新春走基层 | 春节“不打烊” 这条川西高原隧道步入收官冲刺
人民网成都1月22日电 (郭莹) 成兰铁路逶迤于成都平原和青藏高原之间,线路在爬升过程中翻越横断山脉,沿途峡谷深切,山脉连绵。作为我国中长期铁路规划重要组成部分,成兰铁路在四川境内仅剩一座隧道在建,这便是全线控制性工程、极高风险隧道——德胜隧道。
这条隧道位于阿坝州松潘县境内,长度接近23公里,建成后将成为我国最长的单洞双线铁路隧道。隧道途径多个断裂带交汇点,穿越17个次级皱褶和1条断层,地质极其复杂活跃。在过去八年多的建设过程中,德胜隧道一直处于攻坚状态,上万名建设者以敢教日月换新天的雄心壮志参与建设,推进这条川北长隧在莽原中顺利挺进。
为确保项目建设进度,今年春节,德胜隧道有不少施工人员坚守一线。春节前夕,我们走进这个项目,实地探访这条超级隧道背后的建设故事。
建设闯关过坎
工人曾经一年只挖通了7米隧道
在德胜隧道6号横洞内,施工人员正在台车上进行隧道防水板施工。前方不远处的掌子面上,乌黑的炭质千枚岩和灰色的混凝土斑驳交织,给人留下深刻印象。
“掌子面开挖后就要尽快喷射混凝土封闭,防止隧道溜坍。”中铁十六局成兰铁路松潘指挥部指挥长边林琳一边给大家介绍,一边从洞壁掰下一块岩石,握在手里用力一捏,石头瞬间碎成粉末,“这叫炭质千枚岩,质地很软,遇水成泥,在这里挖隧道,有点像在沙堆中挖洞,洞口直径扩大一点,建设难度高出几倍。”边林琳说,德胜隧道设计为单洞双线铁路隧道,即单个洞口里面有2个铁路线。这种隧道开挖断面很高、很宽。以德胜为例,最大开挖断面达220平方米,开挖过程中隧道很容易变形垮塌。
“说它在烂地质博物馆里穿行,一点都不为过。”边林琳说,德胜隧道地处盆地和高原接壤的地形急变带,最大埋深达到了750米,隧道临龙门山断裂带、西秦岭断裂带、岷江断裂带构成的“A”形三角形断块。此前,隧道的设计方案经过6次优化,才最终确立走向。
由于隧道内千枚岩、炭质千枚岩段落占整个隧道八成以上,隧道在开挖过程中,围岩松动圈曾达到15米,稳定性非常差,对支护的要求很高。从2014年开工至今,该隧道建设因遭遇软岩变形、突水突泥情况,反复施工频率很高。有一年,隧道单个掌子面开挖有效进尺仅为7米。
另一个挑战来自于水患。德胜隧道紧邻九寨沟、黄龙风景区,沿途地表水系十分发达。隧道与岷江最近距离仅为500米,邻近隧道的地方性冲沟大姓沟涌水量大,水位又高,成为隧道富水的根源。
据中铁二院德胜隧道专业设计负责人尹厚继介绍,德胜隧道围岩交替变化频繁,“经常超前探孔探明前方是隔水层,在开挖过程中围岩变形导致周边产生松动圈,隔水层出现裂隙失去原有功能,隧道开始渗水甚至出现涌水。”
令他心有余悸的一次渗水出现在2022年5月,6号横洞平导施工通道在开挖一个月以后突发涌水。短短4个小时内,隧道涌水量由小变大,从滴水状发展成线状水再到大面积涌水,将已经开挖的60米通道全部淹没,整个隧道瞬间被挤扁,施工人员只能立即撤出,将这个隧道封闭废弃。
“对隧道沿途地质情况的未知,是建设一度徘徊不前的主要原因,特别是隧道开挖至三分之一以后,沿途地质更加多变,令人琢磨不透”,尹厚继说,“各种问题不断地显现,一度让大家感到非常沮丧。”
坚持“宁强勿弱”
全体人员顶住压力推进建设
工程进度缓慢,工期一再延长。随着成兰铁路成都至川主寺(黄胜关)段各大控制性工程建设取得突破,德胜隧道的建设者们感到压力巨大。
2021年9月,德胜隧道常态化攻坚组成立,攻坚组旨在实现群策群力、科学组织,成员包括指挥部全体人员、设计方(隧道专业和地质专业)、监理和施工单位、执行单位。
“我们实行日周月报制度,值班人员每天巡查各个开挖面,紧盯每个开挖循环,及时分析现场地质情况,实时制定针对性措施。同时还邀请高校、科研院所的专家进行技术指导。”在肖霞林看来,攻坚组的成立具有转折意义,隧道建设中遇到的问题能在第一时间得到解决,提高效率。而随着对隧道地质认识的逐步加深,大家也慢慢摸索出一套科学有效的施工组织方案,找到了推进施工进度的那把“钥匙”:
首先是要“快”。成兰铁路全线将“短进尺、快循环、早成环”的施工方法贯穿整个隧道建设,在德胜隧道,这一理念被运用到极致。“普通隧道在开挖2米左右进行支护,德胜隧道在开挖0.6米左右就要进行支护,在支护过程中还要预注浆加固,加密钢架。”肖霞林说,隧道在中后期建设中坚持“宁强勿弱”的原则,即在短循环中使用最强措施,实现“主动控制快速封闭动态调整”,从开挖之初就控制住变形,避免后期拆换。
在德胜隧道,我们看到,施工人员使用的支护材料比常规隧道都要“大一号”:比如,常规隧道使用普通工字钢,德胜使用的是规格更大的H200型钢;常规隧道使用系统锚杆,德胜则采用8米、10米的长大中空锚杆;常规隧道建设常用42mm的管棚,德胜隧道使用的管棚直径大一倍。据介绍,由于德胜隧道在开挖的过程中变形速率高,变形持续时间长,常规隧道使用的支护形式和材料难以抵抗。因此,施工支护所用的材料都是根据现场地应力、变形速度计算后特质的,目的就是主动控制隧道变形。
其次是要“稳”。通常情况下,稳定隧道用到的措施越多,安全性就越高,但进度势必会受到影响。为了处理好隧道建设进度和施工安全之间的矛盾,在应对隧道软岩大变形这一突出问题上,成兰指挥部提出“大变形时空双控”的理念,既保障安全措施完备,又要求保证进度。
施工过程中,施工人员坚持每个环节一丝不苟,严丝合缝。
比如,在探明前方地质情况这一环节,他们不仅会用到物理探测法探测前方120米以内的地质情况。还会采用超前水平钻探法,两种探测方法可以相互印证,提高预测准确度,确保稳步推进,不耽误工期。
通过强有力措施的推动,从2022年起,德胜隧道变形情况逐步得到控制,单个掌子面月进尺达到20米左右。今年以来,隧道开挖速度进一步加快,单个掌子面月度进尺突破了25米。
最后奋力一搏
众志成城确保全线按时贯通
虽然德胜隧道建设条件艰苦,耗费时间长,但很多建设人员依旧认为,能参与到这样一个百年铁路工程建设,是值得骄傲和自豪的事情。他们在这个项目中付出心血和汗水,实现突破与成长。
隧道6号横洞工区区长刘琦2016年大学毕业后就来到德胜隧道,在这里一呆就是六年。平常他醉心技术攻关,性格坚韧不惧失败。6年以来,刘琦在隧道施工领域发明创造取得5项国家级专利。不过,生活中,刘琦也面临工作和生活的平衡问题,长期两地分居和父母身体情况的每况愈下,让他感到忧心重重,但他从没有想过要放弃,“我总觉得这么大的工程,必须要出点成绩,要对自己和项目负责。”今年,刘琦的第一个宝宝即将出生,与之同步,德胜隧道贯通在望。他说,“自己的事业和人生都有了收获。”
和他一样对隧道贯通期待满满的,还有申翔和张振华夫妇,两个人都负责隧道技术工作,为了配合隧道大变形攻坚,他们的婚期延迟了两次,七年的爱情长跑直到去年才修成正果。申翔说,在进入德胜隧道后,妻子对自己给予的支持和付出太多,“这么多年一直没有请过年假,隧道建成后,我们打算请假去旅游一次,弥补她的遗憾。”
目前,德胜隧道仅剩下最后几百米尚未掘通,虽然开工时间比全线其他隧道都晚,但德胜隧道全体参建人员正加班加点,完成最后冲刺。“我们有信心按期完成隧道建设。”肖霞林说,全线贯通节点明确,也就意味着工期‘后门’已经关死,只有不断地提速,才能确保全线顺利贯通。
新闻多一点:德胜隧道中有建有一个救援站
德胜隧道是一条长度超过20公里以上的特长铁路隧道。为了保障隧道建成后列车运行安全。隧道中修建了防灾救援站,途径列车一旦在隧道中遭遇危险,可运行至救援站紧急疏散旅客。从设计图上看,这个防灾救援站分纵向分为上、中、下三层,包含正洞救援站、救援疏散平导、疏散横通道、排烟道等,正洞救援站长度达550米,就像把一个车站修进了隧道里。
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