越是艱險越向前
——走進大瑞鐵路高黎貢山隧道地下765米處作業面

建設者在1號斜井掌子面施工。 本報記者 楊艷鵬 李建國 攝
大瑞鐵路全長330公裡,是共建“一帶一路”倡議重點工程。高黎貢山隧道,大瑞鐵路控制性工程,是中國首條穿越橫斷山脈的鐵路隧道。隧道全長34.53公裡,最大埋深1155米,地質情況極為復雜,幾乎涵蓋了隧道施工中所有不良地質狀況和重大風險。
“為了高黎貢山隧道早日貫通,我們每天在地下765米處加緊施工,常年24小時不間斷作業。”雲桂鐵路雲南有限責任公司大瑞指揮部副指揮長桂林崗介紹,截至目前,正洞已經施工19.58公裡,佔比56.6%,剩余14.95公裡﹔平導已施工20.2公裡,佔比58.3%,剩余14.33公裡。
挑戰不可能
3月27日,記者來到大瑞鐵路高黎貢山隧道1號豎井地面時,施工車輛有序往來,機聲隆隆。1號豎井是我國鐵路最深豎井,主井深763米、副井深765米。
在技術員何貴安的帶領下,記者換上雨鞋、戴上安全帽,站乘罐籠深入地下765米的施工作業面。這個單程乘坐罐籠隻需4分鐘的副井,修建卻耗時51個月。
罐籠還未降至井底,一股熱浪扑面而來,讓記者頓感不適。“現在好多了,在大型風機的作用下,作業面的溫度可以控制在34攝氏度左右,我們三季度計劃安裝大型制冷設備,到時可以控制在28攝氏度左右,工人的作業環境就更好了。”何貴安告訴記者,在井底的掌子面,溫度最高曾達到42攝氏度,工人施工需要加冰塊降溫。
到達井底,挖掘機、工程車等大型設備開足馬力來回穿梭,作業面上,工人們堅守著各自的崗位。“這是為加快建設進度而專門修建的‘井底車場’,這樣4個作業面就可以同時施工。”何貴安指著一個特別的停車場介紹。
大瑞鐵路高黎貢山隧道是被國內外專家學者定義為施工難度“世所未有、世所未見”的鐵路項目,需要穿越17種地層、19條斷裂帶,面臨世界級的“三高”(高地熱、高地應力、高地震烈度)、“四活躍”(活躍的新構造運動、活躍的地熱水環境、活躍的外動力地質條件和活躍的岸坡淺表改造過程)的地質特征,堪稱世界上地質最復雜的隧道。
2015年12月,李航跟隨中鐵隧道局集團首批建設者進場,作為大瑞鐵路高黎貢山隧道建設的“開路先鋒”,他和廣大建設者一樣,在橫斷山脈腹地扎營,開啟了這條“世界最難掘進隧道”的建設征程。
面對復雜活躍的地質構造,隧道建設者們歷經10年堅守,成功攻克隧道建設中的一項項世界級施工難題。李航也從一名普通建設者,成長為中鐵隧道局大瑞鐵路項目部1號豎井工區的黨支部書記。
創新求突破
“我們邀請院士專家現場‘把脈’,組織高級別專家會上百次,根據現場施工實踐,不斷優化治水工藝、調整堵水材料,逐步攻克深豎井花崗岩高傾角裂隙治水的技術難題。”李航說,最終,採用分段注漿加固地層方式,注漿材料依次從普通水泥逐漸調整為成本更高、效果更好的超細水泥、改性脲醛樹脂漿液。
上午11時許,1號豎井工區生產副經理王長波從井底作業面返回生活區,准備吃午飯。1994年就開始從事鐵路建設的他,2024年9月來到這個工區。“早上6點多就下井了,施工難度太大,要一寸一寸的扣,每天隻能掘進2至3米左右。”王長波說,受施工條件的限制,他不僅要有序組織工人循環作業,還要跟其他作業面進行工序銜接。
位於高山峽谷之中的高黎貢山隧道1號斜井是國內最長斜井,也是高黎貢山隧道的重要輔助通道,位於線路右側,按主副井設置,主斜井長3850米、副斜井長3870米。
“斜井開挖至600米處,開始進入順層、偏壓、高地應力段落,建設者們遭遇了施工以來最艱險、最難克服的隧道大變形。”高黎貢山隧道斜井工區工會主席鄧勇俊清楚地記得,高地應力將支護鋼架扭曲為“S”形、“Z”形,將已經成形的隧道擠壓變小,將初期支護擠壓開裂、掉塊,使得壁岩侵入隧道1米多,導致隧道作業空間狹窄變形。
3月28日,記者在1號斜井施工作業現場看到,地下全是積水、淤泥,隧道頂上、側面的岩石縫隙中有不斷流出的涌水,有的已經形成水柱。
面對這一困境,技術人員通過調整隧道結構曲率、加強鋼架型號、調整加密鋼架間距,徑向注漿,採取仰拱初支與拱牆鋼架一次成環等措施,有效控制了圍岩變形,終於恢復了掘進。
決勝高黎貢
為了加快高黎貢山隧道掘進進度,經相關專家現場技術論証,將隧道分為進口、1號斜井、1號豎井、2號豎井、出口5個工區同時施工。面對重重困難,建設者們意識到,要想攻克這些世界級難題,必須依靠科技創新。
2018年2月,我國自主研制的國內最大直徑硬岩掘進機(TBM)“彩雲號”在高黎貢山隧道投入使用,其刀盤開挖直徑達到9.03米,填補了國內自主研制9米以上大直徑硬岩掘進機空白,是為適應復雜的地質環境量身打造的新型裝備。
在高黎貢山隧道出口,施工單位在正洞及平行導洞兩項工程,分別採用“彩雲號”和“彩雲1號”兩台TBM組織施工。自開工以來,“彩雲1號”克服了多種復雜地質,創造了平均月進尺119米、最高日進尺38米、月進尺620米的優異成績。
“由於蝕變帶及其他極端不良地質影響,自開始掘進以來,‘彩雲號’和‘彩雲1號’先后經歷了42次卡機事件,同時現場多次出現較大突泥涌水險情,嚴重影響現場施工進度。”中鐵隧道局大瑞鐵路項目部出口工區土木總工曹耀祖回憶。
為解決卡機和涌水問題,經過院士和工程參建四方專家團隊多次研判,項目最終採用了“人工鑽爆雙側迂回導坑法施工+TBM步進”綜合施工方案,以繞線施工的方式,逐步實現正線、平導隧道泄水降壓和不良地質清除等目標。但在實際施工中,繞洞掘進多次受到不良地質阻擋,加之突泥涌水險情頻發,項目隻得在原有繞洞的基礎上再增加3條繞洞,至今已形成“五繞七洞”的施工格局。
今年3月18日,在卡機2年7個月后,“彩雲1號”TBM恢復掘進,標志著項目大規模高壓富水蝕變帶地層施工取得新突破。自此,項目正洞及平導TBM均已恢復掘進,項目雙線推進施工,建設進一步提速。
打好攻堅戰
大瑞鐵路高黎貢山隧道是一項龐大的系統工程,需要多個施工單位、多個專業工種的密切配合。在逾10年的建設過程中,雲桂鐵路雲南公司聯合中鐵隧道局構建了一個以專業技術骨干為主、各參建單位協同合作的緊密團隊,攜手攻克了一個又一個難關。
在施工現場,不同施工單位之間建立了高效的溝通協調機制。每天,各單位負責人都會召開現場調度會,通報施工進度,協調解決施工中出現的問題。在遇到重大技術難題時,他們會組織聯合攻關小組,共同研究解決方案。
如今,高黎貢山隧道共組建攻堅克難尖刀連、忠誠擔當尖刀連、勇往直前尖刀連、敢打硬拼尖刀連、彩雲先鋒尖刀連等5支尖刀連隊伍。他們以堅定的信念、滿腔熱情投入到工程建設之中,堅持不懈為高黎貢山隧道建設貢獻智慧與力量。
2號豎井項目是高黎貢山隧道的重要組成部分,豎井垂直深度達640米,每日需面對高達1萬余立方米的涌水量。為有效應對這一挑戰,項目配備了10台功率高達1250千瓦的大功率、高揚程、大流量隧道專用合金泵進行排水作業。
“抽水施工過程中,隧道內高壓富水花崗岩體地質會產生大量砂化淤泥,對合金泵造成嚴重的磨損,導致抽水機故障頻發,極大地阻礙了工程的正常推進。”2號豎井工區經理周坤鵬介紹,面對技術難題,項目團隊對國內外先進設備和技術經驗進行調研論証,引入一套泥沙淨化設備,使其對砂化淤泥進行有效分離處理。
由技術骨干組成的勇往直前尖刀連攻克小組,充分結合現場實際,在短時間內完成設備安裝、調試。設備啟用后,以每小時300立方米污水處理能力,有效解決砂化淤泥抽水難題,顯著減輕抽水機磨損,大幅提升了排水效率。
砂化淤泥抽水難題的成功破解,不僅節約了成本,更為項目的高效推進提供了有力保障,充分彰顯了“尖刀連”在復雜地質隧道施工中強大的攻堅能力和技術創新能力。
記者採訪結束時,1600余名隧道建設者仍然奮戰和堅守在施工一線。回首高山峽谷中的隧道口,“地熱高干勁更高,應力大決心更大”的標語格外醒目。隧道口不遠處,火紅的木棉花開得正旺,見証著隧道建設者們的熾熱初心和無畏擔當。
記者手記
在我國鐵路最深豎井高黎貢山隧道1號豎井,記者跟隨建設者們站乘罐籠深入地下765米的作業現場。瞬間,潮濕的熱浪裹挾著機械轟鳴聲扑面而來,溫度計定格在34℃。井底車場,各種大型工程車有序穿行﹔作業面上,建設者們彼此協作。
記者在正洞、平導、主井、副井、轉渣場、通風道等洞內穿行,短短一個多小時,襯衫早已被汗水浸透。然而,在這樣艱苦的環境中,建設者們從不抱怨,也不退縮,而是以頑強的意志和拼搏的精神,攻克一個又一個難關。正如各工區隨處可見的宣傳標語所說,“知難不畏難,越是艱險越向前!”
這些地心深處的追光者,用“闖”的勇氣劈開絕境,用“創”的智慧點亮黑暗,用“干”的堅守熔鑄豐碑。讓我們向這些新時代的建設者們致敬。(記者 楊艷鵬 李建國)
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