南极泰山站
日前我国第35次南极科学考察队完成了泰山站配套系统工程建设任务,现在让我们追溯回到6年前的建站之初,更详细的了解泰山站的建设情况。
▼
2013年11月7日,雪龙号带着所有泰山站的建站物资和人员从上海出发,经过近一个月的航行,12月2日,雪龙号到达南极中山站。又经过直升机175次的吊装卸货,建站所有物资集合在了中山站。
2013年的南极夏季,降雪量是历年最大,内陆出发基地的各类雪橇、物资被积雪掩埋严重,这给泰山站队的出发前工作带来巨大工作量,所有的物资都要人工从雪中挖出。12月18日,由28名队员组成的泰山站队出发,12月24日平安夜,泰山站队到达了距离中山站520公里的泰山站建站地址。
经过一天的修整,2013年12月26日上午,全体泰山站建站队员在国旗和队旗下集合,内陆队队长魏福海的一声令下,施工现场待命的扬雪机随即启动,泰山站的建设由此开始。
▼
建站的第一个任务就是在冰盖上挖出放置钢结构基础的雪坑,而这个工作需要机械和人工的协同作业。
Q&A
极地作业难度非同寻常。每日的气温都低于零下20度,四周没有任何的遮挡,大风肆无忌惮地吹在身上。对每名科考队员来说,极度的低温和大风都是很大的考验。
您在作业时遇到最大的麻烦是什么?
也不能说麻烦吧,就是每天的天气条件,风很大比较有影响。像有时候上午风力会达到七八级吧。风都会直接打在脸上,脸上被刮的疼。捂严了脸会好很多,但是要是都裹上眼镜又看不清没办法工作,所以我们有时候就直接什么都不带了。
泰山站位置海拔超过2600米,年平均气温零下36度,考虑到队员对于高海拔和低温条件下作业,需要有一个逐步适应的过程,所以一开始施工作业强度并没有太大。
在刚开始建站的时候,您主要负责的任务是什么?
我当时的任务有很多,比如要平整场地,因为设备底座要先往上落,所以必须保持场地整洁。
再有就是把所有东西全部找平,就是看你那个地的基础,把它挖下来,挖下来然后找正找平,以后在上面放个柱子。
我们当时设计的时候,设计的深度是三米,但是到了现场我们发现根本打不下去,因为南极的冰盖比我们想象中要坚固的多,我们当时的拴钉设计是在基础上开了口,然后是利用重力式来把它往下压,我们采取了很多方案,一开始一筹莫展都打不下去,后来还是用了最简单的物理的方法来解决这个方法,一切都很意外。正好那个厨师拎了一壶开水过来,说队员们你们喝点水吧,后来我一看,我说来吧,这个开水浇一下,结果一壶水下去,这个拴钉自然而然就下去了几公分,后来我们说这个办法行,尽管这个开水它可能在融化冰的过程中是不利的,但最后水还是要变成冰的,所以仍然能用到这个锚拴的作用,后来我们用了47壶开水,把这16根拴钉给打下去了。
接下来的几天里,泰山站的主框架吊装安装开始了。泰山站的主体框架由八根钢柱围合而成,每根钢柱长约八米,重达两吨,要靠机械臂吊装到与地基相连的过渡柱上,这需要吊车具有十米左右的吊高能力,而当时作业的卡特机车吊高能力只有9.5米,还有0.5米的缺口需要机械师灵活的操作手法来弥补。
吊梁的作业过程是怎样的?
像吊这个梁的话,它不会有一个很好的起高高度来把它,就是平稳地放在这个上面,所以说它要有一个角度,在它吊的时候有歪。吊的时候就是放下来一个点,一个点先让它固定,然后慢慢地移这个吊车的臂,然后慢慢把它底下那个摆平,还不能让这个柱子倒。
钢柱至连接点后,就需要队员手工操作,把钢柱位置摆正,螺丝拧紧。十米高空作业对于在国内的作业来说并不是很大的考验,但是对于在南极内陆这样的低寒天气下作业,考验的不仅仅是队员的技术,还有他们的心理素质。
在极地进行高空作业难度是不是特别大?
高空作业本来就存在一定危险性,在极地情况就会更困难一些。因为比较寒冷,大家衣服穿得比较多,行动受限连走路都比较困难。上去的话,最主要是要注意高空坠落,脚底打滑会坠下去,必须时刻保持警惕。
因为站的地方比较滑,所以必须要系安全带,是斜坡,所以必须在外围系安全带,然后拖一根很长的绳子,这根绳子可以到最外围边。
泰山站顶层观测室的作业高度将近12米,受吊臂长度限制,施工现场的两台雪地车在吊装板材的时候已经有些力不从心,每次板材吊运的时候,都需要队员在高空协助。穿着笨重的雪地靴,脚踩着细长的钢梁上搬运板材,安装檩条,来回走动时,突然脚底打滑,或者被大风吹得失去平衡,后果将不堪设想。
▼
Q&A
根据气象资料显示,泰山站地址每年进入一月之后温度会逐步走低,暴风雪天气变得多发,目前建站团队已经安排队员在站体内外同步进行施工,避免后期出现不利的天气,影响工程进度。
当时在现场作业每天的感觉怎么样?
现在回过头来,可以说当时我们经历的那个场景,毫不意外的说就像那个星际穿越里面描绘的那种外太空的感觉一样,我说的只是场景不动的时候那个状态,当这个现场的风雪来临的时候,我们每天基本上都在为第二天的生存在担忧,不仅是我们队员自己,还有为队员负责的相关的领导们,因为我们第二天整个居住的舱都会被雪埋住,埋住之后你的门都打不开,当你不能去外面的时候,你就无法开展正常的工作,而且这种风雪,它不仅是风雪,而且它的温度下降的非常快,我们的施工机械,基本上第二天早上起来,如果你前一天晚上没有做好一些处理,比如给它做一晚上的电加热,第二天早上,这些机械发动都发动不了。
一天半的地吹雪影响的不仅是营区生活,整个施工现场也被风雪吹得变了模样,更多的队员需要将工具和钢材整理出来,为第二天更繁重的作业做准备。
因为今天地吹雪刚刚结束,我们的钢结构上面可能还有一些积雪会比较滑,所以我们考虑停止有机械作业的高空作业,改为恢复性事故,主要是以加固那些螺栓和上螺丝孔为主。
雪粉不能进到这个电机里面,如果天气一热的话,它一化了以后,机子就坏掉了。等一会再拿毛刷把这里边粉雪电机部分把它清理掉就行了。
1月8日,泰山站的主体钢结构建造完成,,之后进行的是外部墙板与骨架的拼装。泰山站的主体造型是中国传统的大红灯笼,站体的下半部分采用的是向中轴围拢收缩的设计,面板跟骨架的拼装无法利用雪地车的吊臂完成,只能靠几名队员同时拉动绳索,人工拖拽。
他们把板子拽上来以后,我要把它推进去,这个木头变形,不好干。。。有一个木料的时候,它变形了,螺丝打紧了以后,它一个凹凸槽是的,插不进去,所以螺丝打紧了,不一定插得进去,就是这个料变形了。
高空作业的队员需要耐心地调整板材的位置,将墙板精确地送入到相应的卡槽之内,之后再利用铆钉进行固定,这也不是一件容易的事,很耗时间。
Q&A
固定外护体系的作业难度大不大?
比如铆钉固定这个部分,一般来说顺利的话十几分钟,不顺利的话半个小时。像木头来打这个螺丝还非常难打的,有时候它要打断在里面了,我们还要把它推出来,要重新打。把这个螺丝打断了,它也进不了,就是用这个。人是有一点冷,不过能坚持。
因为咱们这个外护体系是一个三维结构,它的精度、纬度,还有水平度都要同时进行控制,而且我们这个作业面控制的时候是在这个建筑的底部开始的,它的那个操作空间非常有限,尽管我们已经使用了激光的仪器,但实际上激光仪器在南极的效果是不明显的,因为紫外线太强了,咱们看不见那道激光,所以是用人工的办法放的线,导致了这个方面的误差。
现场那块确实是有相当的难度,我们热胀冷缩,当时我们国内是考虑过的,我们大部分主要主体结构,那些连接的孔,螺栓孔,我们都留是椭圆形的,也就是长椭圆,两边是直的,把圆拉长,有一段能够调节的距离,但调节距离每个不能太大,都是有一定范围的。出现了热胀冷缩以后,这个距离所有的这些孔都要,相当一部分螺栓都要分开再重新紧,这个工作量是非常大的,甚至个别的,个别改建要结一下,要打磨一下,所以现场这块是非常辛苦的。
在南极泰山站的施工现场,建站团队根据天气条件、人员劳动情况,每天都按照具体情况随时调整施工方案,只要条件允许,团队就会安排早、中、晚全天候的施工作业,避免影响施工的进度。
今日故事
泰山站设计师
当时我们长城站那个房子建设的时候,有一些很有意思的事,当时韩国站在那一片也有一个站,他们也在建设。咱们只有十几个人,他们大概有四五十人,他们的时间是咱们的好几倍。这就反映在什么呢,比如说非常简单的,韩国站的这个外保温板它是横着贴的,每一块都只有这么大,就得一块一块的拼接,就是吊装也不方便,我们的板子都是竖着的,就是只要一个吊车顺着,然后另外一个人一推,钉上,就是非常的快,那个效率是它的几十倍。
2014年1月24日,外墙施工彻底完成,一盏大红灯笼完整的呈现在了南极腹地,中国泰山站一期工程进入收尾工作。2019年2月3日,第35次南极科考泰山队队员顺利完成泰山站二期工程系列收尾工作。内陆队11辆雪地车在暴风雪中告别泰山站,返回520公里之外的中山站。
排版