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探秘京張高鐵第一長隧:施工遭遇神秘水系,工人感歎“10年來最難”

京張高鐵線路圖

打開地圖, 總長220多公里的京張高鐵在抵達張家口市下花園北站後一分為二, 向西北直達張家口的是京張高鐵主線, 向東北通向崇禮的就是52公里長的崇禮支線。

崇禮境內80%被山地覆蓋。 綿延的高山加上低溫天氣, 讓這裡成為知名滑雪勝地和2022年北京冬奧會主賽場, 卻讓經歷豐富的高鐵建設者吃盡苦頭。

在崇禮支線正盤台隧道, 中鐵隧道局集團建設者已苦戰一年多。 誕生於2億年前的火山岩、藏在山裡的神秘水系以及創紀錄的28個月工期, 共同考驗著這家隧道工程“老字型大小”的實力,

也刷新著人們對京張高鐵建設難度的認知。

打隧道10年, 這是最難的一座

正盤台隧道位於張家口宣化區和崇禮區交界處的大山裡, 全長12.974公里, 是崇禮支線和京張高鐵全線第一長隧。


正盤台隧道入口

2017年底, 這座隧道在京張高鐵施工一線突然“走紅”。 但是讓它“走紅”的並非工程長度, 而是難度。 “那裡的情況非常惱火。 ”提及這座隧道, 人們經常這樣感歎。

到底有多惱火?記者日前走進隧道一探究竟。


正盤台隧道1號斜井

在張家口宣化區趙川鎮正盤台村, 一個小山坡被挖開一個6米多高的洞口, 上面寫著“正盤台隧道1#斜井”幾個字, 斜井旁的鐵皮房裡擺滿了長筒雨靴。


隧道內部水流洶湧, 猶如暗河


工人在安裝拱架

換上雨靴走進斜井,

好像走進一條地下暗河, 河水翻著浪花奔湧而出。 在暗河源頭——斜井掌子麵上, 幾股瀑布一般的大水從洞頂岩縫裡直瀉而下, 現場猶如下著傾盆暴雨。 在止水帶遮擋下, 4名穿著雨衣的工人正吃力地焊接鋼拱架, 焊花照亮了他們潮濕的臉龐。 記者手腳並用爬上掌子麵, 卻不得不放棄採訪——水聲太大根本無法對話。

在與1號斜井掌子麵相隔僅幾十米遠的平導內, 30歲的孔令華正在掌子麵上鑽孔打眼。 這裡水勢稍小, 採訪得以勉強進行。


孔令華的工友在檢查鑽孔情況

孔令華大聲說, 自己來自雲南昭通, 這是打隧道10年來最難打的一座, “每天全身濕透, 沒有一點幹的地方, 一天進度只有一兩米。 ”

半年掘進100多米, 每天只睡三四個小時

“去年7月以來幾乎天天這樣湧水。 ”中鐵隧道局集團京張高鐵崇禮支線專案部進口分部黨支部書記何志洪說, 正盤台隧道日均湧水量為14萬方, 目前累計湧水量已達6000萬方, 相當於5個西湖的水量, “開工以來, 1、2號斜井均發生過淹井。 2017年10月12日, 不到10個小時, 895米長的2號斜井就被淹了700多米, 一個月後才恢復施工。 目前, 隧道裡共有45台大型抽水機, 每月光電費就200多萬元。 ”


技術人員查看地質情況

湧水並不是唯一難題。 專案部副經理黃偉告訴記者, 隧道穿越侏羅系地層, 岩體破碎、岩層多樣, 導致工序不斷變換:頭一茬炮是花崗岩, 岩性堅硬完整, 使用三臂鑿岩台車進行全斷面開挖, 一天能掘進八九米;下一茬炮可能就變成火山岩,

這種岩石形成於2億年前, 穩定性差, 一碰就碎, 大多得靠人工分步開挖, 一天只能挖一兩米。

最惱火時, 一個掌子麵一個月內變換了12次工序, 半年隻掘進100多米。 進度緩慢導致很多人“壓力山大”, 每天只睡三四個小時。

專案部工程部部長朱成遠曾連續60個小時沒合眼, “忙完後從下午6點一覺睡到第二天早上7點, 那是我睡得最香的一次。 ”

2個月增加1000人, 精兵強將雲集正盤台

正盤台隧道開工時, 專案部人員總數約為1500。 如今, 這個數字猛增到2600。

對於有著40年歷史的中鐵隧道局集團而言, 最大難關不是湧水和岩體破碎, 而是工期。 為確保京張高鐵在2022年北京冬奧會前開通, 這座隧道須在2018年11月打通, 總工期只有28個月, 將創下近年來同類隧道工期新紀錄。

日曆翻到2017年11月, 工期僅剩1年時, 隧道進度只有2254米。 壓力層層傳導到中鐵隧道局集團公司領導。 他們來現場考察後決定舉全域之力, 不惜代價按期打通正盤台隧道。

經過領導研究和專家會診, 加強資源配置、增加掘進作業面成為共識。 很快, 他們在已有4個斜井的基礎上增設平導和支洞, 支洞裡還開挖了泄水洞, 使掘進面由14增加至38個。 “洞內有洞”的格局, 讓正盤台隧道施工平面圖看起來像一張蜘蛛網。


隧道內的泄水洞

為實現38個掘進面同步施工, 今年3月起, 中鐵隧道局集團大舉增兵正盤台隧道。 “公司從事過鐵路建設的精兵強將都來了。 ”被調來擔任專案經理的中鐵隧道局集團二處有限公司副總經理戴潤軍說。


三臂鑿岩台車正在快速開挖

與此同時,公司投資3億多元配備9條機械化作業生產線,實現全機械化配套施工。液壓溝槽襯砌台車、自動智慧蒸養台車、全液壓三臂鑿岩台車、超前地質鑽機……除盾構機外,世界一流的隧道施工裝備這裡幾乎都有。

大塊頭有大智慧,智慧技術打造中國名片

京張高鐵是世界上首次全線採用智慧技術建造的高速鐵路。“智能建造”是什麼樣子?到正盤台隧道走一趟,你就會知道。


技術人員在操作超前地質鑽機

在隧道深處,超前地質鑽機像一位專業地質預報員,長長的“鼻子”穿透岩壁,精准探明前方十幾米處圍岩和含水情況;自動智慧蒸養台車不僅對混凝土進行蒸汽養護,還自動生成溫度曲線、報表,自動控制溫度、濕度,提升混凝土強度;還有智慧襯砌範本台車、智慧防水板台車……個個都是“大塊頭有大智慧”。


隧道施工視覺化資訊系統

在整個專案部,從監控量測系統到三維鐳射掃描系統,BIM、互聯網+、大資料等技術廣泛應用,隧道施工實現了形象化、多元化、資訊化管控,精細管理從紙上走向現實。

“京張高鐵是奧運工程和國家名片,工程品質必須經得起全世界目光的檢驗。”開工以來,項目部員工胸懷政治責任感,嚴格落實中國鐵路總公司“精品工程、智慧京張”理念和《京張高鐵精品工程指導意見》,推行班組長責任制,並執行中鐵隧道局集團《鐵路隧道襯砌工裝工藝十條卡控紅線》,用比“國標”更嚴的標準一寸一寸卡控施工品質。

精兵強將+全機械化+智慧建造,顯著提升隧道施工效率。截至5月20日,正盤台隧道累計掘進6327米,正以日均40米的速度延伸。在與複雜地質的較量中,人類再次佔據上風。專案部上下鬥志昂揚,有信心按期打通隧道。

按照計畫,京張高鐵將在2019年全線開通,3年後,冬奧會將盛大開幕。

“那時,來自全球的旅客坐高鐵只需3分鐘就能通過這座隧道,也許很少有人知道我們在這裡苦戰了28個月,但是想到能為奧運工程做貢獻,我們覺得一切都是值得的。”戴潤軍說。


正盤台隧道沙盤模型

新聞檔案

京張高鐵崇禮支線位於河北省張家口市,南起京張高鐵下花園北站,途經下花園區、宣化區、赤城縣、北迄崇禮縣太子城奧運村,大致呈南北走向,北端預留向崇禮縣延伸條件。

正盤台隧道全長12.974公里,屬單洞雙線隧道,是京張高鐵及崇禮支線全線最長隧道,風險等級為一級,是全線重點控制性工程。

正盤台隧道四大難點

一是地質條件複雜。隧道穿越侏羅系上統張家口組多期噴發火山碎屑岩,岩層在各期有間斷,造成正常岩體中分佈有透鏡狀軟弱夾層,地層相變大,岩性均勻性差,其軟弱夾層分佈具有不確定性。

二是湧水量大。隧道處於富水區,斷面大、節理裂隙發育,存在突泥湧水、塌方、岩爆等安全風險。

三是隧道下穿古長城,爆破允許振速0.1釐米/秒,須採用爆破監測儀控制爆破振速以有效保護古長城結構安全。

四是隧道記憶體在兩處井泉,須防止水土流失,環水保要求高,生態環境脆弱。

崇禮支線為2022年北京冬奧會崇禮賽場配套工程,專案施工過程嚴格執行機械化、資訊化、專業化、工廠化要求,全力建設精品工程、打造智慧京張。

來源於人民鐵道網


三臂鑿岩台車正在快速開挖

與此同時,公司投資3億多元配備9條機械化作業生產線,實現全機械化配套施工。液壓溝槽襯砌台車、自動智慧蒸養台車、全液壓三臂鑿岩台車、超前地質鑽機……除盾構機外,世界一流的隧道施工裝備這裡幾乎都有。

大塊頭有大智慧,智慧技術打造中國名片

京張高鐵是世界上首次全線採用智慧技術建造的高速鐵路。“智能建造”是什麼樣子?到正盤台隧道走一趟,你就會知道。


技術人員在操作超前地質鑽機

在隧道深處,超前地質鑽機像一位專業地質預報員,長長的“鼻子”穿透岩壁,精准探明前方十幾米處圍岩和含水情況;自動智慧蒸養台車不僅對混凝土進行蒸汽養護,還自動生成溫度曲線、報表,自動控制溫度、濕度,提升混凝土強度;還有智慧襯砌範本台車、智慧防水板台車……個個都是“大塊頭有大智慧”。


隧道施工視覺化資訊系統

在整個專案部,從監控量測系統到三維鐳射掃描系統,BIM、互聯網+、大資料等技術廣泛應用,隧道施工實現了形象化、多元化、資訊化管控,精細管理從紙上走向現實。

“京張高鐵是奧運工程和國家名片,工程品質必須經得起全世界目光的檢驗。”開工以來,項目部員工胸懷政治責任感,嚴格落實中國鐵路總公司“精品工程、智慧京張”理念和《京張高鐵精品工程指導意見》,推行班組長責任制,並執行中鐵隧道局集團《鐵路隧道襯砌工裝工藝十條卡控紅線》,用比“國標”更嚴的標準一寸一寸卡控施工品質。

精兵強將+全機械化+智慧建造,顯著提升隧道施工效率。截至5月20日,正盤台隧道累計掘進6327米,正以日均40米的速度延伸。在與複雜地質的較量中,人類再次佔據上風。專案部上下鬥志昂揚,有信心按期打通隧道。

按照計畫,京張高鐵將在2019年全線開通,3年後,冬奧會將盛大開幕。

“那時,來自全球的旅客坐高鐵只需3分鐘就能通過這座隧道,也許很少有人知道我們在這裡苦戰了28個月,但是想到能為奧運工程做貢獻,我們覺得一切都是值得的。”戴潤軍說。


正盤台隧道沙盤模型

新聞檔案

京張高鐵崇禮支線位於河北省張家口市,南起京張高鐵下花園北站,途經下花園區、宣化區、赤城縣、北迄崇禮縣太子城奧運村,大致呈南北走向,北端預留向崇禮縣延伸條件。

正盤台隧道全長12.974公里,屬單洞雙線隧道,是京張高鐵及崇禮支線全線最長隧道,風險等級為一級,是全線重點控制性工程。

正盤台隧道四大難點

一是地質條件複雜。隧道穿越侏羅系上統張家口組多期噴發火山碎屑岩,岩層在各期有間斷,造成正常岩體中分佈有透鏡狀軟弱夾層,地層相變大,岩性均勻性差,其軟弱夾層分佈具有不確定性。

二是湧水量大。隧道處於富水區,斷面大、節理裂隙發育,存在突泥湧水、塌方、岩爆等安全風險。

三是隧道下穿古長城,爆破允許振速0.1釐米/秒,須採用爆破監測儀控制爆破振速以有效保護古長城結構安全。

四是隧道記憶體在兩處井泉,須防止水土流失,環水保要求高,生態環境脆弱。

崇禮支線為2022年北京冬奧會崇禮賽場配套工程,專案施工過程嚴格執行機械化、資訊化、專業化、工廠化要求,全力建設精品工程、打造智慧京張。

來源於人民鐵道網

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