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中鐵一局五公司高蓋山隧道施工紀實

發布日期：2015-02-02來源：本站編輯：靳明偉

[摘要]

　　高蓋山又名紫云山，是戴云山脈的東北部延伸，其主峰高蓋山海拔1128米，因其山高峽深、樹木濃郁而倍顯風景之秀麗、身姿之婀娜，又因韻味悠長的盤延古道、雕琢精細的神秘石窟而享名在外。連接贛中與閩東大通道的向莆鐵路將要從這里以隧道的形式通過。因其地處高蓋山，因而命名為高蓋山隧道。

　　初上高蓋山，精心組織嚴謹策劃初戰告捷

　　高蓋山隧道設計為雙洞單線隧道，左線全長17594m，右線全長17612m，是向莆線重點控制性工程，位居全線第二長隧。隧道最大埋深723m,隧道洞身最淺埋深為82.1m。由中鐵一局和中鐵二局共同施工。

　　中鐵一局的參建單位為中鐵一局五公司，他是一個具有豐富隧道施工經驗、成功修建了國內幾乎所有鉆爆法施工名隧的隧道施工勁旅，朔黃鐵路長梁山、西合鐵路東秦嶺、西康鐵路西秦嶺、臺縉高速蒼嶺、鄭西高鐵秦東、西康公路終南山、武廣高鐵瀏陽河、廈門翔安海底等國內復雜長大隧道上都留下過他的身影并刷新創造了多項國內隧道施工記錄。而參加高蓋山隧道的建設者們，就是曾經參加過西康鐵路秦嶺隧道、西康公路終南山隧道、向莆鐵路前期工程淘金山隧道、襄渝鐵路財神廟隧道等多座高風險隧道施工精兵強將。

　　初到高蓋山，王卓培他們就了解到閩南地區隧道的施工有兩個關鍵點：一是水，閩南地區降水豐富，每年3到9月就天無三日晴，地無三日干了，運氣不好的話，臺風在盛夏時節還會來光顧。充沛的降水造就了豐富的地下水資源，打隧道遇到水是一個常規問題，也是一個令人煎熬的話題——英法兩國之間的英吉利海峽隧道就有慘痛的教訓。二是通風，隧道施工中機械燃燒排煙、運行掀土，爆炸煙塵，給施工安全和人員健康帶來極大地隱患。看了圖紙，王卓培他們又有了第三個擔心：四號斜井設計綜合坡度8.06%，最陡處達到9%，高達260多米落差，比九十層樓還要高，這給隧道的交通運輸、排水送風都將帶來極大的困擾!

　　逢山開路，遇水架橋。共和國建筑業的長子、英勇頑強的中鐵一局人坦然面對如此豐沛地下水系的高蓋山隧道，王卓培、申百屯、劉富強等具有豐富隧道施工經驗的精兵強將被緊急集合，連夜趕赴隧道施工現場，在向莆公司領導和中鐵一局指揮部項目指揮長范恒秀、常務副指揮長李曉峰、副指揮長羅方、總工程師雷向鋒等隧道施工專家的帶領下，積極投身到高蓋山隧道的建設中來。

　　安營扎寨在高蓋山腹地的中鐵一局五公司人，經過精心策劃和嚴密組織，高蓋山隧道如期開工并初戰告捷：2010年1月29日，出口工區與5號斜井工區左線貫通，比局指揮部下達的節點工期提前10天，比業主下達的節點工期提前20天; 2010年5月17日出口工區與5號斜井工區右線貫通，比局指揮部下達的節點工期提前9天，比業主下達的節點工期提前12天。

　　巧招解難，隧道開挖監控軟件解協調難題

　　4號斜井進入正洞后，馬上面臨著四個工作面同時施工，放炮、運輸、裝卸、人員等各種生產資源協調調配就成了一個突出問題。

　　怎么樣能夠在這樣一個相對繁雜的環境中讓每個人在適當的時候做該做的事情且不互相影響呢?項目經理王卓培、總工程師申百屯、副經理四號斜井負責人唐金仕等人陷入了沉思：這個問題如果解決不好，浪費人力物力還要窩工影響工期。經過項目班子和現場工作人員的仔細匯總，分析，思考。最后，優秀共產黨員、四號斜井負責人唐金仕這個言辭不多、工作踏實肯干、吃苦耐勞的年輕干部提出了程序化管理思路——隧道開挖監控軟件的開發應用。

　　隧道開挖監控軟件的原理其實很簡單，就是經過反復核算，計算出隧道開挖相關工序的合理工時，將每一項工時用時長確定在電腦軟件中。上一道工序快要結束時，值班調度就會在值班電腦中標很清楚地看到，并通知下一工序操作人員做好相關準備。如果上一道工序沒有按時完成，系統就會自動提示報警，值班領導就會馬上查詢原因，下一道工序就會及時作出相應的調整。

　　這個很簡單的軟件，解決了現場調度對多工序交叉作業時，在物資材料、機械設備、施工人員組織甚至包括后勤保障等方面的調配安排都有一個直觀的、準確的參照，使各個工序更為合理，銜接更為緊密。就這樣一個簡單的軟件，卻給了隧道開挖乃至項目工程施工各個環節的工序標準化管理思路，對于勞動生產率的提高有著積極的作用。中鐵一局向莆鐵路指揮部、中鐵一局五公司也因此給唐金仕進行了專項獎勵。

　　說起這個軟件的開發，優秀共產黨員唐金仕還一臉不好意思：本來就只想著怎樣才能更好地發揮人員和設備的作用，沒想到影響這么大。但了解的人都知道，唐金仕和幾個年輕技術人員為了確定每一道工序所需的工時，在施工工人三班倒的情況下，分別在幾個口連續跟班近一個月，幾乎每天都是睡一兩個小時，經常在隧道與一班又一班的工人吃住在一起十幾二十個小時，實在困了，就斜斜靠在冰冷的巖石上打個盹，餓了，就著隧道滲水吃一兩口干糧。

　　當最后數據確定唐金仕從隧道中出來時，他已經是一個活脫脫的山頂洞人了：蓬亂的頭發、許久未洗干凈的臉、歪歪扭扭的衣服……但是，他和一起苦苦熬了一個月的年輕工人卻都笑了!

　　再戰遇險，接力棒傳遞排解涌水難題

　　“鈴——”為斜井現場領工員設定的手機急促地響起來：“出水了，出水了，掌子面出大水了。”那端傳來了領工員急促的聲音。

　　“立即啟動防突水應急預案，作業人員全部撤離。”工區副經理接完電話后，立刻進行緊急部署。

　　三分鐘，現場副經理來到斜井安全逃生處。

　　五分鐘，項目經理王卓培、總工程師申百屯也趕到現場。

　　在確定現場施工人員全部安全無恙后，施工設備物資搶救、應急抽水管道啟動等工作緊張忙碌且有條不紊的進行。看著漸行漸長的水位，王卓培馬上決定：啟用第二套應急預案，快速組織一套搶險抽水設施。第一組人員運輸排水管道，第二組人員安裝排水管，第三組人員安裝抽水機，第四組人員后勤保障。12個小時后，隨著新安裝的搶險抽水機的轟鳴聲響起，洞口搶險人員爆發出了歡呼聲，鮮紅的黨旗在高蓋山腹地也隨風飄揚……

　　這不是好萊塢大片，也不是作秀演示，這是在高蓋山隧道施工過程中諸多的搶險中的一次。

　　高蓋山隧道的水有多少，一起看看幾組數據。第一組數據：高蓋山地區年均降水量在1563mm，因山勢陡峭，“V”字型山溝一到雨季涌水量明顯增大，增加了地層的含水量;第二組數據：中鐵一局五公司施工管段穿越較大斷層有17條，地表水下滲形成強富水段斷層，其中5條斷層還與附近的水庫、河流等存在一定的水力聯系;第三組數據：在五公司隧道施工管段內，主洞施工中遇到的出水點就數不勝數，僅僅出水量在50m3/h以上的出水點有33處，出水孔徑最大的達到200mm，最密集的YDK474+710～YDK474+475段出水點就多達6個。整個隧道猶如缺少奇花異石、香草頑猴的花果山水簾洞。

　　俗話說：“人往高處走，水往低處流”，怎樣才能讓如此多的水從一樓順利爬上九十層樓的高度、爬出3200多米之遙的洞外呢?這是一個課題。由五公司項目經理王卓培任組長、申百屯任副組長、劉富強、董亮、唐金仕、李敬偉、鄭淋水等人為組員的課題攻關小組成立了，五公司領導吳馳、胡新生，五公司專家組成員郝小蘇、施小平，中鐵一局指揮部李曉峰、雷向鋒、羅方，中鐵一局隧道施工專家組成員欒業均、張松柏、張金夫等人組成顧問參謀團對此事進行了全程指導和關注。在否定了七套方案之后，大家一致選定了一套經濟、合理、操作簡單、耐用的解決辦法：給水一個接力棒，讓水跑起來。這個接力棒就是九級泵站。項目部先后在四號斜井、五號斜井安裝了總計8路、長15700多m、口徑200mm的排水管。斜井井身每間隔360m修筑泵站，每路排水管上安裝兩臺交叉作業的 75kw臥式離心泵，將水抽至360米外的下一級泵站，連續接力，將隧道內涌水抽出洞外。問題得到圓滿的解決。

　　自2008年10月1日進場以來截至2012年5月6日完成隧道開挖任務以來，五公司承擔的高蓋山隧道施工管段分為4號斜井、5號斜井、出口三個工區共抽排水900多萬m3，接近一個西湖的含水量。由于超前預報、步長控制、監測觀測、班組協調、教育培訓、排水方案、日常管理等工作做得扎實細致，人員分工明確，責任落實到位，高蓋山隧道中鐵一局管段創造了“隧道施工全程無安全事故”的良好記錄。就連和我們打對頭的競爭對手二局領導也不由得豎起大拇哥連聲說：“中鐵一局好樣的!”

　　關注安全健康，借力傳力巧解通風排煙難題

　　長大隧道通風有多重要，我這里有個說明。在冷庫還沒有普及到農村的年代，冬季蔬菜儲藏便是一個很有智慧的事情：聰明智慧的北方人根據地下水層深的實際情況，挖出了地下儲藏間，冬暖夏涼，蘿卜、土豆、大白菜等蔬菜可以保鮮一個冬天。但是經常有人暈厥在取菜的菜窖里。這是因為菜窖中空氣二氧化碳超標，氧氣含量過低造成的。

　　深入地下幾百米下進行的隧道施工也是如此。由于隧道內要使用炸藥、內燃機式的運輸機械裝卸運碴等，塵土煙漬等較重顆粒懸浮空中，如果不盡快把污濁空氣排出去，把清新空氣送進來，輕則無法正常施工，重則危及施工人員的健康安全!

　　在高蓋山隧道4號斜井輔助正洞施工過程中通風有多難，我們來分析一下。一是高差太大，新鮮空氣不可能根據煙囪效應自然抽離排放;二是斜井進入正洞后面臨左線進出口、右線進出口四個工作面，分岔太多，傳統雙線隧道常規采用的巷道式、壓入式等通風方法根本就不能解決問題：風力太分散，起不到凈化洞內空氣的目的;三是斜井太長，3200多米的斜井抵得上一個小隧道了，再加上正洞施工，獨頭通風距離最長達5492米——送風線路過長直接導致風耗過大而不能充分發揮作用。

　　滄海橫流方顯英雄本色。又一個課題組成立了。在這里要真誠地說一聲感謝：只有負責人的優秀企業才可能擁有如此的優質人才資源。中鐵一局專家組、五公司專家組、五公司主要領導、中鐵一局向莆鐵路一局指揮領導、中鐵一局施工管理部門強大的隧道技術管理干部隊伍在中鐵一局、中鐵一局五公司的隧道施工輝煌的歷史上發揮了極其重要的作用。專家欒業均、張松柏、張金夫，一局指揮部隧道專家范恒秀、李曉峰、羅方、雷向鋒，五公司黨委書記胡新生、隧道專家郝小蘇、施小平等人親自參與到隧道通風難題的解決中來。

　　在項目總工程師申百屯的帶領下，劉富強、董亮、鄭淋水、李敬偉等“青年突擊隊”成員，同現場管理人員一起，在現場設置了50個監測點，對風的輸送狀況和影響風速的原因進行了詳盡的調查資料和對比性，通過對可能影響風速的操作人員素質、風機功率和使用率、輸風管掛設、管制責任落實等因素進行了詳盡的分析，并一一排除。最后得出掌子面風速不夠的原因是“通風方案不合理”。

　　在各路專家的幫助下，項目部提出了“給風安個家，讓它休息休息再走”——運用分階段管道壓入式、風室儲風接力式、射流風機輔助的混合式通風的新思路解決通風問題。

　　通俗一點說，就是在隧道內合理的位置設置一個相對充足的密閉空間，稱之為儲風室。隧道外軸流風機通過風管以壓入式將隧道外清潔空氣先送入儲風室，然后再通過儲風室外設置的軸流風機采用壓入式通風理念將清潔空氣壓向掌子面。同時配合反方向射流風機排出濁污空氣，加大風流速度，達到快速置換空氣的目的。這種方案的關鍵點是儲風室的設置，通過儲風室給已經疲憊不堪、運送無力的清潔空氣臨時安置一個家，再用軸流風機給它加足動力讓它保持高昂的斗志繼續前行。兩相配合，一進一出，掌子面、回旋處的風速遠遠超過了設計要求，達到了0.34m/s。即使在隧道內機械設備、施工人員等達到最高峰值時也可以迅速排污換氣，滿足施工和人員安全要求。

　　這一方案上的創新，打破了長大隧道傳統的通風思維模式，為地下工程施工通風開辟了新模式和新思維，該項成果成功獲得國家優秀QC成果獎，并申報鐵道部二級工法，為五公司、中鐵一局在隧道施工能力的提升上濃濃地添上了一筆。

　　千巧萬巧，主要是我們職工的心勁巧

　　當你問起高蓋山隧道安全、順利、超預期工期地完成施工任務的最大優勢或者得益于什么時，不管是項目上的管理人員、一線的勞務工，還是一局指揮部的領導們都會說一句話：“這個項目技術管理做的細!”

　　工程施工，技術管理是龍頭。王卓培，十多年的隧道施工經驗，在多個項目擔任總工程師、副經理，技術出身，對現場管理熟悉，技術管理過硬;申百屯，主持參加過西康鐵路終南山隧道等多條重點隧道的施工生產，他所帶的徒弟的徒弟現在也能夠獨當一面了，是五公司隧道施工方面不可多得人才;唐金仕、劉富強、魏延習等在技術管理或現場管理方面都是踏實能干、獨當一面的能手。他們相聚在高蓋山，用自己的激揚青春寫下了一個方方正正的人字。

　　案例一：4號斜井洞口位置原設計在半山上，此地懸崖陡峭根本沒有施工場地。項目部反復踏勘后，將洞門位置下挪20多米。這樣一挪，不但可以直接進洞，也有了寬敞的施工場地。而且洞口距交匯點又近了400米，更能充分發揮輔助坑道的作用。5號斜井洞口位置原設計在一條深澗里，如果在此開洞門，雨季河水倒灌無法解決，而且洞門也掛不上。項目總工與技術員一起手持GPS,漫山遍野地測定位置，最后大膽決定，將此洞門抬到半山腰上，在洞門口即可棄渣，也縮短了斜井長度。這一降一抬不僅僅是縮短了工期，也節約了工程制造成本，也使得更有利于項目工程的施工。設計院老總接到報告后也大吃一驚的說：“我們當初怎么沒想到把斜井洞口設在這里呀!”

　　案例二：“巖爆”這個詞很多人都不熟悉，我在這里解釋一下：隧道所穿越的山巖石體本身有一定的穩定性。可是由于隧道施工，把一大塊巖石挖了出去，原來這些石頭承擔和轉移的山體外力失去了著力點，打破了巖石本身的受力平衡和穩定性，巖石要重新找回穩定性，就要向這個方向擠壓，但是火山巖石畢竟不是豆腐塊，在擠壓的過程中，一些裸露在洞壁上的石塊就被擠壓出來，就像小型爆炸一樣。這種現象被稱之為“巖爆”。

　　高蓋山的巖爆十分嚴重，危害程度大，嚴重時竟能像子彈一樣打碎裝載機的擋風玻璃。巖爆聲音很大，像悶雷一樣發出可怕的聲音。時常是隧道出完渣后，打眼的工人進去時巖爆就開始了，“隆隆”的“雷聲”在耳邊響起，延續響聲近十個小時。膽子小點的、沒經驗的人沒準一聽見這聲音撒丫子就往回跑了，更甭提在里面干活工作了。

　　項目工程部部長、青年突擊隊成員小董笑著說：剛開始聽著是挺害怕的，但是只要細心觀測隧道巖石的變化和聲音的傳遞方向，基本上就能確定巖爆會對施工造成什么影響。另外，遇到這種情況，最好的辦法就是先采用高壓水對巖爆處進行灑水降溫，待巖爆基本穩定后再打設釋放孔，掛設鋼筋網片噴射混凝土，襯砌緊跟，盡快封閉成環，轉移釋放能量，這樣山體穩定，隧道安全，人也踏實了。

　　“管超前，短進尺，弱爆破，快支護，勤測量”，隧道施工的十五字方針口訣在這個項目上的的確確地得到了實施。青春是用來燃燒的，青春是用來激揚的。2012年5月底，中鐵一局高蓋山部隊與中鐵二局勝利會師，為高蓋山隧道建設畫上了圓滿的句號。他們——這一群關中漢子、這一群中鐵一局高蓋山人，用自己對企業的忠誠，對工程的負責，用激揚的青春，為向莆鐵路建設、為高蓋山隧道建設，譜寫了一曲執著追求、熱情奉獻的華美樂章!

　　高蓋山，在隧道轟轟隆隆的通車聲中，不少型男靚女、矍鑠老者仍在閑暇之余相約攀爬，或享受山閑水趣，強身健體，瘦腰練型，或漫步古道，觀賞古刻，憑吊歷史，倒也心曠神怡，悠游自在。高山仍青青，碧溪也粼粼，有了隧道的高蓋山和原來有些不一樣了，又和原來是一個樣!