近日,連接黃金峽和三河口兩大水利樞紐的引漢濟(jì)渭工程秦嶺黃三段1標(biāo)7929米隧洞全面貫通,標(biāo)志著世界第二、亞洲第一長的水利隧洞起始端工程初具規(guī)模。
在崇山峻嶺中,從底部打通巍巍秦嶺,讓漢水一路流向關(guān)中平原,與渭河“牽手”,無論是工程量還是技術(shù)難度,都可謂是水利史上里程碑式的工程。在全長98.3公里的秦嶺輸水隧洞線上,中鐵二十一局承建的黃三段1標(biāo)隧洞與黃金峽水利樞紐工程直接對接,是整個調(diào)水工程的咽喉要塞。
由于水庫海拔低于關(guān)中平原70多米,需要把水抽高119米送入輸水隧洞。“不像鐵路公路隧道那樣可以把水直接從進(jìn)口引進(jìn)洞,我們要先在縱坡上開挖263米1號支洞,與主洞位置垂直交會,然后分頭向上下游掘進(jìn)主洞。”項目現(xiàn)場技術(shù)主管羅志彬說,秦嶺山麓短急,他們在連1條羊腸小道都找不到的峽谷中,修出2.4公里便道才到1號支洞,在4.6公里外打進(jìn)2號支洞。
從底部洞穿秦嶺,硬巖、大埋深和超長距離是繞不開的難題。2017年1月5日,2號支洞控制區(qū)下游掘進(jìn)至500米起爆時,洞室段拱頂兩側(cè)有“啪、啪”的巖爆聲響,并伴有圍巖裂縫,石塊脫落甚至彈出。“最大的像拳頭一樣,十分危險。”技術(shù)員星明輝對當(dāng)時的情形記憶猶新。
這段花崗巖完整堅硬,且埋深536米,為整個洞線地質(zhì)之最。圍巖應(yīng)力過大,巖爆極易引發(fā)洞室坍塌等一系列嚴(yán)重問題。根據(jù)以往經(jīng)驗,遇到這種特殊地質(zhì),得從改善圍巖應(yīng)力和圍巖性質(zhì)入手。他們先是加大作業(yè)工序之間的間隔,使巖爆應(yīng)力釋放相對平衡,然后對掌子面和洞壁進(jìn)行噴水處理,以抵消應(yīng)力,再向超前錨桿孔內(nèi)注水軟化巖石再填裝炸藥爆破。風(fēng)險在方案不斷優(yōu)化中化解。測量隊隊長鄭永琪說:“直至施工結(jié)束再未發(fā)生一次巖爆現(xiàn)象。”
長793米的2號支洞是黃三段隧洞4條施工支洞中唯一一條檢修通道,洞內(nèi)拱頂位于地下水位線之下。今年1月4日,該支洞上游掘進(jìn)700米時,單日涌水量最大達(dá)到1000立方米。他們采用短進(jìn)尺、弱爆破、勤量測、強(qiáng)支護(hù)的開挖策略,避免隧洞因集中涌水造成塌方事故。他們在邊墻處挖出1條1米寬的排水溝,集納巖層滲出的水,并將其引至100米處的集水坑,又增加水泵的數(shù)量以加大積水抽排力度,終于渡過近800米的“集中涌水高頻發(fā)生地”。
秦嶺黃三段1標(biāo)隧道主洞長達(dá)7929米,而傳統(tǒng)排風(fēng)機(jī)最長通風(fēng)距離只能達(dá)到3593米。為解決隧洞通風(fēng)問題,他們創(chuàng)造性地在隧洞內(nèi)建立壓風(fēng)站和變電站,滿足施工用電通風(fēng)需要,采取“高壓進(jìn)洞+洞內(nèi)變壓器”方式,解決洞內(nèi)電壓不穩(wěn)問題。
技術(shù)上的高難度與安全上的高風(fēng)險往往聯(lián)袂而生。中鐵二十一局做足安全預(yù)控功課,在支洞洞口位置設(shè)置應(yīng)急避險洞,在員工安全帽上安裝識別芯片,并安裝面部識別考勤機(jī),隨時掌控人員分布位置等信息。他們還成立了兩個監(jiān)控測量小組,嚴(yán)密監(jiān)控隧洞沉降情況;設(shè)置安全質(zhì)量監(jiān)督員,負(fù)責(zé)盯控每一道施工工序。經(jīng)過700多個日夜奮戰(zhàn),他們不僅成功穿越5條破碎斷層帶,而且實(shí)現(xiàn)隧洞精準(zhǔn)貫通,還連續(xù)兩年抱回業(yè)主頒發(fā)的“安全生產(chǎn)先進(jìn)單位”獎牌。
為確保工程質(zhì)量和安全,中鐵二十一局打破常規(guī),建立起一整套標(biāo)準(zhǔn)化施工和缺陷預(yù)控體系。隧洞斷面只有雙線鐵路隧道的三分之一,口徑小、單口掘進(jìn)里程長。為節(jié)約混凝土輸送時間,他們將罐車從支洞與主洞交會處倒行2.85公里。襯砌臺車模板與開挖洞壁距離僅40厘米左右,里邊還有一層鋼筋網(wǎng)片,他們就組織身材瘦小的工人鉆進(jìn)模板腹腔澆筑混凝土。
秦嶺自然資源豐富,珍稀動植物種類繁多。為保護(hù)生態(tài)環(huán)境,他們在洞口修建工程廢水分級沉淀池及近百萬元的廢水處理設(shè)備,嚴(yán)格每一道沉降、過濾程序,讓流出的清水清澈達(dá)標(biāo)。他們在工程細(xì)節(jié)上傾注的心血,得到建設(shè)單位的充分認(rèn)可,舉辦了全線目前唯一一次施工質(zhì)量觀摩會,成為全線各參建單位觀摩的樣板。
據(jù)悉,被水利專家稱為“世界上最復(fù)雜地質(zhì)條件下修建的水利設(shè)施”的引漢濟(jì)渭工程建成后,每年總調(diào)水規(guī)模相當(dāng)于100多個西湖水量。它引來的不僅是清清漢水,更是八百里秦川的豐饒富裕。