2023年1月,趙斗在鐵路施工現(xiàn)場。
趙斗
河北遵化人,畢業(yè)于北京交通大學(xué)運輸學(xué)院,正高級工程師,主持了“一帶一路”標(biāo)志性工程雅萬高鐵的設(shè)計工作?,F(xiàn)任中國鐵路設(shè)計集團有限公司副總工程師。2024年1月被授予“國家卓越工程師”稱號。
對印度尼西亞總統(tǒng)佐科來說,2023年9月13日是個具有紀念意義的日子——他終于坐上了期盼已久的雅萬高鐵。
與佐科一起感受這份喜悅的,還有和他同車的印尼民眾、社會名流。隨著列車不斷加速行駛,佐科一直站在車廂顯示屏前等待一個數(shù)字,當(dāng)顯示屏上出現(xiàn)的時速越來越接近這個數(shù)字時,車廂里的人們也越來越興奮……終于,“速度:350公里/小時”的英文字樣出現(xiàn)了,所有人都大聲歡呼起來,并紛紛拍照留念。
“國家卓越工程師”稱號獲得者趙斗對《環(huán)球人物》記者回憶起當(dāng)時的場景,用了兩個字形容:“感人。”
在主持設(shè)計雅萬高鐵之前,趙斗主持過多項國家重大鐵路工程的勘察設(shè)計工作。京津城際、北京南站、京滬高鐵的站場樞紐設(shè)計,都是由他主持的。作為中國鐵路設(shè)計集團有限公司(以下簡稱中國鐵設(shè))的副總工程師,趙斗經(jīng)歷過各種酸甜苦辣,但在第一次乘坐雅萬高鐵時,依然被印尼人發(fā)自肺腑的情緒感動了。
那一刻,趙斗回想起了30多年前,自己到國外考察高速鐵路時,也曾與日本、歐洲最先進的列車合影。“那時我們國家一條高速鐵路也沒有,現(xiàn)在,中國高鐵的運營里程已經(jīng)超過其他國家和地區(qū)的總和,而且還走出了國門……”
遇山挖洞,遇水架橋
雅萬高鐵從2016年開工,到2023年通車,前后用了7年多時間。而勘察設(shè)計團隊的工作從2015年就開始了。
這是一個艱苦的過程,用趙斗的話說:“修建鐵路,勘察設(shè)計階段的交通條件往往是最差的。”
印尼是熱帶島國,大部分地區(qū)是叢林,山地多、河流多,勘察團隊只能沿著原始地形走,遇山爬山,遇河過河。在一些地形復(fù)雜的區(qū)域還要迂回勘察,將周邊地質(zhì)情況徹底查清楚。
趙斗(右二)在鐵路工程現(xiàn)場。
趙斗帶領(lǐng)團隊用了20多天,徒步走了300公里,將雅萬高鐵沿線的原始地貌做了全面勘測。
“地上有什么建筑、基礎(chǔ)設(shè)施、廠礦企業(yè),地下有什么油氣管線、光纜、電纜,我們都要查清。更重要的是勘測地質(zhì)結(jié)構(gòu),印尼處于地球三大板塊的交界處,地震頻發(fā),我們必須研發(fā)出能夠適應(yīng)高地震烈度的鐵路橋梁和隧道結(jié)構(gòu)。”趙斗說。
印尼日照強烈,即便是陰天,如果不做防護,在戶外走一天也會被曬傷,加上叢林里有很多毒蛇、毒蟲,團隊必須穿上防護衣,再背上儀器設(shè)備,每天徒步十幾公里,不時遇到溝溝坎坎、爬上爬下,每個人都揮汗如雨。
因為處于地震帶,印尼的火山也比較多,火山噴發(fā)所形成的巖土對鐵路修建同樣是個難題。在封閉狀態(tài)下,這些巖土的穩(wěn)定性較強,但被挖開之后,一旦和空氣接觸,巖土就吸水膨脹,用手一捏就碎,在開掘隧道時容易發(fā)生塌方。
由于地質(zhì)條件復(fù)雜,全長142.3公里的雅萬高鐵,共挖了13條隧道、架了56座橋。其中1號隧道就位于印尼首都雅加達市內(nèi),隧道上面有在建輕軌、高速公路和建筑物密集區(qū),側(cè)面地表有兩座清真寺,隧道下面還有豐富的地下水。施工單位使用了中國自主研發(fā)的超大直徑盾構(gòu)機,開挖直徑達到13.23米,保證了隧道的順利貫通。
全線施工難度最大的是2號隧道,因為這里的地質(zhì)含水量高、孔隙率高,在施工中還遇到了結(jié)構(gòu)坍塌、變形等問題。
“我們與施工單位一起研究,決定應(yīng)用咱們國內(nèi)的經(jīng)驗,將隧道分步開挖,把一個大動作分成很多小動作,把一個大斷面分割成若干個小斷面,逐一施工。”趙斗說,“為了提高巖石結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,我們還從地面向下注漿,如果還不夠堅固,就往下打樁,與下邊的巖石連在一起。”
為了應(yīng)用這套“組合拳”,施工單位從中國國內(nèi)外各項目中抽調(diào)了68名隧道和注漿專業(yè)骨干,創(chuàng)新采用開挖工法,實現(xiàn)了“快挖、快支、快成環(huán)”,有效控制了沉降變形。2022年6月,2號隧道順利貫通,這也是雅萬高鐵最后一座貫通的隧道。
除了隧道,橋梁也采用了創(chuàng)新技術(shù)。為降低地震對橋梁的影響,團隊采取了減重設(shè)計,雅萬高鐵的橋梁比國內(nèi)通用梁減重約100噸,減重幅度約12%。其中2號特大橋是最長的一座,全長36公里,緊鄰雅加達到萬隆的高速公路,施工場地狹窄,周邊環(huán)境復(fù)雜。施工單位制定了分段架設(shè)方案,最大限度地降低了高速公路對施工的影響。
印尼的氣候潮濕炎熱,到了雨季,幾乎每天下雨,濕度能達到90%,蚊蟲也比較多。中方人員剛過去的時候水土不服,對當(dāng)?shù)氐挠驼ㄊ称芬膊惶m應(yīng),后來施工單位修建了自己的食堂,讓員工們能吃上中餐,大家的腸胃就好多了。
難忘肩扛手量的年代
對于工作的艱苦性,趙斗和同事們早就習(xí)以為常,但他剛從大學(xué)畢業(yè)時,也經(jīng)歷過一個適應(yīng)期。
上世紀八九十年代,中國的鐵路運輸能力有限,列車資源十分緊張。單位、個人要運輸貨物,必須申請車皮指標(biāo),類似計劃經(jīng)濟時代的“糧票”“布票”,否則有貨也運不出去。隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展,車皮指標(biāo)越發(fā)緊俏,在一段時間里,“搞車皮”成了社會流行詞,誰能搞到車皮,誰就成了單位里的“能人”。
貨運資源緊張,客運同樣如此。80年代初,中國人口突破了10億大關(guān),社會流動性大大提高,火車票經(jīng)常一票難求,人們往往需要通宵排隊才能搶到。
“當(dāng)時都是綠皮火車,速度慢、線路少,從一個城市到另一個城市經(jīng)常需要中途轉(zhuǎn)車,而且車廂老舊、沒有冷暖氣、座椅又硬……即使這樣,還有很多乘客只能買站票,甚至擁擠到連站著都費勁。那時我覺得鐵路設(shè)計、管理的提升空間很大,所以考大學(xué)時選擇了北京交通大學(xué)的鐵道運輸專業(yè)。”趙斗對記者回憶道。
1992年,大學(xué)畢業(yè)的趙斗被分配到位于天津的鐵道第三勘察設(shè)計院(中國鐵設(shè)的前身)工作。
參加工作的第一年,趙斗大部分時間都在戶外進行實地勘測,這項工作被稱為“外業(yè)”。他原本以為,鐵路設(shè)計師是坐在大城市窗明幾凈的辦公室里,“運籌帷幄,繪制藍圖”,沒想到在繪制藍圖之前,要用大量時間到野外收集資料。
趙斗參加的第一個項目位于內(nèi)蒙古通遼。“當(dāng)時是8月底,天津還穿著襯衫,但在出發(fā)前,單位先給我們發(fā)了狗皮帽子、羊毛大衣、狗皮褥子等御寒用品,我們扛著行李就出發(fā)了。”
到了通遼市,還需要轉(zhuǎn)車去工作現(xiàn)場進行勘察。趙斗與同事們白天測量、記錄各種數(shù)據(jù),晚上回到駐地再進行整理。
沒過多長時間,當(dāng)?shù)叵卵┝?。為了保證數(shù)據(jù)準確,大家在工作中經(jīng)常不能戴手套;有時一出去就是一整天,中午在野外吃飯很不方便;晚上回駐地是站在敞篷卡車“大解放”上,寒風(fēng)刺骨。
“那時設(shè)備簡陋,測距離時,還要靠兩個人拿著皮尺測量,我們行話叫‘拉鏈子’,再結(jié)合其他儀器測回的數(shù)據(jù),才能進行計算。”趙斗說。
參加工作前,他以為繪圖是用電腦,實際上是靠手工,就連數(shù)據(jù)計算也靠人工。當(dāng)時計算機在中國還是稀罕物、奢侈品,趙斗的單位只有一個機房,想進去需要打報告,用完了馬上出來。
“如果是現(xiàn)在,我們通過‘空天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)’,數(shù)據(jù)很快就測量出來了,再輸入電腦計算、拷貝、繪圖,效率不知提高了多少倍。”趙斗感慨道。
因為科技手段相對落后,當(dāng)時鐵路勘察設(shè)計的工作量是比較大的,外業(yè)周期短則兩三個月,長則近一年,而項目落實的周期就更長了。
“剛工作時,我以為繪圖后馬上就能結(jié)合現(xiàn)場情況實施,而實際上因為客觀條件的限制,可能幾年內(nèi)都實施不了。”趙斗說。盡管如此,外業(yè)還是讓他獲益良多。“我之前對書本上的一些概念是模模糊糊的,到了現(xiàn)場一實踐,全都清楚了。當(dāng)時老同志告訴我們,外業(yè)是為了給鐵路設(shè)計提供基礎(chǔ)資料,等我真正開始搞設(shè)計后,越發(fā)覺得外業(yè)是必不可少的過程,不僅為設(shè)計工作打下了堅實的基礎(chǔ),也培養(yǎng)了我們吃苦耐勞的精神。”
從“零的突破”到智能化
上世紀90年代末,隨著中國的快速發(fā)展,鐵路運力問題越來越突出。趙斗形容當(dāng)時春運火車之擁擠,“感覺自己是被踹上車的”。為了緩解這個問題,發(fā)展高鐵的計劃被國家提上了日程。
“其實在90年代初,國家就啟動了京滬高鐵的前期論證工作,這是我國開展最早的高鐵研究項目。但因為是從零起步,所以最初的進展是比較緩慢的。”趙斗說。
2001年,中國派專家團赴日本考察新干線,趙斗也在其中。
當(dāng)時在國際上,新干線是高速鐵路的標(biāo)桿,其外觀呈流線形,時速可以達到200公里,整條線路的配套設(shè)施更加舒適和現(xiàn)代化。
“他們車廂內(nèi)干凈整潔,座椅都是軟座;車站進出口與市區(qū)地鐵相連,換乘非常便捷;東京都市圈的總?cè)丝谟袔浊f,列車內(nèi)卻不擁擠……我當(dāng)時心想,我們國家什么時候也能建成這種鐵路呢?”趙斗回憶道。
日本人對新干線非常自豪,向中國專家介紹了項目的發(fā)展歷程和技術(shù)的先進性,不過在趙斗聽來,話中流露著“中國沒有能力自己建高鐵,應(yīng)該購買我們的技術(shù),最好請我們?nèi)ソ?rdquo;的意思。
但中國堅定選擇了自主研發(fā)的道路。趙斗坦言,在“從0到1”的階段,確實有過“沒有標(biāo)準,不知道怎么辦”的情況,只能一步步去摸索、嘗試,“在我國既有鐵路的基礎(chǔ)上,設(shè)想我們的高鐵應(yīng)該是什么樣的,再結(jié)合社會需求進行研究,最后形成我們自己的標(biāo)準”。
中國高鐵的成功,來自無數(shù)科研單位的攻堅克難、反復(fù)實驗。在夜以繼日的努力之后,中國高鐵技術(shù)終于實現(xiàn)了零的突破,之后便步入了快速發(fā)展期。截至2023年底,中國鐵路營業(yè)里程達到15.9萬公里,其中高鐵達到4.5萬公里。
“幾十年來,我們在各種自然環(huán)境中都建成了鐵路,無論是高原、高寒地區(qū),還是風(fēng)沙、黃土地區(qū),中國鐵路覆蓋了各種復(fù)雜的地形、地質(zhì)、氣候條件,建設(shè)速度越來越快,現(xiàn)代化程度越來越高,目前已開始向智能化方向發(fā)展。”趙斗說。
除了科技含量外,中國高鐵站的建設(shè)也與時俱進,其中不少建筑成了網(wǎng)紅打卡地,既具備現(xiàn)代化功能,又融入了文化內(nèi)涵。趙斗和團隊也將這一理念帶到了雅萬高鐵的設(shè)計中。
雅萬高鐵的每一座車站都是結(jié)合地形設(shè)計的,并體現(xiàn)了印尼的傳統(tǒng)文化和自然風(fēng)光??紤]到當(dāng)?shù)氐难谉釟夂?,這些車站都采用了寬敞通透的田園風(fēng)格,還有配套的公共祈禱室,以便穆斯林乘客在候車期間使用。現(xiàn)在,這些車站已經(jīng)成了網(wǎng)紅打卡地。
“印尼原來只有普通鐵路,雅萬高鐵開通后,過去需要3個小時的車程,現(xiàn)在只要40多分鐘。”趙斗說,“當(dāng)?shù)厝藢Υ朔浅8吲d,他們見到我們時會主動打招呼、豎大拇指,因為我們戴著安全帽、穿著工作服,他們知道我們是參與工程建設(shè)的中國人。”
2023年10月,印尼民眾一家四口在雅萬高鐵列車前拍照合影。
第一次登上雅萬高鐵時,趙斗也非常激動,因為雅萬高鐵不僅是東南亞第一條高速鐵路,更是中國高鐵海外落地的第一單,也是我國首次全系統(tǒng)、全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈在海外落地的高標(biāo)準高鐵項目。這個項目的建成,意味著中國高鐵技術(shù)正式走出國門。
“30多年前,我曾經(jīng)被西方發(fā)達國家的高鐵所震撼,但現(xiàn)在回頭看,我們國家的高鐵在很多方面不僅趕上了西方,還超過了他們。”趙斗說,“作為一名鐵路人,我為自己的工作感到自豪,更為中國鐵路的發(fā)展成就、為我們祖國的繁榮富強感到自豪。”