第2版:综合新闻
2018年06月30日 星期六
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“洞穿”秦岭调水 汉江与渭河“牵手”
——中铁二十一局引汉济渭工程秦岭黄三段隧洞施工侧记

    本报记者  周  鹏  通讯员  解二旬

    近日,连接黄金峡和三河口两大水利枢纽的引汉济渭工程秦岭黄三段1标7929米隧洞全面贯通,标志着世界第二、亚洲第一长的水利隧洞起始端工程初具规模。

    在崇山峻岭中,从底部打通巍巍秦岭,让汉水一路流向关中平原,与渭河“牵手”,无论是工程量还是技术难度,都可谓是水利史上里程碑式的工程。在全长98.3公里的秦岭输水隧洞线上,中铁二十一局承建的黄三段1标隧洞与黄金峡水利枢纽工程直接对接,是整个调水工程的咽喉要塞。

    由于水库海拔低于关中平原70多米,需要把水抽高119米送入输水隧洞。“不像铁路公路隧道那样可以把水直接从进口引进洞,我们要先在纵坡上开挖263米1号支洞,与主洞位置垂直交会,然后分头向上下游掘进主洞。”项目现场技术主管罗志彬说,秦岭山麓短急,他们在连1条羊肠小道都找不到的峡谷中,修出2.4公里便道才到1号支洞,在4.6公里外打进2号支洞。

    从底部洞穿秦岭,硬岩、大埋深和超长距离是绕不开的难题。2017年1月5日,2号支洞控制区下游掘进至500米起爆时,洞室段拱顶两侧有“啪、啪”的岩爆声响,并伴有围岩裂缝,石块脱落甚至弹出。“最大的像拳头一样,十分危险。”技术员星明辉对当时的情形记忆犹新。

    这段花岗岩完整坚硬,且埋深536米,为整个洞线地质之最。围岩应力过大,岩爆极易引发洞室坍塌等一系列严重问题。根据以往经验,遇到这种特殊地质,得从改善围岩应力和围岩性质入手。他们先是加大作业工序之间的间隔,使岩爆应力释放相对平衡,然后对掌子面和洞壁进行喷水处理,以抵消应力,再向超前锚杆孔内注水软化岩石再填装炸药爆破。风险在方案不断优化中化解。测量队队长郑永琪说:“直至施工结束再未发生一次岩爆现象。”

    长793米的2号支洞是黄三段隧洞4条施工支洞中唯一一条检修通道,洞内拱顶位于地下水位线之下。今年1月4日,该支洞上游掘进700米时,单日涌水量最大达到1000立方米。他们采用短进尺、弱爆破、勤量测、强支护的开挖策略,避免隧洞因集中涌水造成塌方事故。他们在边墙处挖出1条1米宽的排水沟,集纳岩层渗出的水,并将其引至100米处的集水坑,又增加水泵的数量以加大积水抽排力度,终于渡过近800米的“集中涌水高频发生地”。

    秦岭黄三段1标隧道主洞长达7929米,而传统排风机最长通风距离只能达到3593米。为解决隧洞通风问题,他们创造性地在隧洞内建立压风站和变电站,满足施工用电通风需要,采取“高压进洞+洞内变压器”方式,解决洞内电压不稳问题。

    技术上的高难度与安全上的高风险往往联袂而生。中铁二十一局做足安全预控功课,在支洞洞口位置设置应急避险洞,在员工安全帽上安装识别芯片,并安装面部识别考勤机,随时掌控人员分布位置等信息。他们还成立了两个监控测量小组,严密监控隧洞沉降情况;设置安全质量监督员,负责盯控每一道施工工序。经过700多个日夜奋战,他们不仅成功穿越5条破碎断层带,而且实现隧洞精准贯通,还连续两年抱回业主颁发的“安全生产先进单位”奖牌。

    为确保工程质量和安全,中铁二十一局打破常规,建立起一整套标准化施工和缺陷预控体系。隧洞断面只有双线铁路隧道的三分之一,口径小、单口掘进里程长。为节约混凝土输送时间,他们将罐车从支洞与主洞交会处倒行2.85公里。衬砌台车模板与开挖洞壁距离仅40厘米左右,里边还有一层钢筋网片,他们就组织身材瘦小的工人钻进模板腹腔浇筑混凝土。

    秦岭自然资源丰富,珍稀动植物种类繁多。为保护生态环境,他们在洞口修建工程废水分级沉淀池及近百万元的废水处理设备,严格每一道沉降、过滤程序,让流出的清水清澈达标。他们在工程细节上倾注的心血,得到建设单位的充分认可,举办了全线目前唯一一次施工质量观摩会,成为全线各参建单位观摩的样板。

    据悉,被水利专家称为“世界上最复杂地质条件下修建的水利设施”的引汉济渭工程建成后,每年总调水规模相当于100多个西湖水量。它引来的不仅是清清汉水,更是八百里秦川的丰饶富裕。

中国铁道建筑报