“水簾洞”里打長隧 “豆腐渣”中鑿通途
——中老鐵路勐臘隧道建設紀實
1月2日10時56分,歷時1615天的艱苦奮戰,由中國鐵建所屬中鐵十五局一公司承建的中老鐵路單線最長13.018公里的勐臘隧道順利貫通,為年內中老鐵路全線建成通車奠定基礎。
該隧道位于云南省西雙版納傣族自治州勐臘縣,是玉磨鐵路全線單線最長隧道,也是全線的高風險控制性工程。隧址處于全線地質條件最復雜多變地段,Ⅳ、Ⅴ級及以上圍巖施工高達80%,巖堆、危巖落石、滑坡、順層偏壓、軟巖大變形、高地溫、放射性及平移斷層、膨脹巖等不良地段沿線分布廣泛。
“艱難方顯勇毅,磨礪始得玉成?!?年多來,建設者歷經處置掌子面突水、坍塌、圍巖變形等險情100余次,溜塌量1.6萬方,拱圈變形90余處,換拱1070米。歷經了在“水簾洞”里打洞,在“豆腐渣”中鑿巖的種種艱險。
復雜地質,單線最長
受地形條件限制并為減少對自然生態環境的破壞,該隧道只設計2個斜井,開辟6個工作面?!八淼朗┕慰诰蜻M達3915米,同樣的風機在單線隧道中會受到凈空等種種制約而降低功效,大型機械設備也因空間小施工不便,Ⅴ級以上的破碎圍巖每0.6米就需要支護,施工異常艱難?!痹擁椖靠偣び嘈脑凑f。
“受單線隧道施工空間限制,我們的施工組織能力和機械設備裝配等都要比雙線隧道更高。比如說,一施工車輛在隧道出現故障,就會因施工通道受阻而耽誤所有施工工序的推進?!痹摴靖笨偨浝眄n偉介紹道。
為安全高效搶抓工期進度,該項目科學組織,成立6支黨員先鋒崗及技術攻關小組,入住隧道進口施工現場,以快速優價、工序考核為抓手,整合各種資源,加強過程管控,為施工隊提供“保姆式”管理服務。加大設備的投入、保養和維修,采用三臂鑿巖臺車、自行式仰拱棧橋等大型先進機械工裝同時作業,確保設備的完好率和工序的銜接。通過修整、加寬隧道道路、增設交通指揮、每400米設錯車道,努力克服單線隧道施工中機械交叉干擾難題,提高單線隧道機械化施工效率和安全質量。
20分鐘涌水齊腰深
“上一秒還在正常掘進,下一秒會突遇停電、水泵故障或是掌子面大突水等情況,我們要快速組織轉移人員和機械設備,但涌水不到20分鐘就會淹到施工人員的腰圍,常常是在水里游泳進行搶險和排除故障工作?!?一斜大機工班長徐好勇提起搶險經歷仍然記憶猶新。由于出口段使用的地方農墾電網更是經常停電,雨季時一天停電次數達到8次之多。
據現場統計,該隧道每天涌水量約5萬方,最大水量達7萬方,相當于31個標準游泳池水量。
隧道里天天就如水簾洞一般,從洞頂等周邊巖層中涌出的是冰涼刺骨的水,經過噴漿后滴落下來的就是灼燙的富含防腐劑、混凝土速凝劑等化學腐蝕性的水,工人們需要穿戴連體雨衣作業。但洞內40度左右高溫悶熱難耐,還混有施工爆破后的硝煙味、各種車輛機械設備尾氣等粉塵煙霧有害氣體。很多工人只愿意穿著短褲雨鞋在洞內施工,經常會出現手腳被水泡爛或生病請假休息的情況,惡劣的施工環境讓施工人員流動頻繁。
為解決隧道涌水情況遠遠超過設計排水量的施工方案難題,該公司先后從各項目抽調經驗豐富的楊洪德、楊金山、李忠來、馮彥博等人進駐隧道進口、斜井及出口施工現場,中鐵十五局集團玉磨項目部、項目部技術力量共同組織專題研究,以“固定泵站+移動泵站+臨時集水井結合+抽水流程”四級接力排水方案,攻克了涌水量大影響施工進度的難題。
30天中鑿巖10余米
2020年4、5月份,距離隧道出口段1公里左右時,掌子面圍巖進入極度破碎段,開挖后迅速滑塌掉塊,多次形成大小不等的塌腔,突水情況也非常嚴重,連續2個月進尺都不到20米。
“全風化的泥巖一遇水就變成‘豆腐腦’一樣的泥漿,有六七十公分厚沒過膝蓋。這樣的泥漿非常難處理,機械和材料到達掌子面的路修了毀,毀了修,每次進尺都要來來回回折騰三四遍?!?代世永說:“現場所有管理人員24小時輪流盯控在現場,并協同集團項目部等及時調整施工方案。但每開挖幾米就反復進入圍巖變形及軟弱破碎段,即使是人工一點一點鑿也是邊鑿邊塌,就像在豆腐里打洞,一動就爛。每小心翼翼開鑿20到40公分,立刻要用拱架頂上去,一點一點往前推進。每天最長只能鑿60公分,持續10多天,剛通過這一段六七米的塌腔段,沒五六米遠,又進入下一段破碎段?!?/p>
“一天晚上,馮哥和局項目部索部長剛觀察完掌子面破碎帶塌腔情況,從6米高的拱頂塌腔處突然滾落下來一塊高度幾乎與腰平齊的大石塊,擦著他們的腿邊而過。隧道里機械的轟鳴聲淹沒了大家的驚叫聲,當時人都蒙了,趕緊讓現場人員撤離到安全地帶,結果沒過幾小時馮哥又去了掌子面?!奔夹g員陳成講述著勐臘出口現場技術主管馮彥博的歷險經歷。而一腳踏進辦公室的馮哥卻風清云淡的笑著,“那次真是萬幸?!?/p>
同樣,該隧道進口段和一斜施工的副經理李忠來等人,在不斷處理進口斷層破裂帶大滑塌和涌水的同時,還時時歷經著圍巖頻繁變化導致初期支護變形的嚴峻考驗,工程進度不僅不能往前推進,還要全部返工重來一遍。
“2018年底,進口段剛開挖400米左右,要通過沖溝,此處埋深淺且圍巖破碎(堆積體),出現塌方,幾乎冒頂了?,F在上去還能看到整個地表深陷的痕跡,整整1個月春節期間大家全都在現場處理塌方?!崩钪襾碚f:“4月中旬又遇到圍巖嚴重變形,當時中臺階開挖后10天時間,變形量最大處已達到32.7公分,到5月下旬才逐榀更換完30多米變形嚴重的鋼架?!?/p>
而像這樣的變形換拱,在進口和一斜小里程施工中每月都有發生,每千米左右換拱會達到10-20%,每次要持續一兩個月的處置時間,每個月隧道進尺基本就是20米左右。
針對軟弱破碎圍巖段,該項目多次邀請專家會診、論證,加強與設計院的溝通,優化施工方案,推廣應用超前周邊注漿和徑向注漿加固圍巖,推進仰拱施工早日形成閉環,提高施工進度,有效控制了圍巖沉降和收斂變形,達到巖變方案變,對軟弱圍巖施工可控。
2020年12月3日,就在距離貫通僅剩80米時,一斜掌子面再次出現溜塌情況,建設者們又一次投入搶險與搶工期的賽跑之中。隨時應對快速處置塌方、落石、涌水、變形等險情,對于建設者們已經是一件極其平常的事。他們以無數次的挑燈夜戰和攻克艱險的實力證明:“在復雜地質長大隧道施工中,十五局一公司玉磨項目建設者是一支能打硬仗、勝仗的鐵軍?!?/p>
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