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凝聚引汉力量,展现中隧担当

——写在引汉济渭秦岭隧洞岭南TBM第一掘进段贯通之际(四)

古念秦人开仲山,今看中隧穿秦岭。 巍峨秦岭,横亘在中国版图中央,界定南北气候。 钢铁之师,鏖战在秦岭千米地心,书写使命担当。

引汉济渭秦岭隧洞全长81.8公里,是陕西历史上规模最大,影响极为深远的战略性、基础性和全局性水资源配置工程,是促进陕西省陕南、关中、陕北三大区域协调发展的地标性工程,是国家“南水北调”工程西线的重要补充,被国务院确定为“十三五”172项重大水利工程之一。

引汉济渭秦岭输水隧洞是人类第一次从秦岭底部穿越,埋深2050米,比西成铁路低了近700米。这里,有股蓬勃而强劲的力量在传递,他们是中隧的汉子们,在长大深埋隧道的TBM掘进中,以拼搏的汗水奏响自己的战歌,掘硬岩、战涌水、斗岩爆、抗高温。这些无名勇士一路披荆斩棘奋力前行。

 

敢于担当的中隧人

 

中铁隧道局承担了秦岭南麓宁陕县境内的输水隧洞岭南段 18.3公里施工任务,采用TBM掘进,隧洞直径8.02米,由中铁隧道股份TBM四公司承建,这是一支以硬岩TBM掘进为主的专业施工队伍。

综合施工难度世界第一的该隧道,施工隧洞花岗岩、石英含量平均达70%,最高达96.6%。岩石强度高达239兆帕,塌方多、中高强岩爆灾害频发。地下水丰富,最高日涌水量达46000立方米/天。为攻克秦岭硬岩地质,项目采用最先进的TBM,由南向北掘进。尤其是TBM掘进过程中各种困难叠加一起,使之成为事关引汉济渭顺利如期通水的“卡脖子”工程。

没有金刚钻,揽不了瓷器活,作为一支拥有承建20年前西康铁路18.4公里秦岭隧道的国家队,在经历磨沟岭、中天山、引红济石等10余条长大隧道历练的队伍,在这里书写中隧人“再战秦岭,重塑隧魂,再掘硬岩,重树经典”的精神和品质,展示了中隧人善于硬仗,敢啃硬骨头的豪迈之气。  

 

大数据展不凡业绩

 

秦岭隧道引汉济渭岭南TBM自2014年12月15日组装开始,2015年1月7日开始步进,2015年2月15日掘进开始,到第一掘进段贯通共历时1376天,完成TBM掘进8521.5米。完成钻爆接应段开挖2460米,合计完成10.98公里,占任务18.275公里的60%。4号洞斜井开挖5825米提前46天完成正洞任务。最高月掘进完成483.7米,斜井单月完成240米的记录。4号洞在掘进进中设备完好率达到90.16%,机械使用率平均达38.21%。

风水电配套工程也创同类工程最高指标,直径2.2米的通风管长度近11公里没有发生过故障,3台250KW的抽水机开工过后没有因故停机。洞内因涌水量大,安设的6根大直径排水管总长达到70多公里,安装抽水泵120多台,其中单台最大功率900KW,抽水总功率达到14154KW,这是国内任何一条隧道都没有过的。完成大量石碴运输的皮带总长度达到14公里,共完成接头上百次的硫化。硬岩掘进换刀频繁,TBM用过的刀片超过1吨重。在施工技术研讨上,先后有5名中国工程院院士到工地指导。召开了近40次专家组成的专题方案调研、评估、策划会。其中召开有国内著名专家参加的岩爆专家会3次、隧道掘进专家会2次、涌水处理专家会1次、掘进专家咨询会1次、设备专家会15次;召开TBM机况分析会67次。

经过4年来1000多名中铁隧道参建职工的努力,引汉济渭项目获全国重点水利工程“仪祉杯”劳动竞赛先进集体,多次获引汉济渭公司“优胜单位”、“攻坚克难先进单位”、“ 文明工地创建先进单位”、“环水保工作先进单位”,集团公司“先进集体”和公司“先进党支部”等荣誉。

 

抵抗难度空前地质灾害

 

83岁的清华大学教授、中国工程院院士王思敬深入到现场了解隧洞的地质情况后感叹,引汉济渭工程TBM施工是多种地质的灾害的叠加,施工难度国内外极其罕见。

TBM掘进受高磨蚀硬岩、强突涌水、岩爆频次多的影响,全年平均月进度不到170米,别是TBM掘进过程中多次穿越断层、区域性断裂带,节理发育、岩石破碎、TBM向前推进转动困难。

本工程所用TBM是全球公认攻克硬岩最好的设备,但在遭遇秦岭强硬岩时也有些力不从心。高硬质岩石使刀具磨损快,换刀工作量增大,开工以来已换了6000多把刀,每掘0.74米就要换一把刀。同时坚硬破碎的岩石对刀盘的磨损大,基本上达到每掘进一公里就要停下来进行刀盘的大修、加固,开工以来对刀盘进行了了5次大修,用时150多天。坚硬和锋利的岩石也对皮带损坏极大,经常划破皮带,造成被迫停机补皮带。为此,中隧施工人员和各位的专家的做出了较大的努力。他们遴选了18种TBM刀具,进行了反复的现场试验,最后才找到三种比较造应地质岩石的刀具。同时在现场根据地质的不同情况设定TBM的各种参数,将其调整到最佳状态。

在破碎地段掘进时,由于拱部坍塌严重,施工人员的安全受到威胁。TBM撑靴处经常形成塌腔,无法换步推进。大量渣体落到底部给下部清渣工作带来非常大的困难,也影响钢拱架的架立和仰拱块的安装速度。施工效率低下,TBM掘进寸步难行。现场工人采用支垫方木、支模封闭回填混凝土等过渡。为解决立拱作业清渣量大、清渣时间长的问题,项目部协调、动员后勤力量组成突击队,通过铁锹、编织袋、手推车等工具,结合清渣皮带机集中清渣,全力保障断层破碎带的顺利、快速施工。TBM每前进一步都很困难。就是这样的情况也创造了单班掘进15.6米,单日掘进22.2米,月最高掘进483.7米的较好成绩。

面对隧道地质环境压力,项目部在业主的大力支持下,联合中国水科院、清华大学、西安交通大学、西安理工大学、大连理工大学等国内顶尖的科研院所开展了一系列科研项目,在破解超长距离通风、封堵涌水、超前地质预报方面取得了显著成效。

在最困难的时候,工程院杜彦良院士来到工地详细了解工地情况,赞扬了隧道局集团高度重视,员工思想统一、措施得当、专业施工技术能力强,确保了工程进行基本顺利。 在地质预报,设备能力配套、人员管理、刀具选用、堵涌水措施起到了很好的效果,给予肯定。要求加强TBM设备的科学管理,选好最优掘进参数,不冒进。作好设备的维修保养计划,精细管理,不留盲点,减少故障。项目部技术人员对主机等关键部位监测管理到位,保证设备的便用寿命,提高设备利用率。为降低成本,前期损坏的刀具尽量修复二次利用。同时加大和加强地质预报和监测,制定更科学的技术预案。合理科学组织生产,各工序同步推进。进一步提升管理空间,成立TBM施工专家小组,定期到现场对施工情况进行预测、研究,并加以解决。

在TBM穿越f7断层破碎带时,应用了TSP超前地质预报,发现洞内围岩情况即将突变后,业主、设计、监理及项目领导积极反应,深入现场进行勘察,通过四方会议确认围岩由Ⅱ类变更为Ⅳ类,并立即调整现场支护参数,采用H150型钢拱架进行全段面加强支护,保证现场施工安全顺利通过。由于大家的努力,2017年取得了连续6个月进度超过300的好成绩。

 

众志成城战涌水

 

2016年2月28日的凌晨,急促的电话铃声划破黎明的寂静。

TBM掘进段掌子面突发涌水,单点涌水量超过20000立方米/天,洞内水位快速上涨,一场与时间赛跑的抢险工作随即展开。

项目部立即组织修建拦水坝、安装水泵管道,36小时废寝忘食地紧急抢险。然而,水位还在快速上涨,TBM组装洞水位达到了86公分,半小时后一级配电柜将会被淹没。

在人员撤离还是设备淹没的重要决策?20KV一级配电柜一旦被淹没,洞内所有抽排水设施将全部停止运行,TBM设备只能眼看着被淹没,损失无法估量。当时的电工班长周帅带着电工班10人奋不顾身跳进水中抢险,在14分钟内成功抬高洞内高压电柜,为抢险工作争取时间。

危急时刻,公司领导火速奔赴现场,并调动全公司可用资源,一千多名驰援队伍千米驰援,抢险大会战迅速打响。

抢险人员用皮划艇将水泵、管道等资源送到主洞各区域,不到两天,洞内三道大坝修建完成,5趟排水管路,24台大小水泵迅速布设完毕。险情发生后第56小时,主洞各部位排水设施形成,实现了洞内数十万方涌水向相邻标段大水仓的转移。

即将胜利在望,但危险再次发生。拦水坝出现漏水,有溃坝风险。在使用纱布、锚固剂、钢支撑一系列堵漏加固措施后,效果仍然不佳。

关键时候,项目副经理立即决定实施迎水面堵水的唯一办法,安排了两名身强力壮的工人脱掉衣物,腰上系上麻绳,拿上纱布与锚固剂,迅速潜入水底堵漏。3月7日,随着1320KW大型水泵开始形成排水能力,大水仓水位得到控制,不再继续上升。历经75个昼夜,两千工人奋力抢险,水淹TBM的灭顶之灾化险为夷。

2016年2月以后隧道内每日平均涌水达到46000立方。隧道内下增加了5根排水管。最大直径40厘米。为此项目专门成立专门抽水班。后来,项目又请来有丰富堵水经验和技术的专业队伍经过近1年的奋战,成功堵住大部分地下地,为顺利施工创造了条件。

在这场人与自然的搏斗中,最终,中隧人凭着“不怕牺牲”的精神,舍我其谁的勇气战胜极端的困难,谱写了一曲动人的新时代中隧人的赞歌。

 

全力以赴克岩爆

TBM掘进中共发生120多次强烈岩爆,由于岩爆具有突发性,每次发生对施工人员造成安全威胁,造成TBM设备被砸毁,支护体系被破坏,施工进度受阻。平均每月进度不到240米不到。2017年7月7日9时5分,TBM掘进至桩号K33+672.5时,护盾及后侧围岩拱部120度内每间隔10分分钟左右连续发生滞后性强烈岩爆,围岩瞬间大面积弹射、崩塌,隧道拱顶爆坑深度初步观测最高达到接近4米,导致K33+655~K33+665段已安装完成的11榀钢拱架瞬间下沉变形,平均下沉高度约25厘米,钢拱架最大下沉量达45厘米,同时出现钢拱架链接钢筋、链接型钢脱落的情况,部分钢拱架也存在扭曲、断裂。这是一次因岩爆诱发引起的节理发育地带的塌方的紧急情况,TBM主机部被卡不能动弹。

 险情就是命令。项目经理赵毅放下送女儿回四川老家的行囊,立即回到工地会同参加各方,冒险深入现场勘察,制定应对措施。

危险也难以阻挡掘进班前进的步伐。在赵经理的亲自组织下, 技术人员不停监测下沉数据,随时关注岩层的变化。现场工人们穿上了防弹衣 ,上部人员弯着腰穿过变形段,先喷清水,后喷射混凝土稳定岩体,下层人员加装支撑钢架,清理松动石渣,工作有条不紊的展开。在超过35度的高温中,大家24小时不间断抢险作业,挥汗如雨,全身是泥水。

大坍方抢险,有领导和员工的上下同心,坚定了抢险人员的信念,虽然钢拱架被压弯了、变形了。但中隧引汉人的腰杆坚硬,我们冒着困难向前,以无所畏惧、不屈不挠精神,战胜了一个又一个困难,展现了中隧人的风采。

 

鏖战亚洲第一长斜井担使命

 

4号支洞号称亚洲第一长斜井,隧洞全长5820米,从井口到底深达700多米,是岭南TBM标段的第二个工作面,是长度和坡度叠加对安全生产风险最大的工作井。为实现接应正洞的施工,加快隧道提前贯通发挥较好的作用,由于井长坡大,施工过程极其困难,隧洞内温度也高达40度,高地应力、大埋深带来的岩爆让人不寒而栗,先后发生了100多次岩爆,工人作业时必须身穿防弹衣、头戴钢盔,全副武装施工。每天安全员与技术员拿着手电筒,随时观察围岩情况,危险随时可能发生。

年过五旬的4号洞生产副经理李登科精力充沛,工作雷厉风行。在他几十年的职业生涯中,处理过无数塌方、涌水、大变形等地质问题,然而4号洞的地质灾害却让他很是头疼。

为了有效解决岩爆难题,项目部引进了微震监测岩爆超前预测系统,超前预测岩爆风险等级,预测准确率接近70%,有效降低了岩爆对人员设备造成的伤害。

项目总工程师游金虎与业主、监理、设计人员一起,制定了科学的岩爆防治的紧急应对与处理措施。在支护工艺上,现场采用超前应力解除爆破、涨壳式预应力中空注浆锚杆、柔性钢丝网、纳米仿钢纤维喷射混凝土、大垫板等新材料、新工艺,取得了较为理想的效果,较大程度的降低了岩爆段施工风险。

4号支洞斜井于2013年10月1日开始临建施工;2013年12月8日开始正式施工日期,2017年8月22日,4号洞斜井与正洞贯穿,共计施工,1354天。

随着4号支洞开挖越来越深,地热和喷砼热量的散发,洞内温度也越来越高,5公里后最高时达到40多度,工作还没有干,就出一身汗,干一会儿就让人筋疲力尽,并经常发生中暑,这明显已到施工环境的极限,工作效率非常低下。原因之一是送进洞内的风量太小。

面对困难和问题,项目部在4号支洞召开加强通风的专题讨论会上,决定更换全部通风机和风管,调来两台200KW 的风机取代了原来的两台90KW的风机,风管由1.8米直径变为2.2米,连接战斗了4天更换了5000多米大风管,通风问题得以解决。

4号支洞采用机械化的三臂凿岩台车施钻爆破,使用湿喷台车机械手喷浆支护和最新科技手段,大大的降低了劳动力,保证安全生产的同时,提高了工作效率。由于成效不错,集团公司在项目召开“三臂凿岩台车产品鉴定会”。

四号支洞施工的完成,再现了中隧人初心不改,敢为人先,攻坚克难,敢大硬仗,担当使命的优良品质。        

 

精细管理增效益

 

项目部坚持执行精细化管理办法,对职工严格管理,奖勤罚懒,确保的工作有序进行,严格按照技术交底进行施工。技术人员跟班指导,质量合格率达到100%,项目设定了TBM目标节点考核奖,调动工作人员积极性。设备的利用率平均达到40%以上,每周坚持限时办结考核,对没有完成任务的进行处罚。进入2018年,伴随着4号支洞上游的钻爆法接应施工,引汉济渭秦岭隧洞TBM施工段岭南工程在TBM第一掘进段顺利贯通。项目部提前完成年度中心工作目标,进入了全面保障掘进施工、力保贯通目标实现的新阶段。

项目上加强安全管理,推进安全责任制落地。在岩爆发生强烈段施工过程中,安全管理人员除加强危险源排查外,还根据工人工作岗位,明确所有施工人员的安全生产责任。坚持开展系列安全活动,开展安全应急演练、班前安全讲话、周检、月检等活动,开展“我的安全我知道”安全知识竞赛,不断强化现场工人的安全意识,建立起了安全生产工作“层层负责、人人有责、各负其责”的工作体系,同时形成以班组、部室为单位的连锁机制,通过加强宣贯引导、强化管理考核和严格奖惩等方式,降低了因人的不安全行为造成的安全事故,确保在岩爆期未发生较大安全事故。

 

多方关怀增信心

2016年7月6日,陕西省政法委书记祝立克和安康地区有关地方领导到引汉济渭岭南工地调研TBM的掘进情况。

2016年7月13日,全国政协常委、水利部科技委主任、中国水利学会理事长胡四一,中国水利学会秘书长于琪洋的等水利和工程技术方面专家、领导共六十余人齐聚引汉济渭项目,对引汉济渭资源优化配置和工程施工关键技术方面的工作进行调研。

2016年12月19日,中国工程院士杜彦良专程来到TBM施工现场作技术咨询和工程把脉,专家们也同时对下步的掘进施工提出了较好的指导性意见建议,将会对工程后期施工有着积极指导意义。

2017年2月28日,水利部建管司副司长张严明,陕西省水利厅领导到TBM掘进机上实地了解了地质围岩情况,岩爆情况,亲身感受了洞内的三十多度的高温高湿环境。

2018年7月25日,项目邀请长江水利委员会、黄河水利委员会、西北大学等多家科研单位专家召开岩爆预防及治理专题会。

施工过程中,多名水利工程施工专家到工地了解情况后,都对工程施工的环境和困难,以及中隧人的付出给予了肯定。召开各种专家会、方案会,项目经理、总工分别向调研专家组介绍了工程“三高、两强、一长”的特点、对施工过程中遇到的高磨蚀性硬岩掘进、岩爆频繁、突涌水等施工难题及处理措施作了详细汇报,分析了工程施工可能面临的困难及措施意见。

专家组认为中铁隧道的员工在如此高热,高潮湿,高岩爆、高硬岩石、强涌水中掘进。克服了进出洞交通不便、施工环境复杂、资金紧张等很多困难,取得了较好的成绩,对项目给予高度的赞扬。逆水行舟,不进则退。巍巍秦岭见证着中隧人的赤胆忠魂。

 

党建文化激活力

 

隧道施工是一个特种的行业,整天过着“暗无天日”的生活,没有多少休息时间。关爱职工,让职工更有尊严,才能稳定军心,激发活力,创造效益。项目以“严管善待,担当有为,攻坚克难,铸造团队”的理念,激发员工干好工作的“责任意识,敬畏意识”。党支部以“党旗飘扬在引汉”、开展“冲锋号”、“党员突击队”、立足岗位“作贡献,当先锋”、“找差距,补短板、强实效”等活动。开展“筑牢堡垒保安全  党员身边创三无”活动,发挥党员安全监督的作用。工会组织开展“中铁领军杯  百日促生活动”、“大干100天、全面保履约”活动,不断提升广大干部员工的业务能力和工作积极性。员工们精神状态好,项目班子团结、有朝气,管理有序,有利于项目发挥长大隧道施工的专业化水平,展现了中隧人“崇尚责任,坚定信心,齐心协力,誓攀高峰”的精神。

坚定理想信念,坚持真抓实干。在洞内大涌水抢险中,项目党支部积极改善职的生活条件,周日安排“引汉情”专用大客车,方便职工到镇上购物,开展关心关爱困难职工、“十个一”活动,冬送温暖,夏送清凉,让广大职工切实感受到了组织的温暖。创办《引汉情》杂志、建设党员活动室,新建荣誉墙。组织职工生日慰问、春节、国庆、五一等重大活动准备节日演出晚会,与新分配的见习生开展“师带徒”等系列思想教育交流座谈活动。建立的“邬宗清工作室”被公司评为“示范性创新工作室”,开展科技创新和技术攻关。2017年8月9日,为更好的进行“引汉济渭之歌”创作,由陕西省音乐家协会主席尚飞林带队,共计十多位词曲作家深入TBM建设一线,进行为期一天的创作采风活动。“影视欣闻”采风组也多次深入工地采访宣传中隧人攻坚克难、拼搏奉献的风采。 

今年是改革开放40周年,也是中铁隧道局建局40周年,从最早的长治武装侦察队,到后来的铁道兵铁8师,再到如今的中铁隧道局。习近平总书记在打好精准脱贫攻坚战座谈会上,称赞中铁隧道局成昆铁路建设者对祖国和人民的忠诚与担当。总书记的厚望嘱托,让全体中隧人倍感振奋。从早期的“李海水连”,到现在的新宝5注册登录网址专业工程公司20强第1名,中铁隧道股份一直保持着顽强拼搏、勇争第一的奋进状态和精神追求。新一代青年也是不忘初心,传承着老隧道人的光荣传统和作风,在秦岭地心,在引济济渭的核心地段继续奋力掘进书写中隧人的传奇。

20年前,我们用全国第一台TBM掘进机,凿通西康铁路秦岭隧道。今天,我们再战秦岭,再掘硬岩,由中隧人承建的引汉济渭秦岭隧洞TBM第一掘进段己经贯通,经过短暂的设备修整和转场后又将向隧洞的最后6000多米发起最后的冲刺。那是一段隧道埋深更深,地质更复杂的秦岭隧洞最后攻坚。中隧人将用钢铁般的意志和更加辉煌的业绩,以引领隧道和地下工程建设的魄力,书写中隧人的使命担当。

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