8月6日,歷經(jīng)1387天艱苦掘進(jìn),由一公司承建的西北在建客專第一長(zhǎng)大隧道新建銀蘭高鐵中衛(wèi)至蘭州段全線最長(zhǎng)隧道——香山隧道勝利貫通,標(biāo)志著銀蘭高鐵中蘭段最后一座隧道貫通,向著年底全線建成開通穩(wěn)步推進(jìn)
新建銀蘭高鐵中衛(wèi)至蘭州段東自中衛(wèi)南站引出,西經(jīng)蘭州新區(qū)接至蘭州樞紐,全長(zhǎng)219.976公里,其中寧夏段46.213公里,橋隧比約88%,設(shè)計(jì)時(shí)速250公里/小時(shí)。中鐵北京工程局承建的中蘭鐵路(寧夏段)二標(biāo)全長(zhǎng)19.507公里,其中香山隧道全長(zhǎng)17.763公里,是全線控制性工程。
香山隧道位于寧夏回族自治區(qū)中衛(wèi)市沙坡頭區(qū),橫貫香山山脈,穿越9處斷層、4處淺埋富水段,最大埋深380米,最淺淺埋19米,涵蓋巖溶、巖爆、高地應(yīng)力、瓦斯及其他有害氣體、軟巖變形、上第三系含水弱膠結(jié)砂等不良地質(zhì)。該隧道于2018年10月19日開工,采用長(zhǎng)隧短打的方法,分5道斜井、10個(gè)掌子面、24小時(shí)同步循環(huán)作業(yè)。
挑戰(zhàn)--世界級(jí)難題
17.763公里的香山隧道,起初建設(shè)者只用了兩年時(shí)間,就已經(jīng)挖通了10多公里,快的時(shí)候出口單月掘進(jìn)達(dá)到182米,連續(xù)4個(gè)月掘進(jìn)超千米。2020年9月4日,隧道1號(hào)斜井至2號(hào)斜井突發(fā)流砂,存在561米的上第三系含水弱膠結(jié)砂巖。砂巖為粉細(xì)粒結(jié)構(gòu),成巖性差,泥質(zhì)弱膠結(jié),受水浸潤(rùn)或浸泡,圍巖軟化,施工擾動(dòng)后呈蠕變流態(tài),極易導(dǎo)致掌子面前方及拱背圍巖滑塌。這種帶有泥沙的黃泥水,硬生生將挖好的隧道倒退了20多米,導(dǎo)致施工陷入困境。這一難題也曾在蘭渝鐵路的胡麻嶺隧道出現(xiàn)過,胡麻嶺隧道最后的173米“世界級(jí)難題”挖了整整6年。如果說青藏鐵路是世界上最難“啃”的硬骨頭,銀蘭鐵路中蘭段香山隧道則是世界上最難“吃”的“軟豆腐”。
項(xiàng)目部先后10次邀請(qǐng)多名國(guó)內(nèi)隧道專家到現(xiàn)場(chǎng)“會(huì)診”,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況實(shí)踐論證了7套方案,經(jīng)過1200小時(shí)的探索,最終采用“帷幕注漿加固+地表降水”的施工技術(shù)方案,逐步推進(jìn)流砂段施工。同時(shí),項(xiàng)目部嚴(yán)格落實(shí)強(qiáng)超前、滿注漿、短開挖、強(qiáng)支護(hù)、快封閉等原則,做好地表降水的持續(xù)檢測(cè)統(tǒng)計(jì)和分析,加強(qiáng)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、落實(shí)帷幕注漿、超前注漿小導(dǎo)管,預(yù)留核心土開挖等相關(guān)措施,優(yōu)化各工序銜接提高施工效率。
“香山隧道是我工作14年來施工難度最大的一條隧道,1號(hào)斜井多次出現(xiàn)涌砂、涌泥、塌方,最大一次溜塌達(dá)到800多立方米,連續(xù)7個(gè)月進(jìn)尺僅有10余米……3號(hào)至4號(hào)斜井最大涌水量一天高達(dá)3400余方,超出正常涌水量高達(dá)14倍之多,相當(dāng)于一天蓄滿一個(gè)水立方。今天,我們終于勝利了!”中鐵北京工程局中蘭鐵路項(xiàng)目經(jīng)理李軍激動(dòng)之情溢于言表。
創(chuàng)新--數(shù)字化管理
安全質(zhì)量是隧道施工的重中之重。開工之初,香山隧道就按照高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求,建立信息化動(dòng)態(tài)管理系統(tǒng),開展智慧化工地建設(shè),建成了拌合站綜合管理、試驗(yàn)室物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、隧道圍巖監(jiān)控量測(cè)、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、視頻監(jiān)控設(shè)備、隧道人員管理、電子施工日志、電子檢驗(yàn)批、橋梁形象化、隧道形象化、安全步距、隱蔽工程影像資料、沉降變形觀測(cè)等13個(gè)系統(tǒng)。
工地各個(gè)區(qū)域的數(shù)字化設(shè)備數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)匯集到云端的集中化管理平臺(tái)上,指揮中心監(jiān)控大屏及手機(jī)端,隨時(shí)查看工區(qū)及作業(yè)面的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和預(yù)警分析。靈敏的自動(dòng)監(jiān)測(cè)報(bào)警設(shè)備,隱蔽工程影像資料,24小時(shí)現(xiàn)場(chǎng)安全施工檢查,確保施工安全質(zhì)量。項(xiàng)目部于2019年7月10日迎來了股份公司安全生產(chǎn)“管”“監(jiān)”責(zé)任落實(shí)經(jīng)驗(yàn)交流會(huì),受到百余名與會(huì)人員的好評(píng)。
中蘭鐵路香山隧道采用CRTS I 型雙塊式無砟軌道,這種無砟軌道具有結(jié)構(gòu)高度低、維護(hù)量小、無道砟飛濺、穩(wěn)定性好、耐久性好等優(yōu)點(diǎn),能夠滿足列車高速運(yùn)行和旅客舒適感,但工藝和步驟要求也相當(dāng)嚴(yán)格。香山隧道將軌道精調(diào)后的誤差控制在0.3毫米以內(nèi),甚至趨近于0毫米。“雖然零點(diǎn)幾毫米的誤差,肉眼無法分辨,但在列車高速行駛時(shí),微小的誤差也會(huì)影響旅客的舒適感與列車運(yùn)行安全,事關(guān)旅客的體驗(yàn)與安全,就是我們不能忽視的。”項(xiàng)目測(cè)量主管方雙斌說。
傳承--黃河兩岸的回響
香山隧道的建設(shè)者中有的人父輩于50年代中期,在黃河北岸騰格里沙漠的邊緣修筑了中國(guó)第一條沙漠鐵路——包蘭鐵路。它北起內(nèi)蒙包頭,南達(dá)甘肅蘭州,上承京包鐵路,下接隴海線,是連接?xùn)|北、華北與西北的鐵路大干線之一。1954年12月,120名建設(shè)者奔赴寧夏中衛(wèi)沙坡頭進(jìn)行沙漠路基示范施工。示范工程是在高達(dá)48米的沙山上修筑一段長(zhǎng)450米的實(shí)驗(yàn)性路基。經(jīng)過幾個(gè)月的實(shí)踐摸索,工人們很快地發(fā)現(xiàn)并創(chuàng)造出了一套固沙防風(fēng)護(hù)基保路的經(jīng)驗(yàn)和方法,加快了全線沙漠地段筑路的步伐。蘇聯(lián)專家雪洛迷切夫也不得不贊嘆說:“中國(guó)工人真了不起!”騰格里沙漠路基成功地開創(chuàng)了我國(guó)沙漠筑路的先河,完成了一項(xiàng)世界性的示范工程。
63年后,新時(shí)代的中國(guó)中鐵建設(shè)者接過父輩手中的“開路先鋒”大旗,在黃河南岸沉寂了千年的香山,全力以赴建設(shè)銀蘭高鐵,拉近中衛(wèi)至蘭州的時(shí)空距離,打通一帶一路建設(shè)的又一關(guān)卡。2018年10月,1200余名建設(shè)者奉命開赴香山,先后配置367臺(tái)大型機(jī)械設(shè)備,歷經(jīng)4年的奮戰(zhàn),科學(xué)組織、高效推進(jìn)施工生產(chǎn),勝利實(shí)現(xiàn)六次大會(huì)師。
銀蘭高鐵中蘭段是我國(guó)“八縱八橫”鐵路網(wǎng)京呼銀蘭通道的重要組成部分,也是“一帶一路”建設(shè)發(fā)展核心區(qū)域內(nèi)的重要交通基礎(chǔ)設(shè)施。建成通車后,將打通我國(guó)西北地區(qū)連接華北、東北地區(qū)缺少快速客運(yùn)通道的瓶頸,對(duì)于推進(jìn)西部大開發(fā),縮小區(qū)域發(fā)展差距,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展,具有十分重要的意義。銀蘭高鐵中蘭段預(yù)計(jì)年底具備開通運(yùn)營(yíng)條件,屆時(shí),中衛(wèi)至蘭州列車運(yùn)行時(shí)間將由現(xiàn)在的5小時(shí)縮短到1小時(shí)左右。(一公司)