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【新闻】中铁二十一局集团三公司羲皇故里巨龙在飞宜兴

发布时间:2020-10-18 18:18:01 阅读: 来源:密封条厂家

阳春三月,伏羲诞生地——甘肃天水却是银装素裹。一场大雪,让这里的气温骤降到零下4度,让人感到透彻的寒冷。而在中铁二十一局集团三公司宝兰客专的工地上,却是一派火热的施工景象,二百多位职工民工正顶风冒雪日夜奋战在高铁工地上。为了让宝兰客专在7月份能按期通车,他们正抓紧有限的时间进行联调联试消缺施工。

作为国家铁路“四纵四横”快速客运网中最长一横的最后一段,宝兰客专即将通车,与徐(州)兰(州)高铁全线连通,形成贯通西北、华北,连接亚欧古丝绸之路的钢铁大动脉,使之东接徐郑、郑西、西宝高铁,西连兰新高铁,成为甘肃、青海、西藏等西部省区连接中原的咽喉通道。

对于中铁二十一局集团三公司这些英勇的建设者而言,宝兰客专的施工就要落下帷幕,过往的种种艰辛,已经变作荣耀铭刻在了他们的心中,成为了永久的记忆。

矛与盾的碰撞

回顾4年多的艰苦奋战,那些凶险与挑战仿佛仍历历在目。而其中,特高风险隧道——西坪隧道的施工更是让人步步惊心:在隧道建设期间,从掌子面拱部开始出现了涌水涌砂,在正洞施工期间共出现5次较大规模的涌水涌砂!

特级高风险隧道——宝兰客专西坪隧道。

今年3月,当记者来到宝兰客专时,项目经理陈文宏已于去年8月到了云南玉磨铁路工地,由总工吴森担任项目部常务副经理,全面负责宝兰客专开通前的施工。由于联调联试施工时间紧迫,两天都见不到吴森的人影。第三天下午,记者正在工地拍照,已经两天两夜没合眼的吴森从隧道里走了出来,带着一身灰尘,双脚也沾满了泥浆。见到吴森如此疲惫,记者不忍心打扰他,简单寒暄后约定第二天介绍工地情况。

休息了一晚上的吴森恢复了精神,他在办公室里打开了话匣,详细地给记者介绍了几年来的施工情况:由中铁二十一局三公司承建的西坪隧道全长4284米,位于天水市麦积区伯阳镇与社棠镇之间渭河右岸黄土梁峁区,设计为客运专线双线隧道,时速250公里。原设计隧道地质为第三系弱风化泥岩、黏质黄土,实际隧道洞身位于第三系泥岩与中、粗砂,圆砾土层的分界面,且有地下水不同程度的呈滴状、线状、股状形式流出,围岩整体稳定性差,砂层整体性及自稳性差,施工难度大,安全风险高。

2013年12月19日,当掘进至XK0+16米时,掌子面全部为棕红色泥岩,开挖后拱顶左侧出现直径约10厘米的空洞,随即有中粗砂流落,越流越大。20分钟后孔径扩大约为50厘米,空洞出现流水涌砂的现象,在流水的不断冲刷下,形成纵向长约14米,横向宽约9米,高约6米的空洞。流沙量达到数千方,整整流了两天两夜,将原本已经成型的斜井掩埋了一大段。吴森和陈文宏考虑到安全因素,决定用混凝土将流沙注浆封固后,从另一侧绕过,重新开挖斜井。

一波未平,一波又起。2014年2月26日,根据超前探孔揭示,交叉口IDK753+720米附近空腔规模大且地层条件差,无法进行挑顶施工。经五方现场会勘,决定在原斜井处增设125米支洞担负正洞施工,以避开砂层。新增斜井在施工至新交叉口IDK753+655米时,拱部依然有砂层,庆幸的是该处砂层密实,重要的是没有水,稳定性相对较好,成功地完成了斜井与正洞的体系转换。

2014年7月25日,掌子面施工至IDK753+615米,开挖完成后拱顶左侧出现直径约8厘米的空洞,随即有水流出。隧道内施工人员及时对其洞口用钢筋网片加固并喷射砼进行封堵。15时拱顶右侧又出现流水涌砂现象,通过对掌子面及时进行反压回填,并在流水处打设超前透水管对其进行引排,终于成功解决了该处涌水涌砂。

项目部常务副经理吴森(右)与定西工务段技术人员现场签认消缺项目。

在西坪隧道的施工中,凶险的地质与项目部的攻坚措施,成为了一场矛与盾的碰撞。然而,无论涌水涌砂的侵袭多么暴戾,建设者的“防护盾”始终坚不可摧。

2015年5月30日,流沙又来了!隧道施工至IDK753+142米掌子面时,中上台阶右侧出现泥岩掉块现象,涌水带出大量流沙,形成不规则空腔。由于砂层范围较大,出水带出流砂形成较大规模的空腔, 并且从已施工的仰拱端头至掌子面20米的钢拱架右侧全部侵陷变形严重。

怎么解决这个问题?作为时任项目总工的吴森绞尽了脑汁。在多次论证方案后,项目部采取了一系列让常人无法想象的“非常规措施”:喷射砼进行封闭掌子面,用片石进行反压回填,整理出作业平台,在空腔处预埋泵送管及出气管;采用I25工字钢在反压完成的作业平台上施做临时仰拱,喷锚厚度为25厘米;在临时仰拱钢拱架上施做I25临时套拱,在钢架连接处锁脚加强;对掌子面砂层部位地下水进行疏导,集中排放。掌子面拱部施做φ108大管棚,间距40厘米,内插φ42小导管,注水泥、水玻璃双液浆,对空腔泵送C25砼进行回填,待回填密实、砂层固结后,进行掌子面开挖。

在西坪隧道遇到凶险的时候,吴森和陈文宏几乎每天都会蹲守在隧道里,哪儿需要加固,哪儿需要改进工艺,他们一个问题也不放过。为了激发工人的积极性,他们经常与工人交谈,鼓励他们创新施工工艺,提高施工效率,只要提出切实可行的方案,就现场执行现金奖励。

除此之外,在吴森的精心组织下,项目部技术、安全部门通力合作,在防坍塌、防涌水方面实施了一系列卓有成效的措施:加强超前地质预报,综合运用TSP、超前钻探、地质分析和素描等手段, 尤其是通过每一循环的地质素描,对开挖工作面围岩的岩层走向、节理裂隙发育、地下水发育等情况进行综合分析,对开挖工作面稳定情况进行综合判定,提前做出预控,制定出有针对性的加固措施。降低地质灾害发生的风险,并制定应急预案,避免或最大限度的降低施工过程中突泥、涌水、涌砂、塌方等灾害的发生,保证隧道施工安全。

此外,项目部还与中铁西南科学研究院合作,将围岩监控量测信息化系统应用于隧道施工,并纳入工序管理,进行数据测量并通过无线网络及时上传数据,在系统中实时生成收敛及沉降变形曲线,并实行分级管理,变形数据超过预设的预警级别时,系统将自动发出预警信息,为调整支护参数提供可靠的数据依据,做到动态施工,确保隧道施工安全。

为提高施工效率,项目部还对隧道施工作业流程进行了优化。一般来说,在这样的地质条件下,一个进尺循环至少需要16个小时以上,但项目部却精心谋划,提前预估上一个循环要什么时候结束,然后提前40分钟通知下一班工人进行班前安全教育和技术交底。上一班工人出洞,下一班工人立即跟进,将一个循环的时间压缩到了8个小时。2014年四季度,西坪隧道连续三个月进尺突破90米,其中一个月达到了100米。

通过这一系列措施,西坪隧道终于成功地通过了涌水涌砂区段,确保了隧道施工安全,在极度艰难的情况下,比业主要求工期提前三天贯通。

矢志不渝 创新永恒

在中国铁建的企业价值观中,创新是永恒的旋律。在中铁二十一局集团三公司宝兰客专三标二工区,创新也成为了建设者们攻坚克难的法宝。

社棠渭河特大桥是宝兰客专全线第一长桥,项目部承建0#台至91#墩,全长3.309公里。设计为(80+2×128+80)米连续梁悬臂浇筑跨越渭河和天水经济技术开发区,其中有三个主桥墩位于渭河河床上,四周为水利局修建的防洪河堤。

社棠渭河特大桥。

为进入主墩施工,项目部首先填筑了两条施工便道进入现场,然后对河流进行改移、节流、疏导,筑岛围堰。在动工前,为降低施工难度和投入,时任总工的吴森和经理陈文宏作了水中承台施工方案比选。而这次比选,也将项目部的技术能力体现的一览无余。

据吴森介绍,“钢管桩、钢板桩围堰”具有施工速度快,围堰可拆除重复使用等特点。但是由于围堰为单根桩组拼结构,整体刚度较小。因此在承台开挖较深时需要设置强而密的内支撑,现场焊接工作量大,施工周期相对较长,入土深度要达到桩长的1/4~1/3,在硬岩层时会大大增加施工难度和施工费用。

而“双壁钢围堰”是采用工程节段预制,现场拼接下沉的施工方法,现场焊接工作量小,围堰整体性较好,不需要做内支撑体系。但是地层较硬时,下沉速度较慢,甚至无法下沉。材料投入大,并且不能重复使用。

项目部也考虑过“钢套箱围堰”法,该方案具有结构加工、运输、下沉方便等特点。但对整个承台基坑全部处于硬岩土层时,钢吊箱围堰下沉困难。

还有一种“混凝土防护桩”方案,能解决承台在硬岩土层、以及诸多钢围堰施工的难题,尤其对于开挖深度较大的基坑防护其优越性更加明显。但是混凝土防护桩造价高、施工周期长,后期拆除困难,并且工程量大,劳动强度大。

根据以上四种水中承台施工方法优缺点分析,结合渭河河床实际地质及以往施工经验,主抓技术和生产的总工吴森毅然决定采用扩大基础开挖施工方案。在该方案中,项目部实施了一系列关键的技术创新,取得了卓越成效。

创新一:降低基坑开挖范围四周覆盖土,同时与业主及设计院沟通,将承台底标高抬高,以减小承台开挖深度,同时也减小了基坑底土压力;

创新二:在靠河床一侧距离基坑边2米以外施做筑岛围堰挡水坝,并作压实处理,围堰外侧采用铁丝笼防护,防止水流冲刷边坡,增加边坡的稳定性;

创新三:基坑底坡脚内侧插打小钢管,结合竹排围一圈,竹排外侧铺彩条布,码砂袋,以解决流砂进入承台施工范围内,同时砂袋可防止边坡坍塌。

创新四:在靠河一侧砂袋内侧设置集水井,基坑底部四周开挖排水沟,使基坑内水经排水沟流至集水井内,用水泵集中抽排出基坑外。

在社棠渭河特大桥1#~3#墩承台基坑开挖中,证明了该工法施工的优越性,结合在围堰内插打小钢管,围竹排、彩条布和码砂袋的方法,对防止流砂涌入基坑效果较好。精细的施工工法,充分解决了在枯水季节,河水流量较小,河床地层承载力较大的条件下,钢围堰施做困难,钻孔砼防护桩及沉井基础施工成本高、后期凿除困难等技术难题,为以后类似施工提供了参考和借鉴。

在他人眼里,吴森尤为善于创新和总结,他制作的“特高风险隧道防坍塌、涌水涌砂技术交流”、“枯水季节硬质岩层桥梁水中基础施工技术交流”PPT经验材料,在公司两次施工技术大会上作了汇报交流,受到与会者的一致好评。特别是面对特高风险隧道——西坪隧道的施工难点,经过福厦客专、向莆铁路、成渝高速复线等重大工程磨炼的吴森展示出了非凡的技术攻关才能,多少个白天黑夜他都是在隧道中度过的,看到工期一天天临近,他心急如焚,性格倔强的他从来没有向困难低过头。

而在渭河特大桥跨渭河(80+128×2+80)米连续梁的施工中,吴森又再次展现出了非凡的技术能力:该大桥1#~3#墩位于渭河主河槽内,原设计承台开挖采用拉森钢板桩进行防护。由于现场实际地质复杂,打钢板桩困难很大,且基坑开挖深度大,钢板桩刚度不够,易产生变形,存在安全隐患。后经吴森现场反复研究,结合社棠渭河河床实际地质水文情况的特殊性及以往的施工经验,采用机械大开挖放坡的施工方案,取得了较好的经济效益和社会效益,在渭河洪水到来之前,将3个水中墩全部筑出水面,消除了汛期威胁。

胸怀韬略 善谋善为

经济效益是企业的生命线,而成本就是项目管理的紧箍咒。为了降低成本,实现创收增效的目标,项目部几乎是做到了锱铢必较,就连用剩的钢筋头、模板、钢管、钢绞线,都全部回收,能用则用。另一方面,通过优化施工方案降低成本并加快施工速度,也成为了项目部努力的一个方向。在公司和局指以及业主开展的各种大干活动中,宝兰项目部每次必获奖。为此,公司董事长庄乾理在机关职工大会上多次提出表扬,称宝兰项目部为获奖专业户。

确保大桥一尘不染。

由于地质条件复杂,西坪隧道的工期尤为紧张,在隧道3#斜井开挖前,他们发现斜井线路的山顶上有110KV高压电线塔架,此处斜井埋深为10米,斜井施工时存在高压线塔架塌陷等不安全因素。由于山体陡峭,再加之斜井井口位于山顶高于原地面34.6米的位置,修筑施工便道困难且工程量较大,斜井纵坡大,施工难度大。为保证110kv高压铁塔的安全和方便施工,陈文宏和吴森商议,将3号斜井口的标高降低34.6米,把斜井洞口变更至山坡坡脚下,降低了施工难度,保证了施工安全。

而西坪隧道出口段在勘察设计完成后,由于地方无序的人工取土开挖,两侧形成了黄土陡坎边坡,范围较大,隧道两侧覆土薄,左侧距离黄土陡坎边坡7~9米,右侧距离黄土陡坎边坡5~7米,且边坡局部坍塌易失稳;此外,由于隧道洞口右侧边坡紧邻渭河,左侧边坡紧邻公路,存在安全隐患,影响公路运营安全、隧道施工安全及隧道结构安全。陈文宏、吴森与项目团队慎重研究,提出了将洞口78.8米隧道变更为路基,并采用桩板结构进行处理,靠渭河侧增设抗滑桩加固,既确保了施工安全,也为项目带来一定经济效益。

在社棠渭河特大桥施工中,项目部的“妙手”更是一招接着一招。该大桥桥址位于天水经济开发区工业园区,由于园区建设场地平整弃土原因,已改变了桥址原地貌,根据现场实测地面标高,项目部又将51#墩前面的34个墩桩顶、承台标高各抬高1米,同时将部分空心墩优化为实体墩,在降低施工难度的同时,又减少了费用支出。

都说文章本天成,妙手偶得之。但实际上成功却没有偶然,唯有精通业务,才能从一个个细节找到提质增效的措施。在社棠渭河特大桥(32+48+32)米连续梁墩身施工前,项目部为了满足园区道路两侧桥梁美观要求,将其中的6个墩优化为等截面圆端形实体桥墩,墩身截面与主墩截面一致。这个小小的变化,就大大提高了模板的周转率。此外,项目部还将社棠渭河特大桥跨渭河(80+128×2+80)米连续梁1#~3#墩位承台标高抬高了2米,墩身高度相应缩短2米,墩身形式不变,从而减小了承台开挖深度,降低了施工难度。

兢兢业业 决胜秦州

今年2月9日,宝兰客专全线进入联调联试静态验收,兰州铁路局定西工务段列出二工区缺陷A类 条,B类 条。静态验收消缺施工时间仅一个月,中国铁路总公司、兰州铁路局强调这是一场政治仗,要求各施工单位高度重视,公司副总经理房军亲自坐镇指挥。

隧道清洁大扫除。

常务副经理吴森面临的难题是,由于业主调整材料差价,仅二工区就扣了几千万元,局指暂时拿不出资金支持消缺施工;项目临近结束,大量人员被抽调,剩余管理人员全部加起来只有15人,加上春节期间,民工都在家过年,天寒地冻不愿意上工地,最主要的是工程量不大,干一个把月又回家觉得不划算。面对种种困难,吴森没有退缩,对他来说压力越大反而越有动力。

在采访中,他给记者讲了一个小故事,可见他不服输的性格。吴森在姊妹三个中最小,又是家中唯一的儿子,从小品学兼优,初中毕业以优异的成绩考入省重点中学——蓝田县北关中学。在上高二时,他和几个贪玩的同学迷上了网吧,后来发展到逃课,抽烟喝酒,昔日的学习尖子彻底废颓了,就这样把高二、高三混过去了。回到家里啥也不干活,一混又是一年半。一天,村里的一位本家爷爷把他训了一顿:“你爸不是说你成绩很好吗?咋没考上大学?我看是吹牛,你出去打工都没人要。”本家爷爷一句话把他给骂醒了,他想回学校补习。可教导主任说:“你高二高三基本没学到东西,回家又是一年半,再补习也没用。”他爸爸好说歹说学校才同意收留,并把他分到最差的四班。补习班共有四个班,一班最好,都是上了本科线没走的。第二天,他要求把他调到一班,教导主任说:“你到一班跟不上,你也考不上,收你已经是给你面子了。”吴森说:“老师,我高一以前基础比较好,请给我一次机会,如果考不上怪我自己,我也就死心了。”他的真诚打动了教导主任,如愿以尝进入一班学习。距高考只有半年时间,吴森下苦功如饥似渴地学习,终于考上了延安大学土木工程专业。大学四年,每期学习成绩都是一、二名,年年得奖学金,大二时还光荣地入了党,他还把自己的QQ签名改成了“浪子回头”。

特高风险隧道的涌水涌砂,大桥遭受百年不遇洪水这些难关都闯过来了,即使消缺是一座“火焰山”,也奈何不了建设者。其实,在年前,吴森就已经在谋划怎样组织消缺施工了,人从那里来?资金怎样解决?他都在盘算。为充实管理人员,他把有消缺施工经验的兰渝项目总工李希望、工程部长张军请来帮忙。大年初一,他就给以前在项目部的几个劳务队打电话,请他们务必组织民工按时上场。买设备没钱就先赊账,把设备拿来再说。消缺的条目五花百门,杂乱无章,时间又太紧。工务段的人说那里不合适,马上就要到位处理。高峰时需要施工人员300多人,劳务队人手不够,他们就到附近村里去招人。

为确保高铁安全运营,工务段对检查验收十分严格,甚至到了挑剔的地步。仰拱、边墙稍有不平就要打磨,隧道、桥梁要求一尘不染。隧道内一片漆黑,施工人员头戴矿灯,对电缆槽盖板进行勾缝,对缺损的部位镶补修复。隧道中央排水管直径只有60厘米,每30米设一个检查井,虽然之前多次清理,但排水内管淤泥厚达30厘米。为了解决这一问题,吴森安排工人从检查井爬进去从两头往外掏,西坪隧道出口段共有116个检查井,共掏出淤泥近400立方米。经过一个月的突击施工,3月10日之前兰州铁路局定西工务段查出的82项缺陷,已经全部处理完毕。

从3月11日开始,宝兰客专进入联调联试动态验收阶段。12号的一场大雪使天水的气温降到零下4度。铺架单位按照兰州铁路要求,为增大钢轨摩擦力,对钢轨进行打磨刻痕,还有电务、信号、测试等施工单位众多,每一道工序都会留下一些泥土杂物,有的还难免损坏结构物。别的单位干完一走了之,但工务段开列问题清单却找吴森处理,这样的事几乎天天发生,他们只好按照要求一遍又一遍重复劳动。

在联调联试动态验收期间,由于整个线路处于封闭状态,任何人不得擅自进入,消缺施工必须向兰州铁路局要点统一调度,时间一到立即撤退。13日,检测车提速至140公里,发现隧道有扬尘。14号至17号,项目部又组织120人,购买6台发电机、2台吸尘器、两个吹风机、4支高压水枪、以及若干塑料桶和小平板车,对隧道先进行大规模全面清扫、吸尘,然后再进行冲洗,就连一日三餐都送到了隧道内。在此期间,所有人都铆足了劲,连续奋战了60个小时。据了解,检测车最高时速要提到275公里,直到隧道内没有扬尘才能通过验收。从3月19日到29日,吴森带领施工人员又对隧道进行了三次清洗。

按照兰州铁路局要求,动态验收时间从3月11日至5月16日止。在此期间,每天都会有新的问题出现,施工单位必须及时整改。为了宝兰客专的安全运营,中铁二十一局集团三公司宝兰客专项目部的建设者们依然毫无怨言地坚守在自己的岗位上,日复一日地重复劳动,把简单平凡的工作做到了极致。

在建设者们的无私奉献和拼搏下,宝兰客专这条钢铁大道必将托起天水人民的梦想,将羲皇故里中华文明的薪火传遍四方。

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