青海、西藏至中亞國家之間鐵路運輸迂回繞行的歷史。
敦格鐵路開通前，由蘭新線的柳溝站到青藏線的格爾木站，全程2003公里。敦格鐵路開通后，蘭新線柳溝站至青藏線格爾木站827公里，新疆和西藏之間運輸距離縮短約1176公里，節(jié)省時間約12小時，大大降低了運輸成本。敦格鐵路打通了沿線地區(qū)重要礦產(chǎn)資源和物資運輸通道，加強了青、甘、新、藏四省區(qū)的經(jīng)濟往來與交流合作，對加快沿線地區(qū)資源開發(fā)、帶動西部地區(qū)旅游業(yè)發(fā)展、助力西部地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展，具有重要意義。
