清晨薄霧未散,山東濟(jì)棗鐵路新滕州隧道出口,隧道生產(chǎn)負(fù)責(zé)人田煒舉著對(duì)講機(jī)快步走向掌子面。“慢抬臂!盯緊監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)!”不遠(yuǎn)處,橙黃色的徐工XTR7/360懸臂掘進(jìn)機(jī)正緩緩轉(zhuǎn)動(dòng)切割頭。在距離京滬高鐵旁60米處,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)正以精密控制技術(shù)于復(fù)雜巖層中掘進(jìn)一條1630米的新隧道。
由中交路建承建的山東濟(jì)棗鐵路第六標(biāo)段,位于山東省滕州和鄒城市,全長(zhǎng)約49.49公里,設(shè)計(jì)時(shí)速350公里。新滕州隧道作為全線控制性工程,最大埋深125米,凈空寬12.6米、高8.78米,不僅緊鄰京滬高鐵,還面臨灰?guī)r、白云巖為主的巖層,伴隨巖溶和頁(yè)巖風(fēng)化剝落等地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn),施工難度遠(yuǎn)超常規(guī)隧道。
2024年初籌備開(kāi)挖時(shí),團(tuán)隊(duì)就面臨一道難題。“距離京滬高鐵太近,傳統(tǒng)爆破風(fēng)險(xiǎn)太大,我們冒不起!”技術(shù)負(fù)責(zé)人羅瑞鵬指著地質(zhì)剖面圖語(yǔ)氣堅(jiān)決?刹挥帽疲魬(zhàn)同樣艱巨。巖層軟硬懸殊,軟巖僅18兆帕,硬巖高達(dá)91兆帕,啃都啃不動(dòng),工期、成本、結(jié)構(gòu)安全的壓力層層疊加。
要找到一種工藝,既要“超低振動(dòng)”保高鐵安全,又能應(yīng)對(duì)多變巖層。項(xiàng)目總工程師王平牽頭啟動(dòng)專項(xiàng)科研,系統(tǒng)對(duì)比水磨鉆、液壓潛孔鉆、懸臂掘進(jìn)機(jī)等非爆工藝,劃定各工藝的適配邊界,從科研源頭為現(xiàn)場(chǎng)工藝選型“把舵定向”。依托研究成果,羅瑞鵬帶隊(duì)赴重慶、深圳等地考察了6個(gè)項(xiàng)目。對(duì)比后發(fā)現(xiàn),水磨鉆太慢,潛孔鉆易卡鉆,唯有懸臂掘進(jìn)機(jī)能實(shí)現(xiàn)剛?cè)岵?jì)。“360千瓦功率,既能啃動(dòng)80兆帕硬巖,又能在軟巖中穩(wěn)步推進(jìn),正好能治這復(fù)雜地層。”羅瑞鵬翻著筆記本解釋說(shuō)。3個(gè)月后,2臺(tái)徐工XTR7/360掘進(jìn)機(jī)如期進(jìn)場(chǎng)。
施工第3天,田煒攥著卷尺沖進(jìn)監(jiān)控室,汗珠直往下淌:“老羅!切割臂擺幅小,輪廓線缺了塊,超挖了12厘米!”超挖不僅意味著每厘米要多消耗0.5噸混凝土,更可能影響初期支護(hù)質(zhì)量,間接威脅鄰近的京滬高鐵。羅瑞鵬盯著切割軌跡圖反復(fù)琢磨:“把工序拆成‘兩步走’,先用掘進(jìn)機(jī)切大輪廓,再上破碎錘當(dāng)‘細(xì)修刀’修邊角!”
田煒立刻帶著工友反復(fù)調(diào)試修整角度。一周后,掌子面的超挖量穩(wěn)穩(wěn)控制在3厘米以內(nèi)。要知道,隧道開(kāi)挖中受設(shè)備精度、巖性變化影響,完全避免超挖難度極大,行業(yè)通常允許5厘米內(nèi)的超挖量,3厘米已屬優(yōu)秀水平。
解決了超挖問(wèn)題,粉塵問(wèn)題又成了新困擾。操作機(jī)器的陳師傅摘下口罩,黑色的濾棉上滿是巖粉:“機(jī)器一開(kāi),粉塵大得看不見(jiàn)切割頭,眼睛都睜不開(kāi),1天得換3個(gè)口罩。”羅瑞鵬帶著團(tuán)隊(duì)在掘進(jìn)機(jī)上“做文章”,在切割臂兩側(cè)加裝外噴霧裝置,再配合霧炮機(jī),形成立體降塵網(wǎng)。調(diào)試那天,師傅啟動(dòng)機(jī)器,細(xì)密的水霧瞬間裹住切割頭,監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示,隧道內(nèi)粉塵濃度從原來(lái)的每立方20毫克降到了每立方2毫克以下,陳師傅晃了晃新口罩:“你看,現(xiàn)在干活臉上都沒(méi)多少灰,1天換1個(gè)口罩都嫌干凈!”
隧道出口的監(jiān)測(cè)屏是項(xiàng)目公認(rèn)的安全“哨兵”,能實(shí)時(shí)顯示圍巖位移、振動(dòng)頻率,超標(biāo)就報(bào)警。此刻屏上數(shù)據(jù)清晰,累計(jì)水平位移僅0.24毫米,遠(yuǎn)低于3毫米規(guī)范值。“監(jiān)測(cè)到的振動(dòng)微乎其微,完全在安全閾值內(nèi),京滬高鐵通勤絲毫沒(méi)受影響!”田煒笑道。
夕陽(yáng)下,京滬高鐵列車呼嘯而過(guò)。目前項(xiàng)目隧道工程已完成48%,這場(chǎng)與高鐵“貼身”的施工較量,既破解了鄰近既有營(yíng)業(yè)線非爆開(kāi)挖難題,更為行業(yè)提供了可復(fù)制經(jīng)驗(yàn),建設(shè)者憑借技術(shù)與堅(jiān)守,在安全與效率間,走出了一條高質(zhì)量發(fā)展的新路。(劉邁)
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