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2023-12-02
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更新時(shí)間：2023-12-02 13:51:02作者：佚名
（原標(biāo)題：中國(guó)“基建狂魔”即將打通天山）
央視網(wǎng)消息，“天山勝利隧道建成后，從烏魯木齊到尉犁縣，將從原來(lái)的7小時(shí)縮短至3小時(shí)?！?/p>
令人拍手稱贊的一句話，背后有多少艱辛？“基建狂魔”不提，那就我們說(shuō)。
天山勝利隧道是世界在建高速公路最長(zhǎng)的隧道
“一長(zhǎng)”“一多”“二深”“五高”
天山勝利隧道全長(zhǎng)22.1公里，是烏尉高速公路的“咽喉”工程，也是世界在建高速公路最長(zhǎng)的隧道。
今年2月，天還未亮，中國(guó)交建新疆烏尉公路項(xiàng)目土建06標(biāo)段（負(fù)責(zé)天山勝利隧道出口端）項(xiàng)目經(jīng)理李亞隆卻早早起床，研究相關(guān)數(shù)據(jù)、優(yōu)化排水方案……
最近，天山勝利隧道出口端掘進(jìn)施工中遇到的裂隙涌水問(wèn)題，讓他有些頭疼。
“每小時(shí)約200立方米的涌水，而且現(xiàn)在掘進(jìn)機(jī)正處在反坡掘進(jìn)階段，也就是下坡，涌水全部積到了刀頭部分，快速有效地抽排水迫在眉睫?！崩顏喡〉纳ひ粢延行┥硢?，他告訴記者，目前，“勝利號(hào)”掘進(jìn)機(jī)已由天山之南向北掘進(jìn)了8.5公里，正是工程吃勁兒的時(shí)候，裂隙涌水嚴(yán)重影響了施工效率。“以前，這種巖層條件下，每天大約可以掘進(jìn)15米，這兩天的進(jìn)度明顯降了下來(lái)，每天只能掘進(jìn)10米左右?！崩顏喡⌒募比绶?。
記者了解到，李亞隆2017年便參與天山勝利隧道項(xiàng)目，從前期論證、方案設(shè)計(jì)到啟動(dòng)施工，再到如今中導(dǎo)洞掘進(jìn)突破16公里關(guān)口，他們遇到的“攔路虎”不計(jì)其數(shù)。
天山勝利隧道全長(zhǎng)22.1公里，圖為隧道口 中國(guó)交建供圖
回憶起六年前初到項(xiàng)目時(shí)的情景，他仍然記憶猶新。當(dāng)時(shí)，作為一個(gè)有著十余年隧道施工經(jīng)驗(yàn)的“老人”，他對(duì)穿越天山之難已有心理準(zhǔn)備，但現(xiàn)實(shí)的難仍讓他倍感壓力。
“天山山脈素有‘地質(zhì)博物館’之稱，工程難度可想而知。”李亞隆說(shuō)。
他用“一長(zhǎng)”“一多”“二深”“五高”來(lái)總結(jié)這條隧道的特點(diǎn)，而這些都是他們要攻克的難關(guān)。
“一長(zhǎng)”，是指隧道單洞長(zhǎng)約22.1公里，約為5座南京長(zhǎng)江大橋的總和，是當(dāng)今世界在建最長(zhǎng)高速公路隧道。而這么長(zhǎng)的洞，他們要打3個(gè)。
“一多”，是指斷裂帶多，整個(gè)隧道要穿越16個(gè)地質(zhì)斷裂帶，施工難度極高。
“二深”，一是指具備通風(fēng)等功能的豎井深，據(jù)他介紹，隧道2號(hào)豎井深706米，比我國(guó)最高建筑——上海中心大廈還高出近百米，是當(dāng)今世界最深高速公路豎井。二是指隧道埋深深，該隧道最大埋深超過(guò)1100米，而埋深越大，巖爆、軟巖大變形、高地溫、高壓涌水等問(wèn)題發(fā)生的幾率越高。
“五高”，是指高地應(yīng)力、高地震烈度、高環(huán)保要求、高寒、高海拔。其中，隧道施工段最大地應(yīng)力值達(dá)21.8兆帕，相當(dāng)于人手指蓋大小巖石需承受218公斤重量，超過(guò)一般巖石承載力50倍以上。這意味著，施工中很有可能遇到巖爆，產(chǎn)生堪比四五級(jí)地震的振幅強(qiáng)度。而本身施工區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)就比較強(qiáng)烈，基本烈度為Ⅷ度。
“不僅要克服高寒、低氧的施工環(huán)境，還要攻克復(fù)雜的地質(zhì)條件，而穿越斷裂帶存在極高的巖爆、軟巖大變形、突涌水等風(fēng)險(xiǎn)?！崩顏喡「嬖V記者。但“關(guān)關(guān)難過(guò)關(guān)關(guān)過(guò)”，進(jìn)口端和出口端的隧道建設(shè)者們逐項(xiàng)攻關(guān)、各個(gè)擊破。
“天山號(hào)”和“勝利號(hào)”掘進(jìn)機(jī)合成示意圖
如何縮短工期？“三洞+四豎井”
2月16日下午，中交天和副總工程師、設(shè)計(jì)研發(fā)總院院長(zhǎng)靳黨鵬再次進(jìn)入中導(dǎo)洞進(jìn)口端的施工現(xiàn)場(chǎng)，了解“天山號(hào)”掘進(jìn)機(jī)的應(yīng)用情況?！澳壳埃瑖鷰r硬度高，控制好設(shè)備推進(jìn)力及姿態(tài)，可以有效降低刀具磨損程度……”靳黨鵬現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)隧道中導(dǎo)洞進(jìn)口端“天山號(hào)”掘進(jìn)機(jī)的操作手崔華新。
據(jù)介紹，天山勝利隧道按雙向4車道分離式高速公路隧道設(shè)計(jì)，其施工如果按照以往隧道施工采用的斜井輔助施工方案，工期計(jì)劃72個(gè)月。
如何縮短工期？建設(shè)者們提出了世界首創(chuàng)的“三洞+四豎井”施工方案?！叭础奔醋?、右主洞和中導(dǎo)服務(wù)洞，左、右兩個(gè)主洞開(kāi)挖直徑為14米，分別設(shè)計(jì)有兩個(gè)車道。中間的一條服務(wù)隧道直徑為8.4米，未來(lái)將用作應(yīng)急和救援通道，可杜絕隧道內(nèi)因事故等原因出現(xiàn)車輛擁堵的情況。“四豎井”即在整個(gè)隧道頂端開(kāi)挖4座豎井，以實(shí)現(xiàn)縱向通風(fēng)，相當(dāng)于隧道的“呼吸系統(tǒng)”。
不過(guò)，開(kāi)挖兩個(gè)洞的隧道就十分費(fèi)時(shí)費(fèi)力，為何還要多挖一個(gè)洞呢？
天山勝利隧道有三孔門洞
“考慮到隧道地形、地質(zhì)特點(diǎn)、施工工期以及運(yùn)營(yíng)后的防災(zāi)救援等諸多因素，中導(dǎo)洞使用掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)，發(fā)揮掘進(jìn)機(jī)快速施工的特點(diǎn)，一是可提前探明地質(zhì)，二是為主洞提供工作面；兩個(gè)主洞則使用鉆爆法。兩種工藝組合，從而實(shí)現(xiàn)‘長(zhǎng)隧短打’。”中國(guó)交建新疆烏尉公路項(xiàng)目土建05標(biāo)段（負(fù)責(zé)天山勝利隧道進(jìn)口端）總工程師黃登俠告訴記者，掘進(jìn)機(jī)每月掘進(jìn)長(zhǎng)度大約是傳統(tǒng)鉆爆法的3到10倍，而且兩個(gè)掘進(jìn)機(jī)從南北兩個(gè)方向同時(shí)作業(yè)，然后再通過(guò)橫洞為主洞增加輔助作業(yè)面，“這就相當(dāng)于把主洞‘切割’成多段同時(shí)作業(yè)，從而有效縮短施工工期。”
“天山號(hào)”和“勝利號(hào)”便是中國(guó)交建為天山勝利隧道量身打造的掘進(jìn)設(shè)備?！斑@兩個(gè)掘進(jìn)機(jī)開(kāi)挖直徑為8.43米，分別長(zhǎng)282米、重約2000噸。更為重要的是，可實(shí)現(xiàn)在多種世界級(jí)復(fù)雜地層下安全、環(huán)保、高效地掘進(jìn)?！弊鳛椤疤焐教?hào)”和“勝利號(hào)”掘進(jìn)機(jī)的總設(shè)計(jì)師，靳黨鵬帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)針對(duì)超長(zhǎng)、高寒、高海拔、復(fù)雜地質(zhì)條件等，首創(chuàng)新型壓注工法硬巖掘進(jìn)機(jī)。這是世界掘進(jìn)設(shè)備領(lǐng)域的重大創(chuàng)新。
中國(guó)交建為天山勝利隧道量身打造的掘進(jìn)設(shè)備
工法創(chuàng)新，使“天山號(hào)”“勝利號(hào)”具備三種不同的掘進(jìn)模式和支護(hù)方式。
“根據(jù)地質(zhì)條件不同，可以切換不同的掘進(jìn)模式和支護(hù)方式。”靳黨鵬告訴記者，在較好圍巖條件下，可以采用敞開(kāi)式工法掘進(jìn)模式；在破碎帶、軟弱圍巖、巖爆地層，可以采用單護(hù)盾鋼模板壓注式混凝土支護(hù)掘進(jìn)模式；在極破碎帶、軟巖大變形、強(qiáng)巖爆地層段，可以采用單護(hù)盾鋼管片支護(hù)掘進(jìn)模式?！昂髢煞N模式，就相當(dāng)于對(duì)不良地層進(jìn)行了加強(qiáng)型支護(hù)處理，以保證人員和設(shè)備的安全?！?/p>
如此一來(lái)，在面對(duì)斷裂帶等不良地層時(shí)，掘進(jìn)效率大大提升?！皬拇饲暗氖┕みM(jìn)度看，穿越斷裂帶采用后兩種工法，每天大約可掘進(jìn)12米。如果采用傳統(tǒng)的敞開(kāi)式工法，每天大約可掘進(jìn)一兩米，而且還存在較大安全風(fēng)險(xiǎn)?！苯h鵬進(jìn)一步解釋道。
由此，原本72個(gè)月的工期將縮短至52個(gè)月。
“我們改變不了外界環(huán)境，只能改變應(yīng)對(duì)方法。”靳黨鵬說(shuō)，科技創(chuàng)新帶來(lái)的疊加效應(yīng)非常明顯，目前他正根據(jù)“天山號(hào)”“勝利號(hào)”使用情況進(jìn)行進(jìn)一步創(chuàng)新，為后續(xù)研發(fā)設(shè)計(jì)新設(shè)備做準(zhǔn)備。
“工程越做越難，但我們自主研發(fā)的設(shè)備越來(lái)越多，技術(shù)越來(lái)越先進(jìn)?！彼淼朗┕と藛T曾煜說(shuō)。
掘進(jìn)機(jī)使用全球首創(chuàng)的壓注工法掘進(jìn)成型的山體隧道
隧道進(jìn)口端主洞掘進(jìn)取得新突破
11月19日，天山勝利隧道進(jìn)口端左右主洞累計(jì)掘進(jìn)雙雙突破7公里大關(guān)，為項(xiàng)目整體推進(jìn)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
天山勝利隧道進(jìn)口端位于永豐鎮(zhèn)往后峽方向75公里處，目前左主洞累計(jì)掘進(jìn)7260米、右洞累計(jì)掘進(jìn)7010米、中導(dǎo)洞累計(jì)掘進(jìn)8950.5米。
記者了解到，目前后峽山區(qū)氣溫驟降，天山勝利隧道進(jìn)入冬季施工期，隧道建設(shè)者們提前儲(chǔ)備大量的柴油、水泥、鋼材等生產(chǎn)物資以及米面糧油、藥品等生活物資和保暖用品。
“我們提前協(xié)調(diào)各單位、建材提供廠商，并派出專人值守押運(yùn)，確保冬天施工物資如期保量進(jìn)場(chǎng)?！秉S登俠說(shuō)，項(xiàng)目部還提前為所有施工機(jī)械做好保溫措施，落實(shí)混凝土防凍要求、混凝土原材料的加熱溫度以及混凝土出攪拌機(jī)時(shí)的溫度要求，控制現(xiàn)場(chǎng)混凝土入模溫度等，確保各工序施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)。
根據(jù)施工安排，烏尉高速計(jì)劃于2025年通車。作為烏尉高速公路的“咽喉”工程，天山勝利隧道建成后，穿越天山僅需約20分鐘，將打通南北疆交通運(yùn)輸屏障。烏尉高速公路通車后，烏魯木齊到庫(kù)爾勒的駕車時(shí)長(zhǎng)將從6小時(shí)左右縮短到3小時(shí)左右。
圖為鳥(niǎo)瞰天山勝利隧道進(jìn)口端