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中铁十四局三公司:决胜尖山



——中铁十四局承建中兰客专尖山隧道侧记

  丝路漫漫,尖山巍巍。

  位于甘、蒙、宁三省交汇处的甘肃省白银市平川区境内,海拔2250米的尖山巍峨矗立。尖山属于祁连山脉,祁连构造带是尖山最古老的构造体系。发生在1920年的海原大地震,是20世纪发生在中国最大的地震,地震释放的能量相当于11.2个唐山大地震,对尖山的地质构造也产生了重要影响。

中铁十四局三公司:决胜尖山

中兰客专尖山隧道航拍

  2017年6月19日,中兰客专(甘肃段)开工仪式在中铁十四局承建的尖山隧道举行,正式拉开了项目建设的序幕。中兰客专连接宁夏中卫市和甘肃省兰州市,全长219.671公里,设计时速250公里,是国家“八纵八横”高速铁路网的组成部分,是“一带一路”建设的基础设施。

  做为先期标开工的中兰客专尖山隧道全长6002米,最大埋深519米,是甘肃段最长、埋深最大、唯一富水、存在高地应力的隧道,穿越7条破碎带,地质构造复杂、施工难度大、安全风险高,四、五级围岩达到90%以上。开工伊始,尖山隧道便成为全线重点控制性工程,备受关注。

  提起尖山隧道,项目负责人刘建勋开口便谈道,“每天都提心吊胆,睡不好觉。”

  之所以让他睡不好觉,是安全、工期的压力,每一米掘进都面临着坍塌、掉块的风险,隧道围岩随时在变化。

  2017年9月,隧道进口刚进洞,距洞口约25米处有一条9米宽的兴电灌渠拦住了隧道的正常施工,兴电灌渠位置隧道埋深仅2.9米。兴电灌渠是甘肃省大型高扬程引黄灌区之一,解决了灌区18万人、10万多头大牲畜、20万头猪羊的饮水问题,灌溉面积32万亩。

  建设者紧紧抓住9月底到10月底进行检修的窗口期。“当时的施工工期非常紧张,埋深太浅,安全风险极大,我们要在灌渠通水前,完成隧道掘进穿越灌渠。”隧道进口工区技术负责人李佳回忆。

  将灌渠破除后,进行了三七灰土换填,铺设两布一膜防止渗水,为防止渠身开裂,采用钢筋混凝土进行水渠恢复。

  建设者成立应急小组,24小时值班,加强沉降观测频率。即便面临紧张的工期压力,隧道掘进时,也严格控制进尺,以每50公分一榀的速度掘进,保证1天2个循环的掘进速度,最终在灌渠通水前顺利穿越灌渠。

中铁十四局三公司:决胜尖山

2021年9月3日,尖山隧道顺利贯通

  尖山隧道以千枚岩为主,薄薄的岩片之间,夹杂着细微的晶体颗粒,稳定性极差,特别是千枚岩遇水软化,为隧道掘进造成了重大困扰。如果采用钻爆法施工,容易出现掉块等风险。于是,他们优化设计方案,采用悬臂式掘进机施工。

  “改用悬臂式掘进机,掌子面无人作业,能够保证安全,而且容易控制超挖。”项目技术负责人朱耀璋说,可以一边开挖,一边出渣,减少工序耗时。

  项目部工程部部长李荣贺介绍,尖山隧道斜井向进口方向掘进的1公里,集合了富水、千枚岩、断裂带、高地应力多种困难,断裂带达到130米,对于尖山隧道施工极具代表性。

  尖山隧道的裂隙水,在此处汇集,形成了一个个线状水帘,一天的出水量达到6000方,施工人员只能穿着雨衣在此处施工。一名作业工人回忆,即便穿着雨衣,一道工序施工完成,滴水和汗水湿透了衣服,雨靴里灌满了水。经过尝试,封堵的方法无法解决出水问题,建设者便以排水为主,将水引流。

  按照“管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测”的十八字方针,隧道艰难地向前方掘进,日进尺也由原来的3米,降低到1米。支护方式也按照最强支护类型V级围岩进行支护,隧道内部高地应力影响,最大初支变形达到60公分。

  测量站站长洪小兵说,隧道支护完成应为平顺,但这一段因为隧道上方内部压力,隧道开挖之后会收敛、沉降,隧道左上方50米范围内多处“鼓包”,需要对隧道初支进行24小时监测。

中铁十四局三公司:决胜尖山

尖山隧道劳动竞赛动员大会

  2021年5月16日,正值隧道向贯通冲锋的时刻,最担心的事情还是发生了。

  在距离出口1.5公里处,同样出现了初支“鼓包”现象,在进行换拱施工时,出现掉块,施工人员迅速撤离,撤离结束后的一瞬间,近3000方破碎的岩石坍塌下来,形成一个40米长、12米宽、9米高的椎体,将隧道封堵,细细算来,这些塌方体能够将一个标准的游泳池填满。

  “幸好当时人员可以通过斜井撤离,否则将是隧道关门事件,多人将被困在隧道内。”出口工区工区长常春海对于这次塌方心有余悸,仅处理这次坍塌用时近3个月。他说,尖山隧道最难的地方是一直在变,一循环、一方案,累计发生坍塌110余次。

  隧道面临的危险,没有打垮建设者的意志。2021年4月份,他们举行了保贯通誓师大会,在进口和出口成立两支突击队,后方公司领导担任队长,项目班子成员担任副队长,吃住在洞口。隧道技术人员每天两班倒,12小时不出隧道,就餐在隧道内解决。

  “隧道施工进度主要在于工序提前衔接,每一分钟都很珍贵,只能人等工序,不能工序等人。”技术员杨驰经过在尖山隧道的锻炼,已经掌握了隧道施工精髓,他由最初的抵触隧道施工,转变为隧道掘进的成就感,如果因为他的原因造成了施工衔接不畅,他心里倍感内疚。特别是2020年四五月份在隧道内值班,每天睡6个小时,他整整瘦了17斤。

  技术员沈岩记不清多少次在隧道内用午餐,“隧道施工很忙,到了饭点也有事需要协调解决,就不回食堂吃饭了,让工作人员送到洞里来,我只盼望着隧道早点贯通,早点回家看看。”

  2021年7月份,从出口走进隧道3.2公里处,洞内施工人员正在进行支护作业,大家满头大汗,时不时拿出毛巾擦汗。“受高地热影响,洞内作业面温度接近40度,机械轰鸣,水汽蒸发,就像蒸桑拿一样,工作10分钟就浑身湿透,现场配备应急药箱,配备氧气袋,工人交替休息,防止发生中暑。”技术员房电鹏说,冬天洞外大雪纷飞,洞内温暖如春。

  争分夺秒中,他们创造了单口月进尺107米的掘进速度。

中铁十四局三公司:决胜尖山

 

2017年6月19日,中兰客专尖山隧道开工

  2021年9月3日,经过1500多个日夜的掘进,尖山隧道“零伤亡”顺利贯通。中央电视台《新闻联播》《新闻30分》等栏目对隧道贯通进行了报道,建设者心中欣喜,纷纷在朋友圈转发祝贺。

  但唯一没有转发的是测量站站长洪小兵,他又带领着测量员们进入了隧道,他说,“后续尖山隧道的无砟轨道道床板施工和轨道精调,隧道贯通是一个新的起点,还有很多工作要做,我要等到中兰客专通车后,才会告诉大家,我参建的工程通车了。” (中铁十四局三公司 肖永顺 索营华 候佳伟)

 




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