中铁一局五公司高盖山隧道施工纪实

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中铁一局五公司高盖山隧道施工纪实

发布日期：2015-02-02来源：本站编辑：靳明伟

[摘要]

　　高盖山又名紫云山，是戴云山脉的东北部延伸，其主峰高盖山海拔1128米，因其山高峡深、树木浓郁而倍显风景之秀丽、身姿之婀娜，又因韵味悠长的盘延古道、雕琢精细的神秘石窟而享名在外。连接赣中与闽东大通道的向莆铁路将要从这里以隧道的形式通过。因其地处高盖山，因而命名为高盖山隧道。

　　初上高盖山，精心组织严谨策划初战告捷

　　高盖山隧道设计为双洞单线隧道，左线全长17594m，右线全长17612m，是向莆线重点控制性工程，位居全线第二长隧。隧道最大埋深723m,隧道洞身最浅埋深为82.1m。由中铁一局和中铁二局共同施工。

　　中铁一局的参建单位为中铁一局五公司，他是一个具有丰富隧道施工经验、成功修建了国内几乎所有钻爆法施工名隧的隧道施工劲旅，朔黄铁路长梁山、西合铁路东秦岭、西康铁路西秦岭、台缙高速苍岭、郑西高铁秦东、西康公路终南山、武广高铁浏阳河、厦门翔安海底等国内复杂长大隧道上都留下过他的身影并刷新创造了多项国内隧道施工记录。而参加高盖山隧道的建设者们，就是曾经参加过西康铁路秦岭隧道、西康公路终南山隧道、向莆铁路前期工程淘金山隧道、襄渝铁路财神庙隧道等多座高风险隧道施工精兵强将。

　　初到高盖山，王卓培他们就了解到闽南地区隧道的施工有两个关键点：一是水，闽南地区降水丰富，每年3到9月就天无三日晴，地无三日干了，运气不好的话，台风在盛夏时节还会来光顾。充沛的降水造就了丰富的地下水资源，打隧道遇到水是一个常规问题，也是一个令人煎熬的话题——英法两国之间的英吉利海峡隧道就有惨痛的教训。二是通风，隧道施工中机械燃烧排烟、运行掀土，爆炸烟尘，给施工安全和人员健康带来极大地隐患。看了图纸，王卓培他们又有了第三个担心：四号斜井设计综合坡度8.06%，最陡处达到9%，高达260多米落差，比九十层楼还要高，这给隧道的交通运输、排水送风都将带来极大的困扰!

　　逢山开路，遇水架桥。共和国建筑业的长子、英勇顽强的中铁一局人坦然面对如此丰沛地下水系的高盖山隧道，王卓培、申百屯、刘富强等具有丰富隧道施工经验的精兵强将被紧急集合，连夜赶赴隧道施工现场，在向莆公司领导和中铁一局指挥部项目指挥长范恒秀、常务副指挥长李晓峰、副指挥长罗方、总工程师雷向锋等隧道施工专家的带领下，积极投身到高盖山隧道的建设中来。

　　安营扎寨在高盖山腹地的中铁一局五公司人，经过精心策划和严密组织，高盖山隧道如期开工并初战告捷：2010年1月29日，出口工区与5号斜井工区左线贯通，比局指挥部下达的节点工期提前10天，比业主下达的节点工期提前20天; 2010年5月17日出口工区与5号斜井工区右线贯通，比局指挥部下达的节点工期提前9天，比业主下达的节点工期提前12天。

　　巧招解难，隧道开挖监控软件解协调难题

　　4号斜井进入正洞后，马上面临着四个工作面同时施工，放炮、运输、装卸、人员等各种生产资源协调调配就成了一个突出问题。

　　怎么样能够在这样一个相对繁杂的环境中让每个人在适当的时候做该做的事情且不互相影响呢?项目经理王卓培、总工程师申百屯、副经理四号斜井负责人唐金仕等人陷入了沉思：这个问题如果解决不好，浪费人力物力还要窝工影响工期。经过项目班子和现场工作人员的仔细汇总，分析，思考。最后，优秀共产党员、四号斜井负责人唐金仕这个言辞不多、工作踏实肯干、吃苦耐劳的年轻干部提出了程序化管理思路——隧道开挖监控软件的开发应用。

　　隧道开挖监控软件的原理其实很简单，就是经过反复核算，计算出隧道开挖相关工序的合理工时，将每一项工时用时长确定在电脑软件中。上一道工序快要结束时，值班调度就会在值班电脑中标很清楚地看到，并通知下一工序操作人员做好相关准备。如果上一道工序没有按时完成，系统就会自动提示报警，值班领导就会马上查询原因，下一道工序就会及时作出相应的调整。

　　这个很简单的软件，解决了现场调度对多工序交叉作业时，在物资材料、机械设备、施工人员组织甚至包括后勤保障等方面的调配安排都有一个直观的、准确的参照，使各个工序更为合理，衔接更为紧密。就这样一个简单的软件，却给了隧道开挖乃至项目工程施工各个环节的工序标准化管理思路，对于劳动生产率的提高有着积极的作用。中铁一局向莆铁路指挥部、中铁一局五公司也因此给唐金仕进行了专项奖励。

　　说起这个软件的开发，优秀共产党员唐金仕还一脸不好意思：本来就只想着怎样才能更好地发挥人员和设备的作用，没想到影响这么大。但了解的人都知道，唐金仕和几个年轻技术人员为了确定每一道工序所需的工时，在施工工人三班倒的情况下，分别在几个口连续跟班近一个月，几乎每天都是睡一两个小时，经常在隧道与一班又一班的工人吃住在一起十几二十个小时，实在困了，就斜斜靠在冰冷的岩石上打个盹，饿了，就着隧道渗水吃一两口干粮。

　　当最后数据确定唐金仕从隧道中出来时，他已经是一个活脱脱的山顶洞人了：蓬乱的头发、许久未洗干净的脸、歪歪扭扭的衣服……但是，他和一起苦苦熬了一个月的年轻工人却都笑了!

　　再战遇险，接力棒传递排解涌水难题

　　“铃——”为斜井现场领工员设定的手机急促地响起来：“出水了，出水了，掌子面出大水了。”那端传来了领工员急促的声音。

　　“立即启动防突水应急预案，作业人员全部撤离。”工区副经理接完电话后，立刻进行紧急部署。

　　三分钟，现场副经理来到斜井安全逃生处。

　　五分钟，项目经理王卓培、总工程师申百屯也赶到现场。

　　在确定现场施工人员全部安全无恙后，施工设备物资抢救、应急抽水管道启动等工作紧张忙碌且有条不紊的进行。看着渐行渐长的水位，王卓培马上决定：启用第二套应急预案，快速组织一套抢险抽水设施。第一组人员运输排水管道，第二组人员安装排水管，第三组人员安装抽水机，第四组人员后勤保障。12个小时后，随着新安装的抢险抽水机的轰鸣声响起，洞口抢险人员爆发出了欢呼声，鲜红的党旗在高盖山腹地也随风飘扬……

　　这不是好莱坞大片，也不是作秀演示，这是在高盖山隧道施工过程中诸多的抢险中的一次。

　　高盖山隧道的水有多少，一起看看几组数据。第一组数据：高盖山地区年均降水量在1563mm，因山势陡峭，“V”字型山沟一到雨季涌水量明显增大，增加了地层的含水量;第二组数据：中铁一局五公司施工管段穿越较大断层有17条，地表水下渗形成强富水段断层，其中5条断层还与附近的水库、河流等存在一定的水力联系;第三组数据：在五公司隧道施工管段内，主洞施工中遇到的出水点就数不胜数，仅仅出水量在50m3/h以上的出水点有33处，出水孔径最大的达到200mm，最密集的YDK474+710～YDK474+475段出水点就多达6个。整个隧道犹如缺少奇花异石、香草顽猴的花果山水帘洞。

　　俗话说：“人往高处走，水往低处流”，怎样才能让如此多的水从一楼顺利爬上九十层楼的高度、爬出3200多米之遥的洞外呢?这是一个课题。由五公司项目经理王卓培任组长、申百屯任副组长、刘富强、董亮、唐金仕、李敬伟、郑淋水等人为组员的课题攻关小组成立了，五公司领导吴驰、胡新生，五公司专家组成员郝小苏、施小平，中铁一局指挥部李晓峰、雷向锋、罗方，中铁一局隧道施工专家组成员栾业均、张松柏、张金夫等人组成顾问参谋团对此事进行了全程指导和关注。在否定了七套方案之后，大家一致选定了一套经济、合理、操作简单、耐用的解决办法：给水一个接力棒，让水跑起来。这个接力棒就是九级泵站。项目部先后在四号斜井、五号斜井安装了总计8路、长15700多m、口径200mm的排水管。斜井井身每间隔360m修筑泵站，每路排水管上安装两台交叉作业的 75kw卧式离心泵，将水抽至360米外的下一级泵站，连续接力，将隧道内涌水抽出洞外。问题得到圆满的解决。

　　自2008年10月1日进场以来截至2012年5月6日完成隧道开挖任务以来，五公司承担的高盖山隧道施工管段分为4号斜井、5号斜井、出口三个工区共抽排水900多万m3，接近一个西湖的含水量。由于超前预报、步长控制、监测观测、班组协调、教育培训、排水方案、日常管理等工作做得扎实细致，人员分工明确，责任落实到位，高盖山隧道中铁一局管段创造了“隧道施工全程无安全事故”的良好记录。就连和我们打对头的竞争对手二局领导也不由得竖起大拇哥连声说：“中铁一局好样的!”

　　关注安全健康，借力传力巧解通风排烟难题

　　长大隧道通风有多重要，我这里有个说明。在冷库还没有普及到农村的年代，冬季蔬菜储藏便是一个很有智慧的事情：聪明智慧的北方人根据地下水层深的实际情况，挖出了地下储藏间，冬暖夏凉，萝卜、土豆、大白菜等蔬菜可以保鲜一个冬天。但是经常有人晕厥在取菜的菜窖里。这是因为菜窖中空气二氧化碳超标，氧气含量过低造成的。

　　深入地下几百米下进行的隧道施工也是如此。由于隧道内要使用炸药、内燃机式的运输机械装卸运碴等，尘土烟渍等较重颗粒悬浮空中，如果不尽快把污浊空气排出去，把清新空气送进来，轻则无法正常施工，重则危及施工人员的健康安全!

　　在高盖山隧道4号斜井辅助正洞施工过程中通风有多难，我们来分析一下。一是高差太大，新鲜空气不可能根据烟囱效应自然抽离排放;二是斜井进入正洞后面临左线进出口、右线进出口四个工作面，分岔太多，传统双线隧道常规采用的巷道式、压入式等通风方法根本就不能解决问题：风力太分散，起不到净化洞内空气的目的;三是斜井太长，3200多米的斜井抵得上一个小隧道了，再加上正洞施工，独头通风距离最长达5492米——送风线路过长直接导致风耗过大而不能充分发挥作用。

　　沧海横流方显英雄本色。又一个课题组成立了。在这里要真诚地说一声感谢：只有负责人的优秀企业才可能拥有如此的优质人才资源。中铁一局专家组、五公司专家组、五公司主要领导、中铁一局向莆铁路一局指挥领导、中铁一局施工管理部门强大的隧道技术管理干部队伍在中铁一局、中铁一局五公司的隧道施工辉煌的历史上发挥了极其重要的作用。专家栾业均、张松柏、张金夫，一局指挥部隧道专家范恒秀、李晓峰、罗方、雷向锋，五公司党委书记胡新生、隧道专家郝小苏、施小平等人亲自参与到隧道通风难题的解决中来。

　　在项目总工程师申百屯的带领下，刘富强、董亮、郑淋水、李敬伟等“青年突击队”成员，同现场管理人员一起，在现场设置了50个监测点，对风的输送状况和影响风速的原因进行了详尽的调查资料和对比性，通过对可能影响风速的操作人员素质、风机功率和使用率、输风管挂设、管制责任落实等因素进行了详尽的分析，并一一排除。最后得出掌子面风速不够的原因是“通风方案不合理”。

　　在各路专家的帮助下，项目部提出了“给风安个家，让它休息休息再走”——运用分阶段管道压入式、风室储风接力式、射流风机辅助的混合式通风的新思路解决通风问题。

　　通俗一点说，就是在隧道内合理的位置设置一个相对充足的密闭空间，称之为储风室。隧道外轴流风机通过风管以压入式将隧道外清洁空气先送入储风室，然后再通过储风室外设置的轴流风机采用压入式通风理念将清洁空气压向掌子面。同时配合反方向射流风机排出浊污空气，加大风流速度，达到快速置换空气的目的。这种方案的关键点是储风室的设置，通过储风室给已经疲惫不堪、运送无力的清洁空气临时安置一个家，再用轴流风机给它加足动力让它保持高昂的斗志继续前行。两相配合，一进一出，掌子面、回旋处的风速远远超过了设计要求，达到了0.34m/s。即使在隧道内机械设备、施工人员等达到最高峰值时也可以迅速排污换气，满足施工和人员安全要求。

　　这一方案上的创新，打破了长大隧道传统的通风思维模式，为地下工程施工通风开辟了新模式和新思维，该项成果成功获得国家优秀QC成果奖，并申报铁道部二级工法，为五公司、中铁一局在隧道施工能力的提升上浓浓地添上了一笔。

　　千巧万巧，主要是我们职工的心劲巧

　　当你问起高盖山隧道安全、顺利、超预期工期地完成施工任务的最大优势或者得益于什么时，不管是项目上的管理人员、一线的劳务工，还是一局指挥部的领导们都会说一句话：“这个项目技术管理做的细!”

　　工程施工，技术管理是龙头。王卓培，十多年的隧道施工经验，在多个项目担任总工程师、副经理，技术出身，对现场管理熟悉，技术管理过硬;申百屯，主持参加过西康铁路终南山隧道等多条重点隧道的施工生产，他所带的徒弟的徒弟现在也能够独当一面了，是五公司隧道施工方面不可多得人才;唐金仕、刘富强、魏延习等在技术管理或现场管理方面都是踏实能干、独当一面的能手。他们相聚在高盖山，用自己的激扬青春写下了一个方方正正的人字。

　　案例一：4号斜井洞口位置原设计在半山上，此地悬崖陡峭根本没有施工场地。项目部反复踏勘后，将洞门位置下挪20多米。这样一挪，不但可以直接进洞，也有了宽敞的施工场地。而且洞口距交汇点又近了400米，更能充分发挥辅助坑道的作用。5号斜井洞口位置原设计在一条深涧里，如果在此开洞门，雨季河水倒灌无法解决，而且洞门也挂不上。项目总工与技术员一起手持GPS,漫山遍野地测定位置，最后大胆决定，将此洞门抬到半山腰上，在洞门口即可弃渣，也缩短了斜井长度。这一降一抬不仅仅是缩短了工期，也节约了工程制造成本，也使得更有利于项目工程的施工。设计院老总接到报告后也大吃一惊的说：“我们当初怎么没想到把斜井洞口设在这里呀!”

　　案例二：“岩爆”这个词很多人都不熟悉，我在这里解释一下：隧道所穿越的山岩石体本身有一定的稳定性。可是由于隧道施工，把一大块岩石挖了出去，原来这些石头承担和转移的山体外力失去了着力点，打破了岩石本身的受力平衡和稳定性，岩石要重新找回稳定性，就要向这个方向挤压，但是火山岩石毕竟不是豆腐块，在挤压的过程中，一些裸露在洞壁上的石块就被挤压出来，就像小型爆炸一样。这种现象被称之为“岩爆”。

　　高盖山的岩爆十分严重，危害程度大，严重时竟能像子弹一样打碎装载机的挡风玻璃。岩爆声音很大，像闷雷一样发出可怕的声音。时常是隧道出完渣后，打眼的工人进去时岩爆就开始了，“隆隆”的“雷声”在耳边响起，延续响声近十个小时。胆子小点的、没经验的人没准一听见这声音撒丫子就往回跑了，更甭提在里面干活工作了。

　　项目工程部部长、青年突击队成员小董笑着说：刚开始听着是挺害怕的，但是只要细心观测隧道岩石的变化和声音的传递方向，基本上就能确定岩爆会对施工造成什么影响。另外，遇到这种情况，最好的办法就是先采用高压水对岩爆处进行洒水降温，待岩爆基本稳定后再打设释放孔，挂设钢筋网片喷射混凝土，衬砌紧跟，尽快封闭成环，转移释放能量，这样山体稳定，隧道安全，人也踏实了。

　　“管超前，短进尺，弱爆破，快支护，勤测量”，隧道施工的十五字方针口诀在这个项目上的的确确地得到了实施。青春是用来燃烧的，青春是用来激扬的。2012年5月底，中铁一局高盖山部队与中铁二局胜利会师，为高盖山隧道建设画上了圆满的句号。他们——这一群关中汉子、这一群中铁一局高盖山人，用自己对企业的忠诚，对工程的负责，用激扬的青春，为向莆铁路建设、为高盖山隧道建设，谱写了一曲执着追求、热情奉献的华美乐章!

　　高盖山，在隧道轰轰隆隆的通车声中，不少型男靓女、矍铄老者仍在闲暇之余相约攀爬，或享受山闲水趣，强身健体，瘦腰练型，或漫步古道，观赏古刻，凭吊历史，倒也心旷神怡，悠游自在。高山仍青青，碧溪也粼粼，有了隧道的高盖山和原来有些不一样了，又和原来是一个样!