11.27 “千層酥”裡打通6000米長隧道 漢十高鐵創下多個全國首例

漢十高鐵沿線地質條件複雜多變,從東向西分別經過江漢沖積平原區、隨應丘陵區、漢江沖積平原區和武當山低山區4個地貌單元,穿越採空區、順層、滑坡、坍塌、危巖落石、堆積體等不良地質地帶,地勢起伏相對高差達200至300米,橋隧比例高達68%。

全長399公里的漢十高鐵,從開工到正式運營只用了4年時間。在這4年間,高鐵建設者攻堅克難,曾創造多項全國首例。

“千層酥”裡打通6000米長隧道 漢十高鐵創下多個全國首例

2019年5月11日,航拍漢十高鐵武當山隧道群。漢十高鐵穿越武當山風景區時,在山體中連續打通3條隧道,組成一個少見的隧道群。 圖/記者 朱江

“千層酥”裡打通6000米長隧道

2018年4月11日,位於丹江口市土關埡鎮境內的漢十高鐵四方山隧道順利貫通。據瞭解,全長6130米的四方山隧道是漢十高鐵成功貫通的首條6000米以上的隧道,同時也是漢十高鐵全線難度最大的重點工程之一。

2016年1月1日,四方山隧道正式開工。該隧道從進口和出口兩個作業面對向掘進。2016年6月4日,通過開挖斜井,790米斜井與隧道正洞貫通。隨後,施工方在進出口方向增加了兩個施工作業面,四方山隧道步入4個作業面同時施工的“快車道”。

據瞭解,四方山隧道建設歷經27個月、800多個日夜的更替,中鐵隧道局集團2000餘名建設者克服了地質條件差、天氣環境多變等多種不利因素,加班加點、科學施工,最終保證了隧道的安全、順利貫通。

十堰屬於典型的山區地形,漢十高鐵十堰段的橋樑和隧道比例較高,不少隧道都要在多座山脈中穿過。加上十堰山體的地質條件複雜,在前期勘探和後期開掘過程中,岩層變化等問題成為建設者關注的重點,也為施工增加了難度。

四方山隧道也不例外。在掘進過程中,隧道洞身穿越了6條斷層破碎帶和3條韌性剪切帶,其中等級較差的四級、五級圍巖,佔總隧道長度的95%左右。特別是出口段的地質條件脆弱,開挖後一見風就成粉末狀,如果爆破施工,會影響巖體內部結構,造成洞身沉降,產生安全隱患。

對於等級這麼低的圍巖,施工人員形象地說,他們就像在“千層酥”中打洞,只能一層一層地撥開後慢慢掘進。為克服這一困難,項目部採用了從德國進口的銑挖機一點點掘進。不僅如此,四方山隧道線路中,有80米長的隧道下穿金雞廟水庫,隧道頂部距離水庫底部最小距離僅有3米。這個距離僅有一層樓的高度,相當於隧道頭頂一個大水缸,一旦打漏,後果不堪設想。

更為特別的是,四方山隧道還下穿連接丹江口城區至土關埡的丹土一級公路,隧道拱頂距離丹土一級路的路面僅20米,既要保證路面安全,又不能影響施工進度,其施工難度在全國山嶺高鐵隧道建設中實屬罕見。施工人員在掘進過程中,一直對路面的高度等多項參數進行24小時監控,下穿過程中確保了丹土一級路路面的零沉降,順利完成隧道掘進中的難點。

為破解四方山隧道的種種施工難題,建設方組織設計、施工、監理單位不斷探索創新、強化科技攻關,多次組織專家組現場指導,還邀請了中國勘察設計大師史玉新及多名專家現場踏勘並研討論證,制訂施工方案。

中鐵隧道局集團發揮專業技術優勢,通過不斷克服重點難點,根據實際情況調整施工方案,才最終保證了漢十高鐵四方山隧道的順利貫通。

跨越丹江口水庫大橋樁基打入河底25米深處

全長1.74公里的浪河特大橋,要跨越漢十高速公路和浪河流域航道,是漢十高鐵十堰段內跨度最大的橋樑。

浪河特大橋共有46個橋墩,其中大部分建在水中。“水中建橋墩,基礎很重要。”中鐵七局三標二工區的技術總工高兵介紹,第一個橋墩的樁基2015年12月開鑽。按照施工設計,建設一個橋墩,需要通過打樁平臺在河底開鑽12根樁基。一根樁基直徑2.5米,從河底向下鑽挖25米,7至10天才能完成一根樁基的駐樁。12根樁基完成後,四周再進行圍堰施工,即約400平方米的圍堰豎直地“插”在河底下4米深處。4個圍堰將樁基包圍,然後封底形成一個沒有蓋子的“盒子”,再把“盒子”中的水抽乾,開始建設施工平臺。

技術人員介紹,浪河底部地質複雜,岩層強度高,鑽頭磨損嚴重,打樁和設置圍堰花費了大量時間。

浪河特大橋的46個橋墩在水面依次排開,最高的12號橋墩達到48米,所有橋墩平均高度將近40米。技術人員介紹,一個橋墩至少需要澆築4800立方米混凝土。如果用這些混凝土澆築10釐米厚的平面,面積接近半個籃球場大小。橋墩之間的最大主跨達135米,並且橫跨浪河的主航道和漢十高速公路之上。

據介紹,高鐵的橋樑十分堅固,厚度達10餘米,其中一個連續梁的梁體就重達3.2萬噸。一輛混凝土罐車的載重量為12噸,按此計算,一個連續梁的重量就相當於2666輛混凝土罐車的載重量。

全國高鐵建設史上首例三墩轉體橋精準對接

2017年11月7日,由中鐵七局集團有限公司四公司承建的漢十高鐵丁家營跨襄渝鐵路特大橋,44號、45號、46號墩連續梁分別逆時針轉動30°、30°、35°,總耗時270分鐘,空中實現精準對接。

據瞭解,三墩轉體連續梁施工在國內高鐵建設中尚屬首次。該橋位於丹江口市丁家營鎮,跨越襄渝鐵路上行線和下行線,是國鐵繁忙幹線,平均每5至10分鐘就有一趟列車通過,建設單位採用“先建後轉”方式,確保鐵路運營安全暢通。

漢十高鐵丁家營跨襄渝鐵路特大橋,全長1638.42米。其中,44號墩、45號墩、46號墩連續梁跨越襄渝上行線和下行線,單個轉體段長度達70米。 由於襄渝鐵路線運營非常繁忙,平均5—10分鐘就有一趟列車通過,為確保鐵路運營安全,建設者採用“先建後轉”方式進行施工。

45號橋墩高28米,相當於九層樓的高度,自身重量近6000噸。現場技術人員介紹,實現轉體主要在橋墩的底部,就像是兩個環環相扣的磨盤,在磨盤周圍還有支撐圈,來維持整個墩身平衡,然後通過兩條鋼索的反向拉力實現橋體轉身。

在鋼索的拉伸下,歷時半個小時,高達28米的45號橋墩緩慢轉體30°。

7日7時和13時30分,44號橋墩和46號橋墩陸續成功轉體30°、35°。最後,三墩連續梁在空中實現完美對接。

2017年11月7日16時,3個橋墩轉體完成後,襄渝線恢復正常通行。(十堰晚報秦楚網全媒體記者 記者 何利)


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