一天最多掘进2米

每天至少抽干10个标准8道游泳池的蓄水量

走在隧道里,不时看到有工人用电齿轮打磨挖掘机的车铲,火花四溅。干了20年隧道施工的杨家川,指着一排圆滑的铲尖,无奈地自嘲:“挖了这么多年隧道,这地方真是最难啃的‘硬骨头’!看看这铲齿,挖一般围岩一个月才需要磨它一次,现在7到10天就得磨!”

打隧道,就是与岩石“斗智斗勇”,而八达岭隧道可是把“硬骨头”。

2016年4月15日施工首日,挖掘机一铲子下去,项目部就发现“中奖了”?！巴诰蚧煌?我们就知道施工难度至少翻倍?！敝刑寰志┱鸥咛晗钅坎肯钅烤斫冀樯?根据勘测设计图显示,八达岭隧道主攻二、三级围岩,那么一天至少可以推进6米至8米,可是一打洞就发现,这里围岩至少是四、五级?！懊恳淮伪坪蠖家⒏旨?、挂钢筋网、喷混凝土,工序复杂,作业时间也要翻倍,一天最多掘进2米?！?/p>

实际上,京张高铁八达岭隧道的施工确实面临“三座大山”。

地质复杂容易塌。八达岭隧道所处区域,地质断裂构造较为发育,洞身穿越两条断层,存在岩爆、湿陷性黄土、软岩大变形等高风险地质,属于极高风险等级的施工项目,稍有不慎,就会引起坍塌。

地形起伏相当大。由于隧道穿越军都山,两边高中间低,地形起伏较大。这一方面导致进入隧道施工主战场的斜井横断面太小,7.5米的宽度和6.5米的高度,无法容纳大直径盾构掘进机;另一方面,斜井必须依从山体坡度走势,经历大转弯,才能进入隧道施工面。

“一号斜井转弯超过80度,二号斜井转弯超过135度,盾构掘进机这种动辄百米,甚至上千米的庞然大物,无法在这么小的区域内完成如此大角度的转身。所以,这个隧道就只能采用爆破法?！贝鹚怠?/p>

地下涌水频频发。地下施工最怕碰到暗河或地下水。风枪打孔中突然涌水,不仅会淹没机器设备,影响人身安全,高水压还有可能导致塌方?？砂舜锪胨淼朗┕で虻牡叵滤钋∏「莸匦纹鸱约凹窘诓煌浠冉洗?不知打到哪里就会冒出个“大喷泉”,每天正常涌水量近1.9万立方米,相当于一天要抽干10个标准8道游泳池的蓄水量,更何况最大日涌水量高达5.6万立方米。

“正是因为施工环境非常复杂,在这里打隧道,不仅要胆大心细,更要借助技术创新。”据代龙震介绍,项目部设计采用了纳米喷射混凝土增强初期支护强度,特别是在大跨度过渡段,创造了顶洞超前、分层下挖、预留核心、重点锁定、高性能混凝土一次浇筑成型的“品”字型分部挖掘法,为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

“长城脚下爆破”,采用精准微爆破新技术,每爆破一次只相当于在长城上跺一下脚

“一会儿有次‘小爆’,你注意听从指挥,到隧道拐角掩体处等待。”代龙震话音未落,百米外一条隧洞内就传出了刺耳的长哨声。

原来,爆破队伍已经埋好了雷管,并开始离场,只留爆破员张学华断后。张学华一边慢慢放长手中导火线往掩体处走,一边吹哨;一旁的高个儿壮汉一边挥舞着手电,一边喊着,“注意脚下,迅速撤离!”

14时38分,现场施工人员都集合到了爆破点200米外的掩体处,原本风枪声、车轮声、机器打磨声一片嘈杂的隧道内,鸦雀无声。

“5、4、3、2、1……”“嘭”的一声巨响在耳边炸开,冲击波将身体狠狠一压,心脏仿佛要跳出胸腔。半晌后,一片扬尘从洞里飘散出来。

“这才是68公斤火药的小爆破,我们还有200多公斤的大爆破,那个冲击更震撼!”张学华安慰记者,“不过你别担心,药量都是严格控制的,咱们要注意工友的安全,也得护住老祖宗留下的宝贝不是?”

张学华口中的宝贝就是长城。京张高铁八达岭隧道一次并行水关长城、两次穿越八达岭长城,距离头顶的百年京张铁路青龙桥车站不过4米。这么多“国宝”聚集本就给施工带来挑战,更何况工期紧、任务重,11个工作面同时工作,一天放炮至少十三四次,每一次都要组织人员设备退避,如何才能既避免爆破集中导致共振、扰动周边文物,又避免爆破间隔太大、影响施工进度?

精准微爆破减轻震动。据介绍,传统爆破技术震速高,震感比较强裂,在地下百米作业,对长城的扰动类似于汽车怠速时玻璃窗的震动,而精准的电子雷管减震爆破施工技术,能使爆破震动的幅度和分贝降到最低,当震速控制在0.16厘米/秒左右时,每爆破一次只相当于在长城上跺一下脚。

静态微爆破减少扰动。在埋深只有4米的青龙桥车站下方,约40米的隧道施工是在风枪打眼处放入一种特殊的膨胀剂,使岩石慢慢被撑裂,再人工开凿,机械推进,最大限度地?；ぐ倌昃┱盘凡皇艿叵率┕さ娜哦?。

即便周边没有文物,八达岭隧道的爆破也挑战多多。洞室群多导致小间距爆破多,洞室间最窄的地方只有2米厚,一旦爆破失败,就意味着隧道塌方。项目部一方面采用预应力锚杆技术,增强较弱岩层的稳定性,避免岩层错动;另一方面,在使用电子雷管减震的同时,也专门成立监控小组,实时监测爆破震速,减少了施工对山体的扰动。

“从今年春节后开工到7月27日,隧道内已经爆破4500多次,数据一切正常。我自己去八达岭长城上体验过,真没感觉地下正炸着呢。我现在就盼着高铁穿长城的一景呢!”张学华说。(记者 陆娅楠)