□隧道股份
陈慧
十余年磨一隧,清澈的爱只为给三秦大地送去“甘甜”。7月16日,陕西省西安市周至县马召镇秦岭隧洞出口黄地沟配水枢纽现场人头攒动,陕西省政府、省水利厅、各新闻媒体、建设等单位工作人员和附近百姓纷纷到场,共同见证引汉济渭工程先期通水这一重要时刻。自此,长江与黄河在关中“牵手”,源源不断的汉江水携滚滚“生机”横跨秦岭而来,灌溉大地,浸润三秦。这项由我集团参建的重大水利工程从水资源丰沛的陕南“调”水“解渴”关中,全段通水后可解决西安、咸阳、渭南、杨凌4个重点城市,西咸新区5个新城,渭河两岸11个县城以及渭北工业园区生活与工业用水需求,受水区域总面积达1.4万平方公里,惠及当地千万百姓。
横贯秦岭 奇迹再现 引汉济渭工程是国家“南水北调”工程西线的重要补充,是国务院“十三五”172项节水供水的重大水利工程之一,也是陕西省历史上规模最大、影响颇为深远的一项水利民生工程,具有全局性、公益性、基础性等重大战略意义。我集团负责施工的秦岭隧洞岭南段长18.3千米,穿越秦岭山脉主脊。其中,秦岭输水隧洞是岭南段、乃至引汉济渭工程的关键控制性工程,隧洞全长5820.21米,最大埋深2012米,是人类从底部横穿秦岭的首次尝试。
这已经不是我集团第一次和秦岭打交道了,作为隧道与地下工程的国家队,早在20年前,我集团便首次采用TBM打通了18.46千米的西安安康秦岭特长隧道。随后十几年里,我集团持续深耕长大隧道建设领域,先后完成了辽宁大伙房、中天山、引红济石、引大济湟等长大铁路和水利隧洞的施工建设。引汉济渭秦岭隧洞项目2009年开工建设,2014年底完成各项准备工作,开始掘进。十余年里,4000多名中隧健儿接力扛起“开路先锋”旗帜,坚守一线,以实际行动践行忠诚担当的初心使命,书写了中隧人敢于“啃硬岩”“斗涌水”,勇于“抗岩爆”“战高温”的奋斗篇章。
一腔热血 十年坚守 巍巍秦岭承载了中隧健儿的赤胆忠魂,也见证了他们在这座大山里艰苦奋斗的悠悠“隧月”。
战高温,他们把至精至诚发挥到了极致。随着开挖深度的增加,地下两千多米埋深产生的地热、机器设备散热、TBM刀盘与掌子面摩擦生热,整个隧洞就像一个巨大的蒸笼,温度持续在40℃左右居高不下,刀盘内温度甚至超过50℃。在闷热、高湿、空气流通不畅的特殊工作环境下,作业人员的汗水与隧道内的粉尘、油污、碴土等交杂在一起,身上就像和泥,根本无法穿上一件干净的衣裳。
抗岩爆,他们科学应对,勇毅前行。岩爆是岩石工程中围岩体的突然破坏,具有突发性和极大的破坏性,是秦岭输水隧洞施工过程中一大重要危险源。项目岩爆段占整条隧洞的三分之一以上,掘进过程中大大小小的岩爆发生了上千次。为保障TBM平稳快速掘进,最大程度地保护作业人员的安全,项目部邀请中国工程院院士对施工方案进行全面分析和系统评估,采用TRT/HSP等先进的科技手段进行地质探测,过程中人工喷护软化围岩,控制装药量,降低岩爆可能带来的伤害与损失。
斗涌水,他们迎难而上,步履不停。掘进过程中,隧洞涌水从孔隙中喷涌而出,最高日涌水量达46000立方米,远超设计总量。一进洞就会被从头到脚淋得透湿,作业人员要站在齐腰深的水中清理底碴,安装仰拱块。长期泡在水里,导致许多人出现身上红肿、瘙痒等症状,皮肤病频发,但没人退缩。为有效解决涌水问题,项目部采用“钻孔分流+表面嵌缝+浅层封堵+深层加固”的方案,辅以水下抗分散剂、聚合物纤维等特种材料,成功封堵隧洞涌水,为反坡隧洞抽排水施工积累了系统经验。
追求卓越 攻克难题 项目4号支洞斜井全长5820米,号称亚洲第一长斜井,隧洞从井口到井底高差达680多米,长度和坡度叠加,是安全生产风险最大的工作井,隧洞内温度居高不下,岩爆频发。项目部更换了大功率风机,选用大直径风管降温,解决高热问题。工人作业时全副武装,身穿防弹衣、头戴钢盔,技术人员引进了微震监测超前预测系统,有效地防范并减少了岩爆对人员和设备造成的伤害。在支护工艺上,采用超前应力解除爆破、涨壳式预应力中空注浆锚杆纳米仿钢纤维喷射混凝土等新材料、新工艺,降低了岩爆段施工风险。
面对高围岩强度、高石英含量、高温湿、强岩爆、强涌水、长距离独头施工的世界级施工难题,我集团建设者们逐步探索,多措并举完成施工任务。在抗岩爆方面,采取了预测分级、超前处理、防护避险、及时支护、应急处置等处置流程,辅以纳米纤维混凝土、让压锚杆及拱架、水锤钻机超前应力释放等新工艺的应用,成功实现了岩爆洞段的安全快速通过。在超长深埋隧洞测量方面,通过优化洞外GNSS网,提高控制网横向精度,3号洞至4号洞主洞横向贯通误差仅为41毫米,远小于正负400毫米的贯通容许极限误差。
结合秦岭输水隧洞特殊的施工地质环境,建设过程中,项目部成立了创新创效成果考核激励领导小组,建立“邬宗清工作室”平台,积极引进新方法、新工艺、新材料,开展科研攻关和工程创优,为我国在强岩爆、极硬岩隧洞施工领域积累了宝贵的技术和管理经验。项目取得了不同等级岩爆处理,水中换刀作业,刀盘磨损修复,撑靴系统变形、掉落处理,液压和电器控制系统故障处理等一系列科技突破;“一种盾尾支护装置”等3项技术成果成功申请专利,《深埋隧洞TBM反坡掘进突涌水处治施工工法》被评为河南省工法,斩获了多项奖项。
沧海横流显本色,越是艰险越向前,中隧健儿们攻克百重困难,贯通千里隧道。面对浩浩清波,他们说:心系三秦人民,无须他人称颂,青山自铭伟功!
图①为引汉济渭工程。
图②为参建员工庆祝秦岭输水隧洞贯通。
图③为我集团参建员工身着防弹衣、头戴钢盔进行施工,以抵抗强岩爆。
图④为用于引汉济渭工程秦岭输水隧洞施工的TBM。