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在艰难穿越中向光而行——大瑞铁路高黎贡山隧道施工纪实

2021-09-01 09:56:20来源:中华建筑报网作者:杨虎 王勤伟 陈瑞责任编辑:黄静

  7月30日,中铁隧道局集团承建的大瑞铁路高黎贡山隧道斜井平导小里程与进口端顺利贯通。

  7月30日,由中铁隧道局集团承建的大瑞铁路高黎贡山隧道斜井平导小里程与进口端顺利贯通,这是继斜井、竖井崛砌到底进入正洞后取得的又一重大突破,解决了困扰建设者长达6年之久的超长斜井反坡排水施工难题,避免出现大涌水可能导致的淹井风险,为加快高黎贡山隧道建设,早日实现贯通奠定了坚实基础。

  这座世界首条穿越横断山脉的超长铁路隧道,从2015年正式开工,到2021年7月底斜井平导小里程与进口端贯通,耗时6年完成41%掘进任务。建设者们正在向光而行,艰难地穿越横断山脉,创造着一个又一个奇迹。

  9项第一:世界上最难修的铁路

  高黎贡山隧道全长34.548千米,是大瑞铁路重点控制性工程。中铁隧道局承担28.6千米正线施工任务和33千米的II线施工任务,出口段14千米采用2台TBM施工,设1座平导、1座斜井、2座竖井辅助施工。

  高黎贡山隧道的建设创下了9项中国第一:世界上第一条穿越横断山脉的超级工程;隧道规划了24条线路,选线1032千米,是中国铁路选线最多的隧道;隧道设计周期10年,施工周期10年,是国内设计施工周期最长的隧道;隧道长34.538千米,是当时中国第一铁路长隧;1号竖井主井深762.59米,副井深764.74米,是中国铁路最深竖井;1号斜井长3870米,是中国铁路隧道最长斜井;先进的TBM工法首次在滇西南复杂地质条件下使用;“彩云号”TBM直径9.03米,是中国自主研制的国内最大直径硬岩掘进TBM;“彩云1号”TBM,是中国第一台再制造TBM。

  第一的背后是建设者们与“三高四活跃”复杂地质殊死搏斗的较量,更是越是艰险越向前、向光而行的精神写照。“三高”即高地热、高地应力、高地震烈度,“四活跃”即活跃的新构造运动、活跃的地热水环境、活跃的外动力地质条件和活跃的岸坡浅表改造过程的特征。随之而来的大变形、大涌水、高温、坍塌等各种叠加在一起超乎想象的复杂地质难题,让建设者们吃尽了苦头。面对异常艰险的建设环境和层出不穷的施工技术挑战,项目建设单位云桂铁路云南公司和承建单位中铁隧道局大力发挥各自优势,实施联创共建,在施工现场组建联合党组织,开展联合学习、联合攻关,铆足干劲,不断凝聚形成攻坚克难的最大合力。

  向前进:应力大,决心更大

  斜井开挖至600米处开始进入顺层、偏压、高地应力段落,建设者们遭遇了施工以来最艰险、最难克服的隧道大变形。高地应力将支护钢架扭曲为“S”型、“Z”型,将已经成型的隧道挤压变小,将初期支护挤压开裂、掉块,使得壁岩侵入隧道1米多,导致隧道作业空间狭窄变形。

  隧道内到处都是初支混凝土开裂,摇摇欲坠,随时都有混凝块掉落,令人胆寒的窸窸窣窣墙壁裂缝声,随时都可能发生坍塌或者被弹出的碎石击伤,时刻考验着建设者们的心理意志,也一直影响着隧道开挖进度。仅因高地应力导致的变形、局部坍塌,项目前前后后共计进行了11次停工处理。

  “我们采取了所有能想到的办法和技术措施。”斜井工区总工程师刘亚飞为了破解大变形难题,带领技术人员通过调整隧道结构曲率、加强钢架型号、调整加密钢架间距,径向注浆,采取仰拱初支与拱墙钢架一次成环等措施,有效控制了围岩变形,恢复了掘进。同时依托张政创新工作室,针对施工难题开展了大量课题研究,形成了许多论文研究成果,为今后同类软岩大变形施工起到重要借鉴参考作用。

  战高温:地热高,干劲更高

  掌子面处几名工人正坐在堆积如山的冰块上用冰块擦拭身体,豆粒般大小的汗珠夹杂着消融的冰水从脊背流了下来。“这么高的温度我还是第一次经历,这里太艰苦太难干了。”电焊工陈开树今年53岁,参加工作30多年来一直在隧道里从事开挖、焊接等工作。高温闷热的环境使得作业人员出现头晕、缺氧现象,常人在这种环境里最多不超过2小时,而陈开树一待就是7至8个小时,眼药水一个月就要用掉2瓶。

  从2018年7月份开始,斜井掌子面就开始出现高地温,掌子面处的岩温最高时超过了39℃,涌水则达到了38℃,隧道上方作业区更是达到42℃,早已超过我国38℃橙色高温预警临界值。而且周边有温泉上百处,深孔钻探实测地下水温最高达102℃,高温涌水足以使施工现场像桑拿房蒸桑拿一样难熬。高温湿热的环境,对建设者们来说无疑危及身体健康、降低了施工效率,也直接影响到了工程质量实体。

  为此,项目制定出了堵截热水源的办法,对隧道内的出热水点进行注浆堵水,购置了全进口大功率风机以及2台450千瓦大功率机械制冷设备,加大通风制冷和空气流动。考虑到长期应对高温复杂环境,项目一次性投入150万元自建了日产60吨冰块制冰厂,以满足现场每天近60吨冰块需求。现场还为作业人员配置了工地医务室、皮肤病药品、高温应急药品,盐水、凉茶等解暑饮品,积极改善工人作业环境,为安全快速推进隧道建设起到了积极作用。

  离斜井工区不远处就是著名的松山战役遗址。在民族复兴和“一带一路”建设的新征程中,这片昔日的英雄热土,随着高黎贡山隧道的建设又重新赋予了她伟大的时代使命。

  在高黎贡山隧道项目会议室墙上挂着一幅醒目的标语:“守土有责”。这正是全体建设者对扎根滇西边陲,建设高黎贡山隧道,助力“一带一路”打通中缅国际通道中国境内“最后一段”的决心和豪言壮誓。

  对建设者们来说,干好高黎贡山隧道,早日贯通高黎贡山隧道就是守住了阵地,守住了初心使命。

  惟其艰难,方显勇毅。面对十年之期和前方未知的艰难坎坷,建设者们向光而行,越是艰险越向前,只为道通天下,争取早日贯通高黎贡山隧道,打通“最后一段”,为重塑“南方丝绸古路”和“一带一路”建设贡献隧道施工“国家队”力量。(杨虎 王勤伟 陈瑞)

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