一天最多掘進2米

每天至少抽干10個標準8道游泳池的蓄水量

走在隧道里,不時看到有工人用電齒輪打磨挖掘機的車鏟,火花四濺。干了20年隧道施工的楊家川,指著一排圓滑的鏟尖,無奈地自嘲:“挖了這么多年隧道,這地方真是最難啃的‘硬骨頭’!看看這鏟齒,挖一般圍巖一個月才需要磨它一次,現在7到10天就得磨!”

打隧道,就是與巖石“斗智斗勇”,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”?！巴诰驒C一挖,我們就知道施工難度至少翻倍?！敝需F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、三級圍巖,那么一天至少可以推進6米至8米,可是一打洞就發現,這里圍巖至少是四、五級。“每一次爆破后都要立鋼架、掛鋼筋網、噴混凝土,工序復雜,作業時間也要翻倍,一天最多掘進2米?！?/p>

實際上,京張高鐵八達嶺隧道的施工確實面臨“三座大山”。

地質復雜容易塌。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,存在巖爆、濕陷性黃土、軟巖大變形等高風險地質,屬于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。由于隧道穿越軍都山,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,無法在這么小的區域內完成如此大角度的轉身。所以,這個隧道就只能采用爆破法。”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,不知打到哪里就會冒出個“大噴泉”,每天正常涌水量近1.9萬立方米,相當于一天要抽干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復雜,在這里打隧道,不僅要膽大心細,更要借助技術創新?！睋堈鸾榻B,項目部設計采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筑成型的“品”字型分部挖掘法,為今后大跨度隧道采用爆破法施工提供了新智慧。

已爆破4500多次

“長城腳下爆破”,采用精準微爆破新技術,每爆破一次只相當于在長城上跺一下腳

“一會兒有次‘小爆’,你注意聽從指揮,到隧道拐角掩體處等待?！贝堈鹪捯粑绰?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,并開始離場,只留爆破員張學華斷后。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,沖擊波將身體狠狠一壓,心臟仿佛要跳出胸腔。半晌后,一片揚塵從洞里飄散出來。

“這才是68公斤火藥的小爆破,我們還有200多公斤的大爆破,那個沖擊更震撼!”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并行水關長城、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。這么多“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,每爆破一次只相當于在長城上跺一下腳。

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,使巖石慢慢被撐裂,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。項目部一方面采用預應力錨桿技術,增強較弱巖層的穩定性,避免巖層錯動;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。

“從今年春節后開工到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)