几回梦里回延安,双手搂定宝塔山。
2013年12月,在红军长征的落脚地延安,中铁五局四公司百名筑路健儿,迎着猎猎朔风向陕北挺进。他们是一支能打硬仗,善打硬仗的年轻队伍。在陕西省黄延高速公路扩能工程的建设过程中,他们激战500多天,克服了重重困难,在逶迤的延河水旁,筑起了一座座丰碑,完成了全线最大滑坡体施工,最大截面黄土隧道施工,最大干扰区万花互通立交桥施工。
撕开口子
黄陵至延安高速公路扩能工程是陕西省南北向交通干线的“脊梁”工程,建成后,对进一步提升陕西省纵向通道的通行能力,推动陕北经济的发展具有重要意义。
中铁五局四公司施工管段位于延安市宝塔区,正线全长2.5公里,主要工程有互通式立交1处、隧道1座、路基土石方288万立方米,合同造价4.7亿元,工期18个月。项目管段的万花隧道左右线3个洞口,均在100米以上的滑坡体脚下。左线进口处的滑坡体高140米,土方量高达80余万立方米,是全线最大、最高滑坡体,必须先卸载,再做抗滑桩,稳住边坡后才能开洞门进洞施工。
由此可见,滑坡体施工是制约隧道施工、影响工期的关键环节。如何快速撕开这个口子是摆在项目部面前的一大难题。
边坡减载,必须从最顶层开始。项目经理陈健回忆,我们用挖机沿山路挖出一条便道,先爬上去,在山顶开始施工,再通过抛下的土方,在山体上形成一个70度的坡面后,用钢丝绳把汽车拉上去。这样,在山顶,形成了2台挖机,3台汽车配合施工的作业面。
为提高施工效率,项目部采取“横向分层、纵向分段,阶梯掘进”的施工方法。在3个滑坡体上同时施工,高峰期机械投入挖机17台,运输车51台,推土机10台,全天24小时不停歇地作业。
要进洞施工,还需在滑坡体脚下施作28根深30至40米不等的抗滑桩。为了减少对滑坡体的扰动,保障施工安全,项目部根据滑坡体规模、发育特点,跳孔开挖,成孔1根施作1根抗滑桩,施作完第一轮抗滑桩后,再进行第二轮开挖,并按由浅至深、由两侧向中间施工的顺序进行。
项目部仅用了100天左右的时间,基本完成了滑坡体的施工,安全、快速地打开了隧道施工的口子。
凿通隧道
万花隧道全长1804(单洞)米,隧道单洞开挖跨径17.35米,开挖宽度达到20米,开挖断面达177.1平方米,据设计资料显示:在黄土地质条件下修建如此大断面隧道,顺利建成工程的实例几乎没有。这也是中铁五局四公司首次施工的最大断面的黄土隧道,施工难度极大,安全施工风险极高,被列为全线的一级安全风险监控。
由于隧道处于过湿性黄土上,为确保施工安全,项目部首先采取了双侧壁导坑施工法,在隧道掌子面的两侧开挖,临时支护,中间预留核心土,三个作业面分左右中梯次推进,这样就增加了受力,减少对围岩的扰动,提高了稳定性,保证了施工安全。
万花隧道右线进口掘进至K130+084深埋段时,V级围岩含水量突然大于22%,项目部立即变更工艺,由双侧壁导坑改为单侧壁导坑法来分割洞室,减小跨径,有效地抑制地表沉降及收敛,度过险关。在K130+114深埋段时,隧道围岩上半断面拱部有部分土质围岩,下部掌子面为石质围岩,自稳能力较强。项目部又将单侧壁导坑法变更为上下台阶法施工,机械利用率高了,工序少了,进度不断加快。就这样,项目部在保证施工安全和质量、技术要求的条件下,依据动态设计理念,不断变更施工工艺,变更支护参数,步步为营,稳打稳扎,一米一米的凿开隧道。今年6月22日、29日,万花隧道左右线先后实现安全贯通,填补了中铁五局四公司公路隧道单洞三车道大断面黄土隧道施工空白。
攻克堡垒
万花互通立交桥是管段施工干扰最大的工区。在不到1公里的范围内,有桥、路基、涵洞施工,上跨5条河沟,2条既有公路,还涉及5个匝道桥以及其他施工单位的3条河沟、两条公路的交叉作业,属一级安全风险区,施工干扰非常大。
进场后,项目部以“重点安排、动态平衡、减少干扰、加强协调”为总体施工原则,优先施工水中墩、为了避免干扰,所有钢筋在加工场集中加工,再吊装到现场安装。资源配置上,施工队伍优中选优,桩基施工设置一个冲击钻钻孔作业班组等,做到队伍专业,分工明晰,作业标准。“在墩柱没有开始施工时,项目部就开始考虑在哪里建造梁场,从哪里开始架梁以及如何处理预制梁和架梁间的矛盾了”项目总工程师许树亨回忆。
由于场地狭窄,项目部充分利用河沟滩地建造梁场。建成后,梁场宽仅50米,只能存放35片梁,但是要在短时间内完成402片梁的制梁任务,也就意味着梁片生产出来就要架设。“在施工中,我们及时处理下部结构与制架梁的矛盾,进行动态调整,使制梁与架梁相匹配,减少梁场的库存”陈健回忆说,项目最高墩13米,墩身普遍较矮,项目部采用吊车架梁作业,这样不仅解决了预架梁矛盾,而且安全可靠。
2014年4月初项目部灌注了全线第一根墩柱,6月架设全线第一跨箱梁,在业主开展的“六个一”劳动竞赛活动中,项目部取得了三个第一的好成绩。
今年5月,完成万花互通立交主线桥最后一片预制梁架设,实现主线贯通。6月29日,项目部管段内全部路床一次性交验完成,在全线24个标段中遥遥领先。 赵从坤 谭军 吴晓彭