全球首条环岛高铁背后的故事 颜春岭隧道一点点炸出来

29.12.2015  16:34

      原标题:揭秘全球首条环岛高铁背后的故事:颜春岭隧道一点一点炸出来

      工人们在庆祝西环铁颜春岭隧道全线贯通。南国都市报记者汪承贤摄

      西环高铁30日开通,海南又多了一条交通大动脉,岛民游客坐着高铁去“西游”,赏美景、品美食的愿望即将实现。

      全长345公里的西环高铁与东环顺利“牵手”,全球首条环岛高铁就此诞生,同时成了热带海岛高铁的典范。

      西环高铁的修建,在防台风、防高温、防侵蚀等方面,都有哪些技术创新、科技探索?在站房设计上、生态环保等又有哪些独特之处?

      为此,南国都市报记者采访了铁路建设的工程师、设计者,揭秘全球首条环岛高铁背后的故事。

      ★难度:距入海口仅6公里●闯关:抗腐蚀

      珠碧江特大桥

      用的是特别配方混凝土

      四单位联合研究大桥“脚”如何站更稳

      西环高铁属热带海岛型高铁,防风、防腐蚀等是施工必须攻克的难题。西环建设者结合海岛独特的气候特点,在建设施工方面采用了许多创新技术。

      中铁四局海南西环铁路经理部工程部部长程龙说,中铁四局建设的珠碧江特大桥,就面临高温、高湿、高腐蚀的问题。“距出海口仅6公里,每天上午10点至下午5点,海平面上升,海水倒灌,水里的氯化钠比内地河流高很多倍,对钢筋和混凝土腐蚀特别快。”

      程龙说,为了解决这个难题,中国铁道科学研究院、中铁二院、海南高速铁路有限公司和中铁四局四家单位,共同做高温高湿高腐蚀海洋性气候施工研究,并将此项技术运用于珠碧江特大桥的承台、钻孔桩和墩身。“使用特别配方的混凝土,在深坑中浇筑好一个承台,再在承台上浇筑墩身,以抵抗海水的侵蚀。”

      其中,钻孔桩增加钢筋保护层厚度5—8厘米;在承台模板表面贴透水模板布,吸收混凝土里的气泡和水分,这样就不易被侵蚀;在河流百年一遇水位以上再高1米的墩身上,采取防腐强化措施,表面涂装硅烷浸渍涂料和氟碳涂层。

      “珠碧江特大桥混凝土的特殊配比,让我们破解了一道过去不曾有过的难题。”中铁四局新建西环铁路XHZQ-4标段项目经理部工委副书记关世东说。

      一桥横跨两河安装一个跨仅4小时

      新技术研究还在继续。程龙说,珠碧江特大桥施工,要横跨珠碧江和南罗河,需要搭建两条施工便桥,其中一条300米长,另一条150米长,便桥的承载量是120吨,前期工作做好后,就等着防腐蚀的研究成果出来。

      2014年2月,研究成果出来了,开始施工,施工队伍就抢工期,去年6月就完成了。

      程龙说,中铁四局使用公铁两用架桥机DJ180,比此前网上流传很广的架桥机还要先进,两个桥墩之间一个跨,每个跨有四片T梁,每片T梁安装需要1个小时,安装好一跨仅需要4个小时。

      在程龙的记忆里,赶工期最紧时,是等着桥墩建好铺设T梁。他说,只要两个桥墩建好,就开始铺设T梁,当T梁铺好了,下一个桥墩还没建好,机器就在上面等着,等桥墩建好,养护期满后,就继续开始铺T梁。“就这样赶着,按质按量完成施工。”

      ★难度:山体坡缓加岩体破碎●闯关:防坍塌

      颜春岭隧道

      两头同时掘进分次小心爆破

      挖浅埋隧道风险大严格控制炸药量

      颜春岭隧道是西环第12座贯通的隧道,全线最后一座隧道。近3公里长、灯火通明的颜春岭隧道如今宽敞、通畅,但其实算得上是西环铁全线“卡脖子”工程。

      之所以这么形容,是因为这是西环铁全线唯一的二级风险隧道,其施工难度最大、风险系数最高,是西环全线的重点控制性工程之一。“这段工程是否如期贯通影响着整个西环铁工程。”中铁21局集团有限公司西环二标项目经理部总工程师池平平说。

      池平平介绍,颜春岭隧道全长2860米,地质结构十分复杂,属于浅埋隧道,隧道大部分埋深在30米以内,最大埋深35米,同时,隧道围岩岩体破碎,完整性差。“也就是说,这个隧道所在山体坡缓,挖掘成隧道的顶部覆土浅,岩土自稳定性差,加上土质有弱膨胀性,整个隧道施工过程中,稍有不慎极易坍塌。”

      原计划为35个月的施工工期,后因无法满足西环高铁通车要求,最后压到15个月。“工期紧,任务重、施工安全风险大,这对我们是一次严峻的考验。”池平平说,为保证速度、质量,安全地攻克技术难关,中铁21局集团有限公司西环二标项目经理部优化施工组织,加大人力、机械投入,从东西两头同时掘进,并在隧道中间开挖1、2号斜井,在斜井进入正洞后向两侧开挖,增加4个工作面,实行多点并进。

      每个工作面要凿200多个炮眼,采取分次爆破,严格控制炸药量,每次爆破控制在掘进0.6米左右强度。“隧道上部有石油管道、天然气管道等,施工爆破稍有不慎,就有可能引发重大事故。”池平平说。

      隧道内高温近60℃施工人员脱水

      在施工过程中,又出现新的问题,隧道内的工人出现脱水的情况。“一进去就扑面而来的热气,汗水哗哗地流,无法正常工作。”池平平介绍,由于施工工期赶上海南夏季,洞内最高温度达到50-60℃,因此当时的工程进度几近停滞。

      为解决此问题,工程部组织人员多方研究,提出在洞顶施作直径60cm的竖井、疏风降温的处理措施,成功将洞内温度降低至40℃左右。而后项目部组织近千名工人顶着40多度的高温鏖战,创造了V级围岩单口掘进90米/月的良好成绩。

      一年多来,近千名工人冒酷暑、战台风,24小时不间断施工,爆破开挖、立架、喷浆、二次衬砌……隧道一米一米向前掘进。

      最终,颜春岭隧道于2015年2月4日顺利实现贯通,比原计划提前一个多月,为西环按期铺轨和通车奠定了基础。