一天最多掘進(jìn)2米

每天至少抽干10個標(biāo)準(zhǔn)8道游泳池的蓄水量

走在隧道里,不時看到有工人用電齒輪打磨挖掘機的車鏟,火花四濺。干了20年隧道施工的楊家川,指著一排圓滑的鏟尖,無奈地自嘲:“挖了這么多年隧道,這地方真是最難啃的‘硬骨頭’!看看這鏟齒,挖一般圍巖一個月才需要磨它一次,現(xiàn)在7到10天就得磨!”

打隧道,就是與巖石“斗智斗勇”,而八達(dá)嶺隧道可是把“硬骨頭”。

2016年4月15日施工首日,挖掘機一鏟子下去,項目部就發(fā)現(xiàn)“中獎了”?！巴诰驒C一挖,我們就知道施工難度至少翻倍。”中鐵五局京張高鐵三標(biāo)項目部項目經(jīng)理蔣思介紹,根據(jù)勘測設(shè)計圖顯示,八達(dá)嶺隧道主攻二、三級圍巖,那么一天至少可以推進(jìn)6米至8米,可是一打洞就發(fā)現(xiàn),這里圍巖至少是四、五級?！懊恳淮伪坪蠖家摷堋熹摻罹W(wǎng)、噴混凝土,工序復(fù)雜,作業(yè)時間也要翻倍,一天最多掘進(jìn)2米。”

實際上,京張高鐵八達(dá)嶺隧道的施工確實面臨“三座大山”。

地質(zhì)復(fù)雜容易塌。八達(dá)嶺隧道所處區(qū)域,地質(zhì)斷裂構(gòu)造較為發(fā)育,洞身穿越兩條斷層,存在巖爆、濕陷性黃土、軟巖大變形等高風(fēng)險地質(zhì),屬于極高風(fēng)險等級的施工項目,稍有不慎,就會引起坍塌。

地形起伏相當(dāng)大。由于隧道穿越軍都山,兩邊高中間低,地形起伏較大。這一方面導(dǎo)致進(jìn)入隧道施工主戰(zhàn)場的斜井橫斷面太小,7.5米的寬度和6.5米的高度,無法容納大直徑盾構(gòu)掘進(jìn)機;另一方面,斜井必須依從山體坡度走勢,經(jīng)歷大轉(zhuǎn)彎,才能進(jìn)入隧道施工面。

“一號斜井轉(zhuǎn)彎超過80度,二號斜井轉(zhuǎn)彎超過135度,盾構(gòu)掘進(jìn)機這種動輒百米,甚至上千米的龐然大物,無法在這么小的區(qū)域內(nèi)完成如此大角度的轉(zhuǎn)身。所以,這個隧道就只能采用爆破法?！贝堈鹫f。

地下涌水頻頻發(fā)。地下施工最怕碰到暗河或地下水。風(fēng)槍打孔中突然涌水,不僅會淹沒機器設(shè)備,影響人身安全,高水壓還有可能導(dǎo)致塌方?？砂诉_(dá)嶺隧道施工區(qū)域的地下水深恰恰根據(jù)地形起伏以及季節(jié)不同變化幅度較大,不知打到哪里就會冒出個“大噴泉”,每天正常涌水量近1.9萬立方米,相當(dāng)于一天要抽干10個標(biāo)準(zhǔn)8道游泳池的蓄水量,更何況最大日涌水量高達(dá)5.6萬立方米。

“正是因為施工環(huán)境非常復(fù)雜,在這里打隧道,不僅要膽大心細(xì),更要借助技術(shù)創(chuàng)新?！睋?jù)代龍震介紹,項目部設(shè)計采用了納米噴射混凝土增強初期支護(hù)強度,特別是在大跨度過渡段,創(chuàng)造了頂洞超前、分層下挖、預(yù)留核心、重點鎖定、高性能混凝土一次澆筑成型的“品”字型分部挖掘法,為今后大跨度隧道采用爆破法施工提供了新智慧。

已爆破4500多次

“長城腳下爆破”,采用精準(zhǔn)微爆破新技術(shù),每爆破一次只相當(dāng)于在長城上跺一下腳

“一會兒有次‘小爆’,你注意聽從指揮,到隧道拐角掩體處等待?！贝堈鹪捯粑绰?百米外一條隧洞內(nèi)就傳出了刺耳的長哨聲。

原來,爆破隊伍已經(jīng)埋好了雷管,并開始離場,只留爆破員張學(xué)華斷后。張學(xué)華一邊慢慢放長手中導(dǎo)火線往掩體處走,一邊吹哨;一旁的高個兒壯漢一邊揮舞著手電,一邊喊著,“注意腳下,迅速撤離!”

14時38分,現(xiàn)場施工人員都集合到了爆破點200米外的掩體處,原本風(fēng)槍聲、車輪聲、機器打磨聲一片嘈雜的隧道內(nèi),鴉雀無聲。

“5、4、3、2、1……”“嘭”的一聲巨響在耳邊炸開,沖擊波將身體狠狠一壓,心臟仿佛要跳出胸腔。半晌后,一片揚塵從洞里飄散出來。

“這才是68公斤火藥的小爆破,我們還有200多公斤的大爆破,那個沖擊更震撼!”張學(xué)華安慰記者,“不過你別擔(dān)心,藥量都是嚴(yán)格控制的,咱們要注意工友的安全,也得護(hù)住老祖宗留下的寶貝不是?”

張學(xué)華口中的寶貝就是長城。京張高鐵八達(dá)嶺隧道一次并行水關(guān)長城、兩次穿越八達(dá)嶺長城,距離頭頂?shù)陌倌昃堣F路青龍橋車站不過4米。這么多“國寶”聚集本就給施工帶來挑戰(zhàn),更何況工期緊、任務(wù)重,11個工作面同時工作,一天放炮至少十三四次,每一次都要組織人員設(shè)備退避,如何才能既避免爆破集中導(dǎo)致共振、擾動周邊文物,又避免爆破間隔太大、影響施工進(jìn)度?

精準(zhǔn)微爆破減輕震動。據(jù)介紹,傳統(tǒng)爆破技術(shù)震速高,震感比較強裂,在地下百米作業(yè),對長城的擾動類似于汽車怠速時玻璃窗的震動,而精準(zhǔn)的電子雷管減震爆破施工技術(shù),能使爆破震動的幅度和分貝降到最低,當(dāng)震速控制在0.16厘米/秒左右時,每爆破一次只相當(dāng)于在長城上跺一下腳。

靜態(tài)微爆破減少擾動。在埋深只有4米的青龍橋車站下方,約40米的隧道施工是在風(fēng)槍打眼處放入一種特殊的膨脹劑,使巖石慢慢被撐裂,再人工開鑿,機械推進(jìn),最大限度地保護(hù)百年京張鐵路不受地下施工的擾動。

即便周邊沒有文物,八達(dá)嶺隧道的爆破也挑戰(zhàn)多多。洞室群多導(dǎo)致小間距爆破多,洞室間最窄的地方只有2米厚,一旦爆破失敗,就意味著隧道塌方。項目部一方面采用預(yù)應(yīng)力錨桿技術(shù),增強較弱巖層的穩(wěn)定性,避免巖層錯動;另一方面,在使用電子雷管減震的同時,也專門成立監(jiān)控小組,實時監(jiān)測爆破震速,減少了施工對山體的擾動。

“從今年春節(jié)后開工到7月27日,隧道內(nèi)已經(jīng)爆破4500多次,數(shù)據(jù)一切正常。我自己去八達(dá)嶺長城上體驗過,真沒感覺地下正炸著呢。我現(xiàn)在就盼著高鐵穿長城的一景呢!”張學(xué)華說。(記者 陸婭楠)