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攻坚克难创实绩 奋楫笃行迎开通
兴泉铁路标项目工程建设纪实
  作者:陈海
  2022年12月30日,兴泉铁路(清泉段)正式通车运营。五年来,在公司及轨道公司的正确领导和大力支持下,在兴泉铁路全体参建员工艰苦卓越的努力下,项目部克服了隧道地质灾害多、山区地形复杂等诸多不利因素。
  清流至泉州段的建成开通,实现了兴泉铁路全线贯通运营,提高了海峡西岸铁路运输能力,并助力赣南和闽西革命老区经济社会发展步入“快车道”。同时,兴泉铁路的建设也为轨道公司在山区隧道、长大隧道、高密度桥梁群等方面取得了宝贵的经验,下一步项目将秉承“有责任、有担当”理念,快速完成收尾工作,做好参建员工奔赴新战场,为公司轨道事业发展做好准备。
  攻坚克难匆匆“隧”月
  兴泉铁路是海西经济区通往中西南地区铁路通道的重要组成部分,是一条以开发沿线国土资源、服务革命老区为主的区域客货运铁路。公司承建的兴泉铁路标线路起于戴云山二号出口(不含),终于浮龟特大桥大里程段台尾(含),位于福建省泉州市永春县、安溪县、南安市境内,正线全长38.5公里,主要特点为长大隧道,隧道占本标段线路全长的80.4%。其中,5公里以上的隧道共3座,分别为天马隧道(9.34公里)、佛仔格隧道(7.76公里)、镇中隧道(6.45公里);5公里以下隧道共2座,分别为美普隧道(3.62公里)、大寨山隧道(3.79公里)。
  兴泉铁路标段内山峦起伏、山峰林立、山势峻峭,兴泉人要攻克长大隧道内软弱围岩、突泥突水、疑似瓦斯、浅埋塌方、弱岩爆及高地温等种种难关。
  天马隧道横洞段连续500米的全风化花岗岩,该种围岩具有遇水软化的特性,加之南方地区,地下水丰富,开挖难度大,项目部多次组织召开专家分析会进行会诊论断,采用“管超前、短进尺、强支护、快封闭、勤量测”的短台阶施工工法,施工过程中进行地表加固注浆,超前管棚支护配合小导管支护,加强围岩稳定性,避免滑塌和变形,确保围岩及时封闭,攻克了隧道软弱围岩和变形控制难题。天马隧道斜井工区与既有莆永高速公路隧道其净距仅为26.2米的浅埋地段,隧道开挖过程项目多次改进施工方案,最终采用超前管棚支护和控制爆破法,确保了高速公路行车安全。
  天马隧道出口段落存在疑似瓦斯,为确保疑似瓦斯段地段的施工安全,隧道掘进中严格落实“一炮三检制”,及时对开孔前、钻孔中、爆破后的瓦斯浓度进行检测。
  镇中隧道水量富集区易发突水突泥事故。项目根据水文地质情况制定超前地质预报和围岩监控测量,纳入施工关键工序管理;采取掌子面施作泄水孔,减小泄水压力确保掌子面稳定,掌子面附近开挖临时积水坑,采取大功率水泵进行集中抽排。为保证施工进度,组建多支反坡排水施工队,调配大功率抽排水设备,设置专用排水管道,专人24小时轮班盯控不间断抽水,待泄水稳定后再进行掌子面开挖。
  镇中隧道隧斜井工区内存在弱岩爆及高地温。隧道高地温在盛夏时节更为突显,岩体温度达到37.2摄氏度,洞内气温高达50摄氏度,若遇上富水地段,空气潮湿闷热的就如蒸桑拿一般,为不拖延生产,项目部持续运输大量冰块放置于掌子面进行降温,实行多人多班短时段倒班作业。在地质埋深较大的隧区,由于岩层内应力较大,掌子面开挖后,临空面岩爆则时有发生。为确保施工安全,在掌子面施作应力释放孔,减轻岩爆。
  彩虹拱桥 永不消散
  马跳车站双线大桥108米系杆拱是兴泉铁路宁泉段内唯一一座系杆拱桥,如一道永不消散的彩虹横跨G72泉三高速。
  为保证系杆拱混凝土的整体性和收缩徐变满的完整性,要求整个梁体在混凝土浇筑阶段,必须进行大方量连续不间断浇筑作业以确保一次成型,从而保证梁体外观和实体质量达到设计标准。而整座系杆拱桥由于横跨G72泉三高速,多面环山且紧邻民户和村道,施工作业空间极其受限,材料机械的运输供应受到严重制约。
  为啃下大体积混凝土连续浇筑这块硬骨头,项目部超前谋划、精心组织、多方协调与筹备,充分做足做好各项准备工作:浇筑前,公司、轨道公司和项目部等多方技术人员对施工方案反复进行研究优化,层层组织交底,多种方案比对以选定最优的混凝土浇筑方案;同时,针对跨路和涉村施工,项目部事先与当地环保和交管部门做好沟通协商,组织现场认真做好覆盖密目网、道路围挡、洒水降尘、交通引导等工作,确保浇筑过程中30余辆混凝土运输车辆的顺利通行;浇筑进行时,全力优化资源配置,各部门、拌合站、现场施工管理人员加强协调联动和紧密配合,确保浇筑现场人材机的准时到位和足量供应。最终在全体作业人员连续60个小时的努力下,系杆拱桥成功完成浇筑,浇筑混凝土实方量共计2450立方,创造了标段内混凝土工程单体连续浇筑量最大的纪录。
  科研创新 披荆斩棘
  在长大隧道施工过程中,需穿越断层破碎带,断层破碎带地段多属于强富水地段。特别是天马隧道,两侧岩层破碎,易赋水,突水突泥风险较高。在大跨度系杆拱施工过程中,需要克服混凝土浇筑过程中在钢筋和预应力管道密集区的振捣问题。
  项目开展科研攻关,研究了一种高压富水软弱围岩山岭隧道的超前预注浆方法,解决了高压富水软弱围岩山岭隧道的注浆难题,利于降低注浆施工成本,同时提高高压富水软弱围岩山岭隧道施工的安全度。该项科研攻关2020年4月获得国家知识产权局授予发明专利证书。
  长大隧道洞内通风问题一直是制约隧道开挖效率的重要因素。兴泉铁路7标段内横洞坑道距离长,且为单线通道,通风设施的布置和供风设备的接力是关键;同时,斜井洞底双向开挖过程中,两端回风的相互干扰产生的混风效应对作业工效产生较大制约。
  为解决隧道施工混合通风效率低、不能保持空气干燥,循环通风等问题,项目研发了一种适用于长大隧道施工的通风装置,通过引风管、进风调向器和通风机配合,进行抽出式通风及压入式通风,快速对隧道内部进行有效通风;通过冷凝滤水器,过滤空气中的水分,保证空气干燥,采用过滤筒过滤隧道内部空气中的湿气或灰尘,保证循环进风。该项发明专利已获国家知识产权局授予发明专利证书。
  为解决系杆拱梁端钢筋和预应力管道密集混凝土浇筑时无法振捣,极易出现空洞的技术难题。项目部研发了一种高强度免振捣混凝土和拱梁部端头混凝土浇筑方法,通过优化混凝土配比及采用梁端分层和分仓浇筑施工方法,保证了梁端混凝土的实体质量。该项发明专利已获国家知识产权局受理。
  项目积极开展“五小”工艺革新,在隧道施工中,项目采用止水带卡具,提高了中埋式钢边止水带的稳定性和施工质量,且减少了劳力投入。项目通过对衬砌台车下部改造增加模板,采用一模到底施工工艺,施工衬砌后,经过养护脱模,衬砌质量满足要求,加快了施工进度,减少了接茬钢筋的使用。项目采用简易隧道二衬养护台车,及时对浇筑完成的二衬进行喷洒养护,提高了混凝土养护质量,机械化、标准化程度高,大大减少劳动力的耗费。
  “物有甘苦,尝之者识;道有夷险,履之者知。”5余载的建设历程,全体参建人员用脚丈量、用手实干、用心坚守,为兴泉铁路的一桥一隧、一站绘就出最真实和最动人的色彩。
  渡尽劫波,暗礁险滩已在身后;中流击水,奋楫者定当勇立潮头。而今,就让我们共同见证兴泉铁路全线顺利通车的重要时刻。