凿穿秦岭 牵手长江黄河

三秦都市报 2022-02-23 00:54 大字

隧洞内高温高湿,重体力劳动的工人们挥汗如雨。幽暗的光线里,工人们抓紧施工。在狭小的空间内作业,工人们必须小心翼翼。艰苦的工作环境下,工人们轮班昼夜奋战。隧洞内工人正在处理故障。

引汉济渭工程被业内权威专家喻为综合难度世界罕见:黄金峡泵站装机容量12.6万千瓦,以每秒70立方米的抽水流量将水抽高106.45米后送入秦岭隧洞,是目前亚洲第一高扬程大流量泵站;三河口水库碾压混凝土双曲拱坝最大坝高141.5米,为国内第二高。更难的是,要打通巍巍秦岭,建设秦岭输水隧洞,连通调水区和受水区。

作为引汉济渭工程的“大动脉”,秦岭输水隧洞是人类第一次从底部横穿世界十大山脉之一的秦岭的宏大工程,在引汉济渭工程建设中承担着不可或缺的作用。也就是说,这个起着纽带作用的秦岭输水隧洞,长达98.3公里,最大埋深达到2012米,综合施工难度堪称世界第一,关于它的故事可歌可泣。

现场直击:施工现场“蒸桑拿”

2月11日,秦岭天华山引汉济渭工程秦岭输水隧洞4号支洞口,缕缕白雾蒸腾着冲上峻峭的岩壁。此时,洞外寒风刺骨,而在秦岭地下埋深约2000米处的TBM(全断面硬岩隧道掘进机)上,工人们正在40℃的高温下挥汗如雨。

当日18时许,在换上橘黄色工服,戴上安全头盔后,记者和轮岗上班的工人们一起乘坐大巴车,沿着4号支洞进发。刚进去,记者的眼镜片已被蒸汽笼罩,昏暗中,墙壁周围和脚下湿漉漉的,空气开始变得浑浊刺鼻。大约20分钟后,再转乘施工小火车,经过近40分钟行驶,才抵达施工作业面。

此时记者已经是大汗淋漓,溽热难耐。掘进机施工现场,不仅有机器施工带来的高强噪声,还有高热、高湿。洞内40℃的高温及90%以上湿度,人在其中就像蒸桑拿。尽管工人们为方便散热光着膀子,但仍然汗流浃背。

记者登上犹如一条钢铁巨龙的隧道掘进机,向前走了200多米,来到掘进机最前端看到,几名维修工正在挥汗如雨地处理机械故障,俯瞰隧道掘进机底部,又是另一番景象。幽暗的光线里,数名工人正在泥泞中装运渣石,再通过小火车运出去。大量的岩石涌水汇集到这里,工人们几乎是在水中劳作。

“相比高温高湿的环境,秦岭复杂的地质条件给工人带来更大挑战。平时,掘进班工作在作业面最前端,一旦遇到岩爆等突发情况,要迅速撤离。一周前,就发生过一次岩爆。”中铁隧道集团引汉济渭项目部岭南TBM项目总工程师王琪告诉记者,在狭小的空间内作业,工人必须小心翼翼,甚至要戴上钢盔,防止被飞石砸中。

难度爆表:涌水岩爆几乎全程伴随

“引汉济渭工程建设规模宏伟、难度极大,尤以穿秦岭洞为甚,虽然铁道部门已有成功前例,但输水较铁道隧洞更为复杂。”中国科学院、中国工程院院士潘家铮曾如此评价。

据了解,穿越秦岭主脊的施工段全长约34公里,由于受地质地形等条件限制,无法采取传统钻爆法施工。于是,引汉济渭公司引进了两台国际最先进的TBM,从秦岭南北相向掘进,加快施工进度。

TBM被称为掘进机之王。然而,面对秦岭复杂的地质构造,即使有国际最先进的设备、最专业的技术团队,依然困难重重。

“在整个施工过程中,涌水、岩爆几乎全程伴随。”王琪说,最险的状况发生在2016年2月28日,岭南TBM施工场地突发涌水,地下水就像从高压水枪中射出,将大半个掘进机浸泡在水中,每天喷射出的水量有4.6万立方米,而隧道的设计排水量只有1.2万立方米。掘进机电气柜也面临危险,如果被淹,不但危及抢险人员的生命,巨额资金购买的机器也将报废,而且可能造成工期严重延误。最终,国内外隧洞专家赶来会诊,千余精兵强将星夜驰援。经过两个多月的奋战抢险,最终攻克了涌水难题。

除了涌水,岩爆同样对施工造成了极大危害。随着TBM掘进埋深的增加,岩爆出现的强度和频率越来越大,最严重时岩石会像炸弹一样爆炸,杀伤力很大,施工人员只能头戴钢盔、身穿“防弹衣”进行作业。

“岩爆随时可能发生,最强的一次,石头弹射了20多米。现在只要接到岩爆预警信息,我们都会立即撤离避险,在安全区域等待。”中铁隧道集团引汉济渭项目部岭南TBM项目生产副经理李登科在接受记者采访时说,目前影响较大的岩爆发生了2469次,其中强烈岩爆1104次、极强岩爆37次。

“岭南TBM标段最大的特点就是‘硬’,石英含量高达96%,围岩强度最高316兆帕,TBM刀头如同在高耐磨钢板上掘进,这在隧洞施工中极其罕见。”王琪告诉记者,超硬的岩石致使TBM刀头磨损量巨大,每掘进一米,磨损掉0.75把刀,掘进200米一小修,掘进2000米一大修,损坏的刀头至少有上万把,这些都是这段攻坚克难历史的见证。

科技创新:书写鲜活的水工隧洞施工教科书

“秦岭地质构造复杂,施工过程中险情不断。可以说,这里是隧道施工难题的集合,有多项参数突破世界工程纪录,也超越了现有设计规范。”据王琪介绍,在既无工程实例可参考,又无相关标准可遵循的情况下,引汉济渭公司联合清华大学、山东大学等高校及科研院所,充分发挥“院士专家工作站”“博士后科研工作站”等平台作用,开展110余项科研攻关。《引汉济渭隧洞施工岩爆预警与防治》获得2021年中国岩石力学与工程学会科技进步奖一等奖、《大型复杂跨流域调水工程预报调配关键技术研究》获得2020年大禹水利科技进步奖二等奖、《强震区高拱坝工程微震监测与数值仿真方法》获得2020年中国大坝工程学会科技进步奖二等奖,相关成果为解决工程难题提供了强有力的技术支撑。

在2019年2月召开的第三届全国隧道掘进机工程技术研讨会上,陕西省引汉济渭工程建设有限公司原党委书记、董事长杜小洲介绍了秦岭输水隧洞建设面临的突出难题,以及针对工程技术难题所开展的科研工作及取得的成果,引发业界关注。此后,引汉济渭公司还承担了由中国科学院院士陈祖煜牵头进行的我国首部《岩石掘进机法水工隧洞工程技术规范》编写工作。而秦岭输水隧洞建设也将成为一本鲜活的水工隧洞施工教科书。

“眼看着就要全线贯通了,心情激动,也特别操心!”虽然老婆孩子都在西安,但是春节至今,王琪一直坚守在工地。2012年,王琪独自来到引汉济渭工地,现在已经是两个孩子的父亲,如今在西安定居。虽然与妻子、孩子聚少离多,但是看着秦岭输水隧洞即将贯通,“一切付出都值得”。

“整整十年了,我的十年青春都在这条隧洞里。经历了数不清的岩爆、涌水,还有比钢板还硬的岩石,真的是太难了。但是作为一名西安新市民,能够参与这样一项世界性工程,让一千多万西安人能吃上汉江水也挺自豪和骄傲的。”王琪动情地说。

文/本报记者赵争耀李永利图/本报记者王晓峰

新闻推荐

西安市住建局助力复工复产 按下“快进键” 跑出“加速度”

虎年新春季,西安市住建系统以建筑项目的“开”和“复”,牵引带动高质量发展,通过安排部署、排查整治、线上线下“三项举...

西安新闻,讲述家乡的故事。有观点、有态度,接地气的实时新闻,传播西安正能量。看家乡事,品故乡情。家的声音,天涯咫尺。

 
相关推荐

新闻推荐