智取营盘山
——成昆铁路扩能改造工程特长低瓦斯隧道攻坚纪实

  ■本报特约通讯员 郑建峰 本报通讯员 冯学亮 郭俊江

  2月3日,在川南第一高山营盘山腹地,随着最后一声开山炮响,标志着全线控制性重难点工程——成昆铁路扩能改造工程特长低瓦斯隧道营盘山隧道,经中国铁建十二局集团建设者4年鏖战,终于全线贯通。

  穿越川滇两省的营盘山隧道,两条单线,三处斜井,数万米的征程,瓦斯、通风、岩爆、涌水、高地应力、洪水、巨量污水排放……

  “营盘山隧道与其说是打出来的,不如说是与多重难题斗智斗勇斗出来的!”作为成昆铁路米易至攀枝花段项目部经理的李有生回想隧道施工历程,感慨万分。

  18公里的隧道,15公里低瓦斯区,占比高达83.3%。李有生说:“最担心的就是瓦斯,几百号人在这么长的隧道里作业,万一有个闪失,后果不堪设想。”

  当然,斜井开挖断面狭窄、通风条件差、洞内作业环境恶劣、涌水等难题,同样横梗在建设者面前。

  但在李有生看来,这些问题都是环环相扣的,只要解开其中的一个环节,这一连串的问题就都可以有所缓解。

  项目部与设计院、业主协商,最终把原设计5个开挖断面变更为3个,取消在洞内设置梯车洞和避车洞,转而采用合并的方法。“这样一来,既解决洞内错车难的问题,又有效缓解了通风的压力,还通过引进瓦斯自动检测系统、采用瓦斯自动检测与人工现场监测相结合的‘双保险’监测措施,使瓦斯风险降到最低。最重要的是,至少节省了半年的工期。”

  营盘山下水系发达、支流较多,且为当地居民的生活饮用、农业灌溉水源。根据设计院的资料显示,3处开挖斜井每小时的污水排放量相当于一个长40米、宽30米、深1.5米的池塘。

  “水量大且急,在洞口设置简单的三级沉淀池的常规做法起不到沉淀作用。”方案设计是突破口,经多次反复试验,最终在隧道内设置三级沉淀池进行简单处理,在洞口修建污水处理站,采用添加高效聚氯化铝和漂白粉的方法对污水进行净化,层层工序过后,经当地环保局检测,排放达标。

  营盘山隧道大部分地段埋深超过400米,最大埋深达833米,随着隧道进度的推进,发生了一件让项目部总工程师赵建强意想不到的事情,设计院原先设计的围岩强度为Ⅲ级,实际围岩强度变为Ⅴ级。掘进中越来越多的劳务队伍反映:“在隧道内长时间高温作业,本来穿得就少,再加上岩爆时有发生,碎石子、石片像子弹一样从四周喷射过来,防不胜防。这活干不下去了。”作业条件“雪上加霜”,工人们的不良情绪开始蔓延,开始以各种借口拖延进洞。

  “要尽快对岩爆防治问题进行立项。”赵建强马上组织技术人员召开碰头会,随后他们引进监控量测信息化系统,负责隧道围岩特性、水文地质的预测、预报,针对微弱岩爆的地段采取直接在开挖面上洒水,通过软化表层促使应力释放和调整;针对中等岩爆地段,通过在开挖断面的侧壁上打孔喷灌高压水进行表层软化,加快围岩内部的应力释放。一系列降伏岩爆措施保证了作业人员在岩爆发生时免受“皮肉之苦”。

  如果说优化设计、变更方案是营盘山隧道贯通的助推器,那么项目制度管理创新就是催化剂。他们实行能上能下的用人方针,设立问题库。7月份,2号斜井创单口掘进长度4.3公里、3号斜井创单口掘进长度4.6公里的纪录。掘进工作效率由原来的24小时掘进3米到18小时掘进3米。