驱车行驶在正在建设的元绿高速公路阿扎河1号隧道中,施工人员身着反光背心、头戴安全帽,有序推进各项收尾工作。
这条贯穿哀牢断裂带和红河断裂带的特长隧道,犹如一条钢铁巨龙横穿近900米高的大山,全长9.88公里,历经整整七年的建设,在今年9月27日终于迎来了右幅贯通的重要时刻。它的贯通不仅标志着元绿高速公路建设打通了建成通车的最后卡点,还见证了云南建投集团隧道施工技术的一次重大创新和突破。
近日,记者来到刚刚实现右幅贯通的阿扎河1号隧道,与一线建设者深入交流,探访这七年间的艰辛与曲折、光荣与梦想。
千里交通动脉的要冲
哀牢余脉蜿蜒舒展,峦叠溪潺林海如画。地处哀牢山脉西南端的绿春县,是中国唯一建在山顶上的县城,这座天空之城仿佛一颗明珠嵌在无垠的绿毯之上,独特的地理位置也决定了其交通不便的现状。
长期以来,要抵达绿春县城,只能通过国道219线盘山向坡而行,如遇雨雪天气、弯急坡陡,这一路段还会经常发生坍塌,交通事故不断,极大地威胁着过往车辆和群众的安全。
要想富,先修路。打破经济发展的屏障,加快织密云南省高速公路网,新建一条连接绿春县城的高速公路,是绿春县广大人民群众的共同期盼。
2016年9月,由云南建投集团投资建设的元阳至绿春高速公路项目破土动工,进入建设阶段。
“元绿高速公路位于红河州元阳县、红河县、绿春县,是规划的省高网S26蒙自至孟连高速公路的重要路段。而阿扎河1号隧道是元绿高速公路‘两桥两隧’控制性工程中最艰难的‘一隧’,不仅是集团目前已建成的最长隧道,也是521.36公里蒙自至孟连高速公路上,最长的隧道工程。”元绿高速总承包项目部项目经理徐川介绍。
元绿高速公路的建成通车将有助于云南省主动服务与融入“一带一路”建设,打造面向南亚东南亚辐射中心,同时对加快云南省沿边少数民族地区乡村全面振兴具有重要作用。
以我国现阶段的基建能力,9.88公里的隧道,一般三年时间就可以打通,谁也没想到,这里用了整整七年。
“我是2018年5月结的婚,婚假结束就进入了施工现场。走的时候跟妻子说,预计三年到四年完工,没想到,这一干就是七年。看到大家多年努力取得的成果,我很自豪,也很高兴可以回家和家人团聚了。”一直坚守在阿扎河特长隧道施工一线的杜文兵说。
“豆腐渣”里打洞
2018年1月,元绿高速公路阿扎河1号隧道建设全面拉开序幕,参建各方满怀信心从出入口两端预定位置展开掘进。
“掘进时才发现,洞口好进、掘进很难。为抵御隧道变形,每掘进一段,就要先用钢拱架对岩体进行支撑,然后喷射混凝土形成初衬,待混凝土凝固后再进行二衬,从而使得整个隧道结构稳定下来。”元绿高速投资公司董事长程胜明回忆道。
元绿高速公路共穿越4个断裂带,分别是红河断裂带、F2次级断裂带、哀牢山断裂带、F4次级断裂带。随着工程推进,隧道建设遇到了红河断裂带。在强烈的地应力作用下,钢拱架时刻承受着来自岩体的巨大压力,一旦施工处置不当,极易造成塌方、冒顶等现象,严重影响施工进度,威胁作业人员生命安全。
“那感觉真是在‘豆腐渣’里打洞,相当于在用钢筋和水泥扛着一座山,钢拱架撑不了几天就扭成了麻花状。”元绿高速六分部项目经理万里升说。
无奈之下,建设者只能一边更换身后被压变形的钢拱架,一边一点一点向前掘进。“一些钢拱架甚至要更换3次,塌方距离一度超过了20米。当时真的是走两步,退一步。”元绿高速投资公司副总经理张晓龙回忆,最困难的时期,每个月的掘进长度不足20米,还不及拆换钢拱的隧道长度,施工进度一度倒退,成为元绿高速公路建设的第一个“拦路虎”。
三维超前地质预报、地质雷达、超前水平钻……为应对软岩大变形,项目在阿扎河1号特长隧道的建设中,采取了一切能够想到的措施。
方案一直在摸索,一直在调整改进,但成效不大。工程推进之慢、成本投入之高,让参建各方压力剧增。
“它的难点不在于长度,而在于其地质条件复杂多变,炭质板岩地层及大断层破碎带集中,地质构造作用十分强烈。”项目团队邀请专家前来,助力解决这项地质难题。
一系列现场调研和试验探索后,项目部最终决定打破传统被动支护方案,通过主动支护来稳固山体,再向前掘进。通俗地说,就是采取“喷砂”的方式,先把山体加固,用山体自身承受一部分重量。
经过试验,方案满足设计要求,断裂带隧道施工难题终于迎刃而解,也为项目后续3次断层破碎带施工提供了经验。
“头上就是水库”
项目顺利地通过了F2次级断裂,完美解决红河断裂施工难题,给所有建设者带来了极大的信心,可接下来
的哀牢山断裂破碎带,又让每个建设者的心悬了起来。
哀牢山断裂带实际上由规模宏大的糜棱岩带组成,带宽1千米至3千米,哪怕是边角波及隧道施工,都将造成极大影响。然而,最艰难的还不止于此,距离隧道直线距离不到250米处,有着一个库容相当于1万个标准游泳池的中型水库——阿扎河水库。万一隧道掘进施工破坏了水库的基础水系,整个水库的水将在极短时间内灌满隧道,届时造成的损失和影响将无法估量。
“既要顺利穿越F3哀牢山断裂带,又要时刻小心规避顶着水库打洞的安全风险,每一次掘进我们都如履薄冰。”元绿高速项目总工程师周永荣说。
项目公司召集各参建单位多次召开项目推进会,讨论详细施工方案,开展大规模实战应急演练,检验预案可行性,全面强化一线作业人员的事故风险辨识能力和逃生能力。六分部还编制了阿扎河1号隧道反坡排水施工方案,在隧道内设置了4级集水仓,分级抽排水,确保掌子面涌水能够及时排出。
项目部在第一时间联系了阿扎河水库管理部门,在每次放炮掘进后,都对水库水位进行测量,将防水防渗措施一一落实到位,同时在掌子面配备了足够数量的救生圈、皮划艇等救生用具,以备不测。
项目运用超前地质预报,进行了170米的超前钻探,获得的一手地质数据是决定隧道掘进方法、支护设计、排水方案的关键。隧道内还配备了安全吹哨人,24小时轮班值守,一刻都不敢松懈。
紧张的施工氛围笼罩着掌子面那块方寸之地,直到隧道掘进施工安全平稳地超出了对水库的影响范围,全体建设者才把心头悬着的石头放下。
全面加强隧道“心肺”功能
保障隧道通风,不仅是为了改善隧道内供氧环境,加强空气流通,调节湿度,减少隧道中有毒气体和烟尘颗粒,也是为了创造良好的施工环境,保障施工人员生命安全,提升施工建设质量。
元绿高速总承包项目部项目经理徐川介绍:“特长隧道施工通风,空气质量是关键。阿扎河1号隧道9.88公里的长度,施工过程中随时可能产生致病甚至致命的毒害气体,威胁着作业人员的健康和安全。”
特长隧道通风鲜有可参考的先例,如何打破传统通风方式,全面增强隧道“心肺”功能,成了一道亟待解决的难题。
阿扎河1号隧道进洞施工时,通风系统采用的是压入式通风方式,这在前期尚能满足现场生产需要,但随着隧道开挖进尺扩大,炮后等待时间变长、巷道内能见度变低等通风质量问题开始凸显。“一边是生产进度,一边是施工安全。”周永荣说,通风方式的改造,需要综合考虑开挖和运输方式方法、机动车影响、场地限制、设备条件等因素。
六分部母体公司——云南建投矿业工程有限公司作为老牌地下矿山板块作业企业,在隧道通风的改造升级过程中,创新借鉴了矿山作业的相关经验,结合高速公路通风相关规范规定和现场实际情况,数次开展多方论证。
最终确定,在右幅安装2台2×132kW的正压风机分别向2个掌子面供风,1台37kW的射流风机引排右幅的污风至左幅,在左幅洞口安装1台220kW的主风机向洞外集中引排污风,均选用送风距离远、噪声低、效率高、风量大的风机。同时,隧道需要的风量,必须按照爆破排烟、同时工作的最多人数以及内燃机需风量等分别计算,供风风量必须高于实际需要风量,才能确保通风安全。
“看似寻常最奇崛,成如容易却艰辛。穿越四大破碎地质断层,历经斜穿阿扎河水库之险,创新解决特长隧道通风难题,建设者以艰苦卓绝的斗志实现了近万米隧道的顺利贯通。”元绿高速投资公司党支部书记、副总经理熊小林感叹道。
元绿高速公路不仅是一条连接红河南北两岸的希望之路,更装满了沿线各族群众的深深期盼。历史不会忘记,人民不会忘记,历经七年鏖战的参建队伍和他们的动人故事,一定会随着经济的腾飞,在云岭基建的历史长河中留下深刻印记。
责任编辑:韦鸣
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