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肩鸿踏歌韶华不负 衔志奋进砥砺星河
——大瑞铁路高黎贡山隧道9年鏖战历程纪实

             □隧道股份 严伸才 曹耀祖
  2015年底开工建设,2024年完成隧道出口正洞掘进任务的59.1%、平导掘进任务的67.3%。在怒江西岸,横断山脉的最西部,中铁隧道人在“世界上最难修的铁路”——大瑞铁路高黎贡山隧道鏖战9年,创造了我国铁路最长隧道、最长斜井、最深竖井等9项纪录,只为完成“隧贯山河 道通天下”的企业使命。
  大瑞铁路高黎贡山隧道全长34.54千米,穿越18种不同地层、19条断裂破碎带,几乎囊括了隧道施工的所有不良地质和重大风险,堪称铁路建设史上的“地质博物馆”,被行业内称为“世界上最难修的铁路”。在祖国大江南北乃至世界各地建设过不少铁路的中铁隧道人,在这里却遇到了前所未有的挑战。
   围岩“变脸”阻碍前行 科技攻关勇破难题
  高黎贡山隧道修建过程中,隧道围岩时刻上演着“变脸”大戏,不良地质段频发、持续里程长,施工犹如在“砂堆里穿行、豆腐渣里打隧道”,对两台TBM的正常掘进造成极大影响,并带来极大的施工风险。
  2018年11月3日,高黎贡山隧道出口I线正洞距掌子面约350米处因自然灾害发生泥石突涌,洞内突涌泥石总量约3.2万立方米,淤积长度约700米,突涌淤积造成风、水、电、轨线、传送皮带等全部被掩埋并损坏,突涌对应溃口埋深185米处地表出现直径约80米坍坑,坍坑两侧边坡出现垮塌,大量河水灌入,造成泥石不断涌入隧道内,正洞施工被迫停止。整个突涌处理历时11个月,给项目施工造成了巨大损失。这是项目首次遇到如此特殊的地质灾难,后续更是多达42次频繁交替的“卡机、人工脱困、掘进、卡机、再脱困”的艰辛历程,相当于平均每掘进332米就遭遇一次卡机。其中,“彩云号”TBM累计卡机20次,被迫停机1364天,占总掘进时间的60.2%;“彩云1号”TBM累计卡机22次,停机1374天,占总掘进时间的59.8%。
  2022年8月,因遇极端复杂不良地质,两台TBM完全停止掘进,随后便是长达近两年的摸索前行。这段时间召开的科技攻关、院士专家、方案研讨等会议难以计数,“火线科研”成为了施工现场的常态,“罕见复杂的工程地质条件”“技术难度在世界隧道修建史上前所未有”成为院士团队对项目不良地质的定义。围绕高黎贡山不良地质无间歇轮换登场的特点,我集团的建设者们坚持问题导向,持续开展工法、工装创新,先后创新采用导洞法、泄水洞法、盾体扩挖法、循环管棚法、化灌法、循环泄水+管棚工作室法以及拱部超前导坑法等一系列针对性处治措施,创制平行衬砌台车编组、矮边墙整体台车工装,在保证施工安全的同时兼顾施工进度,取得了一系列丰硕成果。截至2023年底,项目共计完成科研课题3项、申报并受理发明专利19项、获得省部级及企业级工法5项、在《隧道建设》专刊发表论文2篇、荣获省部级QC成果7项,系列科研佳绩不仅丰富和完善了铁路山岭隧道修建的理论和实践,更为后续类似工程TBM法施工提供了宝贵经验。
   TBM后退前所未有 应急抢险护国之重器
  2021年8月1日,正洞“彩云号”TBM掘进至7600米处遇到高压富水软弱破碎蚀变构造带,隧道围岩软弱破碎涌水使其刀盘无法转动。现场按照既定工艺处理卡机时,出现了匪夷所思的事情——重达1900吨的“彩云号”TBM竟被围岩顶着连续后退达87厘米,这相当于600多头成年象的集体反向推力压在直径约9米的刀盘上,也是“彩云号”TBM数次卡机首次出现后退,业界也是前所未有。
  面对极端情况,参建各方及专家团队数次召开专题会探讨方案,现场指导抢险,历经60余天艰难处治,“彩云号”TBM终于在10月1日恢复掘进。喜悦还未消散,10月4日,“彩云号”TBM刚正常掘进19.3米,就因出水通道被蚀变泥化物堵塞导致拱部形成高压,致使主梁区域拱架支撑出现严重变形且局部被击穿,TBM核心控制部件几近报废,部分结构件严重变形,作为TBM掘进反力来源的撑靴油缸连接结构被切断,随时会出现突涌垮塌导致人员伤亡、掩埋设备的风险。
  此外,隧道内已支护并模筑的区域突然出现了大量涌水并伴有碴石携带、钢架扭曲发出异响以及混凝土开裂等现象,整个形势显得十分严峻紧迫。此时,如果及时撤离可以保证人员安全,但TBM将面临被掩埋、遭受严重损坏甚至报废的风险。在此两难抉择下,项目部迅速启动抢险应急预案,决定在确保现场员工安全的前提下“抢救”TBM。大瑞二分部党员先锋队、青年突击队队员们临危不惧,冲在第一线,带领全体救援人员迎难而上,对TBM主机区域增设临时支撑、满堂堆码钢管、回填方木、打设泄水孔、运输物资设备、铺设救生管道,与时间赛跑,历时6个日夜的奋战,最终避免了“彩云号”TBM整机被埋并将其损毁程度降到最低。经泄水降压、注浆加固后,隧道变形趋于稳定,现场员工对主梁区域变形段扩拆换拱。由于空间限制,突涌体开挖困难,TBM盾尾作业平台及隧底存在大量积碴,严重影响后续施工进度。为争取TBM早日脱困,项目部夜以继日组织员工突击清碴6天,采用人工开挖的办法清理了TBM周边和现场泥碴约1200立方米。“彩云号”TBM第34次卡机脱困实现了阶段性突破,这是高黎贡山隧道建设者的又一枚奋斗勋章。
  “钢铁巨龙”陷入泥潭 人工钻爆亦难前行
  高黎贡山隧道作为国内首条穿越横断山脉的特长隧道,其复杂多变且无规律可循的地质水文条件对施工方案和措施的影响远超出了最初的预期和认知。在2022年7月和10月,平导和正洞TBM分别遭遇了大规模高压富水泥化砂化花岗岩蚀变带,导致TBM被迫停机。为了解决这一难题,施工团队采用了双迂回导坑钻爆法处理。但在施工过程中,正洞和平导的迂回导坑初支变形、隧道缩径、突涌、坍塌等问题也是频频发生,对施工进度和安全构成了严重威胁,迄今为止已进行了五次绕线施工。
  为了应对这些挑战,多名两院院士、云南省专家团队以及参建各方数次召开专题会议,经过近两年的摸索和实践,施工团队在技术上取得了一定的突破,但受制于复杂地质条件(Ⅵ级围岩)对施工工艺的影响,进度指标仍然较低。平导第一次试验帷幕注浆长达6个月,后续采取循环帷幕注浆时,每开挖5米就需要耗时3个月;正洞采取周边注浆、循环开挖时,每开挖12米也需要耗时2个月。如何快速通过蚀变带已成为制约高黎贡山隧道全隧贯通的关键问题。
  根据已揭示的地质情况和设计院提供的剩余工程地质研判资料分析,高黎贡山隧道剩余工程仍面临诸多潜在风险或不确定因素,如导热断裂高温热害、有毒有害气体、活动断裂带及高地应力大变形、长距离多段落高不确定性花岗岩高压富水泥化砂化蚀变带等,这些都可能给工程建设带来重大安全隐患,工期履约也面临着重大考验。
  经过反复的摸索和试验,项目目前采用全断面短进尺多循环前进式高压劈裂帷幕注浆技术进行综合处治且突破明显。后续,项目部还将继续在高性能注浆材料、大功率大孔径超前钻机、高强韧性的预应力锚杆(索)控制变形等方面进行更加深入的探索研究,争取早日攻克大规模高压富水砂泥化花岗岩蚀变带施工这一世界级技术难题,填补隧道建设技术空白。
  党建引领斗志昂扬 奋进新程续写华章
  “鏖战高黎贡 攻坚当先锋”,针对两台TBM连续遭遇不良地质无法掘进的施工情况,云桂公司和我集团联合在项目部党支部创建了“大瑞·高黎贡先锋”党建品牌,开展了“高黎贡山党旗红 提质增效当先锋”“党旗飘扬在大瑞”等系列党建活动。依托“和合”文化,项目部精心筹划并用心推动“幸福之家”建设,开展春节聚餐、篝火晚会、集体烧烤等系列特色活动,促进员工间的情感交流,积极营造温馨和谐的团队氛围。在党建工作的有力引领下,项目部先后荣获云南省总工会“工人先锋号”“云南省重点工程劳动竞赛先进集体”“中国中铁项目文化建设示范点”“中国中铁五四红旗团支部”等荣誉,多名员工获得省级五一劳动奖章。
  在高黎贡山隧道建设团队中,青年员工超过半数,自开工以来,他们以坚韧不拔的毅力,始终坚守在岗位上,发扬“开路先锋”精神,铭记习近平总书记“牢记对祖国和人民的担当与忠诚”厚望嘱托,面对重重困难与挑战从未退缩,用九个春秋的坚持和付出,谱写了一段段感人的奋斗篇章。面对恶劣的自然环境和复杂多变的地质条件,他们以越是艰险越向前的斗志,迎难而上,不断挑战自我、突破极限,凭借精湛的技术先后攻克了多项世界级施工难题,用舍我其谁的笃行实干展现了新时代中隧青年的风采和担当,为高黎贡山隧道的贯通接续贡献青春力量。
  艰难方显勇毅,磨砺始得玉成。项目建成通车后,时速140千米的列车通过全长34.54千米的高黎贡山隧道仅需15分钟左右,但这短短的15分钟却是隧道建设者们9年甚至更长时间的坚守换来的。

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