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一公司承建银兰高铁最长隧道——香山隧道胜利贯通

8月6日,历经1387天艰苦掘进,由一公司承建的西北在建客专第一长大隧道新建银兰高铁中卫至兰州段全线最长隧道——香山隧道胜利贯通,标志着银兰高铁中兰段最后一座隧道贯通,向着年底全线建成开通稳步推进

新建银兰高铁中卫至兰州段东自中卫南站引出,西经兰州新区接至兰州枢纽,全长219.976公里,其中宁夏段46.213公里,桥隧比约88%,设计时速250公里/小时。中铁北京工程局承建的中兰铁路(宁夏段)二标全长19.507公里,其中香山隧道全长17.763公里,是全线控制性工程。

香山隧道位于宁夏回族自治区中卫市沙坡头区,横贯香山山脉,穿越9处断层、4处浅埋富水段,最大埋深380米,最浅浅埋19米,涵盖岩溶、岩爆、高地应力、瓦斯及其他有害气体、软岩变形、上第三系含水弱胶结砂等不良地质。该隧道于2018年10月19日开工,采用长隧短打的方法,分5道斜井、10个掌子面、24小时同步循环作业。

挑战--世界级难题

17.763公里的香山隧道,起初建设者只用了两年时间,就已经挖通了10多公里,快的时候出口单月掘进达到182米,连续4个月掘进超千米。2020年9月4日,隧道1号斜井至2号斜井突发流砂,存在561米的上第三系含水弱胶结砂岩。砂岩为粉细粒结构,成岩性差,泥质弱胶结,受水浸润或浸泡,围岩软化,施工扰动后呈蠕变流态,极易导致掌子面前方及拱背围岩滑塌。这种带有泥沙的黄泥水,硬生生将挖好的隧道倒退了20多米,导致施工陷入困境。这一难题也曾在兰渝铁路的胡麻岭隧道出现过,胡麻岭隧道最后的173米“世界级难题”挖了整整6年。如果说青藏铁路是世界上最难“啃”的硬骨头,银兰铁路中兰段香山隧道则是世界上最难“吃”的“软豆腐”。

项目部先后10次邀请多名国内隧道专家到现场“会诊”,结合现场情况实践论证了7套方案,经过1200小时的探索,最终采用“帷幕注浆加固+地表降水”的施工技术方案,逐步推进流砂段施工。同时,项目部严格落实强超前、满注浆、短开挖、强支护、快封闭等原则,做好地表降水的持续检测统计和分析,加强超前地质预报、落实帷幕注浆、超前注浆小导管,预留核心土开挖等相关措施,优化各工序衔接提高施工效率。

“香山隧道是我工作14年来施工难度最大的一条隧道,1号斜井多次出现涌砂、涌泥、塌方,最大一次溜塌达到800多立方米,连续7个月进尺仅有10余米……3号至4号斜井最大涌水量一天高达3400余方,超出正常涌水量高达14倍之多,相当于一天蓄满一个水立方。今天,我们终于胜利了!”中铁北京工程局中兰铁路项目经理李军激动之情溢于言表。

创新--数字化管理

安全质量是隧道施工的重中之重。开工之初,香山隧道就按照高标准、严要求,建立信息化动态管理系统,开展智慧化工地建设,建成了拌合站综合管理、试验室物联网络、隧道围岩监控量测、超前地质预报、视频监控设备、隧道人员管理、电子施工日志、电子检验批、桥梁形象化、隧道形象化、安全步距、隐蔽工程影像资料、沉降变形观测等13个系统。

工地各个区域的数字化设备数据实时汇集到云端的集中化管理平台上,指挥中心监控大屏及手机端,随时查看工区及作业面的实时数据和预警分析。灵敏的自动监测报警设备,隐蔽工程影像资料,24小时现场安全施工检查,确保施工安全质量。项目部于2019年7月10日迎来了股份公司安全生产“管”“监”责任落实经验交流会,受到百余名与会人员的好评。

中兰铁路香山隧道采用CRTS I 型双块式无砟轨道,这种无砟轨道具有结构高度低、维护量小、无道砟飞溅、稳定性好、耐久性好等优点,能够满足列车高速运行和旅客舒适感,但工艺和步骤要求也相当严格。香山隧道将轨道精调后的误差控制在0.3毫米以内,甚至趋近于0毫米。“虽然零点几毫米的误差,肉眼无法分辨,但在列车高速行驶时,微小的误差也会影响旅客的舒适感与列车运行安全,事关旅客的体验与安全,就是我们不能忽视的。”项目测量主管方双斌说。

传承--黄河两岸的回响

香山隧道的建设者中有的人父辈于50年代中期,在黄河北岸腾格里沙漠的边缘修筑了中国第一条沙漠铁路——包兰铁路。它北起内蒙包头,南达甘肃兰州,上承京包铁路,下接陇海线,是连接东北、华北与西北的铁路大干线之一。1954年12月,120名建设者奔赴宁夏中卫沙坡头进行沙漠路基示范施工。示范工程是在高达48米的沙山上修筑一段长450米的实验性路基。经过几个月的实践摸索,工人们很快地发现并创造出了一套固沙防风护基保路的经验和方法,加快了全线沙漠地段筑路的步伐。苏联专家雪洛迷切夫也不得不赞叹说:“中国工人真了不起!”腾格里沙漠路基成功地开创了我国沙漠筑路的先河,完成了一项世界性的示范工程。

63年后,新时代的中国中铁建设者接过父辈手中的“开路先锋”大旗,在黄河南岸沉寂了千年的香山,全力以赴建设银兰高铁,拉近中卫至兰州的时空距离,打通一带一路建设的又一关卡。2018年10月,1200余名建设者奉命开赴香山,先后配置367台大型机械设备,历经4年的奋战,科学组织、高效推进施工生产,胜利实现六次大会师。

银兰高铁中兰段是我国“八纵八横”铁路网京呼银兰通道的重要组成部分,也是“一带一路”建设发展核心区域内的重要交通基础设施。建成通车后,将打通我国西北地区连接华北、东北地区缺少快速客运通道的瓶颈,对于推进西部大开发,缩小区域发展差距,促进经济社会发展,具有十分重要的意义。银兰高铁中兰段预计年底具备开通运营条件,届时,中卫至兰州列车运行时间将由现在的5小时缩短到1小时左右。(一公司)