历时两年攻克昌宁隧道软岩大变形技术难关!昌保高速公路项目部党员攻关队这样干~

云南昌保(昌宁-保山)高速公路昌宁隧道是广西北部湾投资集团直属企业广西路桥工程集团有限公司“三桥一隧”重点工程之一,也是昌保高速的“卡脖子”工程。隧道单幅长5.4公里,地质水文条件复杂,最大埋深456米,建设过程中受非对称软岩大变形、涌水、突泥、坍塌等一系列地质灾害影响,其中,软岩大变形是施工中的最大难点。

为解决软弱破碎围岩隧道困难点,2019年,昌保路片区党支部成立党员攻关队,对施工难点发起攻击。他们主动挑战非对称高预紧力恒阻锚索支护的科研空白,使云南省软岩隧道大变形控制关键技术及施工经验由无到有、由弱变强,对推动我国山区高速公路隧道工程施工技术发展提供了经验支撑和技术支持。

围岩最大变形量由2125毫米降低到300毫米以内、换拱率由33%降为0、日均进尺由每天1.2米提升至1.6米……在软岩发育、围岩破碎的昌宁隧道,漫漫建设征程中的每一次突破,都离不开党旗下的铮铮誓言。

——看似一步之遥,却是咫尺天涯——

从海拔6000米的高空俯瞰滇西横断山区,山山摩肩接踵,群峰挟众谷。这是我国隧道建设难度最大、工程风险最高、地质条件最复杂的“瓶颈”地带,坐落在这里的昌宁隧道是云南省昌保高速的“卡脖子”工程,隧道围岩风化程度高、断层破碎带发育、地下水发育、围岩强度应力比小于4,为典型的高地应力软岩隧道。

在复杂多变的地质条件下,昌宁隧道的围岩就像一只狂躁的猛兽,难以捉摸:初期支护钢拱架易扭曲、变形,喷射混凝土开裂、掉块严重,极易导致侵限,现场只能采用换拱或者背拱等措施进行处治,严重制约工程质量、安全及进度。

“昌宁隧道的一步之遥,其实却是咫尺天涯。”在昌宁隧道党员攻关队的记忆中,这段经历尤为深刻:2018年7月至2020年12月施工期间,昌宁隧道由于围岩大变形侵限,导致换拱422米,换拱用时约为400天。

“只有大力推动科技创新、加快关键核心技术攻关,才能下好先手棋、打好主动仗,才能化险为夷、化危为机。”2019年,项目书记、项目经理杨康带领党员技术攻关队,开启解决非对称软岩大变形难题的创新之路。团队成员中,85后、95后已经成为主力军。

——我们的花好月圆就是科技成果成功落地——

在查询大量国内外资料、实地探访多个隧道后,技术团队邀请中国科学院何满潮院士及其科研团队就昌宁隧道软弱大变形问题进行技术交流,探讨中首次提出将NPR锚索主动支护技术应用到昌宁隧道施工建设中。

这能否成为解决软岩大变形的“金钥匙”?是否适用于昌宁隧道?选择尝试即可能会耗费巨大的成本。

一筹莫展之时,这支平均年龄只有26岁的党员攻关队决心背水一战,不分昼夜对隧道围岩变形机理进行分析,建立薄层软岩隧道结构力学模型,分析深埋薄层软岩隧道变形主控因素。经历了数不清的尝试和挫折,攻关队最终提出基于围岩非对称变形条件下的非对称高预紧力恒阻支护方案。

奋进的步履永不停歇,攻关队根据方案先后开展了软岩大变形破坏模型试验、NPR锚索控制技术等研究。试验日复一日,正值青春的他们,少有花前月下,多是克难攻坚。副总工张亚飞感慨,“我们的花好月圆就是科技成果成功落地,转换为隧道建设的新引擎。”

——把论文写在软岩上——

要开展NPR锚索支护技术研究,就意味着要直面软岩大变形这个“狂躁猛兽”,也意味着水火淬炼的艰辛与不可预知的风险。

进入试验阶段,攻关队在昌宁隧道保山端右洞选取100米按照隧道大变形段NPR锚索耦合支护设计方案施工,95后的党员林裕主动接下重任,整套锚索工序约为4小时,作为团队中最年轻的党员,他在高温高湿多尘的隧洞一呆就是5个小时,“进洞白口罩,出洞黑口罩”成为常态。

高恒阻应力锚索安装前需要钻孔、扩孔,安装好后需要给锚索施加预应力,过程中会产生强大且持续的噪音,技术员刘能源总是在一旁专注地记录,保障现场监测资料收集的完整,这让听力敏感他疲惫不堪,“转身就意味着错过某一个细节,极有可能影响隧道施工质量及安全,每一刻都不容忽视。”

“我们的目标,就是把论文写在软岩上。”项目总工程师杨毅说,施工环境艰苦恶劣,这群年轻人却团结地拧成一条绳,集智攻关。短短数月,攻关队便通过实测围岩变形量、钢拱架压力以及锚索受力等,验证了该支护方案的可靠性及可实施性。

2021年4月,NPR锚索控制方案正式在昌宁隧道投入使用,这是NPR锚索主动支护技术首次应用到云南滇西横断山区复杂地质条件下的软岩隧道工程中,成功解决这项重大关键技术难题。

依托技术成果,攻关队建立一套系统的软岩大变形控制技术,形成一套完整的预应力锚网喷支护施工工艺流程及施工工法,成为点亮我国高速公路隧道支护技术宝库的耀眼新星。 

——把党员活动室“搬进”隧洞里——

“昌宁隧道党旗红”。对于这群年轻人而言,红色基因早已融入红色血液,不忘初心是支撑他们前赴后继的精神密码。他们把党员活动室“搬进”泥泞的隧洞,手扛沉重的测量仪器各自忙碌,在湿热嘈杂的环境中,用欢呼与呐喊交流着高预紧力恒阻锚索支护作用下围岩控制效果。

在党员的先锋模范引领作用下,项目9人先后提交入党申请书。刘能源在入党申请书中写道:“每当253米深处的泥点洒在他们胸前的闪烁的党徽,每当在隧道最深处看到党旗如旭日般鲜红明亮,每当想要放弃时却对上一双双坚毅纯洁的眼睛,共产党员的青春与热爱,原来就在这别有洞天处,驯服一只‘猛兽’并不容易,我甘愿燃烧自己的青春、智慧和心血,为昌宁隧道,为云南大地,为祖国人民贡献我的一切……”

这群年轻人胸怀大志,心有大我,在科研实践中砥砺成才,涌现出“先锋北投“三年跨越”先锋共产党员、广西北部湾投资集团优秀共青团员、青年岗位能手等先进典型,项目党支部获评“先锋北投·三年跨越”先锋党支部,项目荣获2021年广西路桥集团先进集体,项目青年突击队获评广西路桥集团2021优秀品牌青年突击队。杨康说:“我们会继续瞄准制约高地应力软岩大变形隧道及特长高速公路隧道建设的‘卡脖子’技术难题,踔厉笃行,勇攀高峰,为祖国交通发展事业交出新时代青年的创新答卷。”

来源:春城晚报  作者:黄位少 杨军

编辑:王东华  |  责任编辑:王东华

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