長城下打隧道感受“中國建造”

2017-07-31 11:26:39|來源:人民日報|責編:陳晨

  長城下的高鐵軌道、全球最長的沙漠高速公路、千年古城的地下管廊…… 一批建設中的“超級工程”充分展示“中國建造”的實力,也將深刻地改變人們的生活。

  這些“超級工程”如何建起來?有哪些不為人知的細節?日前,本報記者走進施工現場,跟隨建設者的腳步,體驗“中國建造”的不易與創新,告訴讀者一個個真實的“超級工程”。

  ——編 者

  暑期來臨,八達嶺長城上遊人如織。恐怕很少有遊客知道,就在八達嶺長城世界文化遺產核心區的正下方,即將於2019年底通車的京張高鐵正線最長隧道正在施工。這個隧道不是採用當下流行的盾構機施工,而是爆破法,甚至一天要“炸”十幾次!

  嚯,這可真是“太歲頭上動土”!7月的一天,記者戴上安全帽和防護口罩,走進這個地下102米處的神秘工地,一探究竟。

  建築面積3.6萬平方米

  這個巨大的地下迷宮,將是世界最深、亞洲最大的地下高鐵站,旅客將在地下百米換乘

  一進隧道洞口,柴油和硫磺混合的刺鼻味道撲面而來。昏暗的燈光下,京張高鐵新八達嶺隧道的工地猶如巨大的迷宮,道口交錯,七扭八轉,不時有3米高的大挖掘機、2米高的鏟車,還有各式運材料的皮卡擦身而過。若不是每個路口上方挂著小巧的管井標號,恐怕真會迷路。

  記者採訪過的隧道數量也有兩位數了,以往沒見哪個隧道埵陶o麼多岔路口,為何新八達嶺隧道堿}室如此複雜?

  “京張高鐵的新八達嶺隧道,不僅是全線最長的隧道,隧道內還設置了八達嶺長城站,因此隧道內不僅要修建三層地下結構,還要修建出78個大小洞室,連斷面型式都高達88個,洞室交叉節點如此密集,使八達嶺長城站成為國內最複雜的暗挖洞群車站。”中鐵五局華北指揮部指揮長陳彬說。

  全長12.01公里的新八達嶺隧道,位於北京市昌平區南口鎮至延慶區區段,是京張高鐵的重點工程和控制性工程。這條隧道與地面的距離,最淺處只有4米,最深處卻有432米。

  隧道內的八達嶺長城站,建築面積達3.6萬平方米,軌道距離地面102米,建成後將成為世界最深、亞洲最大的山嶺地下火車站。根據設計,車站分三層地下結構,自下而上分別為站臺層、進站層及出站層(設備層),保證了進出站旅客互不見面,客流更順暢。

  這麼深的車站,旅客進出是否便利?能否保證安全?

  “儘管在地下百米換乘,但是旅客進出站很方便,也很安全。”中鐵五局京張高鐵三標項目部副經理代龍震介紹,車站採用了諸多創新設計,首次採用疊層進出站通道形式,實現了進出站客流完全分離和進出站口均衡佈置。首次採用一次提升長大扶梯及斜行電梯等先進設備,旅客垂直提升高度達62米,將使八達嶺長城站成為目前國內旅客提升高度最大的高速鐵路地下車站。更重要的是,車站首次採用環形救援廊道設計,“變廢為寶”,將輔助施工、竣工棄用的斜井變為永久性救援通道,使這個大型地下車站具備了緊急情況下快速無死角救援的條件。

  一天最多掘進2米

  每天至少抽幹10個標準8道游泳池的蓄水量

  走在隧道堙A不時看到有工人用電齒輪打磨挖掘機的車鏟,火花四濺。幹了20年隧道施工的楊家川,指著一排圓滑的鏟尖,無奈地自嘲:“挖了這麼多年隧道,這地方真是最難啃的‘硬骨頭’!看看這鏟齒,挖一般圍岩一個月才需要磨它一次,現在7到10天就得磨!”

  打隧道,就是與岩石“鬥智鬥勇”,而八達嶺隧道可是把“硬骨頭”。

  2016年4月15日施工首日,挖掘機一鏟子下去,項目部就發現“中獎了”。“挖掘機一挖,我們就知道施工難度至少翻倍。”中鐵五局京張高鐵三標項目部項目經理蔣思介紹,根據勘測設計圖顯示,八達嶺隧道主攻二、三級圍岩,那麼一天至少可以推進6米至8米,可是一打洞就發現,這裡圍岩至少是四、五級。“每一次爆破後都要立鋼架、挂鋼筋網、噴混凝土,工序複雜,作業時間也要翻倍,一天最多掘進2米。”

  實際上,京張高鐵八達嶺隧道的施工確實面臨“三座大山”。

  地質複雜容易塌。八達嶺隧道所處區域,地質斷裂構造較為發育,洞身穿越兩條斷層,存在岩爆、濕陷性黃土、軟岩大變形等高風險地質,屬於極高風險等級的施工項目,稍有不慎,就會引起坍塌。

  地形起伏相當大。由於隧道穿越軍都山,兩邊高中間低,地形起伏較大。這一方面導致進入隧道施工主戰場的斜井橫斷面太小,7.5米的寬度和6.5米的高度,無法容納大直徑盾構掘進機;另一方面,斜井必須依從山體坡度走勢,經歷大轉彎,才能進入隧道施工面。

  “一號斜井轉彎超過80度,二號斜井轉彎超過135度,盾構掘進機這種動輒百米,甚至上千米的龐然大物,無法在這麼小的區域內完成如此大角度的轉身。所以,這個隧道就只能採用爆破法。”代龍震說。

  地下涌水頻頻發。地下施工最怕碰到暗河或地下水。風槍打孔中突然涌水,不僅會淹沒機器設備,影響人身安全,高水壓還有可能導致塌方。可八達嶺隧道施工區域的地下水深恰恰根據地形起伏以及季節不同變化幅度較大,不知打到哪就會冒出個“大噴泉”,每天正常涌水量近1.9萬立方米,相當於一天要抽幹10個標準8道游泳池的蓄水量,更何況最大日涌水量高達5.6萬立方米。

  “正是因為施工環境非常複雜,在這裡打隧道,不僅要膽大心細,更要借助技術創新。”據代龍震介紹,項目部設計採用了納米噴射混凝土增強初期支護強度,特別是在大跨度過渡段,創造了頂洞超前、分層下挖、預留核心、重點鎖定、高性能混凝土一次澆築成型的“品”字型分部挖掘法,為今後大跨度隧道採用爆破法施工提供了新智慧。

  已爆破4500多次

  “長城腳下爆破”,採用精準微爆破新技術,每爆破一次只相當於在長城上跺一下腳

  “一會兒有次‘小爆’,你注意聽從指揮,到隧道拐角掩體處等待。”代龍震話音未落,百米外一條隧洞內就傳出了刺耳的長哨聲。

  原來,爆破隊伍已經埋好了雷管,並開始離場,只留爆破員張學華斷後。張學華一邊慢慢放長手中導火線往掩體處走,一邊吹哨;一旁的高個兒壯漢一邊揮舞著手電,一邊喊著,“注意腳下,迅速撤離!”

  14時38分,現場施工人員都集合到了爆破點200米外的掩體處,原本風槍聲、車輪聲、機器打磨聲一片嘈雜的隧道內,鴉雀無聲。

  “5、4、3、2、1……”“嘭”的一聲巨響在耳邊炸開,衝擊波將身體狠狠一壓,心臟仿佛要跳出胸腔。半晌後,一片揚塵從洞媊ぐ畦X來。

  “這才是68公斤火藥的小爆破,我們還有200多公斤的大爆破,那個衝擊更震撼!”張學華安慰記者,“不過你別擔心,藥量都是嚴格控制的,咱們要注意工友的安全,也得護住老祖宗留下的寶貝不是?”

  張學華口中的寶貝就是長城。京張高鐵八達嶺隧道一次並行水關長城、兩次穿越八達嶺長城,距離頭頂的百年京張鐵路青龍橋車站不過4米。這麼多“國寶”聚集本就給施工帶來挑戰,更何況工期緊、任務重,11個工作面同時工作,一天放炮至少十三四次,每一次都要組織人員設備退避,如何才能既避免爆破集中導致共振、擾動周邊文物,又避免爆破間隔太大、影響施工進度?

  精準微爆破減輕震動。據介紹,傳統爆破技術震速高,震感比較強裂,在地下百米作業,對長城的擾動類似于汽車怠速時玻璃窗的震動,而精準的電子雷管減震爆破施工技術,能使爆破震動的幅度和分貝降到最低,當震速控制在0.16厘米/秒左右時,每爆破一次只相當於在長城上跺一下腳。

  靜態微爆破減少擾動。在埋深只有4米的青龍橋車站下方,約40米的隧道施工是在風槍打眼處放入一種特殊的膨脹劑,使岩石慢慢被撐裂,再人工開鑿,機械推進,最大限度地保護百年京張鐵路不受地下施工的擾動。

  即便周邊沒有文物,八達嶺隧道的爆破也挑戰多多。洞室群多導致小間距爆破多,洞室間最窄的地方只有2米厚,一旦爆破失敗,就意味著隧道塌方。項目部一方面採用預應力錨桿技術,增強較弱岩層的穩定性,避免岩層錯動;另一方面,在使用電子雷管減震的同時,也專門成立監控小組,實時監測爆破震速,減少了施工對山體的擾動。

  “從今年春節後開工到7月27日,隧道內已經爆破4500多次,數據一切正常。我自己去八達嶺長城上體驗過,真沒感覺地下正炸著呢。我現在就盼著高鐵穿長城的一景呢!”張學華說。(記者 陸婭楠)

  

分享到:

國際在線版權與信息產品內容銷售的聲明:

1、“國際在線”由中國國際廣播電臺主辦。經中國國際廣播電臺授權,國廣國際在線網絡(北京)有限公司獨家負責“國際在線”網站的市場經營。

2、凡本網註明“來源:國際在線”的所有信息內容,未經書面授權,任何單位及個人不得轉載、摘編、複製或利用其他方式使用。

3、“國際在線”自有版權信息(包括但不限于“國際在線專稿”、“國際在線消息”、“國際在線XX消息”“國際在線報道”“國際在線XX報道”等信息內容,但明確標注為第三方版權的內容除外)均由國廣國際在線網絡(北京)有限公司統一管理和銷售。

已取得國廣國際在線網絡(北京)有限公司使用授權的被授權人,應嚴格在授權範圍內使用,不得超範圍使用,使用時應註明“來源:國際在線”。違反上述聲明者,本網將追究其相關法律責任。

任何未與國廣國際在線網絡(北京)有限公司簽訂相關協議或未取得授權書的公司、媒體、網站和個人均無權銷售、使用“國際在線”網站的自有版權信息產品。否則,國廣國際在線網絡(北京)有限公司將採取法律手段維護合法權益,因此產生的損失及為此所花費的全部費用(包括但不限于律師費、訴訟費、差旅費、公證費等)全部由侵權方承擔。

4、凡本網註明“來源:XXX(非國際在線)”的作品,均轉載自其它媒體,轉載目的在於傳遞更多信息,豐富網絡文化,此類稿件並不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責。

5、如因作品內容、版權和其他問題需要與本網聯絡的,請在該事由發生之日起30日內進行。

國際在線城建頻道聯絡電話:68890775關於我們