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雅江河畔,攻坚克难 岩爆涌水不退缩,科学攻关助生产——中铁一局五公司拉林铁路项目部隧道攻坚纪实

时间:2018年10月11日  来源:  作者:《铁路建设报》通讯员:廖晓东 拓正权 阅读:  字体:

  拉林铁路是从拉萨至林芝,既是青藏铁路的延长线,也是新建川藏铁路的起始段,拉林铁路新建线路404公里,90%以上线路都在海拔3000米以上的高原,桥梁和隧道总长300.97公里,占全线四分之三,拉林铁路集中了青藏“天路”工程“高寒缺氧、多年冻土、生态脆弱”等等所有的艰难困苦,而地质条件更为复杂,地质灾害更为频繁,灾害严重程度更为突出, 对于这些施工建设者来说,都是一场前所未有的极限挑战。

  中铁一局五公司拉林铁路项目承担了拉林铁路10标2隧1桥施工任务,管段全长10.69km,位于林芝地区米林县卧龙镇。

  开工三年多以来,项目部全体参建人员面对高原缺氧的极限挑战,他们志比山高,心比火热,氧气不足而精气十足;面对高原复杂的区域施工条件,他们砥砺奋进,顽强拼搏;面对高原复杂地质条件的极限挑战,他们以攻坚克难的信念、科学施工的手段、丰富施工的经验克服了一道道难关。

  三年来,他们排除重重困难,用汗水、泪水、苦水交织出一幅幅高原画面,期间的苦与乐,悲与愁只有他们自已知道。

  拼搏--克服岩爆

  岩爆是处于较高地应力地区的岩体,由于工程开挖等活动导致其内部储存的应变能突然释放,或原来处于极限平衡状态下的岩体由于外界扰动的作用,开挖临空面围岩块体以猛烈的方式突然弹射出来或脱离母岩的一种动态力学现象,它的发生没有明显性的先兆和规律,没有行之有效的监测手段,完全是突发性的。

  项目各隧道线路平均海拔在3100米左右,隧道施工总长11845米,其中岩爆地段长度10142米,占隧道总长的85.6%,埋深在600~1500米,是岩爆的频发区。

  2016年7月8日,一直听说但并未直观感受的我第一次在隧道内见证了“岩爆”的发生:伴随着清脆的“噼啪”声响,零星的“薄片状”和“饼状”的小块岩体自拱腰处剥落,约二十分钟后,伴着如闷雷般的“轰隆”巨响,一块长度约2米,高度约1.2米,厚度约0.3米的大块的岩体剥落后重重的砸在开挖台架上,霎间烟尘四起,照明灯具被砸坏后掌子面陷入一片黑暗,这也是贡多顶隧道出口工区掌子面开挖掘进不到900米的地方第一次出现岩爆。

  “爆破后的4~6小时是岩爆最严重的时段,只要是未进行衬砌施工的地方,岩爆都有可能会突然降临。”项目总工程师桂青保介绍,“岩爆无规律、无前兆,风险不可预测,更难以防控。”

  尤其是随着隧道埋深的加大,施工过程中各隧道内岩爆频发,边墙、拱腰、拱顶、线路左侧、线路右侧等不同部位,片状、棱板状、块状等不同剥落形态,白天、夜晚等不同时间都在发生。

  “石块就在自己身边剥落的情况都经历过”,工程部技术人员这样讲到。有一次,技术人员一起在隧道掌子面进行安全巡查时,石块就在距他们不到两米远的地方剥落。桂青保说:“当时我们正查看掌子面的围岩情况,突然听到一声“轰隆”声响,脸盆大的石块掉了下来,当时我们都本能性的向旁边躲避,出了一身冷汗,现在想起来还心有余悸!”

  “因为岩爆的突发性,造成作业人员心理上的恐惧,也对人员、机械设备的安全状态构成较大威胁,必须保证各项安全防护措施落实到位,各项支护措施执行到位,加强日常的安全巡查和高风险工序的盯控”这是项目部交班会上每次必须强调的事情。

  隧道内每发生一次岩爆,就增加一分恐惧,开挖人员、支护人员、机械操作手、值班人员换了一波又一波,因为人员流失率高、稳定性差,施工生产总是在“调整-稳定-调整”之间循环,很难形成稳产、高产局面,但项目部并没有放松安全监管而一味抓生产,而是发出了另一种声音:“我们不隐瞒岩爆的危险性,如果谁害怕,我们就买票送他回家!如果谁愿意坚持,就跟我们一起想办法战胜困难!”项目经理文君说:“敢进拉林就是好样的,能坚守就是英雄!现在项目部实行领导班子成员责任包保制,班子成员每天必须进洞进行日常安全巡查,对高风险工序进行跟班作业。

  “现在领导们每天都去隧道内,我们更应该牢牢坚守一线”,这是项目部全体员工的心里,我们也坚信,一定能克服岩爆危害,早日使隧道贯通,我们一定不辱使命!

  那么,岩爆到底如何防控呢?

  为此,我跟随技术人员来到了已掘进2600米的隧道掌子面,看见隧道内一块块面积大小不一的不规则 “疤痕”,项目部安全总监杨卫东讲到:“这是岩爆剥落后复喷混凝土补强留下的。”掌子面的岩壁上密密麻麻还扎着许多“钢针”,杨卫东介绍到:“这都是岩爆区段加固处理采取的措施,严重的地方我们要安装拱架,加强支撑,防止大面积脱落或巨型石块剥落!”

  “经过不断探索总结,也基本上找到了岩爆识别、预防、控制的方法。”桂青保说道,主要是形成“强管理、先探测、抓光爆、快支护、预加强、勤量测、紧衬砌”的施工理念和方式。

  项目通过开展岩爆知识讲座,公司施工技术部专门来到现场进行技术指导,定期组织开展隧道内岩爆、防坍塌应急演练,提高现场作业人员的安全意识及对岩爆的正确认知;为作业人员配备防爆头盔和防弹衣来加强人身安全防护;为洞内开挖台车增加棚架防护措施;为洞内机械设备架设钢板防护“马甲”,同时加强洞内通风、照明,储备应急物资,项目部设专职安全员进行全天候巡视警戒,分管领导每天进行洞内巡查及高风险工序跟班作业,大大提高了安全管控水平。

  在施工前采取地应力测试的手段来预测掌子面前方一定区段内岩爆发生的频率和等级,同时根据地质预报结果判断掌子面前方具体里程段的节理及构造裂隙发育情况,合理调整施工工法、开挖进尺、支护方式。

  开挖过程中多措并举,不断提高光面爆破效果,减少爆破对围岩的扰动,充分发挥围岩的自承能力,使应力分布更加均衡,减少应力局部集中而加剧岩爆发生的可能性。

  爆破后加强通风排烟,降低岩壁温度,并辅以喷洒高压水软化围岩措施,以减弱岩体的脆性,降低岩爆的剧烈程度,同时利用炮孔和锚杆孔向岩体深处注水,以取得更好效果。

  开挖后迅速进行支护封闭,以锚网喷支护措施为主,对揭示节理构造发育区辅以钢架加强措施,同时注重锚网喷的防护范围、施工质量控制,在区段内形成完整的支护体系。

  在施工中加强监控量测工作,通过对围岩和支护结构的现场观察、通过对拱顶下沉、两维收敛以及锚杆测力计的变化,可以定量化的预测滞后发生的深部冲击型岩爆,用于指导开挖和支护的施工,以确保安全。

  加快衬砌施工进度,对开挖支护段落尽快进行衬砌封闭,降低不安全区域的外露时间。

  此外,项目部还与拉林铁路建设总指挥部、设计单位积极沟通,及时研讨优化施工方案,并取得了极大的支持。

  隧道内频发的岩爆没有吓退拉林铁路人!

  在这里,他们用坚强的意志和行动筑起了一道道“钢铁堡垒”,缺氧吓不倒、岩爆更击不夸!

  现在,隧道内岩爆区段节节缩退,隧道贯通的日子已经指日可待!

  善战--冲在前线

  从2015年8月拉林铁路开工至今,张晨就进入了雪域高原,三年来,没有因隧道岩爆和涌水而退缩,从最先担任项目部主管生产的副经理再到第六架子队队长,始终坚持在隧道施工一线,始终坚持“善于发现问题,分析问题,解决问题”,找到问题的根源所在;他时刻用行动兑现自己在班子会上讲的“确保安全,稳打稳扎”承诺,做到思路与工作同步,充分发挥架子队长的模范带头作用,认真履行工作职责,不断加强学习,带领全体员工战胜涌水,克服岩爆,渡过了富余涌水断层,较好地完成了各项工作任务。

  进入拉林架子队至今,张晨深感自己责任重大,他常对弟兄们说:“咱们就是企业生命的细胞,是企业的战斗力,隧道出现涌水、岩爆等并不可怕,只要我们科学应对迎难而上,彰显出敢打硬仗的精神,进度何愁上不去?”在工作中,他把这种信念传递给班组的每一个人,并以身作则,将对工作的热情和严谨之心,潜移默化的影响着班组的每一个人,使得架子队全体成员凝聚力和战斗力不断提升。

  在攻克贡多顶隧道出口涌水段中,使用的超前钻探泄压、局部爆破泄压工作方法为其它工区在施工中巧战涌水积累了经验,在他的带领下第六架子队被局指评为2017年度先进班组并获得10万元奖励。

  工作中他勤动脑、善思考,精细认真,一丝不苟的作风,为他掌握空压机、发电机、风机设备的检修积累了丰富的经验,由于他对设备情有独仲,对存在的“疑难杂症”,他常常有自己独到的分析和解决方法,在出口地段涌水中,他淡定从容,遇险不急不燥,为泄水压,靠前指挥超前钻探,从而为施工大战奠定了基础。

  2017年11月,贡多顶隧道出口施工至D1K324+069时出现了较大涌水,涌水量达1130立方/h,面对困难,他不畏惧,首先与项目总工程师2人身穿雨衣、水靴到掌子面进行查看水情,并立即对现场施工区域采取了安全防护措施,同时对洞内水沟进行全面清理,完善洞内排水系统,解决洞内漫流问题。

  在形成一致处理意见后他立即组织人员进行超前钻孔、红外探水施工,及时探明掌子面前方的地质情况及富水情况,同时起到降低水头压力的作用。为了防止承压涌水伤人事故,整个工序作业过程中他与项目部其他班子成员轮流值守,全工序跟班,由于措施得当,苦战30天后,安全顺利渡过了该涌水段。

  “勤学苦练”是他经常说的“口头禅”,其实就是活到老、学到老,如何创建学习型班组,争做学习型员工,他心中有数;由于第六架子队刚成立,开挖、测量、二衬等施工力量较为薄弱,面对这种情况,他在不断加强自身学习的同时,非常注重班组整体水平的提高,他毫无保留把经验同班组成员分享,积极组织大家学习,制定了一系列带模注浆、光面爆破、岩爆防护等培训计划,制定周、旬、月考核措施,以班前微讲堂形式进行缺陷整治分析,通过各种培训,充分调动了大家学习新知识、新技能的积极性和主动性,使得架子队全体班组成员在隧道施工中能独当一面,快速成长起来。

  在开展班组建设,班组管理上,他对照目前的人员配置情况,将所管辖的空压机、装载机、挖掘机、喷浆机等设备进行了责任划分,将设备保养维修落实到人头,使得班组管理逐步进入规范化和制度化;他力主修旧利废,鼓励大胆创新,大大提高了设备检修效率,降低了检修成本。

  在其他隧道作业面遇到险情时,他主动现场查勘,出谋划策,并提供设备、材料、机具、人员协助,始终奋战在抢险第一线。

  虽然聊起那些战胜岩爆、攻克涌水苦日子的时候,张晨讲得云淡风轻,可是凡在拉林铁路贡多顶隧道施工过的人,包括原隧道分公司的同志,都能想象出那些难以被人承受的辛苦,能够让他三年坚持下来的正是他那股执着追求的倔劲,他用实际行动践行着“勇于跨越 追求卓越”的中铁精神。

  克难——战胜涌水

  西藏小江南林芝,虽然山清水秀,没有一点雾霾,却让拉林铁路项目部的人吃尽了苦头,隧道内涌水是拉林铁路隧道施工的又一道难关。征战许久的将士还来不及擦去控制岩爆施工的汗水,又踏上了隧道出现涌水施工的征程。

  由五公司承建的拉林铁路10标二分部隧道施工中,四个开挖作业面中就有三个掌子面发生了大量涌水,其最大涌水量达到1130m³/h。

  2017年6月28日,贡多顶隧道横洞施工时,掌子面拱部突然涌水,涌水量达620立方/h,因为是反坡施工,且原有排水设备能力不足,不到8个小时的时间,洞内就被淹没了近600米,掌子面处水深达4米多,“我们现在去掌子面都是坐船去的”横洞工区技术人员讲到,“水太深了,人员没办法过去,只有画着小皮划艇才能到达掌子面进行测量观察”。

  2017年11月7日10:05分,贡多顶隧道出口掌子面施工至D1K324+069时突发涌水,以1130m³/h的出水量咆哮着喷涌而来,水平射程达40米,让人措手不及,一时间隧道到处漫水,大家站在水中,有苦难言。

  面对隧道内突发涌水情况,项目立即启动了隧道涌水应急预案,本着“安全第一”的原则,立即组织人员对所用电线进行了全面改造,保证了现场用电安全;同时为现场作业人员配备雨衣、雨鞋等防护用品,在洞内建立了临时烘干房,尽所能的为现场作业人员提供好的施工环境。

  由于涌水量过大,隧道内积水严重,犹如雨后溪水“哗哗”流淌,严重影响隧道内施工作业。面对以上情况,项目组织全体职工进入隧道内对排水沟进行清理、加高,在洞口增设排水管路,保证隧道内积水顺利排放。当时,隧道内流水声、施工机械声混合着现场调度人员的呐喊声,显得异常忙碌,水沟清理工作井井有条,职工们身上满是泥土,面部汗水止不住的往下流。连续几天的奋战,项目部领导带领职工们总是冲到最前面,用实际行动谱写着拉林铁路人拼搏、善战的坚强斗志!

  办法总比困难多。面对隧道内大量涌水和围岩复杂多变的情形,饱受磨砺的拉林铁路人依旧没有放弃,他们始终如一地发扬着拉林项目攻坚克难的战斗精神,一次次向隧道涌水发起冲锋。

  “涌水施工更加艰险,前面地下水构造情况及围岩情况更加难以预料”,项目总工程师桂青保讲道,“经过现场施工不断探索总结,我们也掌握了硬质岩条件下隧道内涌水施工的方法”。

  针对涌水施工,项目遵循“管超前,短进尺,弱爆破,快支护,勤测量,紧衬砌,早成环”的施工原则,加强超前地质预报工作,密切监测掌子面围岩及涌水情况,采用地震波反射法、红外探水等方法探明掌子面前方的地质情况及地下水发育情况;采用管棚钻机在掌子面打设超前探孔,对掌子面前方涌水进行泄压、集中引排,达到加速排水为掌子面提供作业条件的目的;现场指派专职安全员进行全程监控,确保作业人员安全;对监控量测点位进行加密、提高监控量测频次,及时发现施工场出现异常情况时,立即指导现场施工,确保人生安全。

  此外,项目部积极联系拉林总指挥部、监理、设计院等领导来现场进行情况核实并进行变更,对施工方案及时进行优化更新。

  目前,项目部奔中山一号隧道进口已安全度过涌水段,面对隧道内涌水施工,项目部已经有了足够的经验和更多的方法。

  经过项目部全体参建人员的不解努力,隧道内涌水段渐渐消失在我们的视线中。

  但是我们不会驻足,无论隧道前方将会出现怎样的情况,都不能将这支坚强的团队打败,没有什么能让我们停下掘进的步伐!

  等到隧道贯通时,我们将会到隧道的那一端去采摘一朵西藏林芝的格桑花,奉献给那些曾经检查指导过的领导和并肩战斗过的工友们,到那时候,我们将献上洁白的哈达,把酒庆贺,不醉不归……

  

  贡多项隧道出口涌水

  

  水中作业

  

  涌水施工现场监控指导

  

  乘皮划船前行量测

责任编辑:高岩
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