4月下旬,项目常务副经理周君在工作群里通报了本月西双版纳隧道施工进展,这个成绩再次刷新了3月份创造的生产记录。
中交二航局承建的玉磨铁路17标站前工程位于云南省西双版纳州景洪市境内,线路全长14.7公里,主要施工内容包括隧道2座,桥梁2座,车站1座,路基5.04公里,无砟轨道13.01公里。其中,全线重点控制性工程——西双版纳隧道,几乎全为高风险V级围岩,岩层破碎、软弱,极易溜坍、变形,导致隧道施工异常艰难,尤其隧道2号斜井及正洞小里程方向,独头掘进长达3.6公里,且存在高地温等热害问题,施工难度更甚。为确保工程质量与工期目标,项目团队多措并举,坚决打赢隧道掘进攻坚战。
超前预测,动态调整,无惧围岩“变脸”
“围岩‘变脸’简直比翻书还快,前一秒看起来还比较稳定,下一刻挖掘机刚碰到岩石,就瞬间溜坍,如果反应慢一点,后果不堪设想。”挖掘机操作手小李回想起最初围岩溜坍的经历,仍感后怕。
在西双版纳隧道前期施工中,由于围岩不断变化,难以预测钻探进程,施工团队起初都战战兢兢。“在隧道掘进前,我们采用了超前钻探、物探相结合的综合超前地质预报法。”项目总工程师周洋介绍,“一方面,采用TSP、地质雷达、瞬变电磁法等手段进行长距离探测;另一方面,通过超前钻探和加深炮孔进一步验证预报结果,从而能及时准确地将地质预报结果反馈至前场,精细调整每一循环开挖进尺。”
“如果按照传统方法施工,开挖1.9米,立两榀钢架、打一环超前小导管的固定进尺为1.6米,那么剩余30厘米未采用钢架支护的部分,在进行爆破时就容易发生溜坍。”周洋表示,西双版纳隧道围岩软弱、自稳性差,项目部采用“短进尺、快循环”的开挖工法,有效控制围岩变形。
打入岩层的超前小导管,就像一圈城墙,将破碎的围岩固结成一个整体,在爆破时减小对上方破碎岩层的扰动。“如果城墙高低不一,方向不齐,打下去的导管就起不到固定效果,特别是这种地质情况复杂的隧道,哪怕短短30厘米,也会给施工带来巨大隐患!”
究竟如何布局?
“我们必须时刻监测开挖量,每一个施工循环的导管长度和进尺都进行重新设计!”
“这样费时费力是否有必要?”
“为了施工安全,这样的工作我们必须去做!”
与业主、监理召开的协调会上,项目部创新提出了动态设计支护措施,将支护与开挖的进尺同步,让掌子面与支护设计几乎“脸贴脸”,提高了超前小导管加固效果,提升了掌子面自稳性。
由于超前小导管与桩基一样,都是一根一根施设,导管打入的角度也对支护效果有着巨大影响。“其他隧道打超前小导管,工人都是凭借经验找打设角度,但是这里围岩强度变化太频繁,如果角度稍微出现偏差,下次爆破后围岩就容易超挖,带来施工安全隐患!”
周洋还是第一次在西双版纳隧道遇到这样的问题。
为更好地控制小导管打设角度,项目部运用工厂化思维,创造性地发明了一种超前小导管卡具,利用初支钢架,按间距平均设置导管孔洞,并在钢架上安装可移动的打孔台座,就像钢笔插入笔套一样,移动台座的“笔套”被固定成10到15度的倾斜角,“我们给小导管铺设好了轨道,工人只需要沿着既定方向前进,此举大大提升了打设精度。”周洋解释。
当卡具在现场应用,每环围岩的超挖量大大减小,项目部实现每循环喷射混凝土方量从36立方米减少到了24立方米,混凝土喷射时间从3小时减少至2小时,同时降低了初支背后脱空及初支变形的安全质量风险,节约施工成本达33%。
强化工序管控,实现“零耽误”施工
西双版纳隧道施工的艰巨性,使得提升施工效率、实现工期目标并不容易,这就对现场工序管控提出了更高要求。
对此,项目管理人员以身作则,深入一线,切实执行领导带班、管理人员跟班制度,严格落实现场工序写实工作,由现场值班技术员全程跟班作业,准确记录、掌握各工序情况,并定期对统计数据分析、总结,制定各个工序考核标准,对超时的工序、环节进行及时分析与改进,不断强化推进工序管控。
通过严格落实“谁误事、谁负责、硬考核”的工序激励考核机制,全体人员更加强化了工序意识,在各工序开始前半小时内,所有人员、材料、设备均提前做好各项准备工作,所有工序均在洞内交接,实现了“零耽搁、负交接、提工效”。
通过改进施工工序,现场人员得以充分利用掌子面上、下台阶的空间,实现上台阶立架、超前小导管安装与下台阶出渣同时进行,上台阶喷射混凝土与下台阶立架施工同时进行,实现了多项平行作业。
此外,值得一提的是,在公司给予技术支撑,并经多方探讨后,项目在隧道小里程方向增设了迂回导坑,以提升隧道施工质效,这也是二航局首条在洞内增设迂回平导的隧道。
一系列有效管控举措,将隧道关键线路小里程方向的平均掘进循环时间控制在15小时以内,平导的平均循环时间控制在9.5小时以内,可以按预计工期目标推进工程建设。
严把安全关,有效对抗“火焰山”
“在这么高的温度下,就算是坐着不动也能出一身汗,还没开始干活,工人已经汗湿了衣服,难免会出现有工人试图摘掉安全帽的情况,对我们的安全管理工作也提出了挑战。”现场安全员董金龙说道。
原来,西双版纳隧道属于高地温隧道,随着隧道不断开挖,高温、高湿的情况不断加剧,洞内作业温度一度高达40摄氏度,容易造成施工人员体能下降与身体不适。
为此,项目部将斜井原有通风系统全部更换,重新设计、购置了大功率轴流风机,更换了高强风带,在小里程方向修建储风室,同时采取洞内加冰、洒水等物理方式协助降温,终于将洞内的温度控制在30摄氏度以内,有效改善了洞内作业环境,保障了施工人员作业安全,施工工效也得以显著提高。
而面对今年以来的新冠肺炎疫情,项目部更成立“党员突击队”,由党员同志带头,严把复工人员防疫关口,并及时发放防疫物资,开展疫情防控应急演练,保障了现场作业人员,尤其是施工环境相对封闭的隧道施工人员安全返岗复工。
“万里长征,这只是第一步。今后我们还将继续面对更加复杂的地质情况,工作任务也可能更加艰巨,但在全体参建员工的共同努力下,我们会乘势而上,再创佳绩,这条铁路梦终能实现。”项目书记王炜看着工作群中每天准时发布的工程进度,自信地说道。(李帅 张延涵)