看似不起眼的KC45公路,修成後世界儲量6%的銅礦得靠它運輸

看似不起眼的KC45公路,修成後世界儲量6%的銅礦得靠它運輸

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出品| 網易新聞

作者| 須臾千秋,清華大學土木工程博士

  在土木工程界,有這樣一句經驗總結:金橋銀路草建築。看似再尋常不過的公路,其實鋪設過程中技術含量和成本都要比看起來高大上的高樓要高得多。尚比亞的基特韋公路更是如此。

(一)尚比亞礦產資源豐富,惡劣的交通嚴重製約發展

  在非洲,56%的基建工程都是由中國人做的,基特韋公路也不例外。

  尚比亞的鐵路運力很差,全國貨運量的83.4%都依靠公路,可是這些公路絕大多數都是低水平的雙向兩車道公路,而且年久失修,極其顛簸,一旦有幾輛大車駛上公路,即使沒有故障,也會造成漫長的堵車。怎麼辦呢?

  專業問題要交給專業的人解決,基建當然要交給中國人去做。

  在尚比亞的北部,有一個省是整個尚比亞的經濟支柱,從名字就可以聽出這個省的特別之處:銅帶省。

  這裡的礦產資源極其豐富,有色金屬塊藏如銅、鈷、鋅等儲量極高,世界聞名,已探明銅蘊藏量1900萬噸,約佔世界銅總儲量的6%,主要集中在一條長220公里、寬65公里的「銅帶」上,「銅帶省(Copperbelt)」就是由此得名。

  銅帶省的中心城市基特韋(Kitwe)是尚比亞的第二大城市,匯聚了眾多資本和人口,然而,惡劣的交通狀況嚴重製約了尚比亞的經濟發展,極大地推高了運輸成本,使得這裡的銅礦運不出去,工業品和生活物資運不進來。

  基特韋公路的建設正是為了解決這種交通狀況。

  這條公路起點是基特韋(Kitwe),終點是銅帶省另一座重要城市欽戈拉(Chingola),全長45.5公里,因此被稱作「KC45」公路。它向前可延伸到首都盧薩卡,向後則延伸到剛果共和國第二大城市盧本巴希,是尚比亞國家公路幹道T3的組成部分,將現有的2車道升級成為了雙向4車道。

(二)看似沒有技術含量,道路的鋪設究竟有哪些學問?

  公路是一種特殊的土木工程。

  橋樑和建築都有明顯的懸空部分,並在懸空結構上承擔荷載,因此,即使是外行也能直觀地感覺到它的力學強度。但公路緊貼地表修建,看似不需要有什麼強度,人們時常感覺不到它的技術含量,而其實,無論是成本還是技術,它都比看起來高端的高樓大廈要高很多。

  由於土地本身的強度很差,道路必須要具有一定的剛度才能避免讓行駛在上面的大卡車將公路壓斷。道路就如同平放在海綿床墊上的一把木尺,要是沒有足夠的強度,還是會被壓斷。我們經常能看到一條好好的公路,由於經常跑超載的大貨車,而被軋得坑坑窪窪,實際上就是這個原理。

斷裂的路面

  要修建一條合格的瀝青公路,需要好多個工序。首先,自然地表本身凹凸不平,但公路卻必須平直,因此,在修建公路之前,往往要進行大量的土方施工來把地表抹平。

  隨後,要在這條基本整平的路線上鋪設一層厚厚的路基,形成道路的主體。這層路基通常只是普通的砂土,但在上面,還要覆蓋一層水穩底基層,它是在土料中摻加了3.7%的水泥製成的。

  在水穩底基層的鋪設過程中,通過在其上進行洒水並不斷地碾壓,可以使路基板結硬化,保持硬度。

反覆洒水碾壓的路基

  在水穩底基層以上,要鋪設厚厚的一層級配碎石基層。這一層主要由碎石組成,其粒徑大小級配合理,咬合緊密。這一層的主要作用是用碎石骨料來增大公路的剛度,便於車輛的壓力均勻地傳遞到陸基上,而非將局部壓斷。

  碎石基層再往上,就是瀝青路面的本體——瀝青混凝土層了。

  其實,瀝青也要分為兩層,下面一層是瀝青混凝土基層,採用普通瀝青;上面一層是瀝青混凝土面層,採用的是更耐磨、耐高溫、抗變形能力強的改性瀝青。它們的作用是直接與車輛荷載接觸,抵抗壓力、摩擦力和風吹雨淋,為車輛提供彈性適宜、不易開裂的路面。

自動鋪路機

  實際上,瀝青並不像我們以為的由單純的瀝青組成,而是更類似於混凝土,主要成分是砂石等粗細骨料,再由瀝青或改性瀝青將它們粘結在一起製成的。瀝青本身只有黏性,耐磨性能良好,但沒有剛度,必須配合砂石共同受力。

  此外,瀝青的價格高昂,即使是瀝青道路,也只有表面的一層是瀝青混凝土,絕大部分的路基都是砂石、三合土等材料。如果只用瀝青混凝土,不僅無法滿足質量要求,而且價格也無法承擔。

整桶的瀝青和瀝青拌合站

  瀝青是一種很奇妙的材料。它本質上是一種液體,永遠不會徹底凝固,但流動性隨溫度的變化十分明顯。在室溫下,它會變成一種流動性極低的物質,但仍不會完全凝固。有人曾經做過實驗,在室溫下將瀝青裝在漏斗里,瀝青要八年才能滴下一滴。

瀝青混凝土拌合站的工作 https://www.zhihu.com/video/1008669586492911616

  在施工中,這些裝在鐵桶中的瀝青必須先被加熱,然後才能被倒進瀝青混凝土拌合站的儲存罐中。隨後,這些熱氣騰騰的瀝青混凝土被運往現場,通過瀝青自動鋪設機進行鋪設。

  剛鋪下的瀝青混凝土溫度高達170度,隨後碾車必須趁熱進行碾壓整平。等到瀝青冷卻,硬度和脆性都會急劇上升,這時再碾壓就會將路面壓裂。

(三)中方員工只有28人,KC45的管理上有哪些絕活?

  按理說,這樣的公路項目在國內有千千萬萬,中國施工單位早已輕車熟路,但在非洲,就又平添了許多難度。

  原本,KC45公路項目在2013年4月就已經開工,加上欽戈拉市內15.2公里的市政項目,僅需24個月即可完工。然而,由於業主方面的原因,項目兩次停工,總工期被拖延至68個月。

  最終還是下凱施工局頂住壓力,不僅沒有讓工程爛尾,而且保質保量地完成了工作,這與項目部優秀的管理能力是分不開的。

  從規模上看,KC45公路共有800多名員工,是個不折不扣的大工程。但這裡的中方員工卻只有28人,屬地化程度高達97%。通常,屬地化程度只要達到90%就已經滿足了所在國的要求,97%這一比例令人瞠目結舌。

  在項目總部,經常出現一個中方人員管理一個部門,甚至好幾個部門的情況。許多事務性工作都是由當地員工有條不紊地完成,中方職員更多的是協調和管理。

  在實驗室,項目僱傭的當地大學生更是可以獨立進行實驗,只需要一名中方的老師傅把關;在汽修廠、拌合站等地的情況也是如此。在施工前線,絕大多數的工長也都是本地員工。

工作中的當地員工

  應該說,正是KC45公路這種卓越的屬地化管理,有效地降低了工程的成本,同時也提高了工程效率。

  在普通勞務的管理方面,通過設置全勤獎和節油獎,並廣泛任用當地工長,對工人們獎勤罰懶,有效地提高了工程效率和工程質量。項目部還編製了《當地員工手冊》,內容涵蓋企業文化介紹,勞務管理總則,崗位職責、安全教育和獎懲機制。這樣一來,現場只需少數幾名中方人員就可以高效地管理八百多名當地勞務。

  不僅僅是施工現場,在那些有技術含量的工作上,也著重培養當地大學生,讓他們放手去干。這樣,既節省出了大量的中方人員的勞動,同時也為未來的工程留下了合格的種子。

  尚比亞當地只有3所大學:尚比亞大學、銅帶省大學和穆隆古希大學。在尚比亞,只有前2%的適齡學生有機會上大學,因此這些大學生都是同齡人中的佼佼者。

  這三所大學都有畢業生在中國的建設企業工作,為尚比亞的國家建設貢獻才智。未來,他們也將會越來越高地走向領導崗位,甚至是尚比亞的國家領導崗位。

尚比亞穆隆古希大學 https://www.zhihu.com/video/1008669864420122624

  KC45公路的28名中方人員,讓人真正見識到了什麼叫做「扁平化管理」。

  麻雀雖小,五臟俱全,這裡的每個人幾乎都要負責兩個以上的部門工作,「崗位界限」在這裡根本不存在。這裡看不到傳統大國企的刻板,也很少有上下級的界限,每個人都在有條不紊地工作。

  人少事多,反過來也逼迫中方人員加快對當地員工的培養。

結語

  預計在今年11月雨季到來之前,這條歷經了九九八十一難的公路終將建成通車。工期的拖延是壞事也是好事,五年多的時間裡,項目部摸索出了最高效的管理模式,培養了大量的當地優秀員工,也曾多次為當地提供醫療、教育和民生方面的幫助,與村民們建立了深厚的友誼。

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編輯| 史文慧


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