创新工法驯服隧道“拦路虎”

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    本报记者 赖志凯 本报通讯员 何杏林
    近日，在天陇铁路建设进入收官攻坚的关键时刻，中铁六局路桥公司天陇项目部的建设者们，在黄渚关隧道进口段经历了一场惊心动魄的“地下攻坚战”。
    全长15164米的黄渚关隧道，是天陇铁路全线Ⅰ级高风险特长隧道。而其中一段仅23米长的浅埋裸露区——DK89+458至DK89+481区段，却成了整条隧道最让人头疼的“肠梗阻”：拱顶直接裸露在地表，上方是常年流水的冲沟，围岩顺层发育，地下水不断渗入……传统暗挖法在这里屡屡碰壁，施工一度陷入僵局。如今，这段“拦路虎”已被成功攻克。项目部创新研发的“复杂地质条件下铁路单线特长隧道拱上明挖、拱下暗作施工工法”，不仅让施工安全有了保障，还缩短了工期，提升了效率。
    先给拱顶穿上“雨衣”
    黄渚关隧道进口段的难题，首先来自头顶上的水。
    “那个冲沟常年有水。”项目部副经理刘学友带着记者来到现场，指着已经完工的护拱上方说，“你们看，现在上面做了截水沟、排水沟，还铺砌了混凝土，水被规规矩矩地引走了。但在以前，这里的水是直接往地下渗的。”
    “我们当时就想，水的问题不根治，地下干得再漂亮也没用。”中铁六局路桥公司天陇项目部总工程师侯志刚说。
    项目部决定先从地表动手。他们在洞顶刷坡线外5米处设置截水沟，把山坡上汇流而下的水先拦住；在沟谷内施做钢筋混凝土排水沟，给水流一条专门的“通道”；最后，对整条沟谷进行C25混凝土铺砌防护，相当于给拱顶上方铺了一层密不透水的“雨衣”。
    这套一体化治水体系建成后，地表水被彻底阻断在围岩之外，拱顶上方再无渗水之忧。
    在地下撑起一顶“安全伞”
    治水只是第一步。围岩自身的稳定性差，才是更深层的难题。
    这段浅埋裸露段，拱顶直接出露地表，上面没有足够的岩层覆盖，传统暗挖法根本无法保证拱顶的稳定。项目部经过多轮专家论证，最终拍板：既然上面盖不住，那就主动挖开，给隧道拱顶专门做一层“人工保护壳”。这就是“拱上明挖、拱下暗作”的核心思路。
    施工时，先从上往下明挖至拱顶设计轮廓线，然后施做一层C35钢筋混凝土护拱，形成一个刚性的承载结构。
    护拱的施工精度要求极高。钢筋焊接、混凝土浇筑、施工缝防水……每一道工序都经过严格把控。“比如钢筋焊接，我们要求焊缝饱满、无夹渣，每一根都要检查到位。混凝土浇筑必须连续，不能出现冷缝，否则防水效果就会大打折扣。”现场技术负责人柴长胜告诉记者。
    待护拱达到设计强度，完成回填压实后，真正的“地下攻坚战”才拉开帷幕。
    每一厘米都要“稳”字当头
    有了护拱这件“铠甲”保护，隧道暗挖作业终于可以安全推进。但项目部清楚，护拱能挡住上面的水和土压力，却挡不住围岩自身的变形和掉块。地下施工，依然马虎不得。
    项目部决定采用两台阶短进尺法。IV级围岩，单次进尺不大于1.6米；遇到节理发育段，进尺直接压缩到0.6米。洞内支护也全面升级。全环I16型钢钢架、锚喷网、防水板、二次衬砌，复合支护体系层层设防。
    为了做到万无一失，项目部还创新建立了“地表护拱—洞内围岩”双向监测联动体系。让人欣喜的是，这套工法不仅安全，还高效。通过地表与地下平行作业、关键工序流水衔接，项目部较传统暗挖法缩短工期15天，施工效率提升30%以上。
    “我们用实践证明，技术创新不仅能保安全，还能抢进度。”侯志刚说这话时，语气里满是自豪。
    目前，黄渚关隧道进口段的护拱、暗挖、二衬及水沟电缆槽施工已全部完成，为天陇铁路隧道整体贯通及架梁通道畅通奠定了坚实基础。
    “这道难关，我们闯过来了。”刘学友站在已完工的隧道口，望着远处连绵的山峦说，“以后再有类似的复杂地质隧道，咱们这套‘拱上明挖、拱下暗作’的经验就能派上用场了。”

来源：工人日报