探秘中國最難鐵路工程 “爛豆腐”上如何修鐵路
2015-07-16
成蘭鐵路安縣高川躍龍門隧道，是業(yè)界公認(rèn)的中國最難、世界罕見的鐵路工程，也是整個(gè)成蘭鐵路的重點(diǎn)控制工程。日前，記者走訪了躍龍門隧道，探秘中鐵十九局集團(tuán)利用機(jī)械化配套技術(shù)，在龍門山腹部的安全穿行。
工人每班至少換三次衣服
7月12日6：00，躍龍門隧道，記者和中鐵十九局成蘭鐵路指揮部黨工委副書記王勇來到地下900米深處的掌子面。每小時(shí)1000余立方米的涌水像瀑布一樣掛在掌子面。3號(hào)斜井隧道隊(duì)長王德強(qiáng)站在鑿巖臺(tái)車上，聚精會(huì)神指揮臺(tái)車作業(yè)，飛速旋轉(zhuǎn)的鉆頭轟鳴著緩慢推進(jìn)。
“這段時(shí)間大山里連續(xù)暴雨，為確保施工安全，王隊(duì)長堅(jiān)持每天后半夜跟班作業(yè)，以防意外發(fā)生。”鑿巖臺(tái)車操作手、開挖班長胡偉在記者耳朵邊大聲說道，在這種環(huán)境下施工，全身衣服隨時(shí)都是濕漉漉的，每班4小時(shí)，至少要換三次衣服才能堅(jiān)持到下班。
中國最難世界罕見的鐵路工程
作為我國鐵路規(guī)劃網(wǎng)“五縱五橫”的一段，屬于中級(jí)快速鐵路的成蘭鐵路設(shè)計(jì)時(shí)速200公里，從成都向北延伸至在建蘭渝鐵路哈達(dá)鋪站。成都至蘭州運(yùn)營總里程727公里，建成后，成都至九寨溝只需2小時(shí)，成都至蘭州時(shí)間縮短為4小時(shí)。
利用換衣服的短暫時(shí)間，王德強(qiáng)在離掌子面幾十米遠(yuǎn)的隧道一側(cè)，向記者介紹了躍龍門隧道的地質(zhì)特點(diǎn)。該隧道具有“四極三高”的顯著特點(diǎn)：“四極”是指地形切割極為強(qiáng)烈、構(gòu)造條件極為復(fù)雜活躍、巖性條件極為軟弱破碎、汶川地震效應(yīng)極為顯著；“三高”是指高地殼應(yīng)力、高地震烈度、高地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。中鐵十九局承擔(dān)施工的5標(biāo)段2座特長隧道穿越地段圍巖復(fù)雜多變，地下水豐富、地質(zhì)條件復(fù)雜。特別是全長19.981公里的躍龍門隧道，是全線重點(diǎn)控制性工程，地處汶川大地震核心區(qū)域，穿越龍門山大斷層多條斷裂帶和破碎帶，施工風(fēng)險(xiǎn)極大、施工難度極高，被中國鐵路總公司列為一級(jí)高風(fēng)險(xiǎn)隧道。
施工高效安全環(huán)保
躍龍門隧道開工以來，每天突泥、突沙超過3萬方。為探索既安全又高效的快速施工方法，十九局集團(tuán)果斷實(shí)施機(jī)械化配套施工，選配國內(nèi)外先進(jìn)設(shè)備，既提高施工效率又減少掌子面施工人員數(shù)量，高效安全環(huán)保。目前，隧道每月進(jìn)尺都超過1000米。
在大山腹部施工，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜多變，為有效預(yù)防危險(xiǎn)，工程指揮部采用超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)，快捷預(yù)報(bào)掌子面前方120米范圍內(nèi)的地質(zhì)情況，大大減少塌方的危險(xiǎn)；采用紅外探水法，預(yù)報(bào)掌子面前方30米范圍內(nèi)圍巖含水情況；利用地質(zhì)雷達(dá)確定異常巖體范圍和性質(zhì)；運(yùn)用超前探孔、加深炮孔、地質(zhì)素描等手段，判斷掌子面前方工程地質(zhì)、水文特征，并以此為據(jù)制定相應(yīng)施工措施，有效保證了施工安全。
胡偉說，開挖躍龍門隧道，采用傳統(tǒng)人工鉆孔至少需要9人，而采用三臂鑿巖臺(tái)車只需2-3人。十九局集團(tuán)配備的鑿巖臺(tái)車鉆孔過程中不產(chǎn)生粉塵，清潔無污染，噪音孝速度快，遠(yuǎn)離掌子面，還能保證操作人員的安全。
超長隧道在龍門山艱難挺進(jìn)
凌晨5點(diǎn)多，中鐵十九局安全負(fù)責(zé)人王海亮起床，簡單洗漱后，向躍龍門隧道3#斜井走去。今年1月10日成蘭鐵路安縣段正式啟動(dòng)進(jìn)場以來，他每天第一件事就是對整個(gè)施工區(qū)“吹毛求疵”，從網(wǎng)片焊接到導(dǎo)管安裝，從混凝土凝固程度到螺絲是否固定到位，只要發(fā)現(xiàn)丁點(diǎn)問題，他都會(huì)嚴(yán)厲要求整改。
成蘭鐵路由綿竹市拱星鎮(zhèn)進(jìn)入安縣雎水鎮(zhèn)，在安縣境內(nèi)總長33.2公里，其中4個(gè)隧道、3座橋梁的總長就是30余公里，如果除去3個(gè)站占用的路線長度，安縣這段鐵路差不多全部在隧道中穿行。4個(gè)隧道中，正好處在成蘭鐵路由成都平原進(jìn)入安縣龍門山區(qū)的“咽喉”部位，主洞長度僅次于茂縣平安隧道，長12.687公里的躍龍門隧道，是整個(gè)成蘭鐵路隧道掘進(jìn)施工中難度最大的隧道。如果加上斜井、橫洞，躍龍門隧道要掘進(jìn)的總長已經(jīng)達(dá)到19981米。
隨中鐵十九局成蘭鐵路指揮部黨工委副書記王勇等人，記者在900多米深的1#斜井里掌子面看到，在兩條簡易的鋼棧橋下方，施工人員正忙著進(jìn)行仰拱的混凝土澆筑。立拱、掛網(wǎng)、初支、開挖、噴射混凝土……各道工序循環(huán)進(jìn)行，隧道緩慢向前掘進(jìn)。上午10點(diǎn)過，記者又隨王勇進(jìn)入躍龍門隧道3#斜井，一進(jìn)去就隱隱聽到水流的聲音。越往里走，腳下的水越大。
現(xiàn)場施工負(fù)責(zé)人告訴記者，躍龍門隧道所處位置既是龍門山地震斷裂帶，又是龍門山主峰，地質(zhì)主要是濕陷性黃土、泥巖以及砂質(zhì)黃土。土質(zhì)松軟，極易塌陷，隧道出水大，砂質(zhì)黃土相遇后形成泥漿，只能一邊抽水、一邊施工。
“3#斜井施工掌子面隨時(shí)都可能爆發(fā)泥石流、洪水、巖爆等，施工難度最大，每天的掘進(jìn)深度是按厘米向前推進(jìn)的。”王勇說。
一個(gè)多月掘進(jìn)不到30米
有人形象地把青藏鐵路比喻成在“凍豆腐”上修鐵路、宜萬鐵路是在“軟豆腐”上修鐵路，成蘭鐵路是在“爛豆腐”上修鐵路。
“這話一點(diǎn)不假。”王勇說，權(quán)威部門認(rèn)可在龍門山斷裂帶上進(jìn)行隧道施工是世界性難題，躍龍門隧道又因所處的地質(zhì)結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜，又列入成蘭鐵路全線的重中之重，成為事關(guān)成蘭鐵路能否按預(yù)定工期完工通車的一個(gè)控制性工區(qū)。
據(jù)總工程師王俊濤介紹，躍龍門隧道有1#斜井、1#橫洞和3#斜井。到4月底，1#橫洞掘進(jìn)650米，進(jìn)入主隧道后，目前已經(jīng)掘進(jìn)250米;1#斜井掘進(jìn)776米，進(jìn)入主隧道施工，目前也掘進(jìn)了100多米。“3#斜井從5月初到現(xiàn)在，一個(gè)多月時(shí)間，掘進(jìn)不到30米，其難度之大，超出想象。”王勇告訴記者，3#斜井已經(jīng)引起中國鐵路總公司、成都鐵路局的關(guān)注。
5月20日，中國鐵路總公司副總經(jīng)理盧春房、成都鐵路局黨委書記王曉州、成蘭鐵路公司總經(jīng)理陳凌和建設(shè)指揮部指揮長鮮國等工程技術(shù)人員深入3#斜井工區(qū)調(diào)研時(shí)，要求中鐵十九局建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理單位要控制好全線的節(jié)點(diǎn)工期，對躍龍門隧道這樣的控制性工點(diǎn)，要上最好的設(shè)備和作業(yè)班組，確保全線工期的兌現(xiàn)。
“3#斜井通了，成蘭鐵路也就通了!”王勇說，近期，他們已在躍龍門隧道3個(gè)工區(qū)特別是3#斜井，投入最好的機(jī)械設(shè)備和作業(yè)班組，晝夜24小時(shí)施工，保證按時(shí)完成躍龍門這個(gè)控制性工點(diǎn)，確保全線工期，不拖后腿。
工程實(shí)現(xiàn)安全質(zhì)量零事故
走進(jìn)位于隧道口的調(diào)度室，通過“三屏兩賬”信息化系統(tǒng)，就可詳細(xì)了解隧道內(nèi)施工工序的作業(yè)情況和人員、車輛分布情況。指揮長周寶春對機(jī)械化配套的優(yōu)勢如數(shù)家珍，“我們先后投入6000余萬元，裝備了8條機(jī)械化配套作業(yè)生產(chǎn)線，戰(zhàn)勝了巖溶、突泥突水、高熱地溫等不良地質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了安全、高效、環(huán)保作業(yè)。”中鐵十九局成蘭鐵路項(xiàng)目在長大隧道施工中機(jī)械化配套技術(shù)的推廣使用，為復(fù)雜地質(zhì)條件下隧道安全、高效施工探索出了一條新路。
中鐵十九局成蘭鐵路項(xiàng)目正洞加輔助坑道設(shè)計(jì)總長45537.443米，截至目前開挖完成16409米，實(shí)現(xiàn)安全質(zhì)量零事故，各項(xiàng)目施工正按設(shè)計(jì)工期緊張有序推進(jìn)。
