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隧道围岩“变脸”难题 中交集团在西双版纳攻克
发布日期:2020-05-26        总浏览:294

中交集团所属中交二航局玉磨铁路17标项目常务副经理周君在工作群快速地打字,“好消息,我们又破纪录了。”通报着项目进展。西双版纳隧道3月21日至4月20日关键线路施工情况:平导全V级围岩进尺182.3米,平均每天5.88米;正洞全V级围岩进尺104.1米,平均每天3.36米。这个成绩刷新了项目之前创造的生产纪录。

项目全长14.7公里,玉磨铁路17标站前工程位于云南省西双版纳州景洪市内,其中全线控制性工程——西双版纳隧道几乎全为高风险V级围岩,岩层极易破碎。2016年9月,隧道开挖之初,就频频遭遇溜坍、变形,施工推进异常艰难。

“围岩‘变脸’简直比翻书还快,前一秒看起来还比较稳定,下一秒挖掘机刚碰到岩石就溜坍。”挖掘机操作手李长山回想起最初围岩溜坍的经历,仍心有余悸。“如果按照传统方法施工,开挖1.9米,支护两榀钢架、打一环超前小导管的固定进尺为1.6米,那么没有采用钢架支护的剩余30厘米部分,在进行爆破时就容易溜坍。”项目总工程师周洋介绍说。保险起见,项目部决定采用超前钻探、物探相结合的综合超前地质预报法。他们一方面采用TSP、地质雷达、瞬变电磁法等手段进行长距离探测;另一方面,通过超前钻探和加深炮孔进一步验证预报结果,及时准确地将地质预报结果反馈至前场。

打入岩层的超前小导管就像一圈城墙,将破碎的围岩固结成一个整体,爆破时可以减小对上方破碎岩层的扰动。“我们必须时刻监测开挖量,每一个施工循环的导管长度和进尺都必须重新设计!”与业主、监理召开的协调会上,项目部创新提出了动态设计支护措施,将支护与开挖的进尺同步,让掌子面与支护设计几乎“脸贴脸”,提高了超前小导管加固效果,提升了掌子面自稳性。

由于超前小导管与桩基一样,导管打入的角度也对支护效果有着巨大影响。“这里围岩强度变化太频繁,如果角度稍微出现偏差,下次爆破后围岩就容易超挖。”周洋说,他还是第一次在西双版纳隧道遇到这样的问题。

为了更好地控制小导管打设角度,项目部发明了一种超前小导管卡具,利用初支钢架,按间距平均设置导管孔洞,并在钢架上安装可移动的打孔台座,就像钢笔插入笔套一样,移动台座的“笔套”被固定成10到15度的倾斜角,给小导管铺设好轨道,工人只需要沿着既定的方向前进,大大提升了打设精度。

项目团队多措并举,克服围岩“变脸”,成功将隧道关键线路正洞的平均掘进循环时间控制在15小时以内,平导循环时间控制在9.5小时以内,实现每循环喷射混凝土方量从36立方米减少到24立方米,混凝土喷射时间从3小时减少至2小时,节约了三分之一的施工成本,同时降低了初支背后脱空及初支变形的安全质量风险。

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