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为隧道而歌 ——奋进中的云南昌保高速昌宁隧道 张国君(彝族)
2021-06-24 18:19  

引 子

1996年10月26日,云南第一条高速公路昆(明)曲(靖)建成通车;2002年9月29日,大(理)保(山)高速全线通车,保山有了第一条高速。

至2020年底,云南高速公路通车里程超过9000公里,排在全国前列;保山已通车运营高速公路9条,通车里程达401公里,隧道85座。

2021年4月1日,云南昌保高速公路通车,保山实现“县县通高”,1小时市内交通圈形成。然而,因昌宁隧道的艰难,柯街至昌宁段建设还在接力冲刺——

这是一个什么样的隧道

昌保高速隧道施工中,最艰难的就是全线控制性工程昌宁隧道!

昌宁隧道原名“三家村隧道”,因进口端地处田园镇“三家村”而得名。提及三家村,往往会让人想起陆游的诗《村饮示邻曲》:“忆昔西戍日,孱虏气可吞。偶失万户侯,遂老三家村。”

昌宁隧道单幅长5.4公里,是广西路桥集团在滇建设的最长隧道。该隧道地质条件极为复杂,围岩软弱,山体富水量大,掌子面掉块严重,极易失稳坍塌,围岩突变性大。隧道属越岭隧道,隧址区属构造剥蚀侵蚀地貌单元,斜穿南北向山体,穿越区坡面冲沟发育,地形起伏较大;地质疏松破碎,穿越3个断层破裂带,拱顶极易塌方,侧壁自稳性差,开挖时容易出现坍塌及变形。

2018年5月,昌保高速二标项目部开始进场施工。在较短时间内,项目部攻城拔寨,击破多个疑难杂症,先后克服了筹备期短、原承建单位遗留问题多、征拆纠纷复杂、雨季施工条件差、工期紧、任务重等困难;7月31日顺利进洞施工,12月16日掘进顺利破百米,形成了“开工即高潮”的良好局面。

“昌宁隧道贯通之日,就是昌保高速通车之时。”原广西路桥集团路面分公司副总经理刘辉曾多次强调,明确隧道的核心地位。

昌宁隧道进洞后,二标项目部以“把最优质的资源放在最需要的地方”为重要管理理念,为确保昌宁隧道施工顺利,结合地质情况,项目部提升隧道施工机械装备力量,集中优势资源,加大设备投入,保证装载机、挖掘机、出渣车、喷浆机、湿喷机、砼泵车等资源的优化配置,稳促隧道施工进度。

集团公司引进先进了设备——C6XP-2隧道多功能钻机。该钻机通过超前钻探过程中冲击器冲击声音及钻探过程,了解隧道前方围岩地层岩性、岩体完整程度、裂隙度、溶洞大小、富水情况及可测水压高低等,根据钻探结果提出科学合理支护方案,使后续工作安全可控。该设备还能超前地质预报、超前探水、探泥、超前探瓦斯及有害气体、钢丝绳连续取芯,搭载的超前地质预报系统,最大探测能力可以达150米以上,能满足复杂地层隧道安全预知的需要;还能根据超前地质预报结论,对于高风险地层段进行有效得超前预处理,保证隧道施工顺利前推,并有抢险救援功能。

C6XP-2隧道多功能钻机的引入,将隧道机械化施工水平提升到一个新台阶。项目部还加大对班组技能型人才的培养,加强各机械班组的衔接与配合,打造精良的机械化施工班组,充分发挥机械设备的最大优势,真正做到合理调配生产资源,将隧道机械化施工水平提升到一个新台阶。

昌宁隧道是集团公司安全管理信息化试点项目,二标项目部先期组织劳务队及管理人员到四标安全体验馆进行体验式培训,利用“智慧工地”软件对全员进行实名制管理,隧道口设置了门禁及人脸识别系统,隧道内安装了人员定位系统、视频监控系统、五位一体安全步距和有害气体远程传输系统、应急电话救援系统,确保施工人员安全。

为保证隧道施工顺利,昌保公司、二标项目部多次邀请设计、监理、咨询单位知名专家团队,对隧道进行反复实地踏勘,进行专家论证。项目部始终严守隧道施工“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”的十八字方针,严格各项风险源管控体系,规范安全作业行为,昌宁隧道一步步向前推进!

这是一个什么样的竖井

纵然项目团队千方百计利用新技术解决进度问题,但因受地质围岩影响,昌宁隧道主洞单洞日掘进最多仅1.4米,预期目标面临巨大挑战。面对复杂地质这只拦路虎,为加快施工进度,增加工作面,集团公司决定大胆采用设计通风竖井辅助主洞施工法,增加隧道开挖掌子面。

然而,利用竖井辅助主洞施工,在高速公路领域罕见,施工技术和安全风险存在巨大的挑战,在集团范围内也找不到任何可供参考的经验。为解决竖井施工技术难题,集团公司组织了竖井施工专项论证会,反复勘察隧道竖井的地理位置与水文环境,并组织管理人员外出考察学习,借鉴行业内领先的施工经验,最终确定了竖井施工方案。

昌宁隧道竖井设计井深255m,采用通风效率高、结构受力好的圆形断面,内径9.2m,设置于隧道右洞YK30+518左侧10m,属地下工程,用于增加隧道作业面,实现“长隧短打”和后期隧道运营通风,是昌宁隧道最重要的辅助坑道。

2019年5月6日,昌保2标昌宁隧道竖井举行动工仪式; 5月22日,竖井辅助主洞施工顺利进洞。然而,新的困难如虎拦路,255米的深度又给施工人员带来了一个个难题!为保证安全生产,集团公司引进了先进的数字化和智能化设备,远程监控罐笼、吊桶的行进方向、速度,并对出渣平台及井内工作平台进行实时动态监控。数字化、智能化在降低人员数量、加快施工速度的同时,最大限度地保护了一线作业人员的人身安全。

2019年10月28日,在克服了地下水丰富、围岩松软、平洞交叉口围岩受力复杂等困难、奋战173天后,竖井掘进至原设计井底标高处,并顺利成井,比原计划工期提前了两天。半月后,竖井顺利转平洞施工。

2020年5月22日,昌宁隧道竖井辅助主洞施工顺利进洞,“长隧短打”这一全新的施工模式敲开了昌宁隧道施工的新大门!

昌宁隧道利用竖井从主洞的中间处增加了两个施工作业面,承担起主洞施工任务,竖井形成开挖系统、出碴系统、悬吊系统、绞车提升系统、排水系统等“五大系统”流水线施工,单洞日掘进由原来的1.4米增加至2米。4个作业形成后,可辅助主洞掘进至少1600米,主洞贯通日期可缩短整整一年。

为破解隧道施工难题,2019年12月5日,中国工程院院士王思敬专家团队到昌宁隧道一线“会诊把脉”,提出了切实可行的方案。

2020年11月7日,设计、咨询、检测等单位专家对昌宁隧道大变形段初期支护进行专题研究,建设者们决心千方百计如期啃下昌宁隧道这个“硬骨头”工程。

隧道工程师、竖井施工主管李永波是一名90后,他参加了昌保高速二标5座隧道施工,他说:“竖井辅助主洞施工为全国首创工法,对于现场管理、施工人员都是一个巨大的挑战。我们是摸着石头过河,一米一米慢慢向前推进,用滴水穿石的速度从最初的一个月十几米,到三十米再到六十米,最终笑容代替了忧郁,喜悦涌上心头。目前已有四个外部单位到现场参观学习,我们的努力得到了公司的肯定,我们感到无比的自豪!”

昌宁隧道竖井辅助主洞施工,创全国山区高速公路建设首例,这是广西路桥铁军在滇书写的一段传奇故事,彰显了广西路桥在技术创新上一往无前的开拓精神。增加工作面、提高作业效率不仅为昌宁隧道建设提供了施工新方法,还为今后同类特长隧道施工提供了借鉴。

在三年多时间里,昌宁隧道发生了8次大型的突泥突水,小的则不计其数。每次灾害处理少则20天,多则两个月,高富水、岩松软、大变形等这些让人头疼的地质难题全都集中在昌宁隧道里了。

项目经理钟华,毕业于长沙理工大学桥梁与隧道工程专业,之前参加了多条高速公路建设。他说:“滇西地区隧道工程的挑战性在昌宁隧道得到充分验证。为拿下这一‘咽喉’工程,广西路桥集团成立了隧道攻坚克难小组,为攻克‘软岩大变形’技术难题,集团公司邀请岩土和地下结构工程领域顶尖专家院士团队亲临现场,成功应用高预紧力NPR锚索支护技术,有效遏制了围岩变形,为昌宁隧道早日建成提供了强有力的技术支撑。”

这是一支什么样的团队

昌保高速二标路线起于昌宁互通(K22+700),途径右文村、扁木村、扁瓦村,过田园镇、鸡飞镇、柯街镇,止点柯街镇扁瓦村(K45+100),主线全长22.484km,桥隧比82.6%,是昌保全线四个标段中桥隧比最高的标段。桥梁和隧道工程的复杂性、多样性和突变性,又不同程度影响着施工进度和安全管理。

打开二标项目路线平面图,主线如巨龙般在山岭中蜿蜒盘旋,昌宁隧道占据了整条线路的大量篇幅,显然是昌保高速无法绕开的结。

勇于挑最重的担子、啃最硬的骨头历来是广西路桥人的风格。在接到建设昌保高速的任务后,集团公司立即组建了昌保2标项目经理部,派出“王牌组合”进行项目管理。钟华担任项目经理,吴春锦担任项目党支部书记,隧道管理经验丰富的“传奇洞主”吴韩建担任项目副经理,专门分管昌宁隧道。

在昌宁隧道进口,悬挂着十二个大字:“建昌保第一隧,弘扬工匠精神”,昭示着这条隧道不可小觑,也提醒着项目团队,修建这条隧道使命光荣,责任重大。

项目成立之初,二标团队对滇西地区地质条件复杂进行了多角度研究,也仔细考虑了会遇到的各种难题。但昌宁隧道进洞后,地质状况大大出乎项目团队的意料。昌宁隧道围岩以Ⅳ级、Ⅴ级为主,Ⅴ级围岩达85%以上。施工过程中,围岩软弱破碎,且具有明显的不确定性和突变性,设计围岩与实际围岩不符的情况时常发生。隧道内频发涌水、突泥等地质灾害,施工难度增大,施工技术和组织难题增多,安全风险极高。这些困难和问题着实让项目团队吃尽了苦头,伤透了脑筋,隧道掘进举步维艰。

昌宁隧道全长5.4公里,最大埋深456米,是广西北部湾投资集团直属企业广西路桥集团在建的最长隧道,是云南昌保高速公路的最大控制性工程。隧道围岩强度低,风化程度高,节理发育,裂隙水发育,围岩存在吸水软化,地质情况复杂多变,各种不利因素导致围岩变形大,施工以来多次发生过坍塌、侵陷、拱架变形等问题,对工期和投资产生了很大影响。

面对困难,广西路桥建设者们发挥“围岩软弱,意志不弱;地质多变,决心不变;钢架压弯,腰杆不弯”的精神,主动作为,多方谋划,先后邀请中国工程院院士王思敬团队、中交二院设计大师廖朝华团队等顶级业内专家队伍,克难攻坚;并研究探索负泊松比锚杆和锚索控制技术,多措并举,解决昌宁隧道软岩大变形、围岩侵陷、开挖进度较慢等难题。

昌保高速分段建成前夕,集团公司党委书记、董事长冯春萌到昌宁隧道考察时指出:“昌宁隧道的建设意义重大,必须加大资源投入,全力以赴保障施工进度和安全。”为昌宁隧道下一步攻坚指明了方向。

在艰难面前,建设者们攻坚克难,专家团队也马不停蹄,隧道在科技攻关下一米米、一天天向前推进着。

2021年1月30日,中国工程院何满潮院士及技术研发团队——深部岩土力学与地下工程国家重点实验室专家组到昌宁隧道现场查勘,研究在昌宁隧道运用NPR控制技术问题。专家团队对比了昌宁隧道的围岩与成功运用NPR控制技术的木寨岭隧道,指出了在昌宁隧道运用NPR控制技术的可能性及该项技术的优势,并详细的提出该项技术的前期准备工作、实施步骤及注意事项。

3月10日,何满潮院士团队再次深入昌宁隧道,对NPR锚索试验工作进行实地调研,提出利用NPR锚杆锚索新材料,采用快预紧+高恒阻+大变形应力补偿技术、NPR长短锚索综合控制技术、NPR锚索钻爆法三台阶施工技术和软岩隧道智能监测预警等技术,能可靠地控制软岩隧道大变形,使围岩变形控制在300mm以内,实现换拱率零的突破。

4月28-29日,昌保公司组织各参建单位到昌宁隧道NPR锚索施工现场,踏勘昌宁隧道各掌子面围岩情况,并召开昌宁隧道NPR锚索施工研讨会,听取院士团队关于软岩隧道大变形 NPR 技术控制围岩变形量及现场介绍,对NPR锚索控制技术在昌宁隧道应用, NPR 锚索控制软岩隧道大变形的可靠性、安全性给予了充分肯定。

昌宁隧道开工以来的三年中,像这样在三个月的时间里,尖顶级科研团队三次密集到一个隧道施工现场问诊把脉,提供技术咨询,这在云南高速公路建设中是极为罕见的。这充分说明了隧道施工的艰难、国家团队的敬业精神和建设单位对科学的敬重!

昌宁隧道克服的大小困难无数,但最让建设者难以忘记和严重的是涌泥、涌水和塌方。

2019年1月8日,昌宁隧道保山端左线ZK33+369~ZK33+363段,掌子面突发涌泥,数十榀钢拱架被冲毁,施工设备被掩埋或冲出。洞顶瞬间出现冒顶,地表塌坑面积200平方米,塌陷深度达20米。

2019年11月30日,昌宁隧道昌宁端右线K28+632掌子面突发涌水,呈黄色,拱顶被掏空形成塌腔,逐渐演变为深10米、宽2米的涌水道,现场实测每分钟最大涌水量达10立方米,持续时间长达5个月。

2020年12月27日,昌宁隧道保山端右线YK32+523掌子面拱顶突然出现塌方,形成一个15立方米的塌腔。

二标项目部有一份统计数据显示,自进洞施工以来,昌宁隧道遇到的较大地质灾害就有21次,除了高风险压力,同样令人糟心的是,每次发生地质灾害,项目团队都需要花费大量时间和精力去处理,施工一度被迫停滞,这也导致了昌宁隧道进度缓慢,单洞日均进尺不足1.3米。

据项目管理人员介绍,每处置一次塌方、涌水或突然泥险情,少则10余天,多则一月余,大小小的地质灾害处置就耽误了半年多的工期。

昌宁隧道双洞总长10877米,截至2021年5月底,昌宁隧道累计掘进5886米,累计完成54.11%。其中,竖井辅助主洞右线施工已累计掘进540米,日均掘进约10米,隧道正朝着预期目标奋进!

这是一个怎样美丽的地方

昌宁至保山高速公路属《国家公路网规划(2013年—2030年)》中G5615天保至猴高速公路中的一段,是云南西南部地区普洱、临沧、保山、德宏、泸水之间的重要联络线,对加强云南西部地区之间的衔接联系和深入实施“一带一路”倡议、加强中国—东盟自由贸易区的合作、服务保山城市发展规划和产业发展布局、地方经济社会发展意义重大。

昌宁县位于云南省西部,于1933年建县,是一个年轻的多民族山区农业县,地处滇西大理、临沧、保山三地结合部,隶属保山市,山区面积97.05%。这里有被誉为"天下第一自然偶塔"的鸡飞双塔,有世界上最大的万亩人工秃杉林,有全国少有的千亩高山湿地,有上万亩红色杜鹃林染红8万亩原始森林、十里黄色杜鹃林带成走廊的自然奇观。

二标项目部设在昌宁九甲,这里杨柳依依,风光旖旎。三年来,项目党支部主抓执行力,形成以“赢在执行”为核心的党建工作理念,不断提高项目团队的执行力、战斗力;项目部紧跟行业发展潮流,抓好项目业务培训,通过科研攻关,有效带动项目创新创效;通过开展“党员示范岗”、党员先锋队等活动,挖掘身边榜样,传播好声音,对外构筑品牌形象,对内鼓舞士气、激励后进,激发团队活力;加强 “家”文化建设,增强员工归属感;积极主动与镇、村(社区)开展联谊,主动解决征迁问题;有效开展疫情防控,坚持为沿线群众做好事、实事,受到地方政府和群众的一致好评。

三年来,市县党委政府、交通主管部门及相关单位对昌宁隧道施工建设给予了大力帮助和支持。二标项目部荣获各级各类奖项20余项,项目技术团队斩获2020年工程建设质量管理小组竞赛活动“全国一等奖”,项目党支部2019年、2020年连续两年获广西路桥集团“先进基层党组织”。

组织的力量体现在攻克一个个困难的路上,团队的精神感召着每一位日夜奋战的员工。

40岁的谢建平是贵州省盘石县的人,他在开挖班工作,来昌宁隧道之前曾在四川省宜宾、广东清远等多条高速公路隧道施工,2020年9月他到昌宁隧道从事竖井转平洞施工。他说:“竖井不同于隧道,上下井不便,工作时间长,休息吃饭在井下,环境较封闭,有种井底之蛙的感觉,各种机械的噪音有时让人崩溃。 但经过近半年的坚持,我适应了这份工作,看到隧道一天天掘进,也得到了领导的关心和肯定,钱没少挣,辛苦并快乐着,我很自豪。”

昌宁当地民工李贵田说:“在隧道深处干活的当地人不多,我在井下战胜了自我,学到技术,还拿到了理想的工资,家人也支持,我可以安心供孩子上学,我很满足!”

50岁的河南开封人王传兵曾在昭四川(通)乐(山)、广东汕(头)湛(江)高速率队施工隧道工程。2020年9月,他带领开封工匠建筑劳务公司施工队辗转滇西,承接了昌宁隧道通风竖井和转主洞施工,他说:“要使向下输送喷浆料、混凝土和上下运输材料互不影响,是一种挑战;在施工中,我们学到了如何解决竖转平施工的各种技术,为我们的队伍今后的发展提供了更广阔的空间和市场,是一种机遇;而项目部信任我、肯定我的队伍,我的家人支持我,我又有一种幸福和快乐。”

江西宜春人林远丰,2020年6月到昌宁隧道深处做喷浆工,2021年春节加班没能回家,他爱人主动过来陪他过年。年后,妻子爱上了昌宁这个美丽的地方决定留在工地。现在他爱人在开主罐提升绞车,他在隧道深处干活。空闲之余,他们会到昌宁茶韵公园、滨河路走走,尝尝昌宁美食,他们还时常给老家人发发昌宁美景,快递油鸡枞、昌宁红茶----

“昌宁真是一个美丽的地方,昌宁隧道通车后,我要让家人来昌宁走走,感受感受我们的隧道!”林工自豪的说。

昌宁因千年茶乡而闻名,昌宁因田园城市而美丽,昌宁因昌保高速而自豪。在昌宁隧道3公里深处、255米井下,筑梦滇西的路桥铁军依然日夜奋战,为隧道而歌!有一位长期奋战在隧道深处的钻工,作有一首名为《隧》的诗歌:

我们穿越群山

倾听大地的耳语

我们的时空不再黑暗

没有蓝天白云 四季风光

我们为隧而歌 迎接着山花浪漫

我们风钻地心

站着与山神对话

坐下与地脉同床

我们的世界机床轰鸣 星河灿烂

母亲的血液在流淌 为着我们歌唱——

2021年6月 于保山

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