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深圳地铁5、9号线二期轨道工程开工
发挥示范作用 筑造精品工程
突出专业拓展市场持续提升企业发展品质
三峡库区修“地铁”
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三峡库区修“地铁”
——探秘高铁建设“地质博物馆”
□曹俊松赵晓亮
巫山夹青天,巴水流若兹。大自然鬼斧神工,让奇山与秀水相望,猿啼与轻舟齐飞,在巴蜀大地留下壮美的长江三峡。在这如诗如画的三峡景区里,修建一条现代化高速铁路,那将会是怎样的场景。让一组数据来引开这个让人脑洞大开的话题。震旦系、寒武系、奥陶系等7类地层,岩溶、滑坡、岩堆、软土等9种不良地质,部分施工山区坡陡高达75度,183公里全长中桥隧占比超过90%,建成后运行时速350迈……因地质极其复杂,施工难度极大,安全风险极高,新建郑州至万州铁路重庆段被誉为世界高铁建设的“地质博物馆”。
在这里修建高速铁路,相当于在三峡库区修建一条“地铁”。让我们带着好奇与崇敬一起走进郑万铁路重庆段4标,去探秘这座世界高铁建设的“地质博物馆”!
施工起步艰难:有条件要上没有条件创造条件也要上
一进入山环水绕的郑万铁路重庆段4标,无论是在深处山腰的草堂隧道掌子面、687.8米长的国内在建跨度最大无砟轨道拱桥连续梁桥墩,还是正在组装的国内首条4x2全自动智能轨枕厂生产线,到处都是工人忙碌的身影、机器的轰鸣,繁忙,有序。
地势的险恶和环境的艰苦,没能阻却建设者的脚步。有条件要上,没有条件创造条件也要上。自2016年11月组建以来,项目部科学谋划,跑步进场,于2017年1月22日,重庆段第一个搅拌站通过验收,随即不足半月,草堂隧道率先打开作业面……
开局起步,谈何容易!
2017年4月16日下午,明朗的天空随即乌云密布,轰隆隆雷声响起来了,一阵狂风呼啸,项目二工区驻地突发狂风暴雨裹冰雹,经过半小时暴雨狂风的摧残,整个二工区停电断水,3号钢筋加工厂、拌合站料仓、餐厅顶棚全被大风刮走,厨房餐厅玻璃碎一地,现场满目苍夷,一片狼藉。这就是项目施工区域的气候条件。
征地拆迁要磨破了嘴,跑断了腿。金盆隧道出口便道经过一家有200头将要出栏的养猪场,一工区在奉节县铁办等单位牵头下与场主谈判了3个多月。参与谈判的一工区经理王传力回忆那段经历时感慨道:“最后养猪场的女主人都被我们感动了,她说她不容易,没想到修高铁的我们更不容易。”
奉节除了诗歌,还盛产甜橙,有“诗·橙”别称。二工区旁边就有一大片橙子林,这里的既有道路在当地有个有趣的别称——“橙子路”。要在拉橙子三轮车走的路上运输重型施工设备物料,首先就要拓宽道路。因为不在红线范围内,二工区做了大量的协调工作,书记毛戈艺先后14次与村干一道前往老乡家中沟通解释。“像施工车辆挂断路边橙子树枝,老乡拿板凳拦在车前之类的事情太多了,我们具体负责征拆的人员就要不断地做工作。”说起施工便道毛书记“心得”颇深。
沪蓉高速横穿三工区,天然气管道基本与施工线形平行,上面是车流不息的高速,旁边是昼夜不停的燃气。一边是距管线50米以内隧道施工必须采用进尺缓慢的机械开挖法的硬性规定,另一边是业主紧张的工期要求,三工区只能咬紧牙关,硬是在荒山野岭中完成了5公里燃气管线迁改。“不只是燃气管线‘捣乱’,水也不行,说出去别人都不信,守着长江还缺水?可事实就是这样。”三工区书记雷汝新向笔者介绍。原来,山中地下水集中在岩层缝隙中,难以取用,老乡们包括项目部的生活用水只能依靠山区植被下面的地表水。项目工点附近民居集中,分布着17座蓄水池和280多公里长的引水管线。隧道施工一旦爆破,水池破裂,水管堵塞,周围百姓就要面临守着长江没水吃的尴尬。单就三工区从开工到现在已经为百姓铺设牵水管20多公里,修缮新建蓄水池5个。
交通极为不便:凿出2公里便道只为2个桥墩
山陡壁峭,便道条件差,材料运输机械难以进场,这是项目部各工区施工面临的共同障碍。
车子走在一工区草堂隧道斜井便道3米宽陡峭的施工便道上,来回颠簸。这条完全处在荒山野岭中的便道,因为地质岩层差不能爆破,是一工区用4台镐头机历时30多天硬凿出来的。
三工区驻地四周群山高达90多米,抬眼望去尽是逼仄的峭壁,行人都没有道路,更何况要进场施工!2018年7月15日,因现场施工需要,三工区要引进一台长17米的隧道“穿山甲”——三臂凿岩台车,仅有的一条土路宽度不够,必须将一段300米长原来3米宽便道拓宽至5米。狭窄的山路便道不能承担太多的机械设备运输,能够“享受”单独修整运输通道待遇的只有三臂凿岩台车,很多大型设备只能在现场拼装,高达12米的搅拌站罐子就是在现场分7节焊接而成。
“在平原地区常规的简支梁施工,在这里每一步都极为艰难。”三工区经理李永刚告诉笔者。朝阳隧道进口简支梁作业面与既有路高差42米,仰角75度,与其他地区一样的施工作业平台成为了奢望。现场有一段108米长的高架桥,在深谷中间有2个桥墩,就为这2个桥墩施工,三工区艰难地凿出2公里长“之”字形便道。
在长江三峡库区修建铁路,大宗物料运输只能依托水运。而三工区所在的云阳县境内没有正规码头,原有非法码头政府要予以取缔。砂石物料不能及时足量供应,对现场施工制约大。三工区就和县铁办与龙洞镇政府不断沟通协调,最终为三工区保留了二道西、老坝上2个专用料场,从而保证了现场10至15天的砂石料供应。项目材料厂厂长尹观慧告诉记者,为了缓解物料供应对现场施工的制约,克服山区物料运输困难,材料厂已经在全线设立3个备料场,储备砂石料超过了3万吨。
地质十分复杂:半个小时涌水100立方
郑万铁路重庆段4标地层以前震旦系、震旦系、寒武系、奥陶系、志留系地层为主,丘间沟槽分布全新统松散层,斜坡地带覆盖少量坡、残积层,部分陡崖下分布堆积崩、坡积体、滑坡堆积体。管段区域内构造运动频繁强烈,褶皱构造法以及岩溶、花盆、岩堆、顺层、软土等不良地质对线路施工影响极大。
项目金盆隧道全长4.83公里,所处区段含水丰富,设计洞身最大涌水量就达到每天41100立方米,相当于每秒涌出半吨水。隧道中部还以24度斜角上跨既有沪蓉高速财神梁隧道,隧道“骑”着隧道,两个隧道净距只有30米。为了克服现场复杂的地质条件给跨隧工程带来的安全隐患,项目部采用每月进尺只有20米的机械开挖法一米一米向前掘进。
今年9月,在隧道掘进至100米处,突然掌子面涌出急流,半小时之内涌水量达100多方。“当时,哗哗的水流从岩层缝隙涌下,就像水帘洞一样”,生产副经理黄维元回忆涌水当时的场景时依然心有余悸。涌水发生后,他在现场紧急组织人员机械撤离,迅速增加3台大功率水泵往外抽水,安排技术人员观察地表加强监控量测,并第一时间通报业主、设计与监理。在确定初支面没有变形后,及时组织人员清理洞内淤泥。
杨家湾隧道下穿沪蓉高速,只能选择机械开挖,为了充分保证隧道结构受力稳定,隧道施工在全段以CRD工法施工为主的同时,在高速公路正下方区段采用更能有效支撑岩层上方垂直荷载力的双侧壁导坑开挖工法施工。长达628米柏村沟隧道有一段拱顶距离附近的一家粉条厂地面只有17米,如果采用爆破作业,粉条厂震感必然强烈,存在较大安全隐患,现场最终改用机械开挖。
据了解,干溪沟大桥桩底约15米处存在溶洞地质,而这里正是混凝土灌桩施工部位,为了防止出现混凝土灌浆进入“无底洞”,技术人员做了采用1米2直径钢护筒辅助灌浆施工预案。
三工区坝上隧道富含类似于回填土的堆积体,而且裂隙水丰富,容易滑塌。现场施工中,作业人员将多余的堆积体用挡墙封住,注浆固定改变堆积体性质,并在洞门采取了固结措施。朝阳隧道顶部有3个水库,蓄水量都在10万立方米以上,它们是龙洞镇人饮用水源。每天将有5000立方米的流水渗水,现场用水泥浆封闭水泵抽排。朝阳隧道还深受地应力影响,岩层脱落塌方脱块严重。现场采取向掌子面注水消解地应力,同时进行支护。
地质条件差,不仅增加了隧道和桩基施工难度,还对桥梁施工产生影响。项目所属的金桥峡谷施工地段有一段高架桥,为了防止两端高山碎石风化脱落,在铁路建成运行期间带来风险,现场在桥梁上方增添了门式盖梁,给桥梁带上了一顶“帽子”。
智能破解难题:“穿山甲”让作业人数减了一半
没有金刚钻,不揽瓷器活,在高铁建设的“地质博物馆”里施工,项目部充分运用科技创新,推进现场施工管理智能化,确保安全质量的同时不断提高工效。
项目三工区驻地到金桥中的工地直线距离2公里,开车翻山越岭却足足要3个小时。为了解决山区高铁施工现场信息管理难问题,项目部投入100多万元建立了兼具图像传输、材料检测数据上传、视频会议三大功能的视频监控系统。在郑万铁路项目部监控大厅,只需轻点鼠标,全线各工点的施工实时影像都展现在屏幕上,掌子面开挖、二衬台车等关键工点更是做到了摄像头跟着掌子面走,监控无死角。
在草堂隧道的开挖现场,一台“穿山甲”正在实施钻孔作业,这是一工区新购置的第五台电脑导向三臂凿岩台车。施工中,只需要操作人员提前将隧道线及多种断面布孔图输入台车电脑系统,司钻人员对照电脑屏幕布孔图就能实施钻孔作业,钻孔误差小于5厘米。使用台车以后,作业人数从原来的12人减少到6人,速度更快,质量更高,人更安全。项目技术人员还能利用台车采集数据,观察围岩变化,形成地质报告,辅助建立隧道大数据地质库,为后续工程施工提供相关数据。为了克服隧道施工洞内作业面小,项目部还引进能够自动布料的二衬作业台车,不仅提高了作业效率,还增强了安全防护。
项目所属的奉节轨枕厂担负着重庆段58.25万根轨枕生产任务。今年10月初这里将诞生我国第一条具有(4)根乘2(排)轨枕自动化智能生产线,拥有桁架焊接、箍筋焊接、模具清理、震动布料等12全自动工艺流程,并能够在最终环节自动对轨枕表面质量、几何尺寸实现自动检测并进行大数据分析,从而确保轨枕质量。通过全过程自动化生产,轨枕加工车间操作工人将减少28人,且不合格率大幅降低。
依托高铁建设“地质博物馆”,项目强化科技攻关,已经申报立项山区下穿高速公路路基联合支护沉降控制装置及施工工艺、二衬一体化成套工装施工设备及应用方法等发明专利6项,申报隧道施工用超前探钻设备、二衬滑槽逐窗入模浇筑设备等实用新型专利12项。
勇担社会责任:
参与当地抢险14次
西南地区,自古交通闭塞,经济落后,多为贫困之地,且少数民族聚居,成为全面建成小康社会的一块短板。项目部充分发挥中央企业自身优势,积极参与西南地区精准扶贫,千方百计服务驻地百姓。
2017年7月7日天降大雨,沪蓉高速夔门连接段突发土石塌方,一工区负责人王传力接到奉节县路政的求助通知后,迅速组织2台挖机2台装载机13名作业人员前往抢修,历时1天路段全部恢复正常。9月27日下午,云阳县龙洞镇连造强暴雨袭击,降雨量超过110毫米,导致全镇唯一的出行要道5处塌方,1000余名村民出行受限。接到镇党委书记的求助电话后,三工区书记雷汝新和经理李永刚第一时间赶到现场,迅速调集装载机1台,挖机1台,出渣车1台赶赴现场开展抢修,11名队员冒着瓢泼大雨奋战8个小时,最终在次日凌晨抢通了道路。今年6月18日晚上,连续强降雨,导致二工区所在的朝阳村鱼塘水位猛涨,二工区迅速组织5名作业人员4台机械一直抢修加固到深夜11点。
项目施工沿线所在云阳县是重庆市精准扶贫重点县。今年1月26日,三工区为身患骨髓癌的当地龙洞镇贫困户袁修平送去20000元慰问金,袁修平一家给三工区送来鲜艳的致谢锦旗,事迹传开后,三工区受到龙洞镇政府百姓一致称赞。为助力龙桥土家族乡阳坝村脱贫攻坚,二工区党支部书毛戈艺代表项目部向全村捐助20000元,扶贫善举感动了村里的每一个老乡。今年9月5日下午,二工区接到奉节县朱衣镇居民的一通感谢电话:“我衷心感谢项目部在炎炎夏日水源干涸时,第一时间伸出援手,为奉节县仙女小学送去一车甘露,缓解了学生的用水问题。”原来,山区高温,刚开学的奉节县仙女小学严重缺水,得知这一情况后,二工区立马送来一车饮用水……
项目进场以来,先后累计参加当地抢险14次,多次志愿帮助沿线村镇百姓解决多项实际问题。项目部不惧艰险、广伸援手的奉献精神,受到了当地政府和百姓的高度赞扬,也为三峡库区高铁施工营造了良好的外部环境。
狭路相逢勇者胜。在世界高铁建设的“地质博物馆”里,郑万铁路重庆段4标建设者不畏艰难勇于挑战,在深山间凿洞,在深谷中建桥,在峭壁上开路,在涌水里施工,以开路人的先锋精神和积善者的宽广襟怀在巴山蜀水间镌刻下永恒的记忆。
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