“通了!通了!大法郎隧道終于通了。”5月1日,隨著隧道左洞的一聲炮響,建設(shè)者們一陣歡呼雀躍,文麻高速公路控制性工程——大法郎隧道雙幅成功貫通。
文麻高速公路位于云南省文山州境內(nèi),線路全長74.78公里,由中交二航局承建的大法郎隧道是全線控制性工程。隧道左洞長3390米,右洞長3375米,最大埋深206.5米,為分離式雙向四車道公路隧道。大法郎隧道是文麻高速全線中最長、地質(zhì)最復(fù)雜的隧道,也是制約文麻高速建成通車的關(guān)鍵要塞。當(dāng)中交鐵軍的“矛”,遇到壯鄉(xiāng)苗嶺大山深處的“盾”時,就為大法郎隧道施工建設(shè)賦予了不同尋常的色彩。
地質(zhì)復(fù)雜,施工建設(shè)常受阻
大法郎隧道位于云南省文山州東南部,施工現(xiàn)場綿延著一望無際的大山。施工場地受限、便道極為陡峭,各類材料運輸尤為危險,二航局項目團隊一進場,就遇到了各種“攔路虎”。
然而,困難才剛剛開始。大法郎隧道主要以V級圍巖為主,V級圍巖占比70%。隧道主要穿過4段破碎帶、2處斷層破碎帶、4個圍巖交界面。隧道內(nèi)巖體破碎、松散,滑坡堆積體等不良地質(zhì)密集、范圍大,成群分布,巖溶、破碎帶、斷層等不良地質(zhì)問題十分突出,不良地質(zhì)段占比62% 。
中大法郎隧道進口段有著約360米長的滑坡松散堆積體圍巖,該處圍巖處于軟弱、破碎、富水區(qū)域,施工階段極易出現(xiàn)初支大變形、掌子面溜塌、突水突泥、坍塌、地表塌陷等自然災(zāi)害,施工安全風(fēng)險極高。
“回憶起以前施工的日子,剛剛解決完一個問題,下一個問題又接踵而至,在一段時間里,因為缺乏這種復(fù)雜地質(zhì)下隧道施工的經(jīng)驗,施工根本沒有進展,一看到現(xiàn)場就發(fā)愁?!蔽穆楦咚偃龢?biāo)項目負責(zé)人沈?qū)W軍說。
2019年5月,大法郎隧道左洞掌子面發(fā)生溜塌,突泥,涌水。短短20多分鐘,整個掌子面至中下導(dǎo)被填滿,地表塌陷,形成一個長寬4x2米的塌腔(洞頂埋深50米左右);2019年7月,隧道右洞沉降收斂數(shù)據(jù)突變,單日沉降收斂數(shù)據(jù)高達42厘米,鋼拱架嚴重扭曲變形,初支混凝土脫落,初支侵限長度50米左右;2019年11月,右洞掌子面前方出現(xiàn)溶洞,拱頂深約15米,縱向長6至7米(且伴有填充物)……一次次險情,讓隧道施工雪上加霜。
大法郎隧道進口段自2018年5月進洞施工至2019年5月,主洞掌子面掘進118米,平均每天32厘米。截至2021年4月10日貫通,其中掌子面單洞發(fā)生溜塌、突泥、涌水、冒頂?shù)却笮‰U情50余次,掌子面圍巖泥質(zhì)頁巖、千枚巖、碳質(zhì)板巖、粉質(zhì)黏土交錯布置,甚至一天幾變化,現(xiàn)場安全形勢嚴峻,進度一度嚴重滯后。
堅持不懈,探索工法艱辛路
工期緊、任務(wù)重,這是擺在建設(shè)者面前的現(xiàn)實問題。面對困境,此時的項目部缺乏在這種軟弱圍巖隧道上的施工經(jīng)驗,在外界基本上沒有可借鑒的工法可循。隨即,項目部開啟了大法郎隧道施工工法的艱辛探索之路。
大法郎隧道圍巖條件極差,尤其是在掌子面開挖過程中,掉塊、落石、溜塌、遇溶洞、遇溶腔,涌水突泥等險情頻發(fā)。“掌子面”是民間的叫法,最早是從煤窯傳出來的,老窯工們形容挖煤的工作面只有巴掌大的地方,時間久了就叫成“掌子面”。現(xiàn)在在隧道施工過程中指的是在開挖過程中不斷向前推進的一個工作面?!罢谱用妗辈皇且粋€固定的作業(yè)面,而是根據(jù)開挖過程的進程,不斷向前移的。
等不是辦法,干才有希望。項目部不等不靠,隨即轉(zhuǎn)變管理思路,選擇了“下沉式”管理模式,并開啟了“新四個一”工作制度,以支部黨員和項目青年技術(shù)骨干為主,成立了大法郎隧道技術(shù)攻關(guān)小組。
在大法郎隧道施工探索時期,項目管理團隊根據(jù)隧道軟弱圍巖的施工現(xiàn)狀,運用了兩臺階開挖工法、新奧法三臺階預(yù)留核心土七步開挖施工工藝、環(huán)形開挖預(yù)留核心土等開挖工法。但由于地質(zhì)原因,軟弱圍巖大變形,掌子面無法掘進,沉降收斂變形大,這些工法運用的效果均不盡如人意。
經(jīng)過近一年的探索實踐,項目部針對大法郎隧道施工召開10余次專家會。內(nèi)部技術(shù)力量支援、引入外部專家智力支持,再加上項目團隊自身不斷研究嘗試,最終探索出“三臺階加臨時仰拱法”。即分別在隧道上臺階和中臺階施作臨時仰拱,臨時仰拱有利于初支盡早閉合成環(huán),提高結(jié)構(gòu)承載能力,此舉有效控制了隧道初支沉降和收斂變形,防止隧道初支侵限的發(fā)生,保證了隧道施工安全和進度,做到了在軟弱圍巖大變形隧道施工上最優(yōu)的施工進度。
“在地質(zhì)條件復(fù)雜的情況下,每個循環(huán)都要花費很長時間,有時過幾天都不一定能做完一個循環(huán),而在大法郎隧道施工趨于正常時,每個循環(huán)差不多要20個小時,大大節(jié)省了時間?!鄙?qū)W軍說。在隧道施工中,做完開挖、打鉆、裝藥、爆破、通風(fēng)、出渣、排危、立架、錨桿施工、噴漿等步驟,被稱為“一個循環(huán)”。在V級軟弱圍巖施工中,項目部科學(xué)研判,少去了打鉆,裝藥,爆破環(huán)節(jié),每個循環(huán)開挖0.5-0.8米,環(huán)環(huán)相扣,逐步推進隧道的施工進尺。
火力全開,攻堅克難見曙光
在攻克了技術(shù)難關(guān)后,項目部立即變被動為主動,火力全開,根據(jù)現(xiàn)場實際,編制日計劃、周計劃、月度計劃及年度計劃。
當(dāng)大法郎隧道技術(shù)問題解決后,為了更好促進現(xiàn)場施工,項目部依然保留“下沉式”管理模式,以大法郎隧道施工為核心,在進口和出口端專門配備兩名分管領(lǐng)導(dǎo)、4名技術(shù)員和兩名安全員,實行24小時跟班作業(yè),共同吃住現(xiàn)場、同作同息。圍繞施工計劃,從開挖到二襯施工,每個環(huán)節(jié)均有一名帶班領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)員全程參與其中,以保證施工安全質(zhì)量。
自從大法郎隧道施工工法轉(zhuǎn)變后,現(xiàn)場對鋼拱架和錨桿的數(shù)量比計劃中增加了許多。由于隧道口場地狹窄,材料沒地方堆放,只能采取多次小批量的方式調(diào)配相關(guān)材料。但大法郎隧道處的便道陡、彎道急,大大增加了材料運輸風(fēng)險,就連經(jīng)驗豐富的運輸車司機對這段路都望而生畏。項目部立即制定方案,通過二次轉(zhuǎn)運的方式,在省道口用隨車吊將物資多次轉(zhuǎn)運,減少貨車重量,以保證車輛在便道處的行車安全?!拔覀儾荒芤驗椴牧系膯栴},而影響大法郎隧道施工,對材料轉(zhuǎn)運的過程,雖然帶來了諸多麻煩,增加了成本,但保證項目進度,又確保了人員生命安全,相比之下這樣做是值得的?!表椖课镔Y分管經(jīng)理段志強說。
在大法郎隧道施工中,項目部還運用隧道施工工法優(yōu)化數(shù)值模擬分析、隧道掌子面圍巖級別智能評價技術(shù)、隧道掌子面圍巖級別智能評價技術(shù)、隧道圍巖注漿自動記錄儀應(yīng)用、隧道綜合超前地質(zhì)預(yù)報等工藝工法,為大法郎隧道施工提供了強力支撐。
一千多個日夜精雕細琢,6765米隧道中的披荊斬棘,建設(shè)者們終于啃下大法郎隧道這塊硬骨頭。今年5月1日,勝利的曙光照耀在每個建設(shè)者臉上。
沈?qū)W軍說:“大法郎隧道的貫通,無疑是對2021年國際勞動節(jié)的最好獻禮,也是對所有建設(shè)者辛勤勞動的最好回饋。隨后我們還要決勝‘6·30’文麻高速通車目標(biāo),用實際行動展現(xiàn)中交人的拼搏精神?!?/span>
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