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2019年04月16日 星期二
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打破“瓶颈”保通车
——国道310南移项目地坑院隧道建设侧记
作者:    来源:中国三门峡网 - 三门峡日报

    地坑院隧道是国道310南移项目中最长的隧道,也是该项目施工难度最大的控制性工程之一,造价5.98亿元,左洞全长3456米,右洞全长3440米,单洞净高7.1米,净宽10.25米,最大埋深183米,最浅埋深19米。自施工以来,该隧道地质情况不断发生变化,多次发生涌水、塌方、侵陷等险情,工程进度严重滞后,成为制约工程按期通车的“瓶颈”。

    2019年春节,在全市人民共度佳节的欢乐时刻,地坑院隧道百余名建设者舍弃与家人团聚的机会,全力加快工程建设,为早日通车贡献力量。截至4月15日,左右洞累计完成2690米,完成总工程量的39%。

    务实优化施工方案

    确保工程快速推进

    土质隧道在常规隧道施工中难度是最大的,湿陷性黄土隧道更是难上加难。地坑院隧道地处湿陷性黄土地区,土质以粉质沙性黄土为主,土质疏松、湿陷性高、稳定性差。隧道出口上方有大面积的陷穴、裂缝,隧道围岩类型复杂、多变,土体时而松散、时而坚硬,含水量很大,施工中已多次出现涌水、塌方等不利现象,给隧道施工造成严重的安全隐患。

    黄土隧道施工工法通常采用CRD法,即每0.5米立一榀钢架,把一个大洞变成四个小洞进行施工,将变形控制在可控范围内,减少沉降,降低风险。但CRD法施工工艺复杂,每天进尺只有0.5米,很难保证项目工期。为确保隧道施工顺利进行,项目公司工程技术人员一次次地深入隧道工地实地踏勘,对照资料,分析数据,反复考虑、斟酌优化施工方案。2017年11月26日,项目公司召开国道310洛三界至豫陕界南移新建工程隧道工程施工技术研讨会,邀请全国顶级隧道专家研究论证,对施工工法进行变更,即对原标准断面的施工工艺(CRD、CD、环切法)优化调整为三台阶七步法,就是把隧道分为上、中、下三个台阶,保留核心土,环形开挖,逐步掘进的方法,取消隧道拱部锚杆、大管棚内钢筋,增加锁脚锚杆(管),大幅度提高了隧道掘进速度,每天进尺最高可达4米,既保障了施工安全,降低了施工成本,又大大提高了工作效率。

    科学沉着应对险情

    确保工程安全推进

    2018年6月以来,由于地质情况突变,隧道出口掌子面多次出现涌水、塌方、初支变形(隧道收敛值最大78cm)、裂缝、侵限等险情。针对隧道涌水,2018年8月2日,市国道310南移项目建设指挥部办公室主任李春来深入地坑院隧道施工现场,实地查看工程建设情况,召开座谈会,专题研究土隧道出水解决办法。要求要高度重视安全问题,按照安全布局规范,抓紧完成隧道口明洞,抓紧研究侵限变形、断层问题,彻底解决水害问题,封闭地表来水,引走洞内存水,为隧道安全施工创造条件。2018年8月4日,项目公司召开地坑院隧道出口涌水变形解决方案专项研讨会,特邀陕西省交通规划设计院教授级高工韦虎等五位国内知名隧道专家,在深入研究讨论的基础上,就地坑院隧道出口涌水变形解决方案达成一致意见:规范施工工艺及工法、改善施工现场排水系统、初支及早成环;对地表洞穴、地表裂缝采用水泥土进行回填封堵、水泥浆灌注、地表积水引排;涌水部位采用花管注浆加固,初支完成后及早进行径向水泥浆注浆等十项措施。

    隧道涌水导致黄土更加松软,支撑力下降,隧道出口多处开始出现初支侵限、冒顶。项目公司经过慎重研究和风险评估,决定对侵限段落进行换拱施工。换拱就是把已完成的初期支护和钢拱架拆除,重新施工,换拱施工风险很高,难度极大。项目公司、施工和监理单位成立专项领导小组,现场指挥,全程监控,并采取了先注浆加固,局部、逐段更换的方式作业。为降低换拱作业风险,避免出现泥石流等情况,隧道专家、副总经理高金仓和施工单位研究制定了详细的施工方案。换拱期间,高金仓和技术人员常驻一线,加强隧道断面观测工作,对监测数据进行分析,以便及时采取相应的技术措施,确保换拱作业安全稳定。2018年8月下旬,换拱工作全部安全完成。

    2018年11月,地质情况开始出现新的变化,掌子面围岩变硬,隧道掘进遇到新的困难。2018年11月13日,项目公司就地坑院隧道不间断出现涌水、拱顶掉块、初支侵限、拱部塌方等难题再次召开施工方案研讨会,决定采用上导坑机械开挖、下导坑劈裂爆破进行施工,上下导坑加临时横向钢支撑法开挖。要求施工单位加强劳务队伍管理,根据实际情况及时增加人员及机械,做好劳务队的技术交底工作,确保施工过程中遇到特殊情况能够及时处理,对症下药。2019年1月27日,项目公司再次召开研讨会,对三座黄土隧道施工再次进行会诊,确定对地坑院隧道山体地形、地质做进一步评价,适当加大预留变形量并根据具体情况进行动态调整;继续采用CD工法,必要时增加临时仰拱,加强监控量测,确保施工安全。

    地坑院隧道施工遇到种种难题和险情,市国道310南移项目建设指挥部办公室、项目公司和中建总项目部多次邀请业内专家现场论证,前后组织了四次抢险活动,有效防止了隧道施工出现安全事故,但隧道施工艰难推进,工期已严重滞后。

    建设斜井追赶工期

    确保隧道按期贯通

    为保证地坑院隧道按期贯通,市国道310南移项目建设指挥部办公室经过多次研究,决定增加斜井,加开2—3个工作面。按照市国道310南移项目建设指挥部办公室的要求,项目公司副总经理高金仓、顾问宋永乐等多次带领隧道专家、施工单位、监理单位人员深入地坑院施工沿线,考察斜井洞口位置,确定斜井全长441.1米,开挖断面面积67.56平方米,最大纵坡10.5%。

    2018年11月20日,市国道310南移项目建设指挥部办公室专门召开国道310南移项目控制性工程现场推进会,与陕州区有关负责人就施工便道二次征地问题进行现场沟通协调,临时征地问题及时得到解决,施工便道、拌合站、生活区等临建设施紧锣密鼓进行。2019年1月1日,斜井施工正式开始。项目公司执行董事、总经理周鹏要求施工单位加快施工速度,大干快上,把隧道滞后的工期追回来,确保隧道按时贯通。春节期间,斜井施工人员放弃与家人团聚的机会,全力以赴赶进度。截至目前,斜井已掘进242米,计划5月底完成斜井施工,6月左右洞掌子面开始施工。届时,地坑院隧道将会有6个工作面同时施工,施工进度会大大提高。

    地坑院隧道斜井的开工建设,是实现长隧短打、增加工作面、解决隧道工期滞后的最有效的举措,增加斜井后隧道贯通可比不增加斜井提前6个月,为国道310南移项目按期建成通车奠定了坚实基础。        (魏巍 宁亚青)

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