【走进成都轨道交通18号线】穿越龙泉山“全国最难”的破冰之路

发布日期:2020-10-12 信息来源: 成都公司 作者: 李慧 摄影: 王富隆 字号:[]

【编者按】成都轨道交通18号线是集市域快线与机场专线功能为一体的复合功能线,是中国电建在成都承建的第二个地铁工程,也是中国电建在在城市交通领域拟实施首个地铁PPP项目。该线起于火车南站,经高新区、天府新区后穿越龙泉山至天府国际新机场,被誉为“成都地铁第一线”。自工程开建以来,中国电建成都地铁全体建设者攻坚克难、奋力拼搏、逐个破解建设难题,先后攻克了龙泉山高瓦斯隧道,大直径盾构机掘进复合地层、全断面泥岩或砂岩地质等255处重特大危险源,历经了1620天,提前高效完成工程任务目标,并在新技术、新工艺、新设备、新工具的推广应用上取得了良好的成绩,开创了成都乃至全国轨道交通领域的壮举。

为深入了解电建铁军在建设过程中经历的风雨历程,进一步展现出中国电建在开辟成都轨道交通市场中所铸就的辉煌业绩,在开通之际特开设“走进成都轨道交通18号线”专栏,以飨读者。


【走进成都轨道交通18号线之三】穿越龙泉山

穿越“煤气罐”是什么体验?由中国电建承建的成都轨道交通18号线用956个日夜给出了一个让中国城市轨道交通为之震撼的“答案”。

时光回溯。2019年3月30日10时25分,随着一声低沉的轰鸣声,龙泉山隧道主洞最后一道“岩石墙”被成功掀开,成都轨道交通18号线龙泉山隧道从西向东侧“穿墙而出”,标志着全国首条最长地铁山岭高瓦斯隧道全线贯通!

这,是一次历史的穿越。因为,它不仅连接龙泉山,更连接着这座城市的过去、现在和未来,见证着成都“一山连两翼”的城市新格局。

毋庸置疑的是,这一历史性“穿越”更将注定作为中国城市轨道交通隧道穿越的样本,被纪录,被铭记。

穿越9.7公里高瓦斯隧道

钻爆法首次在城市轨道成功应用

国内在建最长的轨道交通线路、国内设计时速最快的轨道交通线路、国内第一条穿越高瓦斯地层的轨道交通线路、国内第一条“全口径PPP模式”实施的轨道交通项目……由中国电建投资建设的成都轨道交通18号线工程,从项目工程诞生之初就是引人瞩目的“焦点”。

出身不凡,来头不小——该线路串联中心城区、天府新区、空港新城、东部新城,连接天府国际机场、火车南站、天府新区高铁站等重要对外交通枢纽和客流集散中心,是我市一条集市域快线与机场专线为一体的复合功能线。

这一走向也决定着18号线将面临着诸多难题。其中,横亘于天府新区站与三岔湖站之间的龙泉山便是轨道交通史上从未有过的一大“难”,难上加难的是,穿山隧道还是高瓦斯隧道!

瓦斯,就是人们常说的煤气,也即天然气。龙泉山隧道集中穿越了苏码头、洛带气田油气储集区,不同于煤气田瓦斯赋存于煤上,油气田瓦斯逸出量大、离散程度高、突涌风险极高,只要围岩存在裂隙,就会形成瓦斯通道。在这里修隧道,相当于穿越了一个“煤气罐”。

而这在以往的轨道交通建设史上完全没有“教材”!如何解题全凭一步步的探索。面临龙泉山隧道左线长9690米、右线长9724米的国内城市轨道交通第一高瓦斯长隧,其沿途地质条件多变,瓦斯风险高,施工方法受限,洞内施工组织难。不论是技术难度还是施工安全管控,中国电建的建设者都面临着不小的压力。

为防止施工引发爆炸,建设方没有用盾构机来推,而是用矿山法通过钻孔爆破来掘进——城市轨道交通的高瓦斯暗挖工程采取钻爆法,能够在排除爆破孔内瓦斯气体时,瞬间爆破开挖,有效避免瓦斯风险。而相较机械开挖方式,钻爆法能够大幅降低火源产生,同时通过优化爆破参数,还能够做到光面爆破,提高工程质量和施工效率。

这一历史性的探索,也成了钻爆法在城市轨道交通高瓦斯山岭隧道的首次成功应用,为其它城市同类型工程提供了借鉴性。

检测无死角

建立安全监控五道防线

试想,穿越一个“煤气罐”是什么概念?!不言而喻,安全成为了首要和决定性要素。

油气田区的瓦斯,有特殊的运移规律,无处不在,随机性强。这便决定了从隧道开工到结束,都处于高瓦斯管控阶段,对安全管理提出更高要求。这一切,使得原本就不容易的工程,更为难上加难。

为防范发生风险,成都公司建立安全监控五道防线——瓦检员24小时不离岗检测;瓦检系统24小时不间断检测;瓦斯防控组提供全天候技术服务;聘请专业人员和专业机构;第三方瓦斯防控单位开展安全监控。仅瓦斯检测人员配置就达80余人,每2小时就对全隧160余个监测点检测一次,保证检测无死角。隧道设置全方位监控系统,对隧道现场情况进行24小时实时监控。

安全还需要提前的预判和周密的准备。成都公司采用超前地质预报系统,对前方地层进行分析。该系统为先进的探测仪器,包括超前钻探、地质素描、地质雷达、TSP地震波预报等手段,能够准确判断前方是否为富水围岩,检测围岩节理发育情况,是否有坍塌风险。

对于工人的安全防护同样系统和周全。工人的安全帽上带有定位功能的芯片、手机、钥匙、皮带扣等金属物品都不能带进隧道;所有人员经过两次安检,才能进入施工现场。在既有视频监控的基础上,监控系统拓展瓦斯监测、人员定位、广播通讯功能,为后续施工提供安全保障。在隧道斜井前,一个大型LED显示屏实时显示着隧道内的重要空气成分指标,每天24小时不间断。

科技赋能

32个月实现全隧贯通

有了强有力的安全护航,才可集中精力针对瓦斯隧道的爆破作业开展技术攻关。在材料上,成都公司精心选用煤矿许用炸药、导爆索和雷管段数等炸材,并在工艺上优化了装药和连线方式。在管理上,结合通风技术研究成果,明确了钻爆的前置条件和爆破后恢复施工的前置条件,确立了如“一炮三检”、“三人连锁放炮”等制度。

为确保施工进度,18号线在龙泉山隧道中间设置2座斜井,同时进行作业。这相当于将隧道整体分成3段,每一段又同时从两头分别开挖,双线共形成12个作业面,每天可掘进40多米。同时通过技术革新为工程的质量和安全保驾护航,使用可升降式隧道开挖台架,满足不同地质条件下的开挖工作,实现开挖工法的快速转换;研发“隧道混凝土衬砌两级铰翻转自锁组合钢端模”、养护台车和自行式仰拱栈桥,提高施工质量;使用止水带定位器,钢筋卡具、钢边止水带的张紧器等,加快施工进度,节约施工成本。

2019年3月26日,这是一个值得铭记的日子。历经32个月掘进,龙泉山隧道实现了全隧贯通。

毋庸置疑,挥洒过多少汗水,也必将收获对等的殊荣。在建设过程中,一项项发明专利和先进工法的取得和推广,有效助力项目安全生产和提质增效。中电建结合现场实际,研发了《一种不良地质隧道钢拱架倒叉式拱脚结构形式》的专利,并将此专利应用于不良地质隧段,有效地控制了沉降变形,保证隧道施工安全。目前,18号线累计申报专利技术8项,获得成都市工人先锋号,成都市五一劳动奖状,成都市文明施工达标工地等称号。

在城市轨道交通建设这个新的“考场”上,中国电建秉承着“自强不息、勇于超越”的拼搏精神,书写出了高分成绩单,而这,也必将载入中国城市轨道交通发展史。

龙泉山隧道贯通

俯瞰龙泉山隧道洞口






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