文/吳迪 姚龍 魯澤建
“中導洞突破了10000 米大關,今年年底‘天山號’‘勝利號’就能勝利會師了。”2023 年7 月21 日,隨著TBM 硬巖掘進機刀盤隆隆轉動,幽深的天山勝利隧道內傳來令人振奮的消息,關鍵工程—中導洞掘進任務完成將近9 成,這條打通天山的“超級巨龍”距離全線貫通又近一步。
天山勝利隧道全長22.1 公里,是我國首批交通強國試點項目—G0711烏魯木齊至尉犁高速公路的“咽喉”工程,也是世界在建最長高速公路隧道。隧道貫通后,穿越天山南北僅需20 分鐘;公路全線建成后,從天山北側的烏魯木齊到天山南麓的尉犁,車程將由7小時縮短至3 小時,南北疆群眾交通往來將更加安全便捷。
穿越天山,海拔高、埋深大,地質環境復雜,決定了天山勝利隧道不能采用兩端掘進的常規方法。“如果采用傳統的‘打眼放炮’施工工藝,在天山‘鉆’出一個洞,大約需要12 年。我們等得起,可新疆各族人民等不起啊!想要‘洞穿’天山絕非易事,創新是我們唯一的選擇。”新疆烏尉項目總經理部總工程師苗寶棟說道。

“天山號”和“勝利號”掘進機合成示意圖(圖/中央紀委國家監委網站)

(圖/央視網)

天山勝利隧道進口端(圖/交通建設報姚龍)
為了盡快方便新疆各族人民來往南北疆,在專家的指導下,苗寶棟和他的技術團隊徹夜研討、反復試驗,創造性地提出了世界首創的“三洞+四豎井”高速公路隧道施工方案,即左、右雙主洞和中導洞三洞同時施工,左右洞采用傳統鉆爆法,中導洞采用硬巖掘進法,同時硬巖掘進機雙向掘進先行,通過橫洞為左右雙主洞開辟多個輔助工作面,將主洞切分成段,實現“長隧短打”。據測算,工期可縮短至52 個月。
中導洞內,硬巖掘進機操作手緊盯控制屏,根據山體巖石情況調整刀盤的轉速。隨著刀盤隆隆轉動,山體巖石被一寸一寸攪碎,施工人員隨即進行支護、噴漿等工序。
“你們眼前的這個‘大家伙’可不一般,項目團隊給它加持了‘世界范圍內首次創新性融合敞開式硬巖掘進機與壓注混凝土工法’,可根據地質條件不同,切換不同的掘進模式和支護方式,這可是全球首創!”苗寶棟嘴里說的“大家伙”,就是中交集團自主研制的硬巖掘進機。
硬巖掘進機開挖直徑達8.43 米、全長282 米、重量約2000 噸,真正實現了在多種世界級復雜地層下安全、環保、高效的掘進。目前,這個“大家伙”正以每天20 至30 米的速度快速掘進,是實現隧道快速貫通的“制勝法寶”。
“前所未見極高‘地應力’,泥漿噴涌,巖爆隨時發生,就像在‘豆腐腦’中掘進,隨時能引發7.5 級到8級強震的斷層……”談到“天山號”穿越F6 博阿斷裂帶的情景,新疆烏尉項目總經理部總經理周政仍然記憶猶新,心有余悸,“這是我工作近三十年來碰到的最復雜的工程。”
天山勝利隧道需穿越16 個地質斷裂帶。在眾多斷裂帶中,被命名為F6的博阿斷裂帶范圍最大,也最危險,被視為隧道施工最大的“攔路虎”。

掘進機使用全球首創的壓注工法掘進成型的山體隧道(圖/中央紀委國家監委網站)
“博阿斷裂帶處于天山勝利隧道進口端,包含花崗閃長巖、碳質板巖、石英片巖及大理巖等10 余種巖石,被稱為‘地質博物館’,地質脆弱且周邊有豐富的地質活動及地下水,掘進機穿越過程中極易發生突泥涌水及大規模坍塌。”周政說道,“這注定我們要與各類險情打交道。”
時間回溯到2021年7月17日,中導洞內掌子面11 點鐘方向突然發生塌方,并連續涌出泥水,造成掘進機刀盤中心以下被稀泥、碎石充填。“快,停止施工……”烏尉五標項目經理王賀起緊急下達命令,并迅速爬到刀盤內部,查看刀盤受損情況。萬幸的是,掘進機刀盤無異樣。這驚心動魄的幾分鐘,讓在場的施工人員緊張不已。
從7月14日到8月19日,洞內多次發生坍塌,涌水可注滿近30 個標準游泳池,掘進機只能以每天3 至5 米的“龜速”掘進,嚴重影響了隧道的施工進度。
為了能夠早日打通烏尉高速的“咽喉”,周政和他的同事們勇往直前,邀請國內多名知名專家多次“把診問脈”,按照專家的思路和解決方案24 小時蹲點現場,尋找“最優解”,一次、兩次不行,那就做三次、四次……最終在多個施工思路和方案中,制定了一系列隧道支護、涌水抽排、塌方清運、塌腔回填等預案,采用多種方式加強初期支護,歷經80 天艱辛奮戰,掘進機成功穿越難度最大的F6 斷裂帶,繼續向天山深處挺進。
“經理,中導洞掘進機盾尾后側發生巖爆,圍巖正在剝離、塌落,由于后側設計無鋼拱架支護,出現長距離連鎖剝落現象。”“立刻停止掘進,組織人員撤離至安全區。”接到作業現場值班人員匯報后,王賀起立刻下達指令,并奔赴現場。
原來,由于隧道整體埋層較深,地應力大,相當于每個指甲大小的巖石都承受約218 公斤的重量。而洞室開挖后,由于圍巖應力釋放,原本完整密實的圍巖面極有可能出現巖石爆裂、剝離、塌落現象,會對作業人員安全生產造成極大的威脅,施工安全風險急劇增加。同時,塌落的巖塊不斷的堆積在隧道內部,也會阻礙設備掘進前行。
“決勝的號角已經吹響,把兄弟們安全帶回來,是我最大的責任。”王賀起堅定地說道。
根據現場實際情況,王賀起決定采取放慢掘進速度、對圍巖灑水、打設應力釋放孔、縮短凌空面長度、采用鋼筋排支護、及時支立鋼拱架、縱向連接由鋼筋改為槽鋼加強剛度等措施,步步為營、穩扎穩打,確保現場施工安全。
但是,由于巖爆段持續里程長和處理時間久,先支護后掘進的處理工藝嚴重制約施工進度,且護盾前后由于空間狹小,清理塌落渣石無法使用機械,人工清理勞動強度大,繁重的作業任務加上進尺緩慢,項目團隊的壓力也隨之增大,極易產生安全風險。
為保證作業平穩順暢,王賀起帶領一線員工根據現場情況及時調整施工方案,不斷加油鼓勁,全力確保現場施工安全,以實際行動展現了榜樣的力量和黨員領導干部的擔當。目前,最艱險困難的階段已經度過,硬巖掘進機穿越巖爆段攻堅呈安全平穩態勢。
截至發稿前,天山勝利隧道出口端中洞累計掘進近10500 米,出口端左洞累計開挖進尺超7006 米,右洞累計開挖進尺超7077 米,預計2024 年底實現雙主洞貫通,2025 年底具備通車條件。
“我們都期盼天山勝利隧道能快點打通,到時候我們買賣牛羊就更加方便,我還要和鄰居合伙開民宿,這樣我們的日子就會越來越紅火。”烏魯木齊縣薩爾達坂鄉薩爾喬克村牧民達列提眼里閃著光,對未來的生活充滿了期待。