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2016年06月26日 星期日
中青在线

搭建“天梯”

中国青年报·中青在线记者 王达  来源:中国青年报  ( 2016年06月26日   03 版)

    6月24日,海南文昌航天发射场的一座办公楼内,记者拍摄火箭发射塔架。中国青年报·中青在线记者 李隽辉/摄

    今天晚上,海南文昌航天发射场成为世人瞩目的地方——长征七号运载火箭从这里飞向太空,新建发射场顺利通过首次实战检验。

    发射前夕,54岁的高级工程师李建平再次来到这里,代表发射塔架的建设单位——战略支援部队某安装总队前来检查这两座耗时5年完成的杰作。

    据李建平介绍,这两座发射塔架是“目前国内设计理念最先进、功能设置最齐全、结构形式最新颖、工艺系统最集成的航天发射工位”,是海南航天发射场的标志性建筑,也是安装总队最新完成的“大手笔”。

    在公众眼中,负责建设发射塔架的某安装总队是一支颇为“神秘”的队伍。他们承担了酒泉、太原、西昌三大卫星发射中心全部发射工位的建设,但却很少出现在媒体的公开报道中。他们走进戈壁、深山、海岛,建成一座座火箭发射塔,当这些发射塔投入使用时,他们早已经开始了新的工程。

    在航天领域,发射塔架被誉为助力火箭升空的“天梯”,而他们就是“搭建天梯的人”。

    大战即将来临

    6月的海南,白天温度达到30多摄氏度。皮肤黝黑的李建平在几十米高的发射塔上走了一遭,全身几乎湿透了。“真不知道当时是怎么坚持下来的!”他对中国青年报·中青在线记者感慨说。

    他指的是建设发射塔架5年的艰苦岁月。记者站在发射塔上向下望去,道路宽阔平整,各项设施齐全,巨大的导流槽横在塔架下,显得十分壮观。“而在2009年之前,这里还是一片椰林,散落着几个村庄和池塘。”李建平大手一挥,指着周围的椰树林说。

    之所以选址在这里,相关单位有着充分的考虑。这里纬度低,能够提高星箭运载能力;射向范围宽,火箭航区、残骸落区安全性好;靠近海,更便于大推力运载火箭运输……安装总队的任务,就是把亚洲规模最大的两座发射塔建在这片精心挑选的土地上。

    据李建平介绍,2009年春节,安装总队的第一批物资运往海南。除夕那天,所有人都忙着装车,一直干到晚上。周围鞭炮声声,在官兵们耳朵里像是出征的号角。

    “感觉大战就要来临,没有过节的轻松和快乐。”工程处处长王玺对记者说。

    正月初六,第一批官兵赶赴海南文昌。这是安装总队施工到过的最南端,战士们很快感到了气候上的巨大差异:“在北京还要穿棉衣,到了之后就开始冲凉水澡了。”

    往年冬季,北方冰雪封冻无法施工,安装总队官兵正好可以利用这段时间休整。但在四季湿热的海南,全年都可以施工,等待他们的将是“连轴转”的5年。

    最早进驻文昌的官兵连生活都成问题:没有住房,没有水电。他们要在独立保障生存的情况下完成通水、通电、通信、平整道路等前期工作。

    事实上,这是安装总队每次执行任务都会遇到的情况。开赴到一片远离闹市的野外,用简陋的设施维系生活,撤离时留下令人惊叹的工程,有人因此形象地把他们称为“拓荒者”。

    王玺向记者回忆,前几个月,战士们只能住在帐篷里,白天又闷又湿,温度达到30多摄氏度,“只穿裤头还觉得热”,太阳一落山潮气就逼上来,帐篷顶沿上开始滴水,“像下雨一样”。

    后来住板房,很长一段时间没有空调。战士们睡觉前要先冲凉水澡,再把湿毛巾盖在肚皮上。“醒的时候毛巾已经干了,床上都是人形的汗印儿”。

    王玺告诉记者,为了让发射工位尽快施工,安装总队还主动承担了发射场区征地搬迁百姓的安置房建设。在1年多的时间里,8.2万多平方米的安置房建成。为航天事业“搭天梯”的手给老百姓盖起了房子,让搬迁村民心里多了几分信任。建成后,老百姓评价安置区的房子牢固,能抵御12级台风,“是全镇最好的房子!”只要看到总队官兵走在路上,村民们就会用摩托车送上一程,施工时还送来椰子慰问。

    万事俱备后,发射塔架建设任务开始了。

    从水的围困中解脱

    2009年9月14日,安装总队进行了发射场开工奠基仪式。2010年11月,发射工位正式动工。以往,安装总队都是整建制投入一个单项工程。但这次,在人数不变的情况下,他们要同时建设两个发射塔架,困难成倍增加。

    “这在安装总队的历史上是第一次。”海南工程指挥组指挥长杨晓明告诉记者。

    据杨晓明介绍,开挖导流槽是发射工位建设的第一项任务。火箭点火发射时产生的高温烈焰和气体要通过导流槽分流,避免其对箭体和塔架造成伤害。为达到这个目的,安装总队首先要在两个发射塔架前方各开挖一个长150多米、宽40多米,最深25米多的深基坑。

    如果在内陆,这算不上什么难事。但在距离大海600米~800米的地方,开挖这样大体量的深基坑是一项难度极大的工程。

    “地下水和海水是相互连通的,随便用军用方锹挖几锹,就能看到地下水。”工程技术负责人温彦岭向记者解释说,来自海洋的强大侧向压力给导流槽施工带来巨大挑战,一旦开挖,水很快就会填满深坑。

    止水成了导流槽建设首先要解决的问题。温彦岭和技术人员提出的办法是,在导流槽四壁打一圈不透水的水泥桩,“像铁桶一样把导流槽围住”,不让水渗进来。这种方法叫作“止水帷幕”,是海边施工常用的办法。

    经过勘察,修建导流槽的位置从地面下探8米左右是砂土层,土质松软;8米~12米是珊瑚碎屑层,硬度较大;12米以下就是坚硬的花岗岩,透水性大大减弱。

    根据计划,水泥桩从地面直抵花岗岩,将肆意流动的地下水阻隔在导流槽之外。温彦岭向记者介绍,打水泥桩有两种办法,一种是水泥搅拌桩,造价低,但只适用于松软的砂土层,无法在高强度土体里作业;另一种是高压旋喷桩,能够切割坚硬的岩石,但造价会高很多。

    温彦岭和其他技术人员商量,决定取两者所长,创新采用“深搅旋喷组合桩”的方法作业。“砂土层使用水泥搅拌桩,直到打不动为止,每一根水泥桩都标记好深度。”他说,“等水泥凝固后,在桩体上钻一个直径十几厘米的圆孔,把高压旋喷设备从圆孔中探下去,在珊瑚碎屑层继续作业,直到把水泥桩打入花岗岩层。”

    几个月后,一套密闭可靠的止水帷幕建成了。“深搅旋喷组合桩”的工法创新不仅有效阻止了地下水灌入导流槽,而且为发射工位建设节省了大量资金,还被评为当年的军队级工法。

    大推力运载火箭发射塔“就像姚明穿的衣服,建起来自然复杂”

    2011年年初,导流槽基坑挖好后,安装总队官兵开始在作业面绑扎钢筋、浇筑混凝土。海南气候潮湿闷热,地面最高温度超过45摄氏度,暴晒过的钢筋温度高达六七十摄氏度。有人形容,在导流槽里施工,就像“在一口大蒸锅里挣扎”。

    今年36岁的王玺当时是一营的副营长,土建本不是一营的专业,但在紧张的工期面前已经没有工种之分。他带领一营官兵负责二号发射工位导流槽施工,与二营展开竞赛,最紧张时一天要干13个小时。

    “在工地上要经受雨水、太阳和体力的考验。”据他回忆,手磨破的、脚泡烂的战士比比皆是。白天遇上小雨,战士们拿出雨衣,披在身上继续干。晚上加班,导流槽里成群的蚊子围着大家转。

    “海南的蚊子能穿透迷彩服,一咬就感觉到疼。”王玺笑着告诉记者,他至今仍忘不了海南蚊子的厉害。

    让他印象最深刻的是装卸水泥。导流槽和塔架建设需要大量的水泥,在半年时间里,每隔一天他就要带领20名官兵装卸50吨水泥,两小时内必须卸完。他给记者算了一笔账:“每袋水泥重50公斤,平均下来每个人要卸50袋。”

    而且,这50吨水泥并不是卸到一个地方,而是10个地方,近的十几米,远的100米,“都是靠肩膀扛过去”。“水泥有一定的腐蚀性,粉末从脖子渗进背部,遇汗水就发热,很多战士的皮肤都被水泥灼伤过。”

    王玺记得,为避免烫伤,总队给每人发一块塑料薄膜裹在身上,但汗散不出来,“更难受”。“有的战士灼伤都不怕了,宁愿抹烫伤膏也不裹塑料薄膜。”他对记者感慨。

    此外,由于气候潮湿,80%的官兵初到海南都患过股癣,俗称烂裆,100%的官兵都曾被超强的紫外线晒脱皮,患日光性皮炎。

    每天收工时,大家的衣服上都沾满了混凝土渣、铁锈和黄油。“远看像捡破烂的,近看像要饭的,仔细一看是搞土建的。”身材高大的李建平打趣道。

    为了加快施工进度,在导流槽建设的同时,发射塔架也在同步施工。“在建筑领域,这叫‘交叉施工’。”李建平解释说。

    “作为大推力运载火箭的发射工位,两座发射塔架的吨位大、体积大,钢柱和构件是其它发射塔架的三四倍。”李建平对此有个形象的比喻,“就像姚明穿的衣服,比其他人的都大,建起来自然复杂。”

    “而且两座发射塔架都采用钢筋混凝土与钢结构组合,塔架整体垂直度要求非常高。”他说。为此,塔架每建一层,工程师们都要把新安装的钢柱再检查一遍,确保垂直精度。

    随着发射塔架一层层增高,高空作业的危险性也越来越大。王玺所在的营负责塔架安装,他和战士们每天背着二三十公斤重的工具在钢柱上作业。“站在横梁上往外一望,地上的人就像一个小黑点,往塔里看,没建好的楼层地面上竖着钢筋。”他探着身子向记者描述当时的情形。 

    “一旦发生意外,掉到外面就是深渊,掉到里面人会像糖葫芦一样被钢筋戳穿。”王玺至今想起来仍有些后怕。

    指挥长杨晓明最担心的也是安全问题。“我的手机24小时开机,最怕的就是突然接到出意外的电话。”他对记者说。为保证安全,安装总队在钢柱四周拉起安全网、密目网、平网、立网,还为战士们购买了防坠器,挂在柱子顶端,一旦有人踩空,防坠器会像汽车上的安全带一样收紧,确保坠落人员的安全。

    “幸好整个工程期间没有出现大的安全事故。”回想起来,杨晓明至今仍感到庆幸。在那神经紧绷的5年里,他每天对上塔官兵说的最后一句话肯定是“注意安全”。

    在一个个加班的日子里,在一句句“注意安全”的提醒中,文昌海岸线上逐渐竖起了两座高大的发射塔,它们将填补我国航天发展低纬度发射的空白,未来将主要承担货运飞船、大吨位空间站、地球同步轨道卫星、大质量极轨卫星、深空探测卫星等航天器发射任务。

    为了发射塔架对火箭的最后一次“拥抱”

    发射塔主体部分竣工后,安装总队迎来了一个关键组件——回转平台的安装。

    执行发射任务前,回转平台就像两条巨大的“臂膀”抱住火箭,工作人员在“臂膀”内的不同楼层上完成对火箭最后的检测并加注燃料。待回转平台张开时,火箭已做好了发射前的全部准备,只等一飞冲天。

    可以说,这是发射塔架对火箭的最后一次“拥抱”,也是决定火箭能否顺利发射的最后一道关口。在普通人眼里,这似乎并没有什么,但对安装总队的官兵来说,要顺利完成这最后的“拥抱”实在太难了。

    与以往的发射工位不同,两座新建的发射工位回转平台长度达20多米,两个各重几十吨的“臂膀”悬在半空中,如何确保平台合拢时保持同一水平面?

    更关键的是,在回转平台前端紧靠火箭的位置设有一个升降平台,当“臂膀”合拢、围住火箭时,工作人员可以在升降平台上任意选择高度对火箭进行检查,就像坐升降电梯一样。只不过,用于固定升降平台的装置一半在左边的“臂膀”上,另一半则在右边的“臂膀”上。

    “回转平台的精度要求是最高的,”工程师温彦岭对记者感慨,“它就像一个精密的工业机械制品。”

    达到如此高的精度,最关键的是回转平台挂座与轴系支座的连接必须精准无误。挂座与轴系支座采用螺栓和剪力销连接,“几十根精制剪力销必须精准地安装在规定的孔位中,误差不超过0.03毫米,只有一张打印纸厚度的三分之一,比人的头发丝还要细”。

    为此,海南工程指挥组制订专项方案,自主创新研制了一种适合安装使用的工装,并在安装过程中使用激光扫描仪等精密仪器测量,最终把误差控制在0.03毫米,确保了整个回转平台的安装精度。

    “目前,两座发射工位已经获得海南省建设工程质量最高荣誉奖——绿岛杯,正在申报国内建筑行业工程质量最高荣誉奖——鲁班奖。”温彦岭告诉记者。

    9把同心锁浇筑进导流锥

    对海南工程指挥组指挥长杨晓明来说,为期5年的发射工位建设就像打了一场旷日持久的战役一样。

    “每一天都很紧张,”他挥着手对记者说,“我有一个看法,施工看似简单,但它是最不可控的东西。”

    5年的时间里,几乎每一天睁开眼,他就会想到施工进度。“万一延误了怎么办”是最让他焦虑的问题。

    在发射工位的建设场地上,塔吊是整个工程用料调度的核心。它的使用计划甚至精确到了小时,天一亮操作人员就要爬上高高的控制室。项目负责人要监督第一个使用塔吊的单位到场后,才会去安排其它事情。

    就像工地上一刻不停的塔吊一样,安装总队的战士们也总是连轴转。海南一年四季都能施工,他们基本没有节假日,春节也只能歇两天。

    只有遇上台风和热带风暴,战士们才能得到短暂的休整。但每次台风来袭,短则三五天,长则一周,又会耽误进度。“许多战士心里很矛盾,又盼望下雨,又不想下雨。”杨晓明说。

    因大雨延误的周期,安装总队总会通过各种方法补回来,或者提高效率,或者加班加点,每一个晴朗的日子大家都会铆足了劲儿往前赶。战士们开玩笑说,这是在和台风、热带风暴打游击。

    每年的老兵退伍、新兵下连也会影响工程进度。新兵刚到工地时不懂技术,需要老兵手把手地带。李建平记得,2013年4月最紧张时,杨晓明提出和他比赛,各带几名新兵在发射塔上干活,整整10天,“把新兵带出来才下来”。

    许多新兵刚来时不适应。“本来想当兵扛枪,怎么拿起了锹,到了工地?”但慢慢地,他们就会融入这种带“使命感”的氛围。一名从清华大学分配到安装总队的国防生在卸水泥时感慨:“就在我内心反复挣扎的时候,突然有一天,水泥灰腾起的那一刻,我仿佛看到了战场上腾起的硝烟。”

    因为工期紧张,不管是新兵还是老兵、干部还是战士,都少有休假的机会。一名工程师半开玩笑地说:“现在回家倒是等于出差了。”很多年轻的小伙子甚至几次推迟婚期。安装总队党委觉得“太亏欠大家”,2013年6月为9对新人在工地上举行了集体婚礼。

    “这是一次很特别的战地婚礼,”杨晓明对记者说,“工地就是我们的战场。”为了这次集体婚礼,一名工程师专门用发射场建设的余料制作了一份“礼物”——两颗涂成红色的心被金色的箭连在一起。9对新人在上面挂上同心锁,等导流锥封顶时把这份象征爱情的礼物永远浇筑进发射工位。

    “每当他们看到这里执行发射任务,就会想起这次特别的婚礼,”杨晓明说。

    2014年6月28日,安装总队承担的海南航天发射场发射工位建设正式完工。但杨晓明总觉得,这只是整个建设的“一个逗号”,他一直在期待着今天的首次发射。“发射场只有经过火箭发射检验才算成功。”他告诉记者。

    如今,我国新一代长征七号运载火箭已经在这里首飞成功,发射工位经受住了实战检验。当火箭发动机喷出的烈焰照亮发射塔架时,安装总队的官兵们早已在下一个“战场”上,为中国航天事业建设新的工程。

    本报北京6月25日电

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