A1版:集团新闻总第3261期 >2024-02-23编印

勇战超高温 丹心筑天路
——高原铁路项目攻坚克难纪实
刊发日期:2024-02-23 阅读次数: 作者:
  高原铁路是最具挑战的铁路建设工程,沿线不良地质发育,具有高海拔、高地震烈度、高地应力、高水压、高地温“五高”,断裂带活跃、冻土边坡和隧道洞口段冻害破坏活跃“两活跃”的显著特征。在高原铁路拉月隧道施工中,项目部培育和发扬“迎难而上、敢为人先”的高原铁路精神,丹心铸就五大工程。
   直面世界级难题
   高地温高水温之难。拉月隧道全长31.67千米,中铁五局承担16.89千米施工任务,设4座横洞、1座平导辅助施工。隧道多次穿越米林断裂带,探孔实测最高地温93.5℃,高温段落占比75.6%,高地温热害问题极其突出。2022年3月,隧道4#、5#横洞相继突遇高温热水,最高水温92.6℃,最大水量超350m3/h,由于高温热水产生大量散热,掌子面环境急剧恶化,实测最高环境温度达57℃。高原的极寒天气遭遇洞内的极高温,让施工人员每次进出洞都在“冰火”两极中来回穿越。
   高地应力岩爆之难。隧道最大埋深约2080米,为亚洲最大埋深铁路隧道,且主要为片麻岩及花岗岩等硬质岩,高地应力作用下岩爆问题较为突出,存在中等、强烈、极强岩爆。根据孔内地应力测试,最大水平主应力预测为66Mpa,强度应力比2.83-9.5,岩爆段落占比53.5%。目前,4#、5#横洞工区均发生不同程度的岩爆,4#横洞埋深已超过1300米,进入中等岩爆区,岩爆发生时间、位置、程度的不确定性对施工生产造成影响。
   高地应力大变形之难。隧道位于青藏高原隆升和剥蚀速率最快的地区,高地应力区段长,在构造应力和埋深应力下,极易发生大变形。6#横洞与正洞三角区处于极高地应力区,小里程方向受F5-8断层构造影响,岩体破碎,局部有蚀变,为V级围岩;大里程方向围岩较破碎,以IV级围岩为主。进入正洞施工以来,大小里程均发生了不同程度的大变形,出现初支混凝土开裂剥落、钢架扭曲折断、底板隆起等。
   探索总结应对之策
   “烤”验面前争当“逆行者”。由于高温热水产生大量散热,洞内环境急剧恶化,掌子面实测最高环境温度达57℃,隧道内犹如热气腾腾的蒸笼。面对超高温,项目通过冷水融合和保温水管引排、运送冰块物理降温,现场设置医疗卫生室、设立可移动式集装箱空调休息室。项目班子成员三班24小时现场轮流蹲点,在确保安全的前提下,38名骨干组成的党员突击队冒着喷涌而出的热浪,在拉月4#、5#横洞增设通风管道和热水引排管道,同时对出水口进行封堵,开展高温热水注浆材料、注浆工艺研究、人员防护服等技术攻关,经过3个多月的不断实践,探索形成“深化地质、控制热源、综合降温、排堵结合、监测预警、系统保障”总体治理思路,顺利攻克了隧道高温热水“世界级难题”。
   岩爆段落争当“保护神”。岩爆段施工遵循“监测预警、大机作业、优化轮廓、控制进尺、加强防护、视频监控”原则。联合高校开展微震监测,及时对前方岩爆等级及概率进行预测。技术骨干开展攻关,通过全工序谱系化机械化作业,采取打设应力释放孔、改善光面爆破效果、喷洒高压水、消能网+锚杆+钢纤维喷射混凝土主动支护等措施组织施工,党支部牵头落实施工人员严格穿戴防护服及防护头盔,在机械驾驶室加装高强度防护网,保障了施工安全。
   变形处置争当“主心骨”。针对6#横洞高地应力大变形,项目群策群力,采取“勤量测、弱爆破、短进尺、强支护、早成环、优化断面轮廓、增大预留变形量”的原则组织施工。处置变形拆换型钢安全隐患较大,党员骨干现场包保全程盯控,为变形处置保驾护航。通过采用智能监控量测系统、减震爆破技术、6米长锚杆+HW175型钢钢架+早高强喷射混凝土加强支护等措施,使高地应力大变形基本得到控制。
   科技创新争当“排头兵”。积极参与《高海拔极复杂地质条件下隧道高地温防护及超长距离施工通风关键技术》等4个项目申报国家级并立项,共参与12个课题内容研究,获得国家拨付经费超2000万元。在隧道开展课题研究,喷射混凝土的材料使用、配合比设计、施工工艺、实体养护及健康检测等方面取得突破进展,有效解决高岩(水)温等复杂施工工况下喷射混凝土系列难题。在4#横洞,实现超高温热水全工艺注浆试验,高速大流量注浆取得阶段性成功。依托党员骨干力量开展科技攻关,获国铁集团专项资金支持177万元;2023年获得省级工法17项;申请国家发明专利12件;两项成果获 “全路青年科技创新奖”,项目QC小组获得第五届中国质量奖。
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   争当攻坚克难先锋
   因突遇高温热水,4#横洞滞后指导性施组128天。为了抢抓施工进度,项目以后方公司为依托,不断加大资源投入,优化施工组织,大力开展劳动竞赛,充分调动参建人员积极性,实现关键线路工期可控。
   抓实资源投入。配齐配强隧道施工谱系化机械设备,在超前钻探作业线,配置国内唯一一台具备超前钻孔、取芯、管棚施工、注浆堵水和救援等多功能的钻机。在开挖作业线,配置阿特拉斯三臂凿岩台车,通过设备自带的定位系统,炮眼位置、炮眼深度、外插角度实现系统精确定位打设。在支护作业线,配置多榀预制拱架安装机、锚注一体机、湿喷机械手,负责拱架安装、锚杆注浆、初支喷浆。目前,4#5#6#横洞已投入自有设备212台套,在管理上全面实行设备自有、人员自管、管理自主的“三自”模式。
   抓细工序质量。一是紧盯光面爆破。引进专业团队攻关光面爆破,通过精准标识周边眼和内圈眼,固定开挖进尺,严控周边眼间隔装药间距,Ⅲ级围岩线性超挖控制在13厘米内。二是严控隧道初支平整度。做好初支喷射混凝土参照物,折叠式拱架段采用拱顶、拱腰、边墙5点激光定位。Ⅲ级围岩段采用环纵向拉筋定位作为基准面+局部钢筋网片,喷射过程中再采用柔性刮板进行精平,确保初支平整度。三是提升二衬仰拱实体质量。通过二衬台车浇筑捣固窗口“4改5”、衬砌台车智能蒸汽养护、仰拱栈桥“24米改36米”等措施提升高温环境下二衬仰拱混凝土浇筑质量。
   抓快工序循环。紧盯关键岗位和管理骨干,由考核全过程参与人员,调整为考核分管副经理、工区长、施工员、主管工程师、大机班长,将重心下移、权力下放、责任下沉。以3个开挖循环为1个大循环,按42小时进尺11.4米为标准,减少考核频次,提高了单个循环的容错率,使考核更加合理。每循环初支与掌子面保持50厘米距离,便于画弧时测量炮根线性超挖值,以炮根超挖情况判断大机钻孔外插角是否标准,提高了线性超挖数据公认度,充分发挥对现场操作员工的指导作用。目前,鲁朗2#、拉月5#安全转正洞施工,全线关键线路拉月4#横洞已追回因高温热水滞后的128天工期并提前指导性施组12天,实现全线关键线路的重要胜利,工区获评西藏自治区工人先锋号。
   党建引领工程建设
   “党建+联合”聚合力。针对隧道不良地质施工难题,联合建设单位、地方政府、监理、设计单位、施工单位,组建“拉月隧道联合党支部”,紧紧围绕隧道施工建设开展党建共建,汇聚联合力量,形成党建引领合力。召开联席会议4次,总结工程进展、分析存在不足、共同研究对策、集中资源攻关,现场协调解决隧道4#弃渣场方案、隧道6#横洞隔热衬砌耐高温防排水材料的技术指标等难题11个,保障隧道工程建设顺利推进。
   “党建+品牌”树丰碑。结合勇战高温热水不良地质攻克世界级施工难题,深化“心天路”党建内涵和外延,创建“拉月红”党建子品牌,确立“思想红、业绩红、作风红、品牌红”的总定位,设计品牌LOGO,制定推进实施方案,拟定党建品牌建设的工作清单和责任清单,划定2个红旗责任区、4个党员责任岗,积极开展立项攻关,组建“勇战高温党员突击队”,开展“党员身边无违章”“我来讲安全”、群众安全监督员、青年安全监督岗等活动,使党旗高高飘扬在隧道建设现场。
   “党建+人才”赋动能。与山东大学、西南交大等知名高校合作,依靠院士团队等各方力量培养科研人才。结合高温热水的施工条件,探索大机作业配套施工要素建设,积极培养大机操作手和维修保养人员。目前,培养各类设备操作手及维护保养人员88人。安排部分优秀技术干部开展 “双向交流挂职”,通过不同平台锻炼,成长为复合型人才。积极推优树模,全年共有9个集体,26名个人荣获各类先进,其中省部级、川藏公司、中国中铁荣誉25项。
  (秦世祥滕孟东杨华)