成自宜高鐵最長最難隧道貫通 建設(shè)過程中遭遇三大“攔路虎”
人民網(wǎng)成都5月30日電 (郭瑩)歷經(jīng)821天的緊張施工,今日,成都至自貢至宜賓高速鐵路(以下簡稱成自宜高鐵)控制性工程白云山隧道順利貫通。
成自宜高鐵是國家“八縱八橫”高速鐵路網(wǎng)中京昆通道的重要組成部分,設(shè)計時速350公里,預(yù)計2023年底建成通車。此次貫通的白云山隧道位于內(nèi)江市資中縣、威遠(yuǎn)縣境內(nèi),全長13340米,是全線最長的隧道,也是修建難度最高一座隧道。建設(shè)者通過科學(xué)施工,埋頭苦干,攻堅克難,最終啃下這塊“硬骨頭”。
極高風(fēng)險隧道 建設(shè)過程險象環(huán)生
白云山隧道貫通現(xiàn)場,最后1米拱部巖體被鑿?fù)。成蘭鐵路有限公司供圖
白云山隧道地處四川威遠(yuǎn)穹隆地貌核心部位,地質(zhì)異常復(fù)雜,掘進(jìn)過程中,持續(xù)不斷溢出瓦斯等有毒有害氣體、穿越煤層及老窯采空區(qū)、下穿多座水庫,成為建設(shè)者最頭疼的三大難題。
首當(dāng)其沖的就是高瓦斯。白云山隧道穿越的地質(zhì)存在天然氣與煤層瓦斯疊加,掘進(jìn)過程中,有毒瓦斯氣體不斷溢出,掌子面底板積水處常見氣泡不斷冒出,就像開水沸騰一樣。有的段落,瓦斯壓力較大,鉆孔涌水會瞬間噴射出來,當(dāng)瓦斯溢出量特別大的時候,隧底瓦斯探孔甚至?xí)霈F(xiàn)瓦斯將孔內(nèi)水壓噴至隧道拱頂現(xiàn)象。
“瓦斯無色無味,不易被發(fā)現(xiàn)。我們采用24小時人工檢測和自動監(jiān)測相結(jié)合的方式,配備專業(yè)瓦斯監(jiān)測班組,監(jiān)測人員三班倒,每隔3個小時進(jìn)行一次監(jiān)測,即時監(jiān)控氣體溢出情況!敝需F十二局成自高鐵工程指揮部安全總監(jiān)趙凱說,全隧安裝了風(fēng)電瓦電閉鎖系統(tǒng),“一旦瓦斯?jié)舛冗_(dá)到0.3%,隧道安全設(shè)備就會自動報警,通知工人撤出;超過0.5%,電源便會自動切斷,有效保障施工安全!
第二個難點是隧道穿越煤層及采空區(qū)。白云山隧道地處威遠(yuǎn)穹隆地貌核心部位,附近煤炭資源豐富,過往煤礦開采后形成采空區(qū)。從設(shè)計施工圖上看,白云山隧道正好就在采空區(qū)縫隙里穿越。采空區(qū)內(nèi)留存大量聚集渣土和積水,拱頂距采空區(qū)最短距離僅2.2米,建設(shè)過程中,施工人員必須小心翼翼,否則,突涌的礦渣流水會瞬間灌滿整個隧道。
2021年8月,隧道3#斜井在超前鉆探過程中發(fā)現(xiàn)大面積采空區(qū),打孔瞬間水流噴涌而出,建設(shè)一度停滯3個多月。為了解決這一問題,建設(shè)者加強隧道地質(zhì)超前預(yù)報,在原有支護(hù)外層添設(shè)套拱,起到穩(wěn)定支撐作用。后期通過水泵連續(xù)不斷抽水,注漿堵水,減少水患影響。
“第三個難點是隧道下穿多座水庫。”中鐵十二局成自高鐵工程指揮部工程部長景銀豐介紹,隧道途徑地段水庫密集,13公里隧道下穿或側(cè)穿7座水庫,建設(shè)者必須提前探明前方的水系、加強超前地質(zhì)預(yù)報,圍巖監(jiān)控量測,縮短開挖進(jìn)尺,規(guī)避涌水對施工進(jìn)度影響。
科學(xué)施工組織 提前一個月完成建設(shè)
施工難度大,中途一度停滯,工期卻提前了1個月,究其原因,科學(xué)的施工組織、緊密工序銜接以及充足的人力機械投入是關(guān)鍵。
施工現(xiàn)場,焊花飛濺。成蘭鐵路有限公司供圖
中鐵十二局成自高鐵工程指揮部指揮長李心平說,白云山隧道屬于極高風(fēng)險隧道,瓦斯含量高。按規(guī)定,這樣的隧洞每個獨頭通風(fēng)最長不能超過2公里!耙虼耍淼缽V開作業(yè)面,共設(shè)6座斜井、1座副斜井、13個掌子面,同步施工,在確保安全的前提下大幅提升效率!
“普通隧道,一個掌子面在施工高峰期用工人數(shù)在七八十號人左右,但我們每個掌子面用工人數(shù)超過一百人。”為了促進(jìn)工序緊密銜接,實現(xiàn)專項專班,項目部設(shè)置了多個班組,包括通風(fēng)班組、瓦斯檢測班組、開挖支護(hù)班組、注漿班組等,一個工序完成后,下一個班組立即接上,保證流暢作業(yè),效率大幅提升。
在機械投入方面,隧道采用大型機械化配套施工,配置應(yīng)用了三臂鑿巖臺車、拱架安裝機、二襯智能臺車等全機械化配套施工設(shè)備,從超前地質(zhì)預(yù)報、鉆爆到襯砌混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)等全工藝流程的機械化配套設(shè)備循環(huán)作業(yè)。
李心平曾經(jīng)參建過多座隧道建設(shè),是一個不折不扣的“鐵路老兵”。在他看來,在自己參與的所有項目中,白云山隧道修建難度居首。他說:“隧道貫通后,隧道通風(fēng)情況得到極大改善,高瓦斯危害基本解除,施工步入‘快車道’!
“目前,成自宜高鐵建設(shè)已進(jìn)入全面沖刺階段,工程路基及橋梁隧道已經(jīng)完成85%以上。”成蘭鐵路公司成自宜鐵路建設(shè)指揮部指揮長張宗偉透露,項目預(yù)計今年11月底鋪軌,明年年底開通。開通后,線路在宜賓地區(qū)與渝昆高鐵、成貴高鐵相銜接,今后從成都到自貢40分鐘,到宜賓僅需1小時左右。
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