文/吳迪 姚龍 魯澤建
“中導(dǎo)洞突破了10000 米大關(guān),今年年底‘天山號’‘勝利號’就能勝利會師了?!?023 年7 月21 日,隨著TBM 硬巖掘進(jìn)機(jī)刀盤隆隆轉(zhuǎn)動,幽深的天山勝利隧道內(nèi)傳來令人振奮的消息,關(guān)鍵工程—中導(dǎo)洞掘進(jìn)任務(wù)完成將近9 成,這條打通天山的“超級巨龍”距離全線貫通又近一步。
天山勝利隧道全長22.1 公里,是我國首批交通強(qiáng)國試點(diǎn)項(xiàng)目—G0711烏魯木齊至尉犁高速公路的“咽喉”工程,也是世界在建最長高速公路隧道。隧道貫通后,穿越天山南北僅需20 分鐘;公路全線建成后,從天山北側(cè)的烏魯木齊到天山南麓的尉犁,車程將由7小時(shí)縮短至3 小時(shí),南北疆群眾交通往來將更加安全便捷。
穿越天山,海拔高、埋深大,地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜,決定了天山勝利隧道不能采用兩端掘進(jìn)的常規(guī)方法?!叭绻捎脗鹘y(tǒng)的‘打眼放炮’施工工藝,在天山‘鉆’出一個(gè)洞,大約需要12 年。我們等得起,可新疆各族人民等不起啊!想要‘洞穿’天山絕非易事,創(chuàng)新是我們唯一的選擇?!毙陆疄跷卷?xiàng)目總經(jīng)理部總工程師苗寶棟說道。
“天山號”和“勝利號”掘進(jìn)機(jī)合成示意圖(圖/中央紀(jì)委國家監(jiān)委網(wǎng)站)
(圖/央視網(wǎng))
天山勝利隧道進(jìn)口端(圖/交通建設(shè)報(bào)姚龍)
為了盡快方便新疆各族人民來往南北疆,在專家的指導(dǎo)下,苗寶棟和他的技術(shù)團(tuán)隊(duì)徹夜研討、反復(fù)試驗(yàn),創(chuàng)造性地提出了世界首創(chuàng)的“三洞+四豎井”高速公路隧道施工方案,即左、右雙主洞和中導(dǎo)洞三洞同時(shí)施工,左右洞采用傳統(tǒng)鉆爆法,中導(dǎo)洞采用硬巖掘進(jìn)法,同時(shí)硬巖掘進(jìn)機(jī)雙向掘進(jìn)先行,通過橫洞為左右雙主洞開辟多個(gè)輔助工作面,將主洞切分成段,實(shí)現(xiàn)“長隧短打”。據(jù)測算,工期可縮短至52 個(gè)月。
中導(dǎo)洞內(nèi),硬巖掘進(jìn)機(jī)操作手緊盯控制屏,根據(jù)山體巖石情況調(diào)整刀盤的轉(zhuǎn)速。隨著刀盤隆隆轉(zhuǎn)動,山體巖石被一寸一寸攪碎,施工人員隨即進(jìn)行支護(hù)、噴漿等工序。
“你們眼前的這個(gè)‘大家伙’可不一般,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)給它加持了‘世界范圍內(nèi)首次創(chuàng)新性融合敞開式硬巖掘進(jìn)機(jī)與壓注混凝土工法’,可根據(jù)地質(zhì)條件不同,切換不同的掘進(jìn)模式和支護(hù)方式,這可是全球首創(chuàng)!”苗寶棟嘴里說的“大家伙”,就是中交集團(tuán)自主研制的硬巖掘進(jìn)機(jī)。
硬巖掘進(jìn)機(jī)開挖直徑達(dá)8.43 米、全長282 米、重量約2000 噸,真正實(shí)現(xiàn)了在多種世界級復(fù)雜地層下安全、環(huán)保、高效的掘進(jìn)。目前,這個(gè)“大家伙”正以每天20 至30 米的速度快速掘進(jìn),是實(shí)現(xiàn)隧道快速貫通的“制勝法寶”。
“前所未見極高‘地應(yīng)力’,泥漿噴涌,巖爆隨時(shí)發(fā)生,就像在‘豆腐腦’中掘進(jìn),隨時(shí)能引發(fā)7.5 級到8級強(qiáng)震的斷層……”談到“天山號”穿越F6 博阿斷裂帶的情景,新疆烏尉項(xiàng)目總經(jīng)理部總經(jīng)理周政仍然記憶猶新,心有余悸,“這是我工作近三十年來碰到的最復(fù)雜的工程?!?/p>
天山勝利隧道需穿越16 個(gè)地質(zhì)斷裂帶。在眾多斷裂帶中,被命名為F6的博阿斷裂帶范圍最大,也最危險(xiǎn),被視為隧道施工最大的“攔路虎”。
掘進(jìn)機(jī)使用全球首創(chuàng)的壓注工法掘進(jìn)成型的山體隧道(圖/中央紀(jì)委國家監(jiān)委網(wǎng)站)
“博阿斷裂帶處于天山勝利隧道進(jìn)口端,包含花崗閃長巖、碳質(zhì)板巖、石英片巖及大理巖等10 余種巖石,被稱為‘地質(zhì)博物館’,地質(zhì)脆弱且周邊有豐富的地質(zhì)活動及地下水,掘進(jìn)機(jī)穿越過程中極易發(fā)生突泥涌水及大規(guī)模坍塌?!敝苷f道,“這注定我們要與各類險(xiǎn)情打交道。”
時(shí)間回溯到2021年7月17日,中導(dǎo)洞內(nèi)掌子面11 點(diǎn)鐘方向突然發(fā)生塌方,并連續(xù)涌出泥水,造成掘進(jìn)機(jī)刀盤中心以下被稀泥、碎石充填?!翱?,停止施工……”烏尉五標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理王賀起緊急下達(dá)命令,并迅速爬到刀盤內(nèi)部,查看刀盤受損情況。萬幸的是,掘進(jìn)機(jī)刀盤無異樣。這驚心動魄的幾分鐘,讓在場的施工人員緊張不已。
從7月14日到8月19日,洞內(nèi)多次發(fā)生坍塌,涌水可注滿近30 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)游泳池,掘進(jìn)機(jī)只能以每天3 至5 米的“龜速”掘進(jìn),嚴(yán)重影響了隧道的施工進(jìn)度。
為了能夠早日打通烏尉高速的“咽喉”,周政和他的同事們勇往直前,邀請國內(nèi)多名知名專家多次“把診問脈”,按照專家的思路和解決方案24 小時(shí)蹲點(diǎn)現(xiàn)場,尋找“最優(yōu)解”,一次、兩次不行,那就做三次、四次……最終在多個(gè)施工思路和方案中,制定了一系列隧道支護(hù)、涌水抽排、塌方清運(yùn)、塌腔回填等預(yù)案,采用多種方式加強(qiáng)初期支護(hù),歷經(jīng)80 天艱辛奮戰(zhàn),掘進(jìn)機(jī)成功穿越難度最大的F6 斷裂帶,繼續(xù)向天山深處挺進(jìn)。
“經(jīng)理,中導(dǎo)洞掘進(jìn)機(jī)盾尾后側(cè)發(fā)生巖爆,圍巖正在剝離、塌落,由于后側(cè)設(shè)計(jì)無鋼拱架支護(hù),出現(xiàn)長距離連鎖剝落現(xiàn)象?!薄傲⒖掏V咕蜻M(jìn),組織人員撤離至安全區(qū)。”接到作業(yè)現(xiàn)場值班人員匯報(bào)后,王賀起立刻下達(dá)指令,并奔赴現(xiàn)場。
原來,由于隧道整體埋層較深,地應(yīng)力大,相當(dāng)于每個(gè)指甲大小的巖石都承受約218 公斤的重量。而洞室開挖后,由于圍巖應(yīng)力釋放,原本完整密實(shí)的圍巖面極有可能出現(xiàn)巖石爆裂、剝離、塌落現(xiàn)象,會對作業(yè)人員安全生產(chǎn)造成極大的威脅,施工安全風(fēng)險(xiǎn)急劇增加。同時(shí),塌落的巖塊不斷的堆積在隧道內(nèi)部,也會阻礙設(shè)備掘進(jìn)前行。
“決勝的號角已經(jīng)吹響,把兄弟們安全帶回來,是我最大的責(zé)任。”王賀起堅(jiān)定地說道。
根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況,王賀起決定采取放慢掘進(jìn)速度、對圍巖灑水、打設(shè)應(yīng)力釋放孔、縮短凌空面長度、采用鋼筋排支護(hù)、及時(shí)支立鋼拱架、縱向連接由鋼筋改為槽鋼加強(qiáng)剛度等措施,步步為營、穩(wěn)扎穩(wěn)打,確保現(xiàn)場施工安全。
但是,由于巖爆段持續(xù)里程長和處理時(shí)間久,先支護(hù)后掘進(jìn)的處理工藝嚴(yán)重制約施工進(jìn)度,且護(hù)盾前后由于空間狹小,清理塌落渣石無法使用機(jī)械,人工清理勞動強(qiáng)度大,繁重的作業(yè)任務(wù)加上進(jìn)尺緩慢,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的壓力也隨之增大,極易產(chǎn)生安全風(fēng)險(xiǎn)。
為保證作業(yè)平穩(wěn)順暢,王賀起帶領(lǐng)一線員工根據(jù)現(xiàn)場情況及時(shí)調(diào)整施工方案,不斷加油鼓勁,全力確?,F(xiàn)場施工安全,以實(shí)際行動展現(xiàn)了榜樣的力量和黨員領(lǐng)導(dǎo)干部的擔(dān)當(dāng)。目前,最艱險(xiǎn)困難的階段已經(jīng)度過,硬巖掘進(jìn)機(jī)穿越巖爆段攻堅(jiān)呈安全平穩(wěn)態(tài)勢。
截至發(fā)稿前,天山勝利隧道出口端中洞累計(jì)掘進(jìn)近10500 米,出口端左洞累計(jì)開挖進(jìn)尺超7006 米,右洞累計(jì)開挖進(jìn)尺超7077 米,預(yù)計(jì)2024 年底實(shí)現(xiàn)雙主洞貫通,2025 年底具備通車條件。
“我們都期盼天山勝利隧道能快點(diǎn)打通,到時(shí)候我們買賣牛羊就更加方便,我還要和鄰居合伙開民宿,這樣我們的日子就會越來越紅火?!睘豸斈君R縣薩爾達(dá)坂鄉(xiāng)薩爾喬克村牧民達(dá)列提眼里閃著光,對未來的生活充滿了期待。