明垭子隧道是国家高速公路网十天线安康至汉中高速公路项目建设的重要控制性工程之一,隧道地处南秦岭月河断裂带,地质构造复杂,由于构造应力的作用,施工中多次出现较大侵限变形、塌方、涌水等施工困难,严重影响了施工安全及总体进度。省高速集团在2009年就先后出台了一系列加快的措施和要求,制定了具体掘进目标,成立了督导组,设立专门的奖励基金,对明垭子隧道进行专项考核。
领导督战 全力加快
陕西省交通运输厅和省高速集团高度关注明垭子隧道。厅党组书记曹森、厅长冯西宁及省高速集团董事长靳宏利、总经理王登科等领导都多次深入明垭子隧道,现场调研检查明垭子施工情况,研究施工方案。
10月29日,厅党组书记曹森再次亲临明垭子隧道施工现场,全面检查了隧道开挖、立拱、支护施工,观察掌子面围岩岩性、套拱施做,询问施工掘进、质量管理和安全生产情况,要求领导要一线办公,及时正确决策,解决突出问题。科学加快施工进度,进一步加强施工安全管理规定和责任,全面监控隧道施工安全,越是加快施工越要保证安全。
为了加快明垭子隧道的工程进度,9月14日,厅长冯西宁在明垭子隧道洞内,鼓励大家顽强拼搏,必须坚定信心,一往无前,拿下明垭子这只拦路虎,为“十一五”完美收官增光添彩。
从9月份开始,省高速集团委派副总经理栾自胜带工作组常驻明垭子隧道,现场督战。栾自胜首先召集省公路勘察设计院、安康西管理处及明垭子隧道施工的承建单位、监理单位,召开了专题研讨会,对前期软弱地质段的处理方案进行了总结,并对后期施工中可能出现的不良地质条件下的处理方案制定了明确的指导意见,确定要继续加强支护强度和施工措施,尽量避免后期施工再次出现较大侵限变形问题,在确保结构和施工安全的前提下,全面提高施工进度。据统计,仅9月1日至10月13日的43天时间,右洞从斜井进入正洞掘进就达1763米,比过去两年来掘进的1486米还要多出了277米。
铁军遇上 围岩难题
中铁十八局隧道公司干隧道开挖已经有10多个年头了,像他们这支被号称为铁军的隧道开挖队伍,无论是海底隧道、高速公路隧道,还是大型的铁路隧道,他们什么样的难度都经历过也打过,但像明垭子隧道这种复杂的围岩,不仅他自己没有见过,就是他们隧道公司也很少有人见过,包括在掘进时所采用的很多工艺都是头一回遇到。
明垭子隧道左右线恰好位于挤压构造或碰撞构造两侧,隧道右线地质情况相对较好,岩石较为完整且局部地段强度较高,左线隧道岩性极其软弱,开挖后塑性变形严重。基岩强度按莫氏硬度划分为1,也就是最软弱围岩,指甲划痕明显,层间基本不存在黏结力,基本呈松散状流出,小型褶皱发育,由于挤压或撞击时粉尘化导致左右洞之间存在隔水层,进口段左洞基本干燥尘化,右洞则水量充沛,均大大提高了施工难度。在掘进过程中,真是让中铁十八局隧道公司这些号称铁军的掘进队伍,遇上了“软骨头”,让他们无从下手。好在来了这么多地质和隧道、设计等方面的专家支招,无论让新员工还是老员工,都算是重新学习了一次隧道掘进的全过程,他们也希望抓住这次难得的机会坚持到底,把明垭子隧道早日打通。
跟班作业 现场决策
在目前的加快掘进过程中,现场工作组和督导组及时指导现场施工,对关键工序建立标准完成时间,尽可能加快工序循环,同时对已施做的初期支护加强监控量测工作,随时掌握变形情况。工作组和设计、监理等单位领导坚持跟班作业,发生突发情况及时解决,在技术和决策方面都给予很大的支持力度,一切为加快服务,一切力安全生产服务。
目前,明垭子隧道的地质情况及变形情况在国内有关文献及资料中均没有记载或成功经验。尤其是隧道出现的二衬挤压变形及仰拱上浮情况是其他隧道施工中罕见的。为了保证后期运营安全,在施工过程中,对出现大变形地段的隧道二次衬砌工作组现场要求变更为钢筋砼。对软弱破碎围岩段施工,各台阶都进行及时的封闭。增加临时仰拱、初期支护封闭成环,并保证钢拱连接处无相应错位,落底时保证拱架水平收敛小于规范收敛值,防止因初支拱腰失稳造成大面积塌落或侵限变形换拱,消除质量及安全隐患。针对隧道内围岩水平应力过大的情况,将软弱围岩段原设计的锁脚锚杆变更为锁脚导管,并根据现场情况适当增加导管长度,管内高压注水泥浆,导管与拱架连接牢固。同时,为减少施工过程对原围岩的扰动,严禁采用爆破施工,尽量使用破碎锤或风钻机械破除。换拱过程中,严格控制超前小导管、锚杆及锁脚小导管的施工质量,加强锚杆及锁脚小导管与拱架的连接,确保安全快速掘进。