勇夺全国科学大会嘉奖的“铁葫芦”书写水利建设传奇
文章字数:3216
本报记者 王菁
1978年获得首届全国科学大会嘉奖的奖状。
两台老旧喷浆机退出历史舞台。
“铁葫芦”用在喷锚作业中(资料照片)
锚杆喷浆(资料照片)
“铁葫芦”喷浆机 上世纪70年代,冯家山水库建设正酣,左岸溢洪洞却因地质条件复杂被迫停工。断层、涌水、塌方,传统木支撑根本无法解决这些难题。建设者远赴四川和湖北取经,自力更生,硬是在简陋的工棚里一锤一锤敲出两台葫芦形喷浆机。正是这两台设备,在绝境中闯出一条新路。
走进冯家山水库工程指挥部旧址,时光仿佛瞬间凝固。院落一隅,两台老旧的喷浆机并肩“蹲坐”在青砖地面上,如同两匹卸了辕的老马,沉默地守护着那段激情燃烧的岁月。
最令人难忘的,是它们那酷似葫芦的奇特身形——厚实的罐体,上罐收窄为漏斗,下罐稳坐于底座,中间天然收束成葫芦的腰身,粗大的钢管和闸阀手轮如藤蔓般缠绕其外,一根长长的操作手柄斜指天空,整台设备固定在一副四轮车架上。
如今,鲜亮的红漆早已斑驳,取而代之的是厚厚一层红褐色铁锈,蛛网般的裂纹爬满了老化的橡胶车轮。当年,建设者们正是推着这两个“铁葫芦”,一次次冲进幽暗潮湿的溢洪隧洞,将咆哮不安的山体牢牢锁住。就是这两台其貌不扬的设备共同创造了历史——依托它们落地完成的“水工隧洞及大跨度地下洞室的光爆喷锚支护和衬砌技术”,最终荣获1978年首届全国科学大会的嘉奖。
带记者来看它们的杨军红,其父杨景林正是当年参与这项技术的试验者与工艺改进者之一。杨军红蹲下身,拍着罐体上的铁锈说:“我父亲他们那时就推着这些进洞,一干就是好几年。这东西是笨重,可没有它,溢洪洞那一关根本过不去。”他至今记得他们每一个人的名字——杨伯立、李惠文、高万祥、杨景林、唐周礼。
山险洞危 工程骤停
1973年7月,作为水库左岸明流的溢洪洞破土动工。它是水库泄洪的主要建筑物之一,利用千河在水库大坝附近大转弯的有利地形,由敞开式溢流堰进水口、洞身、出口明流槽及挑流鼻坎四部分组成。这条隧洞全长922.228米,总落差61.368米,从一开始就注定是一场硬仗。
洞身需要穿越的岩层复杂得令人咋舌:有坚硬抗风化的元古界大理岩,也有天生的“软骨头”——泥质片岩和绿泥石片岩,后者一经风吹日晒,一周便化为粉末。更凶险的是,洞身沿线有29条断层裂隙,地下水汹涌而出,出口段水位竟高出洞顶三四米,溶蚀洞更是星罗棋布。在整条隧洞中,稳定性差和不稳定的地段加起来长达283米。
如此恶劣的地质条件,换谁都得捏把汗,但工程必须推进。当时的铁道部第一工程局五处、省水电工程局十五队、指挥部工程队和加工厂、扶风县民兵一团,五路人马大会战,被形象地称为“五龙治水”。开工初期,凭借“正规军”的经验和民兵们的血性,上导洞开挖进展迅速,炮声轰鸣,钻机嘶吼,一片火热。
然而,当掘进进入破碎岩层,致命的塌方接踵而至。为了支撑危洞,直径20多厘米的上好松木被密集地塞进洞壁,但打进不到100米,令人毛骨悚然的“咔嚓”声便开始在洞中此起彼伏——松木撑不住,不断在断裂。
更要命的是,按照设计,后面的主洞室要扩挖到高12米至15米、宽12米,而眼前仅3.8米宽的导洞已寸步难行。等将来大规模扩挖和浇注混凝土时,这些深埋的圆木如何取出?无人能答。松木的断裂声敲打着每个人的神经。
工程被迫停止,悲观和迷茫像浓雾一样笼罩了整个工地。可坐等从来不是冯家山人的脾气——既然木头撑不住,那就另找新办法。
川鄂取经 土法造器
“父亲说,那阵子所有人天天发愁,不知道这洞还能不能打下去。”杨军红说。
在绝境之中,指挥部决定外出取经。技术骨干杨伯立、李惠文、高万祥等人远赴甘肃白龙江碧口水电站考察。在那里,他们第一次见识到“喷锚支护”的神奇——一块摇摇欲坠的巨石,只用一根钢筋锚杆,便像一串糖葫芦一样稳稳固定在岩壁上,众人看得啧啧称奇。追问之下,得知这项技术源自四川峨眉铁道研究院。随后,李惠文又派杨景林专程赶赴峨眉铁道研究院,背回了一沓厚厚的、模糊不清的国外技术资料。
李惠文是这支技术团队的主心骨。他虽求学于战火年代,但一身过硬的水工本领全在实践中磨砺出来。他很快吃透了喷锚原理:不是被动地用支撑去“顶”住岩石,而是通过锚杆和喷射混凝土,主动将岩石的应力转化为支护力的一部分——通俗地讲,就是用“洞子拉墙”取代了“墙撑洞子”。
理论虽好,如何落地?恰在此时,《人民日报》报道了湖北黄石铜矿成功应用喷锚技术的消息。李惠文立即带队,杨景林随行,一行8人赶赴湖北。在矿井中,他们看到喷锚技术已广泛应用于发电洞、机修洞,且岩层条件与冯家山高度相似。
当晚在旅店,李惠文让大家表个态。搞设计的杨伯立、高万祥说图纸能改,杨景林说试验能跟上,唐周礼只撂下一句:“你们说能干,我就带人干!”事情就这么定了。
然而,回到工地,质疑声再起:矿山是干的,溢洪洞要过水,喷锚能扛住急流冲刷吗?李惠文心里清楚,这项技术在铁路隧道和矿山井巷中已有成熟应用,但在水利工程的大跨度过水隧洞中尚无先例——他们要走的路,没有现成答案。
光凭一腔热血说服不了任何人。李惠文带着团队反复论证,又随指挥部领导赴市里作专题汇报,在市委召开的会议上立下“军令状”:“传统木支撑已无出路,喷锚是唯一出路,即便出问题,也只会是局部险情。”会议最终拍板:干!随后在出口进行的拉力试验,用数据彻底打消了所有人的疑虑——设计要求每米承受380吨拉力,加到550吨,超出设计值45%,岩壁依旧稳如磐石。
技术路线通了,可设备从哪来?当时国内喷浆机奇缺,工地等不起,也买不起。“自己造!”李惠文把那几页模糊的外文资料摊开,结合在湖北的记忆,几个人在灯下连看带猜了好几个晚上,终于摸清了门道:上罐进料,下罐送气,底下加个轮架。图纸有了,加工厂的师傅们在最简陋的条件下接下了这项重任。没有大型卷板机,就把钢板烧红,架在圆钢上,一锤一锤敲出弧度;没有精密焊机,就一段一段手工对缝。两个罐体前后返工三次:第一次卷不圆,第二次焊缝有砂眼,第三次才勉强过关。
前后折腾近一个月,两台“铁葫芦”终于立了起来。拉到试验洞一试,混凝土喷射而出,稳稳地糊在岩壁上,凝固后敲上去“口邦口邦”作响。李惠文拍了拍罐体,只说了两个字:“能用。”在场所有人,都笑了。
喷锚成功 荣获国奖
这两只承载着希望与汗水的“铁葫芦”,终于被推上了最前线。喷锚作业必须“紧跟掌子面”,炮声刚落,硝烟未散,由民工组成的喷锚队往里冲。起初,铁一局的四川工友看着头顶松动的岩石,死活拦住不让他们进洞。调度员只好错开工序,两家轮换。
奇迹,就在日复一日的坚持中发生了。喷锚队的民工起初全副武装,后来亲眼看到喷射的混凝土像铁甲一样,眨眼间便锁住了破碎的岩壁,胆子越来越大,最后竟有人直接就往里冲。而四川工友们发现,喷锚后的洞壁远比粗大的松木支撑更坚固,态度也彻底转变。
从此,每轮爆破后,洞里便会响起一声洪亮的、拖着长长四川腔的呼喊:“喷——锚——队——”这声音穿透烟尘,从洞底一直荡到洞口。杨军红说,父亲每次讲到这儿总会笑:“后来大家都习惯了,炮响完了就等着听这一嗓子,听不见反而不踏实。”
喷锚技术一战定乾坤,原设计的1.2米厚的钢筋混凝土衬砌方案被大幅优化,顶拱200多米无须衬砌,开挖断面缩小,衬砌厚度减至0.8米。仅此一项,不仅解决了溢洪洞洞线施工中的地质问题,而且减少了石方开挖8000立方米,节约混凝土1.7万立方米,节省钢材450吨,并大幅加快了施工进度。
冯家山的名声不胫而走。麦积山石窟、东海舰队等地下洞库技术人员纷纷前来取经,并将冯家山的经验向全国传授。1978年,这项技术荣获首届全国科学大会嘉奖。在全国喷锚技术现场会上,李惠文的发言没有过多讲述技术参数,而是说了一句意味深长的话:“一项新技术最难落地的,往往不是技术本身,而是如何让所有人相信它、接受它、支持它。”
斗转星移,当年的会战场地归于沉寂,两台“铁葫芦”也安然退役。这些老机器见证了5位建设者敢为人先、自力更生的奋斗历程,他们用科学求实的精神在绝境中闯出新路,铸就了宝鸡水利乃至全国隧洞建设史上的一座丰碑。
斑驳锈迹掩不住奋斗光芒,这段扎根深山、攻坚克难的故事,历经岁月而愈发鲜活,激励着一代代建设者勇毅前行。

