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【決勝東山供水工程】歷盡坎坷見本色 守得云開見月明

----記大水網TBM4標隧洞貫通始末

題記:                       

所有遲到的榮耀終會被銘記,所有甘于平凡的奉獻更該被尊重。

-----致敬甘于平凡、勇于奉獻的水工人

開篇----開創

(開創省內TBM施工建設先河的TBM4標)

【本站訊】(信息員:盧傳亮、薛晉峰)    東山供水工程是山西省大水網建設中的一項跨流域引調水工程,被列入省“十二五”期間重點建設的互聯互通工程,為省重點建設項目工程。其中由山西省水利建筑工程局有限公司中標承建TBM4標為該工程關鍵線路上的重要標段,該項目打破了山西省TBM施工項目長期由國外公司技術壟斷承建施工的局面,開創了由山西省內設計院自行設計、省內企業自行完成TBM掘進施工隧洞的先河。

TBM4標項目于2013年開工建設,隧洞掘進長度15.46km,縱坡比1/2700,開挖洞徑4.16m,成型洞徑3.4m,采用雙護盾硬巖掘進機(TBM)施工,六棱形C45預制鋼筋混凝土管片襯砌。預計2019年12月25日隧洞實現貫通,在歷時近7年的施工過程中,一波三折,先后因掘進設備缺陷、圍巖地質、裂隙斷層構造等原因導致的TBM掘進屢屢受阻、施工降效嚴重、項目進度滯后,項目建設陷入了困境。

面對如此困境,省水工局有限公司全體參建人員發揚敢打敢拼、甘于奉獻的水工精神,勇于擔當,沒有氣餒,也未退縮,選擇了以大無畏的勇氣攜手同心、攻堅克難,攻克了TBM在各種不良地質條件下的施工技術難題,在省廳和業主的大力支持下實現隧洞順利貫通,譜就了一曲屬于水工人不屈精神的時代主旋律。

中篇----奮戰

(歷盡坎坷、一波三折的的TBM隧洞掘進過程)

回顧TBM4標隧洞貫通的建設過程可謂是歷盡坎坷、一波三折,先后因設備調向系統缺陷而導致的“三進兩退”、穿越東魚溝砂卵石地層時出現嚴重塌方壓機、遭遇F14地質斷層長時間卡機脫困、富水洞段掌子面數次突發涌水導致的TBM隧洞掘進屢屢受阻、施工降效嚴重、項目進度滯后,項目建設陷入了困境:

TBM掘進前期(三進兩退 鍥而不舍)

2014年9月10日,TBM滑行至掌子面開始試掘進,按照合同約定,前1km的初始掘進由美國羅賓斯技術人員完成?!叭M兩退”全過程,共計掘進66m,歷時129天,按照施工進度要求這部分作業任務是該在2天之內完成的。

第一次掘進26m,TBM偏離設計軸線機頭向右偏移935mm、向下偏移533mm,超出設計軸線最大允許偏差值(水平100mm、垂直50mm),羅賓斯技術人員提出停止掘進。后續采取拆除管片、TBM后退、對已開挖洞段全斷面回填C30混凝土等措施后再次試掘進。

2014年10月15日,TBM進行第二次掘進,當掘進49m后,機頭仍然向右偏移2192mm、向下偏移1347mm,TBM再次停止掘進。繼續拆除管片、TBM后退、開挖物料運輸導洞、擴挖已開挖洞段左側和頂部的圍巖、澆筑底拱滑行平臺、回填C30混凝土。

經過兩進兩退,業主召集技術專家和美國羅賓斯廠家分析研究TBM掘進偏差產生的原因,確認為由液壓調向系統存在缺陷而導致。羅賓斯對液壓調向系統改造后進行第三次掘進,TBM調向功能基本趨于正常。

TBM掘進中期(斷層卡機 艱難脫困)

2017年3月28日,當TBM掘進至F14地質斷層時,遭遇了最嚴重的圍巖卡機事件。該斷層圍巖破碎,節理裂隙發育,圍巖擠壓變形收斂加快,將整個主機全部抱死,TBM無法掘進。

TBM卡機后,省水利廳高度關注,業主及施工單位多次邀請國內技術專家到施工現場研究論證脫困施工方案。因該斷層地質構造復雜,遠超預判,為國內罕見,沒有可供借鑒的經驗,主要采取人工擴挖護盾周邊圍巖、釋放地應力方案,實現脫困。

在擴挖過程中,工人們冒著護盾外側與坍塌圍巖間空間狹窄、頂部圍巖隨時坍塌的風險,一鎬一鎬地挖,一鍬一鍬地鏟,一袋一袋地運。由于空間內溫度高、濕度大、粉塵多,一個人只能彎腰堅持20分鐘,即汗流浹背、呼吸困難、手腳發軟,另一個人接著替換作業。

如此鏖戰歷時116天,先后經歷7次“卡機、擴挖、掘進”的重復作業,終于在2017年7月21日通過了80m長的斷層破碎帶,展現了水工人勇于擔當、不屈不撓的頑強精神。

TBM掘進后期(涌水頻發  砥礪前行)

2017年以前,在TBM掘進過程中洞內先后出現10余次涌水量30~350m3/h的洞段,通過采取堵排水措施,使沿線總涌水量降低到810 m3/h,能夠基本保證TBM掘進作業。

進入2018年到TBM掘進后期,掌子面先后出現涌水量約360m3/h、250 m3/h、600m3/h等大的突發涌水事件,因涌水導致掘進數度中斷,累計停機105工日。受隧洞斷面較小限制,期間雖采取增加排水設施、洞壁灌漿堵水等措施,但沿線涌水總量僅能從1700 m3/h降低至1350m3/h,致使連接橋處水深67cm,后配套臺車淹沒高度5~10cm,6km處錯車平臺上游水深75cm,雙軌段道軌淹沒高度15cm?;疖囃ㄟ^時,水位增高30~50cm。

2018年2月以后,TBM一直處在洞內積水水位較高狀態下掘進, TBM處于非正常模式施工,施工降效嚴重,火車長期在水中運行,輪對損壞嚴重、落道經常發生、機械故障頻發、行駛速度極緩、運輸時間翻倍;伸縮護盾內和連接橋處漏渣嚴重,清理費時;頂管片安裝困難;電器元件受潮,氧化嚴重;電器設備長期浸泡,絕緣降低;高壓跳閘故障頻發,高壓供電容量接近極限;臺車淤積嚴重,經常拉斷臺車及油缸導致月進尺只能達到100~150m ,TBM只能艱難地緩慢步進。

 終篇---遲到的榮耀

(守得云開見月明 隧洞順利實現貫通)

開工建設以來受設備、地質、遺留問題等多方因素影響,到施工后期TBM4標施工降效嚴重,導致施工進度緩慢、施工成本大增、項目資金運行極其困難、工期滯后,被省廳多次點名關注,成了東山供水工程建設的卡脖子工程。

面對施工中遇到的困境,山西水工人發揚特別能吃苦、特別能戰斗、特別能奉獻的精神,頂住了各種壓力,不懼怕、不畏縮、不氣餒,堅定信心,迎難而上,增加資金投入、加大技術攻關,用7年2000多個不眠的日夜,即將實現隧洞貫通,不辱使命、不負重托守得云開見月明迎來了這份遲到的榮耀。

尾記:不論坎坷還是榮耀只代表過去,未來可期 ,擁有不屈精神的水工人的未來更可期,讓我們拭目以待。


責編:落紅艷

 


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