中铁十二局二公司北同蒲铁路取直线雁门关隧道荣获2016-2017年度国家优质工程奖

  • 史茂林
  • 中华铁道网
  • 2016-12-22 17:01:10

(中华铁道网、《路讯》杂志特约通讯员 史茂林)  近日,由中铁十二局集团第二工程有限公司参建的北同蒲铁路取直线雁门关隧道荣获2016-2017年度国家优质工程奖,十二局集团二公司在国家最高工程质量奖项方面新添亮丽一笔。

雁门关,曾是中华疆土的边关要塞,见证和参与了中华民族的兴衰过程,从历史典籍到武侠小说,从历代文人诗词乐赋到民间传说,一篇篇、一本本、一首首、一个个震撼而又悬念的美好记忆负载了雁门关厚重的人为内涵。

金庸武侠小说《天龙八部》里雁门关与箫峰身世有着不解的渊源

雁门关,位于中国山西省忻州市代县县城以北约20公里处的雁门山中,得名于《山海经》:“雁门,飞雁出于其门”。雁门山群峰海拔1900米以上,周围群山峻岭环抱,只有过雁峰两旁有两道比较低矮的山峪,大雁不能从其他处飞过,只能从这里经过,雁门关正好坐落在这个山峪之上。

雁门山

雁门关分为东陉关、西陉关,合称雁门关。历史上雁门之险是汉击匈奴、唐防突厥、宋御契丹、明阻瓦剌的国防要塞。在古代有“得雁门而得中原,失雁门而失天下”之说。

秦始皇统一六国修复万里长城时的《舆图志》有“天下九塞,雁门为首”的记载。过去叫塞,现在叫关。走近城关,会在城门城砖上看到一幅对联:“三关要隘无双地,九塞尊崇第一关”。这可能是对雁门关最恰当、最简洁的描述了。

雁门关,自古兵家必争之险地,直到今天和平年代,雁门之险依然是“铁兵”与之抗争的决战之地。

雁门

2001年10月,大运高速公路重点控制工程——雁门关隧道开工建设。中铁十二局集团承担的是地质条件最差、自然环境最恶、工期最紧的标段,交错出现的断层、破碎带、泥石流、岩溶、浅埋偏压、大量涌水和反坡施工,难度加大了许多。凭借雄厚的综合实力,建设者攻坚克艰,于2003年9月提前2个月完成施工任务,捧回了鲁班奖和詹天佑大奖通天。

2007年底,国家为了加强山西、内蒙古及西北地区与东北、华北、华东和中南地区的煤炭交流,以适应晋、蒙、陕煤炭南下两湖、两广的需要,开工新建了北同蒲铁路取直线和准朔铁路,其中北同蒲铁路取直线雁门关隧道全长14085米,为单洞双线特长大隧道,隧道设计为人字坡。前身为铁道兵的中铁十二局集团当仁不让、承压出师,由二公司担任主攻迎击雁门关隧道,担负隧道进口段8145米施工任务。

雁门关隧道围岩地质条件复杂,不良地质分布散乱,高地应力软岩变形大,断层破碎带多,突水突泥防不胜防。自2007年12月开工以后,项目部穿越了25条断层破碎带、11段物探低阻区,迎击了12次大型突水、6次突泥,与大段落高地应力软岩挤压大变形等复杂地质多次交手,顺利通过1900多米全风化强富水黑云母变粒岩地段,一系列急难险重严格考验着施工者的综合能力。

困难面前无险阻,该隧道项目部紧紧围绕安全主线开展施工,强化培训教育,落实终端责任制,在隧道施工期间积极与铁道部鉴定中心、工管中心、太原局、准朔公司、设计院进行沟通,成功组织了7次专家论证会,邀请国内知名专家对隧道施工方案、支护参数和Ⅰ级风险隧道管理进行论证,成功破解了隧道施工难题,确保了顺利贯通。

针对全风化富水黑云母变粒岩地段围岩变形量大,初期支护开裂变形严重,项目部组织开展技术攻关,组织QC小组对全风化黑云母变粒岩(富水)段初期支护开裂变形控制进行攻关,通过采取超前、径向注浆加固围岩、创新锁脚工艺、仰拱及时闭合成环,有效地控制了隧道初期支护开裂变形,加快了施工进度,确保了隧道结构工程质量及施工安全。他们创新的隧道掌子面“129”管理模式获集团公司施工管理一等奖。科技创新中取得省级工法1项,授权国家专利2项,2011年完成的《雁门关隧道全风化黑云母变粒岩(富水段)初期支护开裂变形控制》成果荣获山西省工程建设施工企业优秀QC小组一等奖、全国工程建设优秀质量管理小组二等奖。2011年“密排超前小导管处理隧道突泥”被集团公司评为合理化建议和技术改进获奖项目,发表技术论文4篇。2013年研发的《挤压性高地应力破碎围岩施工关键技术》通过山西省科技厅组织的专家鉴定达到国际领先水平。

雁门关隧道是一项高科技含量工程,施工中他们积极推广和运用新技术、新工艺、新材料、新设备以及先进的检测设备和技术指导施工。

一是隧道地质超前预报技术。采用TSP203地质预报系统进行地质超前预报,准确有效地解决推断隧道掌子面前方的不良地质及断层带的富水情况,为隧道的快速掘进和安全施工提供可靠的地质资料与信息。

二是超前预支护技术。雁门关隧道地质结构复杂,围岩差,通过封闭掌子面、注浆加固、临时套拱加固临近突泥段初期支护、施做Φ50密排双层超前小导管、施做上弧初期支护、加强锁脚锚管、突泥段套拱施工、左右交错开挖下导等技术,成功治理隧道突泥地质灾害。

三是采用风动凿岩机钻孔,塑料导爆管微差毫秒雷管爆破技术,爆破后轮廓圆顺,能较好地控制了超欠挖,减少对围岩的扰动确保施工安全,同时也减少了每个循环作业时间,加快了施工进度。

四是围岩变形量测技术。采用伸缩传感器及收敛计进行围岩量测,根据现场量测信息反馈,对原支护设计进行修正和选择恰当的支护时间,确保施工安全。

五是断面测量技术。洞内控制采用先进的1秒级全站仪测距精度1mm+2ppm,进行导线控制延伸测量,对隧道开挖断面、初期支护断面和二次衬砌断面进行检测,通过断面扫描,检测开挖轮廓超欠挖和初期支护、二次衬砌的厚度和净空,对工程质量进行监控,该技术对控制隧道超、欠挖效果尤为明显。

六是初期支护喷射混凝土采用湿喷技术。湿式喷射混凝土方法明显优点是生产率高、粉尘含量小、回弹量小、强度高、质量好。隧道喷层表面平顺、美观,喷混凝土强度,喷层厚度均满足设计要求,经济效益得到提高,粉尘含量明显降低,改善了工作环境,同时也提高了生产效率。

七是推广使用新型防水材料和焊接技术。施工中使用EVA与土工布复合防水新型板材,防水板焊接采用自动爬行热熔双缝焊接新技术,取得了很好的防水效果,隧道衬砌无一处渗漏水现象。

八是砼采用自动计量强制式搅拌机集中拌和,模板采用全液压衬砌台车,砼输送泵泵送入模,施工过程中严格按配合比施工,严格控制振捣、拆模、养护、施工接缝、防水层各环节的施工,确保衬砌砼不渗不裂,内实外美,尺寸准确。

九是采用可调式变频风机,大直径软管长距离压入式通风技术,有效地解决了长大隧道通风问题; 

2016年4月,创优申报人员搜集整理雁门关隧道施工过程中的原始资料、工程质量的核定情况、规划、设计、质量监督站、业主、监理、环保、上级主管单位联合验收情况等,按照体现企业质量管理水平高度的理念,提交了全套高质量高水平申报资料,8月份现场复查中,从科技创新、四新技术运用、工程质量、使用功能、使用单位的满意度和社会影响力等方面发掘展示工程质量特点与亮点。12月13日,终于从海滨城市厦门传来喜讯:在2016年工程建设企业质量管理经验交流会上,由中铁十二局集团第二工程有限公司参建的北同蒲铁路取直线雁门关隧道荣获2016-2017年度国家优质工程奖,十二局集团二公司在国家最高工程质量奖项方面新添亮丽一笔。