中国"基(ji)建狂魔"即将打通天(tian)山,施工,隧(sui)道,胜利
“天(tian)山胜利隧(sui)道建成后，从乌鲁木(mu)齐(qi)到尉(wei)犁县，将从原(yuan)来的7小时收缩至(zhi)3小时。”
令(ling)人拍手称赞的一句话，背后有多少艰苦(ku)？“基(ji)建狂魔”没有提，那就我(wo)们说。
“一长”“一多”“二深”“五高”
天(tian)山胜利隧(sui)道全长22.1公里，是乌尉(wei)高速(su)公路的“咽喉(hou)”工程，也(ye)是世界在建高速(su)公路最长的隧(sui)道。
本年2月，天(tian)还未亮，中国交建新疆乌尉(wei)公路项目土(tu)建06标段（负责天(tian)山胜利隧(sui)道出口端(duan)）项目经理李亚隆却早夙兴(xing)床，研讨相(xiang)关数据、优化排水(shui)方案……
最近，天(tian)山胜利隧(sui)道出口端(duan)掘进施工中碰到的裂隙涌水(shui)成绩，让他有些头(tou)疼。
“每小时约200立方米的涌水(shui)，而且(qie)现在掘进机正处在反坡掘进阶段，也(ye)就是下坡，涌水(shui)悉数积到了刀头(tou)部份，快速(su)有效地抽排水(shui)迫在眉(mei)睫。”李亚隆的嗓音已有些嘶哑，他报告记者，目前，“胜利号”掘进机已由天(tian)山之南向北掘进了8.5公里，正是工程吃劲(jin)儿的时候，裂隙涌水(shui)严重影(ying)响了施工效率。“从前，这类岩层前提下，天(tian)天(tian)约莫能够(gou)掘进15米，这两天(tian)的进度(du)明显降了上去，天(tian)天(tian)只能掘进10米摆布。”李亚隆心急如焚(fen)。
记者相(xiang)识到，李亚隆2017年便到场天(tian)山胜利隧(sui)道项目，从前期论证、方案设计(ji)到启动施工，再到往常(chang)中导洞掘进突破16公里关隘(ai)，他们碰到的“拦路虎”没有计(ji)其数。
天(tian)山胜利隧(sui)道口。（中国交建 供图(tu)）
回忆起六年前初到项目时的景象，他仍然影(ying)象犹新。当时，作为一个有着十余年隧(sui)道施工经验的“白叟”，他对穿越天(tian)山之难已故意理筹备，但现实的难仍让他倍感压力。
“天(tian)山山脉素有‘地质博物馆’之称，工程难度(du)可想而知。”李亚隆说。
他用“一长”“一多”“二深”“五高”来总结这条隧(sui)道的特点，而这些都是他们要(yao)霸占(zhan)的难关。
“一长”，是指隧(sui)道单洞长约22.1公里，约为5座南京长江大桥的总和，是现今世界在建最长高速(su)公路隧(sui)道。而这么长的洞，他们要(yao)打3个。
“一多”，是指断裂带多，整个隧(sui)道要(yao)穿越16个地质断裂带，施工难度(du)极高。
“二深”，一是指具(ju)备通风等功能的竖(shu)井深，据他介绍(shao)，隧(sui)道2号竖(shu)井深706米，比我(wo)国最高修建——上海中心大厦(sha)还高出近百米，是现今世界最深高速(su)公路竖(shu)井。二是指隧(sui)道埋深深，该隧(sui)道最大埋深超过1100米，而埋深越大，岩爆、软(ruan)岩大变形、洼(wa)地温、高压涌水(shui)等成绩发生的几率越高。
“五高”，是指洼(wa)地应力、洼(wa)地震烈度(du)、高环保要(yao)求、高寒、高海拔。个中，隧(sui)道施工段最大地应力值达21.8兆帕，相(xiang)称于人手指盖巨细岩石需蒙受218公斤重量，超过一样平常(chang)岩石承(cheng)载力50倍以上。这意味着，施工中很有大概碰到岩爆，发生堪比四五级地震的振幅强度(du)。而本身施工区域地质组织活动就对照猛烈，基(ji)础(chu)烈度(du)为Ⅷ度(du)。
“没有仅要(yao)降服(fu)高寒、低氧的施工环境，还要(yao)霸占(zhan)庞大的地质前提，而穿越断裂带存在极高的岩爆、软(ruan)岩大变形、突涌水(shui)等风险。”李亚隆报告记者。但“关关惆怅关关过”，进口端(duan)和出口真(zhen)个隧(sui)道建设者们逐项攻关、各个击破。
“天(tian)山号”和“胜利号”掘进机合成表示图(tu)
如何收缩工期？“三洞+四竖(shu)井”
2月16日下昼，中交天(tian)和副(fu)总工程师、设计(ji)研发总院院长靳党鹏再次进入(ru)中导洞进口真(zhen)个施工现场，相(xiang)识“天(tian)山号”掘进机的应用情况(kuang)。“目前，围岩硬度(du)高，控制好设备推进力及(ji)姿态，能够(gou)有效降低刀具(ju)磨损(sun)水(shui)平……”靳党鹏现场引导隧(sui)道中导洞进口端(duan)“天(tian)山号”掘进机的操作手崔华新。
据介绍(shao)，天(tian)山胜利隧(sui)道按双向4车道分离式高速(su)公路隧(sui)道设计(ji)，其施工若是按照以往隧(sui)道施工采纳的斜井辅助施工方案，工期计(ji)划72个月。
如何收缩工期？建设者们提出了世界首创的“三洞+四竖(shu)井”施工方案。“三洞”即左(zuo)、右(you)主洞和中导服(fu)务洞，左(zuo)、右(you)两个主洞开挖(wa)直径为14米，分别设计(ji)有两个车道。两头(tou)的一条服(fu)务隧(sui)道直径为8.4米，未来将用作应急和救援通道，可杜绝隧(sui)道内因事(shi)故等缘(yuan)故原(yuan)由出现车辆拥堵的情况(kuang)。“四竖(shu)井”即在整个隧(sui)道顶(ding)端(duan)开挖(wa)4座竖(shu)井，以实现纵向通风，相(xiang)称于隧(sui)道的“呼吸系统”。
没有外，开挖(wa)两个洞的隧(sui)道就十分费(fei)时辛苦(ku)，为什么还要(yao)多挖(wa)一个洞呢？
“考虑到隧(sui)道地形、地质特点、施工工期和运营后的防(fang)灾(zai)救援等诸多因素，中导洞利用掘进机掘进，施展掘进机快速(su)施工的特点，一是可提早探明地质，二是为主洞提供工作面；两个主洞则(ze)利用钻爆法。两种工艺(yi)组合，从而实现‘长隧(sui)短打’。”中国交建新疆乌尉(wei)公路项目土(tu)建05标段（负责天(tian)山胜利隧(sui)道进口端(duan)）总工程师黄登侠报告记者，掘进机每个月掘进长度(du)约莫是传统钻爆法的3到10倍，而且(qie)两个掘进机从南北两个方向同时作业，然后再通过横洞为主洞增加(jia)辅助作业面，“这就相(xiang)称于把主洞‘切割(ge)’成多段同时作业，从而有效收缩施工工期。”
“天(tian)山号”和“胜利号”便是中国交建为天(tian)山胜利隧(sui)道量身打造的掘进设备。“这两个掘进机开挖(wa)直径为8.43米，分别长282米、重约2000吨。更(geng)加(jia)重要(yao)的是，可实现在多种世界级庞大地层下安全、环保、高效地掘进。”作为“天(tian)山号”和“胜利号”掘进机的总设计(ji)师，靳党鹏带领团队针对超长、高寒、高海拔、庞大地质前提等，首立异型压注工法硬岩掘进机。这是世界掘进设备领域的庞大立异。
工法立异，使“天(tian)山号”“胜利号”具(ju)备三种没有同的掘进形式和支护体式格局(ju)。
“凭据地质前提没有同，能够(gou)切换没有同的掘进形式和支护体式格局(ju)。”靳党鹏报告记者，在较好围岩前提下，能够(gou)采纳敞开式工法掘进形式；在破碎带、软(ruan)弱围岩、岩爆地层，能够(gou)采纳单护盾钢模板压注式混凝土(tu)支护掘进形式；在极破碎带、软(ruan)岩大变形、强岩爆地层段，能够(gou)采纳单护盾钢管(guan)片支护掘进形式。“后两种形式，就相(xiang)称于对没有良地层举行了增强型支护处理，以保证人员和设备的安全。”
云云一来，在面对断裂带等没有良地层时，掘进效率大大提拔。“从此前的施工进度(du)看，穿越断裂带采纳后两种工法，天(tian)天(tian)约莫可掘进12米。若是采纳传统的敞开式工法，天(tian)天(tian)约莫可掘进一两米，而且(qie)还存在较大安全风险。”靳党鹏进一步解释道。
由此，原(yuan)本72个月的工期将收缩至(zhi)52个月。
“我(wo)们改变没有了外界环境，只能改变应对方法。”靳党鹏说，科技立异带来的叠(die)加(jia)效应异常(chang)明显，目前他正凭据“天(tian)山号”“胜利号”利用情况(kuang)举行进一步立异，为后续研发设计(ji)新设备做筹备。
“工程越做越难，但我(wo)们自立研发的设备愈来愈多，技能愈来愈先进。”隧(sui)道施工人员曾(ceng)煜说。
掘进机利用全球首创的压注工法掘进成型的山体隧(sui)道
隧(sui)道进口端(duan)主洞掘进取得新突破
11月19日，天(tian)山胜利隧(sui)道进口端(duan)摆布主洞累(lei)计(ji)掘进双双突破7公里大关，为项目整体推进奠定了坚实的基(ji)础(chu)。
天(tian)山胜利隧(sui)道进口端(duan)位于永丰镇(zhen)往后峡方向75公里处，目前左(zuo)主洞累(lei)计(ji)掘进7260米、右(you)洞累(lei)计(ji)掘进7010米、中导洞累(lei)计(ji)掘进8950.5米。
记者相(xiang)识到，目前后峡山区气温骤降，天(tian)山胜利隧(sui)道进入(ru)夏季施工期，隧(sui)道建设者们提早储备大量的柴油、水(shui)泥、钢材等临盆品资和米面粮油、药品等生活物质和保暖用品。
“我(wo)们提早谐(xie)和各单位、建材提供厂商(shang)，并派出专人值守押(ya)运，确保冬(dong)季施工物质准(zhun)期保量出场。”黄登侠说，项目部还提早为全部施工机械(xie)做好保温措施，落实混凝土(tu)防(fang)冻要(yao)求、混凝土(tu)原(yuan)质料的加(jia)热温度(du)和混凝土(tu)出搅(jiao)拌机时的温度(du)要(yao)求，控制现场混凝土(tu)入(ru)模温度(du)等，确保各工序施工质量达标。
凭据施工支配，乌尉(wei)高速(su)计(ji)划于2025年通车。作为乌尉(wei)高速(su)公路的“咽喉(hou)”工程，天(tian)山胜利隧(sui)道建成后，穿越天(tian)山仅需约20分钟，将打通南北疆交通运输(shu)屏蔽。乌尉(wei)高速(su)公路通车后，乌鲁木(mu)齐(qi)到库尔勒的驾车时长将从6小时摆布收缩到3小时摆布。
图(tu)为俯视(shi)天(tian)山胜利隧(sui)道进口端(duan)
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