理论教育 浙江成武18标工程:架桥掘隧千日鏖战

浙江成武18标工程:架桥掘隧千日鏖战

时间:2023-05-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:成武18标工程总投资5.18亿元,是甘肃路桥建设集团当时中标合同价最高的一个项目。4月28日,开裂段迅速扩大,喷射混凝土剥落,钢拱架严重扭曲、内鼓侵限,支护结构受到严重破坏。2012年5月15日,右线掘进至747米时,离掌子面10米位置已施工完成的初衬混凝土出现了环向开裂、掉皮现象,最后混凝土脱落、钢拱架扭曲变形。2013年6月至8月份期间,情况更加糟糕。

浙江成武18标工程:架桥掘隧千日鏖战

张剑/口述 高军英/整理

“一、二、三、茄——子”,刚从隧道洞内打扫完卫生的我们,来不及换一件干净的衣服,抓紧时间照了一张我们项目部最美的“全家福”。今天是我们坚守工地的最后一天,因为明天就要全线通车了,我们也要走了。此时已夕阳西下,黄昏渐渐隐去,武都西枢纽立交上空升起一片这四年内从未有过的金色的寂静。“再见,武都!别了,武都!”我们每个人脸上全都挂满了苦战四年后久违的喜悦笑容,彻底释怀的欢声笑语回荡在武都西上空,将这四年我们燃烧的青春定格在了这美丽感人的一刻。无路难,开路更难!桥隧即通,站在巍巍没水山巅,俯视涛涛白龙江水,这山这水仿佛还在谈论着那段艰险的施工历程……

我叫张剑,甘肃路桥建设集团下属路桥二公司一名普通的现场技术人员,参加高速公路项目建设已十一年,而最近的这四年,就一直奋战在成县至武都段高速公路第十八合同段(以下简称“成武18标”)。作为专业施工技术人员这样一个渺小的个体,成武18标建设中我所亲历的其实没多少好说的;但作为完整参与成武18标全程4年建设的参建者,对于项目部经历的一切,我想说的却有很多很多。所以,在这里,我想说说我经历的,更想多说说我看到的,听到的,和感受到的。

成武18标工程总投资5.18亿元,是甘肃路桥建设集团当时中标合同价最高的一个项目。2010年10月开工建设,有武都西隧道1座,武都西枢纽互通立交1座,其中特大桥1座,大、中桥6座。项目伊始,我就来到了这个号称“路桥第一标”的项目部。在这个项目上,我分别担任过路基现场负责人,制梁场负责人,项目质检负责人。也是在这个项目上,我完成了从一个技术员到管理人员的观念转变。可以这么讲,以前的我只是埋头干活,别人怎么说我怎么干,自己没有一个明确的目标,更没有自己的思路和想法,总是跟在别人后面转,照葫芦画瓢,眼界很窄小,只看到了自己的周围,而在这个项目上通过理念的彻底转变,眼界思路的开阔和拓展,个人才有了真正的成长和进步。

成武路上的许多标段建设单位都是具有先进施工技术实力的中字号等大型企业,要与他们来比拼,除了发扬路桥铁军不怕苦的精神,更要有精细的管理来支撑。在这个项目上,我明显地感觉到,管理的方式与以往其他的项目有了显著的转变:标准化驻地建设、标准化作业、标准化钢筋加工厂、标准化制梁场、标准化小型构件预制场、标准化砼集中拌和站……一系列的标准化建设先为项目确定了一个规范化的基调。然后是应力钢绞线梳编穿束、梁板智能张拉及真空压浆、隧道仰拱全断面开挖栈桥法施工、小型构件采用砼洒布机配高强度塑料模具施工、砼自动喷淋养生回收系统等诸多成套示范新技术的大力推广和应用。“别人没有的我们要有,别人有的我们要精。”这句话经常性地挂在了我们技术管理人员的嘴上,时刻显示着我们赶超先进、争创精品、不甘人后的斗志和气魄。项目办综合评比时经常拿个前三名、一直保持前5名,项目办隧道施工、小型构件预制施工“质量样板工地”,甘肃省交通厅“公路水运工程平安工地建设示范合同段”,甘肃省建筑业联合会“文明工地”,共青团甘肃省委“青年文明号”……这一项项成绩与荣誉的取得,也是对我们所付出努力予以的肯定。

2012年,成武18标桥梁工程在成武路各项目中率先完工,尤其是成武路与武罐路的连接线——武都西立交的完工,为确保武罐路按时通车做出了积极的贡献。然而,桥梁工程上的成功,只是我们这个项目工程的一个小小缩影,一场艰苦卓绝的真正战斗其实才刚刚开始。

我们项目部承建的武都西隧道,位于武都区黑坝里村北侧上没水山山体内,隧址区构造发育主要有大院-殿沟里断层(F5),为志留系内部逆冲断层,属武都山字形构造系白龙江深大断裂次生断裂,断层处发育有2处次生断层,山体破碎、岩体强度低。简单来说,就是地质条件非常差,而且隧道最大埋深992米,存在高地应力,施工掘进难度非常大。

让我们所有参建人员感到欣慰的是,进洞施工的第一年,武都隧道掘进却比预想的要顺利得多。很多人都说,按照这样的速度,2012年底隧道也就可以提前一年工期贯通了。

就在大家为隧道的顺利掘进暗自庆幸的时候,情况突然发生变化。2012年4月25日,在左线掘进至748米时,离掌子面8米位置已施工完成的初衬混凝土出现了环向开裂掉皮现象,最后混凝土脱落、钢拱架扭曲变形。4月28日,开裂段迅速扩大,喷射混凝土剥落,钢拱架严重扭曲、内鼓侵限,支护结构受到严重破坏。2012年5月15日,右线掘进至747米时,离掌子面10米位置已施工完成的初衬混凝土出现了环向开裂、掉皮现象,最后混凝土脱落、钢拱架扭曲变形。

“软岩大变形”,我和同事们遇到了这一世界性的隧道施工难题。2012年10月26日,86公里+672米~86公里+659米段右侧初衬发生剧烈收敛,拱顶右侧拱架被剪切破坏,发生连续塌方,历时80天才处理完成。2013年6月至8月份期间,情况更加糟糕。

从事了14年公路建设、参与了6座隧道掘进工作的项目总工张伟利说:“那段时间是施工最艰难的时候,眼看着项目通车的日子一天天临近,可隧道施工中还是不断出现新的问题和情况。一般的隧道,开挖一年后地应力基本释放完毕,而武都隧道从开挖算起都已经3年多时间了,地应力还在间隙性释放,这在以往的施工中根本没遇到过。”项目副经理杜晓伟也在感慨:“都说黄土隧道难打,可武都隧道的围岩稳定性甚至还不如黄土隧道。用挖掘机挖不动,用破碎锤先打个洞,还没等大面积开挖,周围的围岩又自己往下掉。工人们自嘲说,每一米到底是什么情况,真的都要看运气。”这种状况,几乎影响到了项目部每一位参建人员的情绪,就连一向性格乐观、善打硬仗的新任项目经理高新民都感到压力山大。当年7月份,有记者来采访高新民,请他说一说隧道建设的情况,高新民委婉地拒绝了记者:“等隧道贯通了再说吧。”

那段时间,隧道内状况不断,危险因素加大,施工人员情绪受影响,施工进度严重滞缓。内忧外困中,项目经理高新民跟我们项目班子成员和项目骨干技术人员一再地说:“光说难度大、压力大没有用,关键在于想办法,解决难题。”为了稳定职工情绪,鼓舞职工士气,也为了能在第一时间解决突发问题,我们项目班子几个人,白天黑夜24小时轮流带班,和隧道施工人员吃住在一起。同时,还抽时间组织党员和主要负责人集中学习《落实要到位,干部是关键》丛书,增强信念、凝聚力量;开展“党员先锋引领”活动,由6名党员和入党积极分子组成党员突击队,在艰苦危险岗位冲在一线。可以说,在这个项目上,党团员是真正发挥了先锋模范作用的。

人心稳定了,队伍凝聚了,但技术层面的问题还需要解决。自从隧道发生大变形后,建设单位先后组织国内和省内专家召开了13次专家会,研究论证支护方案、变形处治方案和检测评估方案。甘肃路桥建设集团作为施工单位,也积极组织召开内外部专家会,寻求方案咨询和技术指导。前前后后历经18次专家会,包括交通运输部公路科学研究院、长安大学兰州交通大学、北京交通大学、中国公路工程咨询集团公司、甘肃省交通规划设计院、四川省交通规划设计院、中铁西北科学研究院、重庆交科院、江苏省交通科学研究院等20多个单位的研究员、教授级高工、教授、高工60多人次先后为武都西隧道把脉开方,以解决各类施工难题,形成有效的隧道支护方案和病害处治方案。那段时间,我们几个项目负责人和项目骨干技术人员,除了在隧道里带班施工,时间几乎就全投入到了参与讨论、研究支护方案、研究突发问题解决方案等工作中,一天能睡五六个小时都算是宽裕了。(www.daowen.com)

由于武都西隧道所处的地质条件复杂,在甘肃省内乃至全国既没有先例可循也没有经验可鉴,许多工作只能是摸着石头过河。但是,人心齐,泰山移,办法总比困难多。各方共同努力下,一个个难题最终被强大的群体智慧战胜。

加大初期支护型钢规格后,拱脚处的小半径加工成为难题,技术人员通过学习和讨教,研究出了采用焊接H型钢技术解决该问题,经过力学试验和现场使用,完全达到设计要求。二衬钢筋加强加密后,钢筋保护层控制成为难题,技术人员通过多次技术分析会研究,投入环形钢筋保护层垫块、直螺纹套筒连接等技术,有效改善了二衬混凝土钢筋保护层。二衬开裂病害处治需要先沿隧道环向施作6米长钢花管并注浆,对围岩进行全断面加固,然后再拆除重置。由于二衬内钢筋密布,初衬内还有拱架,风枪根本无法施工。常规的钻机只能在2米高度范围内打孔,且打孔角度不能保证与拱圈垂直,遇到钢筋、拱架又得挪位置重钻,难题一大堆,工期又紧迫,于是工程技术人员、设备技术人员联合行动,分析探索,最终发明了一种扇形台架,用于打孔定位,采用全液压钻机配合金刚石钻头,直接穿透钢筋打孔,成功攻克了这一技术难题。如何保证注浆时管口的封闭,形成压力,技术人员探索使用细麻绳浸水塞缝,水玻璃砂浆封缝,用水暖工程上用的球阀、逆止阀封闭注浆管,问题解决了,效果还不错。开裂的二衬混凝土拆除安全风险高,要求两米一段采用静态拆除,但混凝土连成整体,如何化整为零?项目部管理人员从网上了解到目前国内外有一种液压切割墙锯,可以切断混凝土和钢筋,听说成都有一处工地正在使用,立马派人赴成都施工现场实地考察,认为可行后迅速购买了两台混凝土液压切割墙锯,用于开裂二衬混凝土和钢筋的切割。二衬切割问题解决了,拆除又出现了难题。拱脚、拱腰处在墙锯切割后,2米一段直接破碎锤就可以凿掉。但拱顶用破碎锤凿不上,经反复试验,常规的三角锤确实工作角度无法达到,设备部门通过在业内了解,有一种平破碎锤可以反装,“还等什么,赶紧上”,反装平破碎锤的投入,彻底解决了拱顶二衬混凝土的拆除问题。二衬拆除后,初衬局部变形严重,但用225的大挖机带135型破碎锤拆除,由于作业半径问题,好的坏的就全部拆掉了。“要保证质量,但也不能浪费啊”,技术分析会上,所有管理者的意见高度一致,“必须想办法”!任务交给设备部,时限,24小时内。“世上无难事,只怕有心人”,设备部的部长胡建军是个不服输的人,赶紧着手咨询、验算,既要动力充足,又要小巧灵活。最终他选择了150挖掘机带100型破碎锤,在兰州联系,仅有的五台全部上地铁了,在武都境内,仅有一台,还在舟曲干活,半个月后才能过来。时不我待,胡建军了解到武都有一台150型挖掘机闲着,但没有破碎锤,于是他上门去找挖掘机老板,带领他进入隧道实地考察,动员他投资100型破碎锤。最终在他真诚的感召下,挖掘机老板当天下午就给成都的破碎锤厂家打了款,第二天一早,100型破碎锤到达武都,九点钟,150型挖掘机带100型破碎锤到达武都西隧道,披挂上阵,经实践检验,完全达到预期目的。

同样的探索,同样的果敢,多角度倾斜作业水钻机、锚固钻机、潜孔钻机、液压坑道钻、混凝土劈裂机、英格索拉全自动钻机、双液注浆机、一体式注浆机等施工机械陆续引进了。技术工人还利用废旧的履带式钻机改造了云梯式注浆车,用于操作环向的钢花管注浆,最后,研究成功将锚固钻机钻杆反装,用于施工环向钢花管也取得了成功……

而针对武都西隧道复杂的地质条件,项目部探索采用的铣挖机开挖掘进技术,初步达到了对围岩扰动更小,控制超欠挖更好和有效避免塌方的效果,并在施工过程中逐一解决了扬尘大、围岩变异性大、作业面狭小等难题,提高了武都西隧道的施工效率的同时,更是为软岩大变形段的隧道施工积累了宝贵的经验。

自2011年隧道开始掘进以来,跨越了4个年头的武都西隧道掘进历程,漫长而又艰辛,经粗略统计,在隧道掘进中累计发生塌方44次。其中200立方米以上塌方1次,100立方米以上塌方9次,50立方米以上塌方12次,20立方米以上塌方22次,20立方米以下小型塌方时有发生。困难重重,但“保证安全是第一要务”!“项目负责人施工现场带班制”和“一岗双责制”被完全落实,集中安全教育学习、班前交底、三级安全交底、安全专项会议等更是几乎不间断地反复进行。四个年度内,在频繁的大小塌方事件中,项目部未发生一起安全责任事故,也未发生一起重伤以上安全意外事故

隧道安全员南维雄曾经发过这样一条微信:“这里正在进行一场战斗,好多场景让我感动,我仿佛看到狼烟滚滚、万马战犹酣!”这,其实也是我的心声。隧道施工时,虽然有通风机开足马力工作,也采取了洒水降尘和吸尘机吸尘的措施,但施工环境还是比较差。我们带班的负责人,带一班也就是6到8小时,但现场施工的工人往往一进洞就是10个小时,出来的时候鼻腔嗓子里全是黑色,裤腿满是污泥。汗珠与灰尘裹在他们脸上简直就是天然的易容术,不开口说话都不知道是谁。

掌子面刚开挖完时,是温度最高的时候,喷浆班的工人得马上实施速喷,然后立架班的工人就得马上支立拱架,开挖班的人员打系统和锁脚锚杆,喷浆班的工人又得进洞喷射初衬混凝土。每个班组在洞内连续工作都是5到6个小时。由于一直是三台阶施工、立双层拱架,工作面狭小,拱架全部要靠至少13名工人人工抬起来连接和焊接。38℃的高温下、重体力活、油烟粉尘、狭窄的工作台,配备的便携式风筒吹着吹着都变成了热风,每班配置的两大桶纯净水到下班时都喝得精光,有时候还得对变形较大的拱架进行处理,立架班工人们的吃苦精神让人肃然起敬。注浆班组每天都和水泥浆接触,穿着雨鞋,带皮手套,时间长了脚都捂烂了,漏进去的水泥浆把手和胳膊也蚀烂了,擦上药膏还在坚持上班。还有墙锯切割班、仰拱更换班的工人,他们都是顶着高温,冒着烟尘在和时间赛跑,坚毅地推进着施工进展。为加快隧道病害处治进度,高峰时洞内投入大小钻机26台,电焊机、压浆机、切割墙锯、空压机30多台,仰拱跳槽更换时,洞内200米范围要通过6道栈桥,所有电工、装载机司机、挖掘机司机、自卸车司机都练成了高手,因为技术差的都已自行淘汰。混凝土罐车既要通过栈桥,还要在洞内10米宽范围内掉头(因为加宽段也在处治仰拱),想起来确实不容易。“这里真是个‘魔鬼训练营’,把人都练成了‘特种兵’!”——刚从建筑职业学院建筑电气专业毕业的电工李斌武说。

作为个人,我真觉得自己做得很少很少。在成武18标这个项目上,尤其是武都隧道的4年攻坚战,展现的是一个团队的力量!这是一场人与自然的较量,更是群体智慧与世界难题的较量!我们历经艰辛,闯过了难关,攻克了难题,也收获了丰硕的成果:与长安大学联合完成了技术专著《变质软岩隧道变形特征与支防技术》;在国家核心刊物发表了5篇技术论文;申报了多项专利、工法,其中《预制梁板采用定型台架绑扎钢筋施工工法》《公路隧道仰拱全断面标准化施工工法》被评为省级工法;《预制梁板采用定型台架绑扎钢筋施工技术》还获得了甘肃省科技进步三等奖。另外还获得《自行式扇形台架配液压钻机环向钻孔》《一种钢筋绑扎定型台架》2项实用新型专利。

记得十年前,有位中铁二局的职工随口告诉我,南方的高速公路都修得差不多了,你们甘肃现在才慢慢开始,我们过来是帮你们甘肃的,因为你们只能修一些简单的路基路面、小桥涵洞之类的,对于长大隧道和桥梁你们还不行。虽然说得有些讥讽,但事实上确实如此,当时甘肃境内绝大部分高速公路项目全被中铁、中交及省外的一些大型企业把持着,我们只能干一些技术性简单的小项目。可我们甘肃路桥人有“啃骨头,打硬仗”的优良传统,有“筑路先锋,架桥铁军”的至上荣誉,我们从不会示弱,也不会一直跟着别人的屁股后面走。学习,改良、创新、超越,看看现在,放眼甘肃,每条高速公路建设项目都有我们跳跃的英姿,不光项目多,而且精品多,展示着我们甘肃筑路人的情怀,树立了一座座丰碑,造福了一方方百姓。成武18标武都隧道的贯通,世界性难题“软岩大变形”的攻克,更是见证着甘肃路桥人的勤勉、坚韧、团结、务实和创新。

在这个胜利的时刻,我想起了自己刚参加工作时的誓言:选择了交通事业,我就一定会无怨无悔地奉献自己的青春,义无反顾,不当逃兵。修建一条高速公路时间跨度很长,而且工作节奏快得可以说让很多人都吃不消,弹指一瞬间,十年里我才干过三个项目。但就是在这十年里,我从一名现场施工人员成长为一名项目管理人员,我在这个集体中,深深感受到了什么是练兵的竞技场,什么是锻钢的大熔炉,什么是树人和成长,同时也见证了甘肃高速公路建设由起步到跨越式飞速发展历程中的点点滴滴。

(作者系甘肃路桥二公司员工)

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