正穿采空区 直面高瓦斯 四川华蓥山一项目迎战基建隧道“天花板”
战涌水突泥,渡暗河、过引水洞,顶着高瓦斯,穿巷道、突破采空区……带领项目团队突破一道道难关的中交一公局五公司四川广安华蓥山隧道项目经理韩文抢,坦言近一年多来面临的风险和承受的压力,比以往10年的加起来都要大。
前往华蓥山隧道施工现场,需沿着崎岖的山路蜿蜒上行,路旁深切峡谷的悬崖绝壁令人不寒而栗,迎面皆是大自然鬼斧神工的气势。远远望去,巍巍华蓥山高耸入云,“中交一公局集团承建华蓥山隧道”14个大字赫然在目。如同两扇大门的隧道洞口,稳稳地镶嵌在山腰。一天天顽强掘进,一步步轰然洞穿,中交建设者正在用双手打开加快城市高质量发展的重要门户。
迎难而上战涌水
青山连绵,层峦叠嶂,秀美的山林风景、美好的建设构想背后,是危机四伏、险象环生的施工难题。
华蓥山隧道全长6.5公里,是四川省目前在建最长且地质最为复杂的煤(岩)与瓦斯突出隧道,也是我国第一条正穿煤矿采空区的公路瓦斯隧道。探明的瓦斯浓度高达70%,风险极高。
根据设计图纸资料显示,华蓥山隧道主线穿越已经废弃达20几年之久的高顶山煤矿,面临巷道、采空区等复杂地带,山体空洞,极度脆弱松散,潜在的高风险让韩文抢等人丝毫不敢掉以轻心。加之隧道主线下穿杨家河和高顶山水电站引水洞,在暗流涌动的腐蚀性富水段、可溶岩下打隧道,突水突泥随时可能暴发,等于头顶悬着两水盆,一碰就翻,必定是险上加险。
位于半山腰的杨家河距离洞顶只有28米左右,溶洞密布,裂隙发育,日涌水量能达到惊人的20万立方。“治水得有巧劲,得顺着它来!”韩文抢心想。在中交一公局集团和五公司两级专家组的加持下,他们很快确定“堵排结合、以排为主”的方案思路,让山体的渗水自然泄露。此外,复合式衬砌、防渗级别从P8提高到P12等一系列“加强版”改进举措,也为施工铺平了道路。2022年10月份正值旱季,韩文抢带领施工人员抢抓枯水期有利时机,快速突破杨家河。
难题一项一项解决,难关一道一道闯。涉及高顶山水电站引水洞的隧道施工范围高差有200多米,水压达到2兆帕,距离洞顶仅有6、7米远。稍有不慎,就会给引水洞捅个“大篓子”,那后果不堪设想。
经过多次现场踏勘、技术研讨和反复论证,形成了从隧道底部开挖,设置5米×6米规格的超前小导洞的共识。以在40米范围内采取小导洞工法循环、再扩挖,一步一步向前推、往前赶的举措,是因地制宜的万全之策。期间,副经理魏元元与技术人员对爆破振速测格外上心,怎样把振速降下来,把力量往下传导释放出去成为重中之重,尽一切最大努力减小对上方引水洞的扰动,方才小心翼翼穿越引水洞层。
化险为夷穿巷道
一座长长的隧道,穿越的是青山绿水,托举的是金山银山。全长15.5公里的华蓥山隧道及引道工程,是广邻快速通道(即广安主城区经华蓥至邻水)的主要控制性工程,也是构建广安市“一心两翼、一轴四带”的重点交通项目,将为广安加快建成川渝合作示范区,建设“同城融圈、链接双核、融通全国”的现代综合交通运输网络提供强力交通支撑。
要想把绘制好的施工图变为实景图,一定要经受非同寻常的考验和挑战。“预想到会很难,但没想到这么难这么险,即便再难再险都要干好!”在贵州、重庆等地打通过多座隧道的韩文抢,一直保持着“时时放心不下”的责任感和“坚决完成任务”的必胜心。
在隧道施工中,岩溶突泥、大涌水、断层破碎带地质灾害,和巷道、采空区复杂地质带来的高瓦斯、硫化氢等有毒气体,时常令施工人员谈虎色变。而在中交一公局五公司华蓥山隧道,几乎集中了以上所有的极端施工难题。
超常规的举措才能保证隧道施工万无一失。根据设计走向表明,废弃多年、封闭已久的巷道,与隧道重叠地带有70多米长,是掘进道路上需要直面洞穿的又一条“拦路虎”,绕不走,躲不开。
在矿山救援队专业力量的帮助下,检测到的瓦斯浓度已达到惊人的15%。要想治理好巷道,必须解除高瓦斯这一随时可能一触即发的“定时炸弹”。
魏元元带头创建的“青年安全生产示范岗”挺膺担当,勇挑重任。通过大功率风机正压式送风、负压式排风,形成一整套循环通风对流系统,稀释高瓦斯降低浓度至0.5%,解除安全风险警报是第一步。紧接着,施工人员在280米的范围内建造起5米厚的封堵墙,“关门”切断高瓦斯流通渠道是第二步。紧接着,一个礼拜时间内,大家连轴转、连夜干,840多方的混凝土,将原本空空如也、高瓦斯密集的巷道填充成严严实实、坚固无比的混凝土结构物,治理才算大功告成。
涉险过关采空区
从来没有一蹴而就的水到渠成,只有高度警惕的精准施策。第一处300多米长的采空区,是项目团队最近两个多月来致力重点攻坚的区域。从5月开始,韩文抢和项目党支部书记宋斌分头带班作业,以量离子遥感技术为“千里眼”探路,摸清前方山体地质种类以及活动范围。随后,深度嵌入山体30米处,实施呈伞状、发散式全断面帷幕注浆的先进工艺,对山体空隙进行“堵气式”封孔,防止高瓦斯等有毒气体泄露。
全断面注浆共8环,环环相扣。累计148孔,孔孔定位,为采空区织起一张密不透风的防护网。一揽子见招拆招式的科学手段和先进工艺,是保证隧道顽强推进的重要支撑。随后,足足达到8个兆帕强度的水泥浆,在采空区断面率先形成5米厚的“保护墙”,从根本上治理了溶腔裂隙,严防瓦斯溢出。
国内知名隧道专家李玉文、煤矿专家刘志强组成的技术指导团队,也在第一时间赶赴现场,进洞查看定思路,一连几天都在开展技术风暴,对确定揭示采空区的重大方案进行专项咨询论证,给了韩文抢、宋斌等人极大的支持和鼓励。
强度达到枪管炮管标准的无缝钢管管棚工艺,是重点加固围岩、有效突破采空区的重要一环。韩文抢告诉我们,内嵌式钢筋笼在钢管内构建起劲性骨架,形成整体式的钢管拱,为采空区“强筋壮骨”,揭示开其神秘面纱,真正进入实质性掘进阶段发挥了重要作用。
“有人说我们隧道是‘五毒俱全’,有了之前一系列复杂地质构造和灾害病害的治理实践经验、技术方案,再有多大的风险,再艰巨的重任我们都能沉着应对!”韩文抢信心满满。(陈洪胜、郭明强/文图)