立冬后的皖東神山,草木依舊蔥綠。密林深處,滬寧合高鐵豐山隧道地表注漿作業現場,鉆機轟鳴、攪拌機飛轉。地下40米處,豐山隧道掘進即將進入F3黃栗樹-破涼亭斷裂帶,這是隧道貫通前的“最后一關”。
作為滬寧合高鐵入皖“第一隧”和“最后一公里”,豐山隧道貫通工期決定著全線的通車時間,豐山通則全線通。為此,中鐵十四局的建設者持續優化施工工序,加緊建設步伐,確保“八縱八橫”沿江快速新通道如期建成通車,為推進長三角一體化高質量發展再添新動能。
傾力打造區域協同發展“加速器”
2022年11月,滬寧合高鐵安徽段開工建設,這條連接上海、南京和合肥三大都市圈的大動脈,貫穿長三角核心地帶,肩負著帶動沿線科技、產業、人才深度交融的重任,通車后將有力推動長江經濟帶協同發展,戰略價值非凡、民生意義重大。
“黨的二十屆四中全會強調,優化區域經濟布局,促進區域協調發展。”中鐵十四局滬寧合高鐵項目黨支部書記田超表示,“高質量建設好滬寧合高鐵,正是我們建設者貫徹全會精神的生動實踐和使命擔當。”
跨馬廠水庫特大橋施工現場(肖文青 攝)
高標定位,高效推進。攻堅克難三載,滬寧合高鐵安徽段建設陸續迎來好消息。目前,全線橋梁主體工程建設全部完成,其中,由中鐵十四局承建的上石壩水庫特大橋、跨馬廠水庫特大橋等4座重點橋梁主體工程已全部優質高效完工,并全面轉入無砟軌道施工階段。至此,全線重難點控制性工程——“皖東咽喉”豐山隧道,其最后500米的掘進已成為制約全線貫通的關鍵所在,是當前施工任務的重中之重。
巧妙注漿助推巨龍突圍
豐山隧道地處神山低山丘陵區,全長5.4公里,外觀看似地勢平緩,內部卻潛藏著復雜的地質構造。施工中,建設者需連續穿越4條地質斷裂帶,其中最長一條寬達180米,因此,隧道被列為一級高風險隧道,施工難度與安全風險極高,過程堪稱險象環生。
“斷裂帶巖體破碎、富水,在這種地質中掘進隧道,好比‘在豆腐渣里打洞’,圍巖壓力和水壓巨大,任何微小擾動都可能引發險情,安全威脅極大。”中鐵十四局滬寧合高鐵項目工程部部長張金龍解釋道。
圍巖穩定是隧道安全建設的生命線。穿越斷裂帶,關鍵在于對破碎巖體進行有效加固,其原理如同制作米花餅,將“工程糖膠”——混凝土,注入巖體裂隙,像粘米花一樣,把碎石頭固結為整體,再從“米花餅”中開挖隧道,堅固的“保護盔甲”就能為隧道開挖保駕護航。
按照原設計方案,斷裂帶需采用“洞內帷幕注漿”工藝,即通過在開挖面埋設注漿管,將水泥漿液壓入前方巖層,形成一個“喇叭形”保護層。該技術雖成熟可靠,但施工效率受限,月進尺僅約20米,豐山隧道將成為制約全線工期的“卡脖子”環節。
面對進度壓力,項目團隊主動求變,邀請專家多次研討,最終創新性地提出采用“地表高壓注漿”替代方案。該工藝核心在于“空間換時間”:將注漿作業從洞內轉移至地表,在不占用隧道主線工作面的前提下,提前對斷裂帶進行預加固,從而壓縮施工時間。
“以f5斷裂帶為例,通過方案優化,我們月進尺達到40米,僅用四個半月就實現安全精準穿越,比原方案提前一半時間。”張金龍表示,“新方案為隧道掘進掃清了障礙,是效率倍增的關鍵。”
豐山隧道出口施工現場(肖文青 攝)
此外,基于豐山隧道成功穿越斷裂帶的寶貴實踐,項目團隊立項了《片狀富水巖溶隧道穿越大傾角斷裂帶綜合控制施工技術研發》課題。該研究將系統總結形成一套核心技術,其成果不僅可直接應用于后續工程,更將為國內外同類型復雜地質隧道施工提供可復制的“范本”,具有重要的行業引領價值。
智斗“水簾洞”攻克涌水難題
“這兩天,隧道涌水量突然增大,泥沙含量也在上升,我們持續監測地質變化,動態調整施工計劃。”豐山隧道出口段技術員李春海邊走邊介紹,他深一腳淺一腳地試探著腳下黃土泥漿的虛實,“挖隧道最怕有水!”
豐山隧道另一個施工難點就是涌水,用“水簾洞”形容也毫不夸張。在f5斷裂帶掘進過程中,最高日涌水量曾達到3.76萬立方,可以裝滿15個國際標準游泳池。
涌水量大尚且容易解決,真正挑戰在于疊加了各種復雜地質條件,尤其是粉質黏土、灰巖等特殊巖土,遇水軟化、溶蝕,隧道圍巖容易失穩,坍塌、土泥涌水、冒頂的風險極高。
風險挑戰出題,智慧方案解題。項目團隊通過構建“預、堵、疏、排、防”五位一體的綜合治理體系,優化了超前預加固、洞內防排水等多道關鍵工序,并創新應用地表高壓鋼花管注漿工藝,最終為隧道安全高效推進營造了干燥、穩定的作業環境。
“我們將超前水平鉆孔從標準的30米加深至50米,”李春海指著掌子面介紹道,“這既加長了地質預報的‘望遠鏡’,也提前裝上了‘排水泵’。涌水量最大的地段,我們采取徑向高壓注漿,在洞周布設了一道致密的防水層,相當于給隧道套上了嚴實的‘雨衣’。”
“最強大腦”賦能“黃金動脈”建設
中鐵十四局承建的滬寧合高鐵線路全長27.39公里,全線劃分為三個工區,具有戰線長、跨度大、工況復雜等特點,施工組織與安全管理難度極高。
“以往檢查所有工點,至少要跑一整天。”項目安全部部長周翔邊說邊輕點鼠標,顯示屏上瞬間切換出豐山隧道出口的實時畫面,“如今依托智控中心,半小時即可完成全線巡檢。”
滬寧合項目部智控中心(宋珊 攝)
當鐵路建設邁入智能化發展新階段,該項目搶抓機遇、先行先試,率先建成集數字化、智能化于一體的項目智控中心。中心整合“遠程監控、安全質量遠程檢查、管理信息化與無人機管理”四大數智模塊,通過云端互聯,將全線智能安全帽、37個視頻監控、6臺無人機等終端設備接入統一平臺,實現對施工生產、安全管理、應急救援、資料歸檔與數據分析等關鍵環節的全天候、全覆蓋、全過程智能化管控。
“智控中心既是項目的‘千里眼’‘順風耳’,更是輔助決策的‘智能軍師’。”田超說道。通過管理信息化系統,施工進度、安全預警、拌和站運行等關鍵數據得以實時匯聚與分析,為項目管理提供了精準的數據支撐,確保了鐵路科學高效建設。
時代出題,發展為卷。當滬寧合高鐵這條“鋼鐵動脈”搏動時,一張區域協調發展的金色答卷,將在生機勃勃的華東大地徐徐鋪展。