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项目管理提升

“掘进”阿尔金山

发布时间:2021-10-11阅读次数:

历经三年艰苦鏖战,地处新疆巴州若羌县东南方向约200公里、海拔约3100米的巴什考贡山区的巴什库尔干二号隧道(简称“巴二隧道”)终于全部贯通。看着眼前这一幕,中交二航局项目部负责人刘勇思绪万千:这条4736米长的隧道,时速80公里的车辆驶过用时不到6分钟,可建设者们却饱尝艰辛。

中交新疆乌尉公路包PPP项目是目前国内在建最大的PPP项目,其中由中交二航局承建的依若高速公路4标段贯穿巴什考贡山区,横跨罗布泊野骆驼国家级自然保护区,全长44.2公里,桥隧比达39%。巴二隧道所处位置高山河谷纵横,地势险要,属高寒高海拔特长高速公路隧道。隧道左线长4662米,右线长4736米,最大埋深255米,双线分离式4车道设计,是依若高速公路的“卡脖子”工程。

中心排水“低”到“高”

2018年5月,巴二隧道正式进洞开挖。相对于前场工人们高涨的施工热情,后场办公室里却有些冷清。项目部常务副总工余潭秋望着眼前的图纸出了神。他在想,按照设计,隧道中心排水沟位置在路面以下2.85米的位置,这就意味着隧道开挖后还要花费额外时间挖排水沟,有没有可能既能满足隧道排水需求又节省时间、人力和物力?

针对无人区隧道施工,余潭秋并没有丰富经验,这是他第一次来到高寒高海拔的高原地区参与施工。既然没有经验参考,寻求更多的技术支持也是个办法,于是余潭秋想到了重庆交通大学隧道及轨道实验室。

从5月到9月,经过20多次电话来往,余潭秋联系上了重庆交通大学隧道及轨道实验室寒区隧道团队。专家们来到巴二隧道调研,开始根据设计图纸、地勘资料及隧址区气象数据实测,应用有限元理论,计算并分析了隧道不同段落的围岩温度场,最后根据温度场分布规律,复核隧道原水沟设计深度的合理性和经济性,理论上判定隧道施工技术具备优化的必要性和可操作性。

得到专家的意见后,余潭秋像吃了定心丸。把排水沟从路面下提上来!项目团队开始分工,改方案、测数据、验证可行性,最终决定在隧道洞口距离洞门800米以内,按照原设计图纸施工,并优化设置辅助措施:增加空气热泵、电伴热系统,以保证中心深埋水沟洞口段永不受冻;各洞口距洞门800至1000米段落为高程提升渐变段,按原设计施工的同时,在中心深埋水管外包裹聚氨酯泡沫保温层,以保持水管提升渐变段的温度。最后在距洞口1000米外,上移中心深埋水沟至仰拱填充内,并增设泡沫混凝土等,保证排水沟排水效果。

2019年11月,此方案通过专家评审,巴二隧道立刻按照最新方案开展施工。通过这种“被动防寒保温”措施,外加“主动加热防寒”设计,不仅解决了中心排水沟在冷季冻结的问题,还通过提高中心排水沟标高有效杜绝了中心深埋水沟与下台阶、仰拱交叉作业,降低了安全隐患,同时大大优化了施工工序,有效节省了工期。

隧道爆破“光”变“水”

2018年6月23日,巴二隧道动工整整一个月了。凌晨1点,工程部技术主管张寰宇还在本子上写写算算,嘴里念叨着:“爆破炮孔122个,装药233公斤……”之类旁人听不明白的话。

原来,隧道施工以来累计掘进90米,距完成月度计划还有30米,张寰宇正在对项目使用的全断面法正常爆破(光面爆破)工艺进行分析。他发现施工单个循环18小时,其中通风降尘、出渣、初支工序耗时占60%,严重影响隧道进度。

发现问题后,张寰宇就开始查阅大量资料,“聚能水压爆破法”引起了他的注意。现有爆破后隧道内会产生大量浮尘,聚能水压爆破能凭借水雾有效降尘改善施工环境,还能借助水的力量提高工效。想到就付出行动,他开始进行实验,收集数据,开展对比总结,最后将理论成果报给项目部领导,聚能水压爆破工法开始在巴二隧道施行。

此工法需要在炮眼底部装水袋、中间安置聚能管、炮孔堵炮泥,安装过程通过调整聚能管安装角度,使爆破时炮眼内的水袋在高压下产生如“水刀”般的水契从而高效切割岩层,从而大幅度提升爆破面平整度,节约了初支时间。

聚能水压爆破技术集聚能爆破、水压爆破、光面爆破三者优点于一身,因为减少了炮眼开凿数量、用药量和碳排放量,进一步提升了项目进度、质量和成本管理水平。同时,其良好的节能减排效果更有利于项目所处区域的生态保护。

仰拱施工“木”转“钢”

“现在上导坑掌子面爆破推进过快,下导坑仰拱施工跟不上节奏,导致安全步距总是接近阈值,被迫停止掌子面掘进作业。”2019年4月的一次周例会上,巴二隧道现场负责人罗新贵提出的问题使会场“炸开了锅”。 

“掌子面推进快是我们调整爆破工法的结果。那就将改进仰拱作业方式提上日程。”工程部部长侯浩东思考片刻后说道。

“仰拱推进慢导致掌子面停工,不能被一道工序掣肘,咱们立刻组建仰拱工艺优化QC小组。”会后,侯浩东决心解决这个难题,让隧道进度再上一个台阶。

QC小组组建后第一件事就是对仰拱施工工序逐项分解,然后分摊到个人,每个人跟踪一个工序,对耗时耗资等情况进行总结,最后发现问题出在了使用木板对缝拼接而成的仰拱端头模板上。木模浇筑不仅需投入大量人力、物力、时间成本,浇筑的成品质量、外观也明显欠佳。

如果仰拱能够实现连续施工的话,就能克服木模的不足。侯浩东想到了锁链式施工,即将上钢端模和下钢端模设计成弧形结构,两个钢端模通过竖向螺栓连接,并将仰拱环向钢边止水带的一端夹在上下钢端模之间,根据仰拱钢筋设计间距,在上下钢端模的中间给仰拱纵向钢筋预留孔洞,方便后续仰拱钢筋的搭接。

实践证明,这个想法是可行的。通过使用钢模板浇筑的成品表面光滑、线型好、不易漏浆,更好地保证了混凝土外观和质量,同时大幅加快安装效率,提高了模板重复利用率。

1500余个朝夕,3000余米高海拔,10000余名建设者,成功“掘进”阿尔金山。二航人戈壁架起飞虹桥,雄山打穿通天路,一路劈荆斩棘,为中国梦持续贡献着中交力量!(李琴  靳杰  高年昊)

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