三峡工程对外交通运输分析
2016-02-04李书源三峡大学湖北宜昌443000
李书源(三峡大学,湖北宜昌443000)
三峡工程对外交通运输分析
李书源
(三峡大学,湖北宜昌443000)
摘要:三峡工程对外交通工程地位十分重要,它既是三峡主体工程开工前的准备工作,也是一个永久性工程,它直接为三峡工程服务,在三峡工程整个十七年中发挥交通大动脉的作用;从长远来讲,它对沟通三峡地区交通,促进区域经济发展也是一个十分重要的基础措施。
关键词:对外运输;交通条件;运输方案
1 施工运输任务与特点
三峡工程正常蓄水位175m,坝顶高程185m,需混泥土总方量2820万m3。在三峡工程17年施工期间,需从外地运进各种物资材料设备4025万t,其中:商品材料1350万t,砂石料2675万t(天然砂石料1093万t,人工砂料1582万t)。高峰年运输量424.5 万t(商品材料160.4万t,人工砂石料264.1万t)。并有直接施工的人员交通1971.0万次,高峰期每月达6000人次。客运估计每月单程3000人,往返6000人,总客运量1971万人次。
在1350万t商品材料中,重大件运输量总计约4万t,其中:200t以上水轮发电机重大部件和变压器2.32万t,超限界(宽高5.1m以上)的金属结构大件1.68万t,铁路、公路均不能承运,所以只能水运。
2 工程修建前的交通条件
宜昌的水运、公路、航空设施,在二十世纪七十年代葛洲坝枢纽工程建设时已经形成交通网络:
2.1公路
宜昌至三峡工地约40km为崇山峻岭地段,交通设施简陋。
在左岸仅有一条葛洲坝至陡山沱三级公路,全线翻山越岭总长29km,标准很低。
从陡山沱至坝址下游的乐天溪距离3.2km,原为5至6m宽的乡村道路,1986年开始改扩建为路面宽12m,路基宽14m的超二级公路。并在乐天溪河口架设了一座钢筋混泥土大桥。乐天溪桥桥西至左岸电站厂房长9km,区域为三峡工程工区。右岸无现成道路。
三峡工程准备工程开工以来,进三峡的机械设备和大批量各类物资,绝大部分都是从险峻陡峭的宜莲公路拉进去的。时任总理李鹏1994年12月14日在坝址中堡岛宣布三峡工程正式开工后,宜莲公路承受的运输压力迅速增大,日均通车高达3000多辆,堵车严重,交通事故频繁。短短的40km路段,原本
2小时内抵达却因赛车或交通事故延续半天甚至一天。
2.2铁路
国家铁路干线已通至宜昌,并经葛洲坝工区外缘延伸到小溪塔和官庄。
2.3水运
水路十分便利,三峡工程水运条件优越,长江水运上通重庆,下达武汉和上海。葛洲坝至三峡坝下杨家湾航程34km,为葛洲坝库区的深水航道,航道宽度在200m以上,石排湾最小弯道半径500多m,可通万吨船队。
3 对外交通运输方案
三峡工程对外交通运输方案是指宜昌至坝址的交通运输方案。三峡工程规模巨大,施工任务艰巨,工期紧迫,设备器材多,运输量大,为此,对外交通方案是关系到整个工程能否如期建成提前受益的关键问题。根据当时国家经济发展水平,施工队伍技术装备条件,多年来反复比较过多种方案:
3.1八十年代
由于当时交通条件,国内国外大中型水电工程施工都以铁路运输、三峡地区水运条件优越等因素,长江水利委员会提出的《可行性研究报告》、《对外交通运输方案研究报告》和“加拿大扬子江联合企业(CYJV)审查对外交通运输方案结论”等讨论对外交通运输方案中,分别提出了铁路为主,辅以公路和水路方案,或公路为主,辅以水路方案,或水路为主,辅以公路运输方案,三个方案长期争论难以定案;
3.2九十年代
问题出现了转机,在我国出现了封闭式高速公路,从根本转变公路运输的形象,使水电工程开始重视公路运输。
三峡工程对外交通运输方案又进行了大量方案设计论证工作,集中为:公路为主,辅以水运或铁路为主,辅以公路和水路运输两个运输方案。赞成长江水利委员会的《长江三峡工程初步设计对外交通运输方案专题研究报告》的结论:公路为主的铁路为主的两个方案作为三峡工程对外交通运输方案,在技术上是可行的,多可满足三峡工程对外交通运输的要求。但两者在建设条件和运营条件及经济比较等方面差别是明显的。公路为主方案总费用比铁路为主方案总费用省4.4亿元;施工工期公路比铁路短1.5年,能更好适应加快三峡工程建设提前发电的需要;铁路为主方案多一条铁路,多一个运输渠道,但总的年运输能力比不上高等级公路的通过能力;公路为主方案运营条件好,但与长远结合,铁路专用线三峡工程竣工后,用途不大。因此,不赞成铁路为辅以公路和水路的方案,建议采用以公路为主,辅以水运的方案。
3.3国务院三峡建设委员会决策
经过十多年的研究,特别是认真听取了三峡工程施工重大技术方案专家座谈会和国务院三峡建设委员会办公室召开的三峡工程对外交通运输方案专题审查会,“建议采用公路为主方案,并尽快实施”的意见。国务院三峡建设委员会在1993年3 月11日最后决策,“采用高等级公路为主,辅以水路的运输方案,并付诸实施”。
4 对外交通方案的实施
以公路为主、水路为辅的三峡工程对外交通运输方案,包括:专用公路一条,在坝区与江峡大道相接,至宜昌市沙河与汉宜高速公路相接。起始点从宜昌夜明珠开始,至大坝工地止;专用港口两个,在大坝下游右岸修建杨家湾专用港口,在左岸修建坝河口重件码头;跨江桥一座,在船闸引航道段横跨长江修建西陵长江大桥。这四个部分的工程在坝区贯通一气,便能将水路两路的物资已及时有序地运到工地。
4.1三峡专用公路设计
根据对外交通运输方案要求;专用公路将承担三峡工程施工期运输总量达2652.3万t,占总运量的65.9%,并负责90%以上的客运任务,公路运输的最大年运输量为426万t。专用公路全线总长28.66km,设计标准为为4车道山岭重丘准一级全封闭汽车专用公路。桥梁的设计荷载为汽车-36级,验算荷载为2000KN平板车组。设计交通量9000车次/昼夜和900车次/h。
专用公路设计中大量采用新设计、新工艺,它的设计和施工代表了当时的国内的先进水平。
黄柏河特大桥和下牢溪大桥(>100m),结构形成基本相同,主跨均采用上承式倒悬链无铰钢管混泥土供,净跨160m,净失高32m。两桥设计新颖,采用9项新技术、新材料、新工艺在同类型桥梁中属全国之冠。
莲沱特大桥主桥采用38+114+38 m中承式钢管混泥土连续拱,竖转合拢,用全桥通预应钢索平衡水平推力,构思独特,造型优美。钢管拱表面防腐采用热喷铝长效复合涂层。
乐天溪特大桥预应力采用无粘结工艺,纵向受力普通钢筋采用冷挤压接头。全线桥面铺装采用C50钢纤维混泥土,全线T梁采用部分预应力理论设计。
隧道采用新奥法原理设计施工。木鱼槽隧道,仙人溪2号隧道选用射流风机,诱导式纵向通风。隧道照明采用高压钠灯、新光源、新灯具、发光效率高、透雾能力强。隧道内设工业摄像机构成闭路电视系统,隧道外设中央控制室,可实时接收洞内的火灾探测器、手动报警器组成的火灾报警系统。
4.2三峡专用公路施工
三峡专用公路沿途跨许多溪涧,穿过很长的不良地质段,其中桥梁隧道总长11千米,约占公路总长的40%。由于沿路的地形、地质条件复杂,造成施工难度很大,有三个显著特点。
第一个特点是桥梁、隧道多。全线有特大桥4座(黄柏河特大桥、下牢溪特大桥、连托特大桥、乐天溪特大桥),总长1297.8米;另有大桥7座,总长1276.54米;中桥23座,总长1218,34米。双管隧道5座,以单管计算,总长14634.29米。其中仙人溪一号隧道为短隧道;仙人溪二号隧道为长隧道;渣盐山隧道为中隧道;天柱山隧道为长隧道;木鱼槽审于带为特长隧道,是目前国内高等级公路中最长的隧道。这些隧道主要集中在仙人溪至莲沱范围内,隧道一个接着一个,构成公路中西游的隧道群;且与桥梁项链,出洞即过桥,过桥又进洞,洞桥相接,密集很大;最长的木鱼槽隧道出口与天柱山隧道进口仅相距30多米。
第二个特点是桥梁设计新颖,多彩多姿。莲沱特大桥在桥梁建筑上的学名叫“中承式钢管混泥土拱桥”,两个墩台之间的主跨有114米。它位于西陵峡左岸支流——磨刀溪入江处,桥身造型像一只桔红色的彩蝶展翅飞舞。黄柏河特大桥和下牢溪特大桥是“上承式钢管混泥土拱桥”,主跨度均为160米,这两座拱桥位于三游洞风景区附近,宛如一对孪生银龙,飞跨在百丈绝壁之上,十分壮美。这3座拱桥主跨结构都是钢管内灌注混泥土。钢管、混泥土这两种材料扬长避短,最大限度地发挥出材料的潜力。全线桥面及部分路面采用钢纤维混泥土新型路面结构。这些桥梁创造了许多目前国内同类型桥梁之最。
第三个特点是地质条件复杂,施工难度大。地质方面,天柱山隧道和渣盐山隧道都要通过100多米厚的古滑坡堆体。莲沱特大桥基础要进行软地基处理。乐天溪特大桥要通过流沙层施工。在公路沿线外观上有5个高;高开挖边坡(60多米),高边坡防护(47米),高填方(46米),高挡墙(23米),高柱墩(59米)。
尽管这3个特点都不利于施工,但由于公路的设计与施工能适应各种地形地质条件,因此,施工部门克服了各种困难,终于在1996年10月实现了通车。原来从宜昌市区到三峡工地约40km的公路,通常行车需1.5小时,开通专用公路后仅需30到40分钟就可以到达。这条克服了重重困难才建成的公路,因施工特点突出而更有特色,已成为西陵峡山地上一道十分壮观的人文风景线。
中图分类号:U115
文献标识码:A
文章编号:1006—7973(2016)02-0050-02