截至今年4月，大瑞鐵路高黎貢山隧道挖掘進(jìn)度過半。這條隧道創(chuàng)造了我國(guó)鐵路最長(zhǎng)隧道、最長(zhǎng)斜井、最深豎井等9項(xiàng)紀(jì)錄，項(xiàng)目啟動(dòng)至今，已經(jīng)過了9年時(shí)光。近日，記者走近負(fù)責(zé)高黎貢山隧道建設(shè)的工程師團(tuán)隊(duì)，了解他們?cè)谶@里的堅(jiān)守和創(chuàng)新。

大瑞(云南大理至瑞麗)鐵路高黎貢山隧道地形條件復(fù)雜、地底情況特殊，具有“三高四活躍”(高地?zé)帷⒏叩貞?yīng)力、高地震烈度，活躍的新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、活躍的地?zé)崴h(huán)境、活躍的外動(dòng)力地質(zhì)條件、活躍的岸坡淺表改造過程)的地質(zhì)特征，被稱為“地質(zhì)博物館”。

在隧道施工現(xiàn)場(chǎng)，“越是艱險(xiǎn)越向前”的標(biāo)語格外醒目。硬巖掘進(jìn)機(jī)發(fā)出“轟隆隆——”的聲響，工作人員熱火朝天地開展施工作業(yè)。從2015年底高黎貢山隧道工程啟動(dòng)，這里的轟鳴聲已持續(xù)了9年。一批批工程師堅(jiān)守地底作業(yè)，日日夜夜為推進(jìn)隧道建設(shè)不懈努力……

隧道正洞電器工程師曾勇——保障“彩云1號(hào)”穩(wěn)定掘進(jìn)

高壓、富水、破碎，一段特殊隧段，經(jīng)過特殊處理，等待“彩云1號(hào)”向前掘進(jìn)……

“彩云1號(hào)”是我國(guó)自主設(shè)計(jì)制造的敞開式硬巖掘進(jìn)機(jī)(TBM)，是開挖隧道的利器。70后電器工程師曾勇，則負(fù)責(zé)“彩云1號(hào)”的日常電器、機(jī)械系統(tǒng)的維護(hù)。

“彩云1號(hào)”設(shè)計(jì)建造之初并非沒有質(zhì)疑聲：“國(guó)外TBM技術(shù)成熟，直接引進(jìn)不就可以了?”現(xiàn)實(shí)情況是，由于高黎貢山隧道地質(zhì)條件復(fù)雜，國(guó)外引進(jìn)的TBM在高黎貢山隧道頻繁卡機(jī)。

不過，即使是有針對(duì)性地進(jìn)行了改良設(shè)計(jì)的“彩云1號(hào)”，在剛參與到高黎貢山隧道項(xiàng)目建設(shè)時(shí)，也出現(xiàn)過頻繁卡機(jī)的情況。2016年進(jìn)入項(xiàng)目的曾勇，就負(fù)責(zé)對(duì)卡機(jī)現(xiàn)象的調(diào)查和優(yōu)化工作。在曾勇的反復(fù)鉆研下，制定了“彩云1號(hào)”護(hù)盾延伸方案，卡機(jī)情況顯著減少，大大提升了掘進(jìn)效率?！　?ldquo;我們的工作，可不僅僅是提高了工作效率，還守護(hù)了更多施工人員的安全。”曾勇說，在“三高四活躍”的高黎貢山隧道，隨時(shí)可能出現(xiàn)突泥涌水，如果采取人工爆破掘進(jìn)，一線人員數(shù)量較多，風(fēng)險(xiǎn)較高。采用“彩云1號(hào)”掘進(jìn)，操作人員更少，且能夠有效頂住一般的突泥垮塌，“機(jī)器代人”更加安全?！　≡?ldquo;彩云1號(hào)”后續(xù)掘進(jìn)過程中，曾勇還曾遇到過一個(gè)棘手的問題——進(jìn)口變頻器頻繁出現(xiàn)故障。更糟糕的是，這款變頻器已停產(chǎn)，通過常規(guī)渠道難以直接替換或者找到配件?！　∽畛?，曾勇和團(tuán)隊(duì)成員嘗試用其他機(jī)器上拆下來的變頻器作為備用配件，但這樣不僅成本高企，也存在使用壽命不足的問題。“有沒有可能找到性能差不多的國(guó)產(chǎn)變頻器?”曾勇網(wǎng)上搜、線下找，終于鎖定了一個(gè)國(guó)內(nèi)變頻器品牌。在全面分析了該品牌變頻器的性能、結(jié)構(gòu)尺寸和經(jīng)濟(jì)性后，曾勇積極與廠家溝通，推動(dòng)了國(guó)產(chǎn)變頻器替換工作。最終，“彩云1號(hào)”用上了國(guó)產(chǎn)變頻器，作業(yè)更穩(wěn)定。

斜井工區(qū)助理工程師王欣——增加作業(yè)面，實(shí)現(xiàn)“長(zhǎng)隧短打”

如果說曾勇的工作是在隧道正洞作業(yè)面向前掘進(jìn)，那么斜井工區(qū)80后助理工程師王欣的職責(zé)，便是“另辟蹊徑”支援隧道施工。“隧道太長(zhǎng)，不能只從一頭施工，靠近隧道另一側(cè)開挖斜井可以增加更多作業(yè)面，實(shí)現(xiàn)‘長(zhǎng)隧短打’。”王欣解釋，為縮短工期，除了正洞挖掘外，高黎貢山隧道采用了“貫通平導(dǎo)+1座斜井+2座豎井”的施工方案。

高黎貢山隧道最大埋深達(dá)1155米，開挖的斜井長(zhǎng)達(dá)3870米，難度可想而知。“因?yàn)榈刭|(zhì)情況復(fù)雜，經(jīng)常開挖三米，垮塌一兩米，有些隧段停工處理垮塌的時(shí)間，比挖掘的時(shí)間還長(zhǎng)!”王欣說，越往地下延伸，應(yīng)力越大，垮塌、變形風(fēng)險(xiǎn)也越大?！　?ldquo;面對(duì)困難，只能科學(xué)地干!”王欣說，在挖隧道的同時(shí)，還要一直對(duì)斜井井身進(jìn)行加固處理?！　≡趺醇庸?打一層混凝土不行，就打兩層，兩層不行就打三層;鋼架用粗的，支撐力不夠，就選更粗的，實(shí)在不行還能加密……王欣介紹，如今，最厚的支護(hù)已做到了近90厘米。即便如此，有些高應(yīng)力隧段仍會(huì)被壓變形，還需要實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，一旦達(dá)到臨界值，就要重新處理。　　“用什么混凝土，也有講究。”王欣介紹，高黎貢山隧道內(nèi)部應(yīng)力較高，普通混凝土噴射存在抗壓強(qiáng)度不足和回彈量過高的問題，直接影響了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。經(jīng)過深入的資料搜集和實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析，王欣決定用硅灰代替粉煤灰。“硅灰噴射混凝土坍損小，性能穩(wěn)定，抗壓強(qiáng)度比普通噴射混凝土高30%—40%。”隨著混凝土強(qiáng)度提升，支護(hù)返工頻次減少，施工效率得以提升?！　　≡诟呃柝暽剿淼朗┕ぃ嗣鎸?duì)復(fù)雜的地質(zhì)條件，也要忍耐高溫的施工環(huán)境。“在地下作業(yè)，39攝氏度的巖溫夾雜高溫涌水，使得掌子面氣溫達(dá)到42攝氏度，濕度最高達(dá)99%。”王欣與項(xiàng)目部技術(shù)人員共同設(shè)計(jì)降溫施工方案，使用制冰機(jī)和大功率制冷設(shè)備，盡可能改善施工環(huán)境。“隧道另一端的工友們也在奮力向前挖掘，大伙對(duì)‘不見不散’的約定充滿信心。”王欣語氣堅(jiān)定。

豎井工程部工程師邵林江——穿過多個(gè)高壓含水層，創(chuàng)新注漿封堵

“長(zhǎng)隧短打”，除了兩側(cè)同步施工，在隧道中段，兩套豎井設(shè)備也向著地底深處延伸至正洞，從而進(jìn)一步增加作業(yè)面，提高隧道建設(shè)速度。

“2號(hào)豎井井深640.2米，比總高600米的廣州塔還多40米。”清晨6時(shí)許，天邊剛泛起魚肚白，高黎貢山隧道2號(hào)豎井工程部90后工程師邵林江已乘坐著罐籠電梯，以3.2米/秒的速度向地下行進(jìn)。隨著項(xiàng)目推進(jìn)，從施工組織到技術(shù)突破，再到嚴(yán)密的安全保障措施，邵林江心中細(xì)致地盤算著每一個(gè)細(xì)節(jié)。“慢點(diǎn)、慢點(diǎn)，注意安全!”剛進(jìn)入隧道，邵林江目光便緊盯著掌子面作業(yè)人員的施工動(dòng)作。

這口豎井來之不易。自2016年開打，到2020年5月2日豎井才掘砌到底，正式服務(wù)隧道正洞作業(yè)。邵林江介紹，豎井掘砌640多米，需要穿過多個(gè)高壓含水層。為了避免地下水大量噴涌，需要提前注漿封堵。然而，這場(chǎng)與水的較量卻一波三折。

通常，涌水量增加說明巖石間裂隙增大，堵水漿液更容易通過裂隙進(jìn)入巖層對(duì)地下水進(jìn)行封堵。但在高黎貢山隧道，卻存在不同的情形。邵林江回憶：“涌水量太大了，我們剛注入的漿液還沒來得及發(fā)揮作用，就被地下水沖刷走了。”

為此，邵林江根據(jù)水壓、裂隙發(fā)育程度的變化不斷優(yōu)化超前注漿方案。注漿材料一換再換。從最初用的普通水泥，到超細(xì)水泥，再到脲醛樹脂漿，最終經(jīng)過反復(fù)比對(duì)和嚴(yán)格的評(píng)估與試驗(yàn)，選定了無醛樹脂漿液作為注漿材料，不僅解決了之前的難題，也確保了施工的安全與效果。

進(jìn)入隧道，爆破聲從掌子面?zhèn)鞒?，挖掘機(jī)、運(yùn)輸車、施工人員有序地把散落在地面的土石運(yùn)走，每天約700立方米的洞渣從豎井中一桶桶往外運(yùn)輸……邵林江介紹，目前，2號(hào)豎井主井負(fù)責(zé)出渣、排風(fēng)等工作，副井負(fù)責(zé)人員、物料運(yùn)輸以及進(jìn)新風(fēng)、排水等任務(wù)。如何最大程度提升運(yùn)輸效率，為正線施工提供有力保障?邵林江的回答是：“想在前面，做在前面。”

在高黎貢山隧道8年的工作經(jīng)歷，讓這名來自云南省曲靖市的小伙在一次次攻堅(jiān)克難中迅速成長(zhǎng)。“我現(xiàn)在最大的夢(mèng)想，就是早日看到隧道的貫通，帶上家人好好走一趟，告訴他們：‘你們看，這就是我參與修建的隧道!’”

大瑞鐵路高黎貢山隧道項(xiàng)目部書記程湘波說：“我們的努力堅(jiān)守，能在未來為乘客的便利出行作出貢獻(xiàn)，大家覺得特別值!”

延伸閱讀

高黎貢山隧道為何難建?

大瑞鐵路高黎貢山隧道由云桂鐵路云南公司負(fù)責(zé)建設(shè)管理、中鐵隧道局承建，位于喜馬拉雅地震帶，施工要穿越17個(gè)地層、19條斷裂帶，隧道的建設(shè)難度非常大。作業(yè)期間會(huì)面臨高溫?zé)岷?、斷層破碎、突水突泥、巖爆、有害氣體、高地應(yīng)力軟巖大變形等技術(shù)難題，對(duì)隧道修建技術(shù)工藝、安全防護(hù)、工裝設(shè)備及材料使用提出了更高要求。

高黎貢山隧道的建設(shè)者們不畏險(xiǎn)阻、善于創(chuàng)新，努力克服復(fù)雜地質(zhì)條件限制，攻克了隧道施工的一系列難題：在隧道正洞作業(yè)面，采用我國(guó)自主研發(fā)的敞開式硬巖掘進(jìn)機(jī)“彩云1號(hào)”，推動(dòng)了硬巖掘進(jìn)機(jī)裝備技術(shù)創(chuàng)新，有效提升掘進(jìn)效率;通過開挖斜井增加作業(yè)面，實(shí)現(xiàn)“長(zhǎng)隧短打”，創(chuàng)新了不良地質(zhì)圍巖隧道加固方法并獲得專利;掘砌深達(dá)640多米的豎井，采用通風(fēng)降塵技術(shù)改善隧道施工環(huán)境，服務(wù)隧道正洞作業(yè)……一項(xiàng)項(xiàng)基于克服隧道不良地質(zhì)條件的技術(shù)創(chuàng)新成果，化作先進(jìn)的工藝工法，為重難點(diǎn)隧道建設(shè)提供了經(jīng)驗(yàn)。