李 峰 吴晓彭 于法龙

在国家 “北煤南运”的战略运输通道蒙西华中铁路建设中,中国中铁五局集团四公司承担了全长18公里的西安岭隧道施工任务。

西安岭隧道是典型的软围岩长大隧道,洞身横穿23条断层带,断层宽度较大,围岩极度破碎,Ⅲ级、Ⅳ级、Ⅴ级围岩占隧道总长比例达82.8%。加之埋层较深,岩爆和软岩大变形极有可能发生,隧道施工难度之大、风险之高,在国内铁路隧道建设中很罕见。四公司蒙华铁路5标项目部员工迎难而上,以“硬”克 “软”,稳扎稳打,强力推进隧道安全、优质、高效建设。

队伍硬,是攻克软弱围岩隧道的先决条件。进场前,四公司选派王牌架子队奔赴现场,从喷浆手、风钻工到技术员,个个身经百战。负责西安岭隧道3号斜井施工的隧道八队与负责4号、5号斜井施工的隧道十一队都是标准化架子队,有着健全的组织、过硬的技术和丰富的软弱围岩隧道施工经验。四公司还选用专业化的作业层实体,负责开挖、出渣、立架、喷浆等工序施工。开工前,项目部组织作业规范交底岗前培训、隧道开挖光面爆破专题培训等各类培训20余次,培训1000多人次,夯实了过硬的技术,还两次组织技术人员到相邻标段观摩学习,取长补短,为软弱围岩隧道施工积累经验。

设备硬,是攻克软弱围岩隧道的重要条件。在西安岭隧道软弱围岩的施工中,项目部运用先进的地质预报仪、超前钻孔长期预报和地质雷达探测、水文地质观察和素描短期预报相结合的方式进行综合地质预报,全方位了解、掌握隧道掌子面前方的地质情况。

考虑到围岩软弱易变形的实际,项目部强化监控量测工作,实时量测隧道整个断面的变形情况,及时掌握监控围岩的稳定状态,较好地预测现场围岩的变化情况,确保施工安全。

项目部还严格按照业主机械化配套要求,实行洞内全机械化施工,每个工作面均配备了混凝土湿喷机械手;装渣运输采用大型装载机及运输车装渣出渣;开挖使用三臂钻爆台车、自制式五臂台车等机械设备,各类施工掘进利器全速运转,争分夺秒拼抢进度。

技术硬,是攻克软弱围岩隧道的必要条件。项目部以技术为先导,以安全为保障,以质量为核心,不断改进和优化施工方案,强化过程控制和各循环工序的衔接,确保了软弱围岩开挖安全有序、平稳推进。项目部成立QC攻关小组,制订了符合西安岭隧道的施工方案,有断层破碎带地段施工方案、超前地质预报方案、岩溶地段施工方案,超前支护方案等等,为隧道施工提供了可靠的技术指导。

围岩偏差时,项目部加密超前小导管,采取严格短台阶掘进开挖方法,严控每一循环的开挖进尺,坚持使用机械人工凿顶,加强支护参数,及时封闭成环,时时监控量测,遇到断裂带等薄弱区域时,提前实施超前注浆,加固后再开挖。设立格栅钢架支撑段时,他们在每榀钢架两侧各用两根直径22毫米的锁脚锚杆,以加强拱脚的稳定,防止钢架支撑下沉。在富水围岩破碎带,他们采用D50钢管代替锁脚锚杆,注入混凝土和水玻璃双液浆,提高注浆的结石率,加快了混凝土浆液的凝结速度,加固拱脚,快速排水,保障安全。

截至目前,项目部西安岭隧道10个工作面同时开工,0号、1号斜井成功转入正洞施工,率先完成隧道洞门施工,2号、3号、4号斜井开挖支护突破1000米,实现了 “施工推进速度最快、完成产值最多、现场形象最佳”的目标。

图为中铁五局集团四公司蒙西华中铁路5标项目部员工西安岭隧道3号斜井推进开挖支护施工。李连明 摄