印象军都山——我所参加的大秦铁路军都山隧道施工
周世祥
那一座隧道如丰碑般矗立！那一段历史我们时刻铭记！30多年前，同事们进驻北京市延庆县，以敢为人先的精神，勇挑重担，克服千难万阻，历经1800个日日夜夜艰苦奋斗，终于在1988年8月25日建成了世人瞩目的大秦铁路军都山隧道。该工程于1991年荣获国家金质奖、中国建筑工程“鲁班奖”。它的胜利建成，既为中铁隧道局跻身北京地铁市场、实施浅埋暗挖法施工奠定了坚实的基础，又为我们树立起了一座历史丰碑，更为我们留下了宝贵的财富。
一、军都山隧道概况及二处的组建
大秦铁路从山西大同至河北秦皇岛市，全长653公里，是我国上个世纪80年代新建的第一条双线电气化重载运煤专线铁路，设计年运量为一亿吨。
军都山隧道位于北京市延庆县境内，燕山山脉北麓，大秦铁路延庆至铁炉村区间，全长8460m，是上个世纪80年代仅次于大瑶山隧道的全国第二长铁路双线隧道，隧道地质复杂，软弱围岩占全隧总长的49.06%，有4条较大断层穿过隧道，隧道最大埋深640m，最浅埋深3.6m，昼夜涌水量为1.32万立方米，由隧道局设计院设计。设计全隧为“三斜一平”辅助坑道方案，即除进、出口施工工区外，辅助导坑为1#～3#斜井，出口端设平行导坑。进口方向的1#、2#斜井为混合井，3#斜井在隧道中部为主副井，出口设2km平行导坑。全隧施工的重点：一是进口端670米的黄土段，地质为黄土夹砂、砾石层，一般覆盖厚度为12－23m ，最浅处仅3.6m；二是2#斜井和3#斜井之间Ｆ11断层，断层破碎带长度达763m，断层内含有大量地下水；三是3#斜井和出口间长达4071.22m的长距离施工，如何解决好通风、排水、运输等问题。全隧开挖总量为92万m3，混凝土圬工为20万m3。全隧采用新奥法施工，采用国外进口和国内配套的大型机械化设备，形成了钻爆、装运、衬砌机械作业线，机械化作业的水平较高。
1983年底，铁道部把大秦铁路上控制工期的军都山隧道交给了隧道局。军都山隧道地质复杂，施工难度大，技术含量高，和大秦线上的其他工点，同时开工，更要同时完工，这是隧道局继大瑶山隧道后的又一重大考验。隧道局果断决策，在1984年1月20日，经铁道部批准成立第二工程处，承担大秦铁路军都山区段14.19km施工任务，新组建的二处处长叶翼先（1955年同济大学铁道建筑专业毕业，隧道和地下工程专家，后任局副总工程师），党委书记韩培根（后任局党委常委，主持纪委工作），总工程师蒋中庸（1957年毕业于唐山铁道学院铁道建筑选线与设计专业，隧道及地下工程专家，二处第一任总工为沈慧敏，1984年7月18日沈慧敏调局，蒋中庸接任）。抽调一处五队，二队一分队、六队四分队、第一电站和三处三队，七队的施工队伍，组建了二处1-4工程队，抽调局机关、一、三处相关人员组建了电站、汽车队、修配厂和处机关。任务划分为：一队承担军都山进口和1#斜井及路基施工，四队承担2#斜井施工，二队承担3#斜井施工，三队承担军都山隧道出口，霹坡石隧道，霹坡石中桥施工。
面对工期紧、标准高、任务重的重重考验，二处上下坚定信心，在上级党委坚强领导下，忙组建、快进场、抢临建，在短时间内修建半永性房屋七万多平米，施工便道10余公里，架设通讯线路7.6公里，队伍全部进场，实现了铁道部要求1984年 “七·一”破土动工的目标。
二、3#斜井工区施工
（一）建井阶段
1985年8月，我在西南交大铁道工程干部班两年的学习刚毕业，接通知赶到洛阳局机关，钱焕奎局长找我谈话，调我去军都山二处二队任副队长兼主管工程师。回到三处，我告别了曾共同工作5年的大瑶山隧道出口三处一队的同事们，赶到北京昌平二处机关报到。处长叶翼先亲自将我送到二队，召开干部大会，宣布了我的任命。当时二队的队长是李作平同志（后任二处总经济师），他是我在三处一队时的主管工程师，也曾给我许多指导。随后不久，李作平调处，我接任队长兼主管工程师，从1985年9月开始了我们二处在军都山隧道3#斜井整整3年的攻坚战。
3#斜井是军都山隧道长度最长、坡度最陡的斜井。3#斜井设计采用主副井形式，主井长676.5m，断面积15.23m2，副井长716.48m，断面积6.57m2，主副井坡度为220。3斜井地质差、且多变，大多数为Ⅲ类围岩，主副井井身采用钢格栅喷混凝土支护，部分加超前小导管。3#井的位置非常重要，处于军都山隧道中部，向西要和担任出口施工的二处三队完成4071.22m的开挖，向东要与担负2#斜井施工的二处四队攻克763m的F11断层。
井身施工，我们采用手持风钻打眼放炮，耙斗机装碴。初期用∮1.2m单筒卷扬机提升，2m3侧卸矿车装碴，洞口平坡卸碴线卸车；条件成熟后，立即换成∮2.5m双筒大型卷扬机双钩（主井）或单钩（副井）提升，6m3侧卸矿车装碴，斜坡栈桥卸碴。
铁路隧道长大斜、竖井设计施工，我局是向煤炭系统学习并从大瑶山隧道开始的，军都山隧道的斜井设计也基本沿袭了大瑶山的模式。3号斜井原设计是井底车场采用立交，设混凝土碴仓，安装岩石破碎机，正洞出碴到井底碴仓转载，然后用箕斗拉碴到井口，井口同样设混凝土碴仓存碴，再用载重汽车转载。二处总工程师蒋中庸结合铁路隧道施工的特点对其作了重大变更：井底车场改立交为平交，不再修混凝土存碴仓配相关设备，在根据工况计算要求厂家对矿车进行了结构加强后，用6m3侧卸矿车从正洞掌子面装碴，大吨位电瓶车牵引到井底平车场，再用卷扬机牵引到洞口上斜坡栈桥，不摘钩直接卸碴到载重汽车拉走，省掉了两次转载和不少工程量，大大提高了斜井的运输能力。这些重大设计变更、技术方案的落实也得到了后任处长刘本的大力支持。对军都山隧道较为先进的装备和施工技术，先后有澳大利亚、香港等六、七个国家和地区的工程专家来参观考查。
施工中，我们还进行了优化，副井先到底，从平坡段开拓第三通道进入主井，进行主井反打。主井贯通后，利用新开的第三通道作为井底高压洞室，将原设计与副井平坡段相连的高压洞室下挖2.2m，改建成一个能容250m3的井底水仓。经过优化，3#斜井仅建井底车场，较原计划缩短两个月，为全隧的施工节约了宝贵时间，军都山隧道3#斜井这种模式，从此成为铁路斜井的标准配置。
斜井施工有两个重大风险，一是防淹井，二是防溜车，我们在这两方面有经验也有教训。经验是：为防淹井，我们在主、副井分别设两趟独立的∮159mm的排水管，3#斜井垂直井深197米，必须设抽水中转站，在斜井的1、2号通道设立各自的中转抽水站，再抽水出洞，供电也分别从主副井敷设6000v的双回路高压供电、确保安全。教训是：1986年6月18日，作业班组在主井用平板车下放满载钢管，因未加保险绳，车辆在从洞口平坡进入斜井220陡坡时突然加速将∮34mm连接钢丝绳拉断，车辆下溜，车上钢管脱落，飞泻而下，掀起飞石击中井中间作业人员，造成一死两伤的事故，给了二队全体干部职工血淋淋的惨痛教训。至此在我的职业生涯中，“安全第一”的弦从不敢放松。
3#斜井建井施工阶段二队干部职工干得十分艰苦，上下班都靠走路，打到井底时，下班要爬700多米斜井，垂直高度197米，相当于爬66层楼。冬季施工，在井底是夏天，爬到井中间是秋天，再爬到井口就是冬天，在井下渗水打湿了衣服，到井口风一吹就成了冰“铠甲”，一走路“咔咔”作响。人在220的斜井、斜坡上作业，没点体力，站都站不稳，所有作业至少比平坡多用不少的体力。
因此，为了避免班组交接班和工序衔接而产生时间耽误，我们在井身施工采取大循环的作业方式，即一个班组下到掌子面，就开始钻眼爆破、格栅架设、喷锚支护、出碴全部完成，再交下个班，俗称交“清堂子”；对循环中影响时间的钻孔工序实行专业化分工，副井4台钻，主井6台钻，一人一把钻，每台钻钻孔上下左右分区，长短钎结合，专业领钎工领钎，在斜井中打快速掘进，当时我队斜井开挖的二分队打钻主要是四川苍溪的“二老工人”，狭小的工作面摆四至六台风钻忙而不乱，一齐打响如地动山摇，听着都教人振奋，也算见识了“巴山汉子”的剽悍。
我们率先在全处实行阶段目标的奖励制度，通过保证月进度以保工期的基础进度要求作为斜井开挖奖励的基数，每10米提高一个奖励档次，上不封顶，若按期打到主副井底再设奖励标准。在这些措施的激励下，加上思想政治工作的有力保障，斜井施工连续实现月超双百米（即主副井开挖进度均在百米以上），最高时创造了副井月进度163m的全国纪录。
（二）进入正洞施工和处理F11断层
3#斜井在井底车场建成后，即进入正洞施工，从主井用提升机将2台凿岩台车，3台装载机等大型机械下到井底，同时向出口和2#井两个方向开挖。开挖方式采用以上半断面开挖为主，格栅钢架喷混凝土超前小导管支护，下半断面采取左右交叉推进的紧跟上半断面的方法。之所以采用这种方法，原因是斜井内的正洞开挖采用的是有轨配无轨的形式，即凿岩台车、装载机是无轨，而6m3侧卸矿车组、大吨位电瓶车牵引是有轨。下半断面交叉推进施工，很好地解决了有轨和无轨两种设备的衔接问题。有轨运输大大减少了有害气体的排放，列车运输载重量大，同时由于斜井井底车场和井口栈桥的优化，运输效率高。当时最直观的感觉是，在驻地听见工地栈桥上不停的卸碴声，当天的进度肯定好。
F11断层在2#和3#斜井之间，由二队和四队相向施工，该断层是全隧最长的断层破碎带，长达763m，断层内有大量地下水，最大涌水量为2700T/昼夜，为处理F11断层，2#井新增712米的迂回导坑以增加工作面，同时探明地质和降水，3#井的工作面采用上半断面留核心土的环形开挖、H型钢支护、喷混凝土加小导管超前支护，两端均“稳扎稳打、步步为营”，首先贯通了上半断面。在1988年1月下挖下半断面时，监测的初期支护收敛值发生异常，3、4月份因地表积雪溶化加之88年降雨也较往年增多，造成开挖地段渗水量增加，4月份大范围收敛值突然增加，最大达287mm，造成喷层开裂，侵入净空的H型钢格栅扭曲折叠，甚至折断，于是立即停止开挖进行处理，当时采用的方法是用105根∮200mm钢管对拱脚作对口撑，特别严重地段，打了36排全断面的扇形支撑，对整个变形地段，在初支背后注浆加固，在初支稳定后，对侵限部分人工或爆破方法凿除，重新架钢架和锚网喷，变形得到控制，两队用时一个月把该段处理加固完成，没有发生坍塌和安全事故。
由于军都山隧道3#斜井在井口卸碴，井底车场在通风、排水上作了大胆改进，合理的劳动组合，加之在施工组织上不失时机地制定阶段目标计划，达到了缩短建井时间，提高工作效率，加快施工进度的目的。3#斜井在军都山施工中完成上半断面开挖2200余米，下半断面开挖2500余米，正洞施工中，有6个月达到双线百米成洞。完成了全隧开挖长度的27.4%，改变了隧道设计手册一个斜井口只相当于一个正洞口的生产能力40～60%的概念（注Ⅰ），在军都山隧道建设打了一个漂亮的“中间开花”，为保证军都山隧道建成铺轨起了十分重要的作用，是铁路长大隧道斜井施工一个经典的成功范例。
隧道贯通后，又在3#斜井内开展了混凝土衬砌，完成拱墙衬砌250m，铺底水沟600 余米，在斜井内开展衬砌工序也是军都山隧道施工的一个尝试。
（三）做好思想政治工作
现在的同志肯定认为在北京郊区施工条件会很不错，而事实并非如此。军都山属燕山山脉，绵延100多公里，宽数十公里，是北京市的主要山脉，虽无高耸的雄峰峻岭，却也山大沟深，2#、3#斜井都选在大山腹地的山沟里，十分偏僻，尤其是3#斜井，周围连一户人家也没有。北京远郊的秋天是美丽的，但那里的冬天是不太好过的，冬天山上一片枯黄，汽温降到零下10多度，从内蒙吹来的朔风一直要刮二、三月份，那时北京蔬菜缺乏，二队每年都要窑藏10多万斤萝卜、白菜过冬，蔬菜品种很单调。冬天工人下班到澡堂洗个澡，一出门便“怒发冲冠”，头发立刻冻成了冰棍。
这种较为艰苦的环境下，工期紧、压力又大，因此做好思想政治工作十分重要。在一九八四年至一九八八年军都山隧道的建设期间，二处上下围绕着“决战军都山”，在党内开展了“保安全、保质量、保工期，决战8.25”为主题的“工地党旗红”活动，以此激发党员担重担，破难关，树立先锋模范形象。夜班施工管理易松懈，安全防范易麻痹，由分管生产的副队长罗友安同志和主管工程师王小平同志轮流值夜班。我们正副队长4人，主管工程师1人，正副教导员2人共七人，除了做好本职工作，在生产紧张阶段，特别是确保“8.25”建成的“百日决战”阶段，还轮流下井值夜班，做到“工人三班倒，班班见领导”，这个制度我们坚持了三年，直到军都山隧道铺轨。
二队副队长张福清同志（局施工技术处下派）分管设备，并协助管生产，有时为了解决工地现场问题，一天跑两三趟井下，从早干到晚，也从不叫苦叫累。
一九八六年春节，大年初二，工地仍在施工，我在军都山2#斜井下指挥处理坍方时，不慎从梯子上摔下，右胳膊肘重重磕在钢轨上，造成鹰嘴骨折，当时我忍住疼痛，到队卫生所进行了简单包扎，队上将我送到处医院作处理后，医生叫留院观察，我坚持归队。回队的一个多月，我用绷带吊着手每天在工地指挥2#井大型设备下井和3#井的生产。在开初最严重的几个晚上，右胳膊充血肿涨，还要打吊针。工程师钱秀武同志用铺板搞了一个临时床，把我放在技术室精心照顾，至今还心存感谢。这段时间，包括去医院做鹰嘴拆除手术，一天也没有休息。
工地的宣传工作也搞得很出色，住地、机房、井口都竖起大宣传标语，在“百日决战”活动中，竖起了军都山工期倒计时牌，警示每一个员工。每当中午12:00，下午6:00，当大队广播中美妙动听的乐曲响起，大家知道副教导员杨体康同志主管的工地广播站的广播开始了，当天各分队、各工序的进度，好人好事和局、处、队里的通知精神都在上面播出，工人们边吃饭边听广播，队上的大事小情都清楚了。
我们也很注意关心职工的生活，副队长谢凡国同志主管后勤，千方百计抓好职工生活，炊事班做到每顿饭要有四菜一汤，工人上下班不管早迟，随时在食堂都可以买到热菜热饭。每周都有油条、豆浆、牛奶、蛋糕等十多个品种的早餐，送到井底的饭，要保证质量，提前一周公布菜谱，二队的伙食是全处公认搞得最好的。在下班时间和休息日，尽量丰富职工的文化生活，各分队设立电视文化室，工人下班在这里看电视、看书、下棋、打扑克，自行其乐，既得到休息又陶冶了性情，使职工感到精神上充实，工作上愉快。
当时军都山工期紧，为了保证劳动力，鼓励职工家属反探亲，所以来工地探亲家属较多，家属来工地队上都安排好住处，难得来北京一趟，想去北京游玩提供方便。为了让家属了解丈夫的工作，队党总支分期分批地组织来队家属小孩下井参观。家属们参观后都深受教育，感到从不怎么起眼的井口，下到那么深的井底，开挖出那么大的洞室，很多的机械设备在运转，场面很壮观，知道自己的丈夫是在为国家干大工程，任务光荣而艰巨，表示要多支持丈夫的工作。我爱人带着上小学四年级女儿到井下参观后，女儿回老家，写了一篇“我的父亲”的作文，对我这个带着大家修隧道的父亲充满了自豪感，作文也受到老师的表扬。
在军都山隧道建设中，我先后被铁道部大秦办授予大秦铁路建设十大“先进个人标兵”之一，被铁道部基建总局颁发“优秀铁路建设者”奖章，这都是领导和同志们对我的鼓励。
三、军都山隧道施工在隧道局发展道路上的地位
军都山隧道施工创造了不少新纪录，主要有：
出口工区先后创造双线隧道单口独面月成洞238.72m、月成洞397双线米的全国纪录，3号斜井多次实现主副井成井双百米、副井创最高月成井163m的全国纪录；全隧道27次单口月成洞达双线百米、最高年成洞3162双线米、最高季成洞1002双线米；在保“8.25”建成的“百日大战”中，全隧月完成拱墙衬砌1015米。
1987年12月26日，军都山隧道在3#斜井和出口之间胜利贯通；1988年8月25日隧道拱墙衬砌全部完成，迎接铺轨；同年8月27日在军都山出口举行了隆重的军都山隧道胜利建成庆祝大会。
军都山隧道在建设的过程中得到中央、铁道部、北京市领导的亲切关怀，主要有：1986年4月9号，中央政治局委员、国务院副总理李鹏在铁道部部长丁关根和副部长孙永福陪同下到军都山隧道出口视察，李鹏副总理欣然为隧道局题词“开拓前进”。
同年4月30日，国务委员、国家计委主任宋平同志到军都山隧道视察，铁道部主要领导丁关根、李森茂、北京市委书记李锡铭等领导多次来军都山隧道检查，这些都给隧道局参建的干部职工以极大的支持和鼓舞。
对军都山隧道施工在隧道局发展道路上的意义，老局长许志仁有过全面的总结，他说：“军都山隧道全断面施工方法，开挖、运输、衬砌机械化作业流水线及辅助导坑的设置，基本上比照大瑶山隧道的模式，但又有更大的发展，主要表现在：一是对不良地质段施工技术有了明晰的概念；二是通过黄土段施工实践丰富了浅埋暗挖的施工技术；三是在斜井施工方面，出现百花齐放的景象，其中如3#斜井全断面开挖曾达到163m，开了历史先河；四是在优化爆破设计方面，做了大量工作，保证了钻眼爆破质量（注Ⅱ）。特别是670m的黄土段施工，为隧道局第一个进入北京地铁市场，进而率先进入全国地铁市场，打下了基础。”
在许志仁老局长、钱焕奎局长的支持下，二处总工程师蒋中庸、副处长刘昌用结合黄土段施工提出的“管超前、严注桨、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”的十八字方针已普及全国，成为地下工程中不良地质施工的指导性原则。
军都山隧道由隧道局设计院设计，由隧道局二处施工，由隧道局科研所承担科研任务，是隧道局设计、施工、科研“三位一体”的最好体现。
1987年6月大秦办授予军都山隧道样板工程；
1991年11月14日，军都山隧道获建筑工程鲁班奖，这是隧道局建局以来在铁路工程领域获得的第一个最高奖项；
1992年3月随大秦铁路获国家“金质奖”，这一荣誉，是隧道局全体参建干部、职工、工程技术人员用辛劳和汗水浇铸而成。
军都山隧道的建成无疑是隧道局发展道路上的一个里程碑。
注Ⅰ：铁路工程设计技术手册隧道第十章第一节，三辅助坑道对提高隧道成洞速度的作用表10－2，人民铁道出版社1978年6月版。注Ⅱ：许志仁“拼搏、开拓、向前、从大瑶山到北京”，隧道局1978~1997局志。
作者：周世祥，时任二处二队队长，曾任三处副处长、处长、隧道局副局长、董事长，现已退休。
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