11月4日,永新、蓮花交界的大山深處鞭炮齊鳴、人聲鼎沸,位于贛西地區(qū)的鐘家山沸騰了!
是日,國家高速公路網(wǎng)泉州至南寧線最后一個項目——難度極其罕見的吉蓮高速公路永蓮隧道右洞安全貫通,至此,總長4980米的隧道全線貫通。
47個月艱苦卓絕,1400多個日夜奮戰(zhàn),永蓮隧道的數(shù)百名建設者們用創(chuàng)新的技術、科學的施工、精細的管理,克服了突水突泥等地質難題,確保了隧道施工平穩(wěn)推進、安全貫通。
關鍵詞:難
挑戰(zhàn)“國內罕見、江西第一難隧”
蓮花縣位于江西省西部,山高溝深、交通閉塞嚴重影響著蓮花縣區(qū)域經(jīng)濟和旅游事業(yè)的發(fā)展。為結束蓮花縣不通高速公路的歷史,徹底改變其落后的交通狀況,2010年12月,承載著無數(shù)人期盼的吉蓮高速公路正式開工建設。
開工之初,擺在建設者面前的是一道道新課題:項目建設規(guī)模大、投資額度高、施工難點多。尤其是全線最難控制性工程——永蓮隧道穿越的鐘家山山脈包含多條斷裂帶及山體滑塌區(qū),圍巖條件特別差、地下水異常豐富,施工難度極大、安全風險極高,有“國內罕見、江西第一難隧道”之稱。永蓮隧道成為吉蓮項目建設者面臨的一個極大挑戰(zhàn)。
吉蓮項目辦主任嚴紹洋告訴記者,永蓮隧道基本處于斷裂帶或斷裂帶影響區(qū),隧道突水突泥、涌水涌泥、塌方、初支大變形等頻繁發(fā)生,工程進度徘徊不前,隧道施工已成為吉蓮高速公路、乃至泉南高速公路的最后一個“卡脖子”工程。
吉蓮項目辦隧道組組長劉軍介紹,永蓮隧道圍巖條件極差且變化十分頻繁,常常一個掌子面同時出現(xiàn)三四種完全不同巖石,施工難度極大,災害發(fā)生特別頻繁。2012年7月至10月,進口左右洞共發(fā)生過15次大規(guī)模突水突泥,2012年6月后共發(fā)生小規(guī)模涌水涌泥近十次,大規(guī)模塌方共計約30余次,特別是突水突泥后還存在大型承壓蓄水空腔,突泥后200米高的山頂發(fā)生約2.5萬立方米塌陷,F(xiàn)2斷裂帶前后圍巖均為Ⅴ級及以上。
中國工程院院士錢七虎、王夢恕、周豐峻、盧耀如、顧金才等人在蒞臨現(xiàn)場后指出:永蓮隧道F2斷裂帶突水突泥規(guī)模大、次數(shù)多、持續(xù)時間久,隧道地質環(huán)境極為復雜,實為國內外工程界所罕見。
關鍵詞:嚴
標準化施工保進度
建設難度和安全風險如此大的隧道施工,牽動著各級領導和專家的心。2012年11月,經(jīng)過比選論證,交通運輸部專家最終從項目辦初選4套處置方案中確定采用帷幕注漿加固法進行進口突水突泥災害治理。
“工作29年一直從事隧道施工管理,但第一次碰到施工難度這么大的隧道項目,為了安全穩(wěn)步掘進,我們將公路和鐵路施工標準相結合,采取加強超前和支護結構設計、控制每循環(huán)開挖進尺等措施,使施工一直平穩(wěn)推進。”永蓮隧道項目經(jīng)理李拉普說。
開挖過程中,面對隧道超過70%Ⅴ級及以上圍巖,經(jīng)前期摸索及總結,經(jīng)多方討論制定了符合永蓮隧道穩(wěn)步施工方案:增強超前措施(加密超前小導管)、嚴格開挖方法(三臺階掘進)、嚴控開挖進尺(每循環(huán)不超過兩榀1米)、加強支護參數(shù)(工字鋼由60厘米間距的I18B調整為50厘米間距的I22B)、及時封閉成環(huán)(掌子面與仰拱不超過40米)、時時監(jiān)控量測(每日不少于兩次),遇到斷裂帶等薄弱區(qū)域時,提前實施超前注漿長管棚加固后再開挖,方案的合理制定有效保障了作業(yè)安全和施工進度。
李拉普告訴記者,標準化的施工管理讓他們嘗到了甜頭,盡管工程進度僅為每月開挖23米,但在這種比Ⅴ級還差的圍巖條件下取得這個成績已是相當不易。
關鍵詞:新
技術攻關結碩果
為攻克隧道施工難題,自2011年3月開工建設以來,吉蓮項目辦和山東大學聯(lián)合成立技術攻關組,依托國家973項目和江西省交通運輸廳科研課題開展科技攻關。為保證永蓮隧道技術問題能夠迅速解決,隧道管理人員都是從嚴選拔,常駐工地,現(xiàn)場討論確定處置方案,積極開展科研攻關、現(xiàn)場試驗注漿理論研究等,為現(xiàn)場施工提供技術支撐。
山東大學巖土工程中心副主任張慶松介紹,他們成功將27項國際領先技術、新工藝和國家發(fā)明專利用于指導永蓮隧道項目施工,其中有“突水突泥災害發(fā)生機理”等3個國際領先課題,“前進式分段精細化控制注漿工藝”等3種新工藝,GT-1新型注漿材料、高早強固結材料等兩種新材料。而依托該項目的“隧道與地下工程重大突涌水災害治理關鍵技術與工程應用”科研項目還榮獲2014年國家科技進步二等獎。
在山東大學國家973課題組—江西省交通運輸廳聯(lián)合現(xiàn)場模型試驗基地,記者看到了高9米、長寬各5.5米的突水突泥災害及其治理室內試驗模型。“這是世界上最大比尺的突水突泥災害及其治理室內試驗模型,能夠幫助我們摸清突水突泥發(fā)生機理,有效得出漿液擴散半徑、注漿控制壓力和漿液配合比等參數(shù),為現(xiàn)場災害治理提供理論依據(jù)。”山東大學講師張霄告訴記者。
“我們走的是產(chǎn)學研用相結合的路子,先從工程實際中找問題,然后在試驗室里試驗,研究災害發(fā)生的機理,然后再到現(xiàn)場試驗,最后到工程領域運用。既有理論,又有技術;既能找出問題,又能用自己發(fā)明的注漿材料、工藝進行治理;既形成了科研成果,又培養(yǎng)了年輕人。”山東大學土建與水利學院院長李術才說。
這幾年,通過這種特殊的培養(yǎng)模式,一個個初出茅廬的青年才俊迅速成長起來,在全國隧道建設中發(fā)揮著至關重要的作用。
關鍵詞:細
精細化管理促安全
為確保施工生產(chǎn)安全有序推進,吉蓮項目辦確定了“安全第一、質量至上”的管理思路,成立了吉蓮項目辦永蓮隧道管理小組,組長由具有多個項目隧道管理經(jīng)驗的四川大學地下工程專業(yè)碩士劉軍擔任,管理推行“主要領導親自抓、隧道組長專職管”,檢查實行“項目辦月底考評、總監(jiān)辦月中檢查”,主要管理人員巡查工地要求“項目辦一日1次、總監(jiān)辦一日兩次、施工單位一日3次”。
劉軍介紹,兩年多來,永蓮隧道現(xiàn)場持續(xù)不斷出現(xiàn)突發(fā)問題,為了及時有效解決問題、做好服務,在過去的兩年多時間里,他和其他主要管理人員都是24小時不敢關機,沒日沒夜地守在工地,現(xiàn)場指導工人作業(yè)。“隧道施工本來就風險高,在永蓮隧道這種特別復雜圍巖條件下更甚。管理人員責任壓力特別大,時刻緊繃安全弦。”劉軍說。
在安全管理方面,該項目通過可靠的施工方案、良好的工程質量、有效的安全控制措施,確保了隧道施工安全生產(chǎn)態(tài)勢的平穩(wěn)。施工單位加強對施工人員安全意識的培訓,挑選最有經(jīng)驗的老同志擔任現(xiàn)場安全巡視員,每天進行崗前安全授課,讓每個人熟知現(xiàn)場危險源、最佳逃生辦法等。
2013年4月16日下午,劉軍、張慶松、張霄、李拉普等人進入工地巡查,發(fā)現(xiàn)進口左洞掌子面滲出小量黃泥水,且有加大趨勢,當即決定補充注漿加固掌子面。次日凌晨四點多,監(jiān)測發(fā)現(xiàn)掌子面核心土正以每小時10厘米的速度往外推移,掌子面大量滲出黃泥水,核心土砂礫石不時迸落,情況十分危急。為確保施工作業(yè)安全,現(xiàn)場決定立即啟動應急機制,組織突擊隊反壓回填、噴射混凝土封堵掌子面,并在右洞硐室排水泄壓,經(jīng)過72小時的不間斷作業(yè),安全隱患終于消除。
永蓮隧道的建設管理成績得到了各級領導的充分肯定和認可。永蓮隧道貫通后,3次蒞臨隧道指導的時任江西省委常委、常務副省長凌成興發(fā)來了賀信:“地質復雜,方案周密,處置有方,實屬不易!特予祝賀!”江西省交通運輸廳也對江西省高速集團、吉蓮項目辦的工作給予高度評價。
經(jīng)過近4年的鏖戰(zhàn),如今永蓮隧道已逐漸轉入附屬工程施工階段,向著年底完工通車的目標穩(wěn)步推進,這也將徹底改變蓮花縣無高速公路的歷史。