攻克鐵路建設科技難關的彭敏

彭倍勤

1982年彭敏視察由大橋局承建的天津塘沽海門開啟橋工地

20世紀60年代，毛主席考慮要援助非洲修建坦贊鐵路，提出這條鐵路的意義堪比西南三線鐵路，從國際政治上看還要重大，而且還要快修。1970年10月，坦贊鐵路開工。1971年5月和1972年5月，彭敏兩次去非洲解決坦贊鐵路工程受阻的難題。隨著國際形勢的變化，中國的國際交往增加，1973年2月，周總理提出要三年改變港口面貌。中央成立了以粟裕為組長、谷牧為副組長的國務院港口建設領導小組，彭敏被任命為國務院港口建設指揮部副總指揮兼辦公室主任，同時從交通部調到國家基本建設委員會，任副主任。

彭敏自從參與領導西南三線鐵路建設，就下決心從西南鐵路開始，在艱巨復雜的高山峽谷和艱難的筑路實踐中要對“落后”打殲滅戰。1964年9月，彭敏對建設鐵路的所有技術難點和薄弱環節進行了梳理，歸納出39項技術難點，竭盡全力逐個解決。1967年底，彭敏雖然離開了三線鐵路大會戰工地，但仍念念不忘那些他親手組建的戰斗組和尚未攻克的技術難關。

長隧道和短隧道的爭論從西南三線鐵路大會戰修襄渝鐵路時就已開始。那時彭敏敢于接手修長隧道，不是一時興起，而是經過了深思熟慮。1966年6月，彭敏聘請了全國著名的地質、機械、施工方面的專家在四川萬源召開會議，對襄渝線上的大巴山20公里鐵路隧道設計方案進行鑒定，特別是對施工中可能出現的問題如涌水、瓦斯、施工、豎井、裝備進行了慎重分析、研究，并就施工設備進行了優選、訂貨。設計中的大巴山20公里鐵路隧道是當時世界上最長的隧道，有些人對能否建設成功感到憂慮。彭敏認為，在我國崇山峻嶺修筑鐵路，長隧道是前進的方向、堅定不移的目標。彭敏鼓勵大家說：“成昆線修成后，我國的隧道數量就上升到世界第三位。修完了襄渝線，就上升到第一位，沒有幾個世界紀錄，是說不過去的。”但“文革”動亂，干擾了襄渝線原定的正確決策。原設計標準、技術條件遭到嚴重的干擾和破壞，技術標準不得不做大幅度的降低：20.4公里的大巴山長隧和坡度為千分之六的方案被取消，改成5.3公里的短隧、坡度千分之十二的雙機越嶺的方案。全線雖然最終隧道總長度并未減少，但也不能采用長隧。地質困難地段的最大曲半徑從800米降至500米，這就為線路運營埋下了隱患。

改革開放后，沿海經濟迅速發展，京廣鐵路衡廣（衡陽至廣州）段的復線工程啟動。但是，在衡廣二線坪石至樂昌段線路方案卻出現了兩難選擇。鐵道部第四設計院提供了兩個比較方案：一個是兩跨武水即大瑤山長隧方案，另一個是四跨武水即沿武水方案。長隧道優勢明顯：截彎取直，既安全，標準又高，避免沿河崩塌病害以及施工對既有鐵路干擾，且線路還縮短16公里，保留了一個淹地面積最小的水庫。修長隧道確實要面對巨大的困難，它與國家的經濟基礎和科技實力緊密相關，而這又恰恰是我國最薄弱的環節。

反對長隧道的人主要是怕施工沒把握，已是國家建委副主任的彭敏清楚這一點。在他積極支持下，鐵道部部長郭維城、基建總局總工程師譚葆憲在鐵道部主持了技術設計鑒定會，審核同意了為期七年的大瑤山雙線電氣化鐵路隧道設計方案。隧道全長14.295公里，是當時國內最長的隧道。為了慎重起見，彭敏建議，派譚葆憲參加的鐵路代表團訪問瑞典，實地考察隧道施工機械和作業技術。鐵道部一方面向國家申請外匯引進瑞典施工機械及技術，一方面調集全鐵路隧道的精銳人員組建隧道工程局。之后鐵道部正式將設計方案報國家建委。國家建委副主任彭敏、謝北一力排眾議拍板定案，通過了大瑤山雙線電氣化鐵路隧道方案。國家建委將此項目列入我國在改革開放中獲得第一筆外國政府長期低息貸款的重點項目之一。

1981年項目開工，鐵道部衡廣鐵路副指揮是曾參加過西南鐵路大會戰的靳林、劉大椿。靳林曾在西南鐵路工地指揮部司令部施工技術處任副處長，他非常贊同彭敏搞技術攻關戰斗組的做法。他說，成立戰斗組并且給予各級技術人員以全責、全權，實行“研究、試驗、設計、制造、檢驗、安裝、使用”的七事一貫制是個了不起的創意。這樣做使科研人員有職有權，充分調動了科研人員的積極性，從而取得了成昆鐵路建設的成功。靳林在隧道的施工中仿照成昆線新技術戰斗組的形式，與鐵道部科技局共同組織了鉆孔爆破、噴錨支護、復合襯砌、地質監控、機械配套與管理、施工通風、注漿防水、新型軌下基礎八個科研項目攻關組，深入工地指導施工，戰勝了大量涌水及斷層巖溶等困難，于1987年建成了大瑤山隧道，在我國的大型隧道工程建設中邁出了關鍵一步。1992年，大瑤山隧道雙線電氣化鐵路隧道工程榮獲國家科技進步特等獎。

2001年，襄渝鐵路二線建設上馬，新的大巴山隧道開始建設。在橋隧相連的山崖之間，架起了“空中地鐵”和被譽為“亞洲第一跨”的192米預應力混凝土鋼構牛角坪雙線特大橋，并探索出一套全新的施工方法。

隨著隧道新技術和機械設備的發展，我國的鐵路、公路，城市地鐵、江底過江通道等，都大量開鑿隧道。交通的進步

極大地推動了經濟的騰飛，實現了彭敏長久的理想：“只有修建長隧道，才能獲得自由。”

1987年衡廣鐵路指揮部副指揮長靳林（右二）、劉大椿（右一）在大瑤山隧道口

栓焊鋼梁是在二戰后世界各國發展起來的新技術。它可以將橋梁分成一個個的部件，在工廠焊接好，到工地再用高強度螺栓連成整體鋼橋。其優點一是焊接比鉚接快，二是用高強度螺栓代替一個個鉚釘，改變了鋼結構的連接方法和細節。

1973年，即將開工的九江長江大橋的上部結構設計方案面臨兩種選擇，一種意見是駕輕就熟沿襲武漢橋、南京橋修建米字形鉚接連續桁梁。另一種意見是要采用國產高強度鋼建造栓焊新型結構鋼梁。兩種意見爭執不休，在此情況下，彭敏被請到鐵道部。爭議一方是承建九江長江大橋的鐵道部大橋工程局，是他的老部下;另一方是他組建的栓焊梁戰斗組為主的研究單位和鐵道部科技部門。

1966年栓焊鋼梁戰斗組部分人員在山海關橋梁廠周邊景區休息。前排右三為組長潘際炎，最前排坐者左二為副組長兼黨支部書記彭壁鼎

采用新技術是彭敏的一貫指導思想，從1965年支持成立栓焊梁戰斗組開始，新舊方法的爭論就不斷。彭敏在成昆線第一次新技術會議上批評躑躅不前、不敢革新的思想：“我們現在要走條新路，這條新路要一些‘闖將’來走。往往我們有些同志，對舊的東西他可以接受，對新事物則吹毛求疵，新東西出點事就大驚小怪。新技術不可能沒有一點缺點，對它要采取歡迎支持的態度，有缺點在實踐中改進，而不是站在一邊指責。現在我可以回答：搞新技術是‘有把握’的，但‘把握不多’。新東西把握會少一點，沒有‘把握’的東西，坐在屋子里等，不去實踐，‘把握’不會增加，就要不斷實踐，我現在就是這個主張……特別是修鐵路，不論是焊接鋼軌還是整體道床，出了點毛病就不行？栓焊梁有些裂縫，火車就會掉下來嗎？我看沒那么回事。”

用栓焊鋼梁架橋在成昆線已試制成功，但因為橋梁鋼的品質限制，橋梁的跨度只能在80—112米之間，因此不能算最后的勝利。當時我國無論栓焊鋼梁、鉚接鋼梁的制造材料都是采用南京長江大橋的16錳橋梁鋼，板厚只能用到24毫米。若超過24毫米，鋼的強度與韌性就急劇下降，達不到大跨度鐵路橋梁要求，因此在大江、大河上跨度若超過112米的橋梁就不能采用。九江橋的鋼梁主跨跨度達到了216米，比南京橋的160米大大增加了。彭敏認為，不能因此而止步于大江大河之前，必須研制出新的高強度鋼材來制造大跨度栓焊鋼梁，堅決支持栓焊梁的研究與實踐。栓焊鋼梁與鉚接梁相比，可以節約鋼材10%—15%，且便于制造、安裝和維修，是有利于向前發展的新型結構。從客觀上說，采用栓焊梁最能突顯九江橋“高強、大跨、輕型、整體”優越性。

彭敏將情況報上級批復，國家計委、國家建委、國家科委指示，決定采納彭敏的意見：“九江橋采用新鋼種栓焊結構方案，新鋼種和大直徑高強度螺栓請冶金部協助解決。”有力支持了栓焊梁新技術的應用。

在彭敏的建議下，鐵道部于1976年組織橋梁考察團到日本進行橋梁考察，意見雙方在日本參觀了很多大橋，全都是栓焊結構，其中包括當時剛完工的大阪公路大橋和即將開工的本四大橋。參觀人員帶回了三把高強度螺栓電動扳手和好幾種混凝土摻合劑樣品，這些都是在我國工程施工中急需的。

1978年8月，鐵道部組織召開了九江長江大橋鋼梁栓焊工作會議，進一步統一了建造九江橋思想。1978—1981年在山海關橋梁廠進行九江橋的焊接試驗工作，幾經反復，試驗結果終于達到了預定優質要求。

鐵道部和冶金部有關單位通力合作，將研究成果投入生產，又經歷了多次失敗，如沙通線的白河橋的試驗工程的結果就很不理想。他們要克服的最大困難是我國鋼鐵工業的冶煉和軋鋼技術，由于設備落后，無法除去鋼的雜質。改革開放后，國家進口了很多先進的煉鋼軋鋼設備，使鋼鐵工業冶煉、軋制技術取得了很大的進步，如真空制錠、爐外精煉法，連續鑄造法等，為鋼材降低碳和減少硫、磷等其他有害雜質提供了條件。特別是武漢鋼鐵廠進口的1.7米軋機，還有作為國家重點項目的河南舞陽鋼鐵公司自行設計、制造和安裝了4.2米軋機，因此軋制最寬最厚特種鋼板也沒問題了，填補了焊接用鋼的空白，到1993年終于成功制造出了國產高強度厚板新鋼材15錳釩氮橋梁鋼（15MnVNq）。鋼梁由工廠焊接，完善了栓焊鋼結構在大跨度結構中的應用;與此同時鐵科研院、大橋局和上海先鋒螺栓廠協作，共同研究出連接采用的大直徑高強度螺栓。

1987—1993年，用15錳釩氮橋梁鋼建成了新型的九江長江栓焊公鐵兩用大橋。大橋局的建橋職工顧全大局，長時間駐守在橋址兩岸的九江市和黃梅縣工地上，整整度過了21個春秋。栓焊梁這一整套技術，達到了世界先進水平。

九江橋正橋鋼梁全長1806米，主跨是剛性梁柔性拱。九江橋的外形新穎，鋼架結構雄偉壯觀。大橋采用厚板栓焊鋼梁新結構，推動了我國栓焊梁技術的發展，成為我國建橋史上繼武漢長江大橋、南京長江大橋之后又一個里程碑。由于九江橋在橋的材料、結構、工藝采用了大量先進技術，其中有不少首創的施工工藝與重大的創新項目，反映了我國當時最先進的建橋水平，榮獲了1998年國家科技進步一等獎及其他多種獎項。

在這之后，鐵道科學院、大橋局與武漢鋼鐵廠、舞陽鋼廠在九江橋的15錳釩氮橋梁鋼研究的經驗基礎上，聯合研究，冶煉軋制成14錳鈮橋梁鋼（14MnNbq），用這種鋼建成了蕪湖長江大橋。14錳鈮橋梁鋼解決了15錳釩氮橋梁鋼焊接困難的問題，品質更優良了，進一步完善了栓焊鋼結構在大跨度結構中的應用。至此，徹底完成了鉚接鋼橋向栓焊鋼橋的過渡。

從此我國大大小小的鐵路橋梁都采用栓焊結構，而鉚接橋梁徹底退出了歷史舞臺，結束了我國鉚接鋼梁100年的歷史，開創了我國栓焊鋼橋的新紀元。栓焊鋼梁新技術戰斗組，經歷了30年終于出色地完成了這項研究。

（責任編輯 崔立仁）