揭秘全球首條環(huán)島高鐵背后的故事:顏春嶺隧道一點一點炸出來
2015-12-29
專題:全球首條環(huán)島高鐵全線貫通“環(huán)島三小時交通圈”形成
工人們在慶祝西環(huán)鐵顏春嶺隧道全線貫通。南國都市報記者汪承賢攝
西環(huán)高鐵30日開通,海南又多了一條交通大動脈,島民游客坐著高鐵去“西游”,賞美景、品美食的愿望即將實現。
全長345公里的西環(huán)高鐵與東環(huán)順利“牽手”,全球首條環(huán)島高鐵就此誕生,同時成了熱帶海島高鐵的典范。
西環(huán)高鐵的修建,在防臺風、防高溫、防侵蝕等方面,都有哪些技術創(chuàng)新、科技探索?在站房設計上、生態(tài)環(huán)保等又有哪些獨特之處?
為此,南國都市報記者采訪了鐵路建設的工程師、設計者,揭秘全球首條環(huán)島高鐵背后的故事。
文/南國都市報記者
王洪旭田春宇(除署名外)
★難度:距入??趦H6公里●闖關:抗腐蝕
珠碧江特大橋
用的是特別配方混凝土
四單位聯合研究大橋“腳”如何站更穩(wěn)
西環(huán)高鐵屬熱帶海島型高鐵,防風、防腐蝕等是施工必須攻克的難題。西環(huán)建設者結合海島獨特的氣候特點,在建設施工方面采用了許多創(chuàng)新技術。
中鐵四局海南西環(huán)鐵路經理部工程部部長程龍說,中鐵四局建設的珠碧江特大橋,就面臨高溫、高濕、高腐蝕的問題。“距出??趦H6公里,每天上午10點至下午5點,海平面上升,海水倒灌,水里的氯化鈉比內地河流高很多倍,對鋼筋和混凝土腐蝕特別快。”
程龍說,為了解決這個難題,中國鐵道科學研究院、中鐵二院、海南高速鐵路有限公司和中鐵四局四家單位,共同做高溫高濕高腐蝕海洋性氣候施工研究,并將此項技術運用于珠碧江特大橋的承臺、鉆孔樁和墩身?!笆褂锰貏e配方的混凝土,在深坑中澆筑好一個承臺,再在承臺上澆筑墩身,以抵抗海水的侵蝕。”
其中,鉆孔樁增加鋼筋保護層厚度5—8厘米;在承臺模板表面貼透水模板布,吸收混凝土里的氣泡和水分,這樣就不易被侵蝕;在河流百年一遇水位以上再高1米的墩身上,采取防腐強化措施,表面涂裝硅烷浸漬涂料和氟碳涂層。
“珠碧江特大橋混凝土的特殊配比,讓我們破解了一道過去不曾有過的難題?!敝需F四局新建西環(huán)鐵路XHZQ-4標段項目經理部工委副書記關世東說。
一橋橫跨兩河安裝一個跨僅4小時
新技術研究還在繼續(xù)。程龍說,珠碧江特大橋施工,要橫跨珠碧江和南羅河,需要搭建兩條施工便橋,其中一條300米長,另一條150米長,便橋的承載量是120噸,前期工作做好后,就等著防腐蝕的研究成果出來。
2014年2月,研究成果出來了,開始施工,施工隊伍就搶工期,去年6月就完成了。
程龍說,中鐵四局使用公鐵兩用架橋機DJ180,比此前網上流傳很廣的架橋機還要先進,兩個橋墩之間一個跨,每個跨有四片T梁,每片T梁安裝需要1個小時,安裝好一跨僅需要4個小時。
在程龍的記憶里,趕工期最緊時,是等著橋墩建好鋪設T梁。他說,只要兩個橋墩建好,就開始鋪設T梁,當T梁鋪好了,下一個橋墩還沒建好,機器就在上面等著,等橋墩建好,養(yǎng)護期滿后,就繼續(xù)開始鋪T梁?!熬瓦@樣趕著,按質按量完成施工?!?br />
★難度:山體坡緩加巖體破碎●闖關:防坍塌
顏春嶺隧道
兩頭同時掘進分次小心爆破
挖淺埋隧道風險大嚴格控制炸藥量
顏春嶺隧道是西環(huán)第12座貫通的隧道,全線最后一座隧道。近3公里長、燈火通明的顏春嶺隧道如今寬敞、通暢,但其實算得上是西環(huán)鐵全線“卡脖子”工程。
之所以這么形容,是因為這是西環(huán)鐵全線唯一的二級風險隧道,其施工難度最大、風險系數最高,是西環(huán)全線的重點控制性工程之一?!斑@段工程是否如期貫通影響著整個西環(huán)鐵工程?!敝需F21局集團有限公司西環(huán)二標項目經理部總工程師池平平說。
池平平介紹,顏春嶺隧道全長2860米,地質結構十分復雜,屬于淺埋隧道,隧道大部分埋深在30米以內,最大埋深35米,同時,隧道圍巖巖體破碎,完整性差。“也就是說,這個隧道所在山體坡緩,挖掘成隧道的頂部覆土淺,巖土自穩(wěn)定性差,加上土質有弱膨脹性,整個隧道施工過程中,稍有不慎極易坍塌?!?br />
原計劃為35個月的施工工期,后因無法滿足西環(huán)高鐵通車要求,最后壓到15個月?!肮て诰o,任務重、施工安全風險大,這對我們是一次嚴峻的考驗。”池平平說,為保證速度、質量,安全地攻克技術難關,中鐵21局集團有限公司西環(huán)二標項目經理部優(yōu)化施工組織,加大人力、機械投入,從東西兩頭同時掘進,并在隧道中間開挖1、2號斜井,在斜井進入正洞后向兩側開挖,增加4個工作面,實行多點并進。
每個工作面要鑿200多個炮眼,采取分次爆破,嚴格控制炸藥量,每次爆破控制在掘進0.6米左右強度?!八淼郎喜坑惺凸艿馈⑻烊粴夤艿赖?,施工爆破稍有不慎,就有可能引發(fā)重大事故。”池平平說。
隧道內高溫近60℃施工人員脫水
在施工過程中,又出現新的問題,隧道內的工人出現脫水的情況?!耙贿M去就撲面而來的熱氣,汗水嘩嘩地流,無法正常工作?!背仄狡浇榻B,由于施工工期趕上海南夏季,洞內最高溫度達到50-60℃,因此當時的工程進度幾近停滯。
為解決此問題,工程部組織人員多方研究,提出在洞頂施作直徑60cm的豎井、疏風降溫的處理措施,成功將洞內溫度降低至40℃左右。而后項目部組織近千名工人頂著40多度的高溫鏖戰(zhàn),創(chuàng)造了V級圍巖單口掘進90米/月的良好成績。
一年多來,近千名工人冒酷暑、戰(zhàn)臺風,24小時不間斷施工,爆破開挖、立架、噴漿、二次襯砌……隧道一米一米向前掘進。
最終,顏春嶺隧道于2015年2月4日順利實現貫通,比原計劃提前一個多月,為西環(huán)按期鋪軌和通車奠定了基矗