为了42秒的穿行

——世界高寒地区极高风险高铁隧道爱民隧道攻关记

2018年04月02日10:39  来源:人民网-人民日报
 
原标题:为了42秒的穿行

日前,我国“八纵八横”高铁网最北的“一横”——哈尔滨至牡丹江高铁的爱民隧道进入铺轨阶段,为今年底全线通车奠定了坚实基础。未来哈牡高铁开通后,动车组穿过爱民隧道仅需42秒。然而,作为世界高寒地区唯一极高风险高铁隧道,爱民隧道的施工可谓一波三折。

全长2940米的爱民隧道,最难搞定的五、六级围岩占比超过了95%,被称为“高寒地区地质博物馆”。回忆起爱民隧道施工,中国铁建二十二局哈牡高铁项目部经理李宝成用了一个词,“三进三出”。

2015年8月,爱民隧道暗挖段正式开工。一个月后,隧道队队长徐松带领工人们终于掘进正洞,却被撵出来了。原来完工的隧道明挖段左侧边坡上,出现了1米多的大开裂,20米的隧道仰拱还产生了30厘米的大偏移!

经勘察,隧道口有170米的黏性土地层,遇水极易变形,偏巧这段土层又局部含水量大。大家只好从两侧打抗滑桩、钻孔桩,保证明挖段施工质量。

2016年6月,项目部第二次进洞开挖,才掘进19.5米时,隧道又发威了!隧道初期支护加速变形,最高时一天变形1厘米,发生纵向位移足足一米多。

根据传统施工经验,施工人员决定“多打桩、多架梁、撑起来”,即不仅在隧道两侧打入抗滑桩,还在地表增加横向关梁,将受力支撑从点连成面,相当于给隧道正洞撑起了一道钢铁防护墙。

然而,不到4个月,当建设者们第三次进洞时,山体再次发生移动,隧道导向墙、初支钢架被纵向“挤”出1米多。而在1号、2号斜井之间,有一个隧道施工面的沉降达到了70厘米。

这一道道难题,如同一个连环套,掐住了爱民隧道的脖子。据不完全统计,开工一年多,隧道就发生涌泥12次、突然变形3次、塌陷62次。施工不得不停止下来。

2016年11月23日,就在项目部停止施工时,铁路总公司突出贡献专家刘招伟等5名专家来到现场,在会同项目部技术小组进行勘察、论证后,亮出了一套针对我国高寒地区极高风险隧道爱民隧道的终极杀手锏。

里应外合,增加防护结构。针对变形严重地段,在隧道内搭建永久性的钢筋混凝土套拱;套拱上面,回填土石方,相当于给隧道压上镇尺;套拱下面,在初期支护的基础上,再绑钢筋,浇筑混凝土。“这相当于给隧道上了三层保险。”李宝成说。

无中生有,增强土层稳定。针对1号、2号斜井间的沉降,专家和技术小组决定进行全帷幕注浆,相当于把水排出来,把胶水灌进去,从而提高施工土层的稳定性。

2017年3月,第四次掘进终于启动。“此时距离开工已过去整整19个月,我们都戏称这是史上最漫长的钻洞方式。”隧道队副队长孙世江说。

创新工法终于将爱民隧道驯服,现场捷报频传:2017年5月18日,2号斜井至出口间主洞贯通;2017年8月13日,爱民隧道进口至1号斜井间477米主洞顺利贯通……

在中国勘察设计大师史玉新看来,爱民隧道软岩占比国内罕见,特别是变形大,控制点多,项目部技术人员和有关专家一起攻克高寒、浅埋、偏压、富水等难题,其创新做法值得我国高寒地区隧道施工借鉴。截至目前,项目部创新总结了两项技术成果,并申请专利13项。

“面对爱民隧道的复杂地质,在没有成功经验借鉴的情况下,我们始终坚持稳扎稳打,不断加强工艺工法创新,从不蛮干盲进。”中国铁建二十二局集团哈牡客专项目部安全总监李朋亮说,尽管隧道发生过大小无数次沉降收敛,但没有一次事故塌方,这也创造了我国极高风险隧道施工纪录。(陆娅楠 孔祥文)

(责编:赵怡、张喜艳)

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