2215期 第2114期 本期开刊时间: 2022-11-18 星期五
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白鹿原头信马行
西安外环高速南段路基13合同段建设纪事
新闻作者:■ 刘 峰


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白鹿原隧道全长2820米,这样长度的隧道在陕西动辄十几公里的特长隧道队伍中本该不足挂齿,可是建设管理方不但郑重其事地将这条隧道的路基工程划分成13、14两个施工标段,还将设计建设工期与同等里程隧道工程相比大为延长,足见这条隧道的不同寻常。
白鹿原隧道到底不寻常在哪里?带着这个疑问,笔者于隧道通车后采访了西安外环高速南段白鹿原隧道路基13合同段的项目总工程师李超。
李超是个三十出头、膀大腰圆的小伙子,他2009年从河北石家庄铁道学院毕业后,就进入全国交通行业赫赫有名的中铁十二局从事隧道建设,屈指算下来,这是他参与的第五个隧道建设项目。生活中的李超略带腼腆,只有聊起隧道才会打开话匣。从他口中,笔者了解到了白鹿原隧道建设鲜为人知的故事。
2017年12月26日,也就是中铁十二局收到白鹿原隧道13合同段中标通知的第2天,李超和同志们背着行囊赶到现场,开始了紧张的开工前期筹备。万事开头难。2018年3月9日,简单的进洞仪式开始,一字排开的大型机械轰鸣作响,在白鹿原挖下了隧道进口的第一铲。
白鹿原隧道是一条双向六车道高速公路隧道,单个隧道的开挖高度12.7米、宽度18.7米,整个断面高达192.3平方米,可以轻松装下一套四室一厅。由于建设这种超大断面的黄土隧道在陕西乃至全国都尚属首例,因而在施工技术上没有标准可作参照。该隧道属于“新近系泥岩”地质,简单讲就是含水量较高的黄土,有膨胀特性,而且遇水即软。针对这种特殊地质,项目部最早采用的是“环形开挖预留核心土”的施工模式——将隧道断面分成上中下三个台阶分步掘进。黄土隧道施工,最大的技术难题莫过于预防变形甚至塌陷。在实践中,隧道沉降设计预留值为25厘米,可实际沉降达到35厘米;虽然这一指标尚在最大预留值50厘米的范围之内,但却突破了建设者对于施工的安全心理底线。于是,用这种工法仅尝试着用了一个月,建设者果断换成了更安全的“双侧壁导坑法”。
“双侧壁导坑法”是一项工序十分复杂的施工工法,它对施工组织、综合协调有极高的要求。它是将隧道断面纵向分成大小三瓣,依次开凿两侧的小瓣,然后支护加固四壁,再开凿中间一大瓣;待顺利完成全部开凿,再将中间的支护隔墙拆除。当然,黄土隧道不能用爆破法,只能用挖掘机一点点挖;每瓣施工相对独立又整体联动,而且分上下两层前后错开施工。这种工法在安全生产上最为稳妥,也是设计招标中的推荐工法,可是施工结果却让李超坐卧不宁。因为按此工法,即使项目部优化施工每月也只能向前推进15米,用这种“蜗速”要想打通13合同段承担的左洞1320米、右洞1465米,双洞并进也至少需要90个月,远远超出了合同要求的工期。
既要保证施工安全,又要确保施工质量和进度。怎么办?
项目部邀请全国隧道专家现场论证支招!最终,专家给出了第三种工法建议:“单侧壁导坑法”。与上一种工法相比,无非是将断面的三瓣变成两瓣,但开掘仍然沿用三台阶法。在专家的指导下,李超带领技术团队采用这种工法,最终顺利完成了13合同段80%的隧道施工任务。
当然,施工中并非一帆风顺,由于特殊地质所造成的涌泥、涌水、坍塌等灾害不下几十次。为了抓实抓细施工安全和工程质量,项目部自2018年9月起就要求领导班子靠前指挥,每天安排一名领导在隧道掌子面24小时值守,确保现场出现突发事件能第一时间妥善处置。
13合同段在刚进洞施工不久,就遇到了洞外下大雨、洞内“下”小雨的情况。原来,这段隧道上方正是秦岭峪口鲸鱼沟的冲沟底部,洞顶37米有一条常年流水的泄洪渠,加之上游700米就是高悬的李家河水库,因而地下水极其丰富。这里的地下稳定水位线距地表只有三四米,当地农田灌溉机井也只有六七米深。开凿至此,隧道内变成了水帘洞,遇水变软的黄土不断崩落,施工无法为继。为防止大面积崩塌,经专家会诊决定在外部地表作预加固处理。施工单位用高压旋喷桩机,在隧道顶部的地表排阵布兵般打进密密麻麻的水泥柱,这些柱子间距1.2米,直径0.6米,根据地形每根40—58米不等,两个月打桩2826根,施工总桩长12万米,其中实桩4万余米,既加固了山体,也有效封隔了地下水的渗漏,确保了隧道开凿顺利推进。
记得2019年9月17日凌晨4时,白鹿原隧道在下穿凫峪沟支沟施工时,技术人员发现位于后行导坑掌子面出现涌泥,并连带掌子面后方20米的初期支护出现变形。眼看支护变形越来越大,项目部迅速安排人员机械撤离,大约一小时后,整个洞顶塌下直径约15米的柱状泥堆。当时已持续下雨十多天,泥水顺着洞穴倾泄而下,为防止更多泥石流灌进隧道,项目部立即组织大型机械向洞内装运沙石进行反压。20多辆载重汽车拉了1000多立方米沙石,才基本遏制了险情扩大。当日凌晨8时,李超带领技术员爬上山坡,发现坡顶下陷,而下陷的空腔也是一个直径15米的圆柱型。也就是说,当时隧道顶部有8000立方米、约12700吨重的泥石流呈泰山压顶之势,倘若处置稍有迟缓,这个陷落空腔将会扩大到不可收拾的地步。
2021年3月19日,在白鹿原隧道左洞掘进1200米、距离合同段终点百米之遥时,突然发生严重涌水。当时最大涌水量每小时500立方米,连续涌水长达三天两夜。黄土隧道遇水后泥泞湿滑,施工作业难度成倍增加。项目部迎难而上,先想办法封堵涌水,然后抽水,最后是清淤和回填,第一步都艰辛异常。仅仅从纵深1200米的隧道排空如此大量的积水,就已经费尽周章,更何况还要对涌水点的注浆封堵以及几百米泥泞路段的清淤与回填……经过数百名建设者长达四个月的艰苦付出,此处险情所造成的施工影响才完全消除。
2017年12月以来,白鹿原上的农人经历了寒来暑往、春种秋收,但他们却不知晓自己耕作的黄土原下,有一支建设大军在不见天日的隧道日夜鏖战、砥砺前行。2021年10月,白鹿原隧道13合同段正式迎来了隧道完工的日子;2022年9月28日,西安外环高速公路南段全线通车。至此,被业内誉为“中国最大断面三车道土质隧道”的白鹿原隧道终于向世人揭开了她的神秘面纱,每一个驱车穿行这条隧道的人都为之惊艳!
李超作为施工单位代表,有幸参加了西安外环高速公路南段的通车典礼。他站在活动仪式的方阵里,脸上洋溢着发自内心的愉悦与自豪,因为他和他的同事们用四五年艰苦的付出,给三秦百姓交付了一条质量响当当的隧道,而且在建设期间“零伤亡”,他们是打造“中国最大断面黄土隧道”白鹿原隧道的建设者,是打造“交控速度”的亲历者,是打造“中国基建狂魔”金字招牌的孤勇者。
建设期间,李超及其与他在一起的无名建设者,他们将自己所有的一切都无私奉献给了这条隧道。我作为便捷、快速、安全的现代交通建设的直接受益者,无法表达我对他们的由衷敬意,只能用简朴的文字把他们的故事简要记录下来奉献给大家。
 (作者供职于陕西交控运营管理公司)

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