2017年5月16日上午10时40分,在四川攀枝花仁和区的群山深处,随着机械的巨大轰鸣声响彻山谷,成昆铁路扩能改造工程米易至攀枝花段首个万米超长隧道——总发隧道顺利贯通。这座全长近12公里的单洞双线隧道,位于攀枝花市仁和区,穿越总发乡至大田镇。自2014年8月开工建设以来,中铁十一局的建设者们历时两年零9个月的艰苦鏖战,成功穿越了横断山脉复杂地质区,克服了有毒有害气体、高地应力岩爆等多重挑战。总发隧道是成昆铁路复线四川省境内首座贯通的10公里以上特长隧道,也是米攀段首座贯通的万米超长隧道。它的贯通标志着成昆铁路复线建设取得了重大突破,为这条连接西南与东南亚的国际大通道铺平了关键道路。
一、基本概况与工程数据
总发隧道位于四川省攀枝花市仁和区境内,穿越总发乡至大田镇。隧道的主要技术参数:
| 项目 | 数据 |
|---|---|
| 全长 | 11.973公里(约12公里) |
| 隧道类型 | 单洞双线 |
| 设计时速 | 160公里/小时 |
| 铁路等级 | 国铁I级 |
| 最大埋深 | 约570米 |
| 开工时间 | 2014年8月 |
| 贯通时间 | 2017年5月16日 |
| 施工周期 | 两年零9个月 |
| 轨道类型 | 全程双线无砟轨道 |
| 承建单位 | 中铁十一局 |
总发隧道是成昆铁路复线米易至攀枝花段(米攀段)的重难点控制性工程,也是全线第三长隧道。隧道跨越我国横断山脉地区,工程地质条件极为复杂。
二、建设历程:两年零9个月凿通“首座万米长隧”
总发隧道自2014年8月开工建设。作为成昆铁路复线米攀段首个开工建设的万米特长隧道,它的施工进度直接关系到整条铁路的通车节点。
项目部坚持标准化建设,以机械化、专业化、工厂化、信息化“四化”为支撑。为破解近12公里超长隧道的施工困局,项目开辟了隧道进口、斜井、横洞以及出口等多个工作面同时进行掘进。高峰期,数百名建设者昼夜不停地在隧道内作业。
2017年5月16日上午10时40分,经过两年零9个月的艰苦鏖战,总发隧道顺利贯通。作为成昆铁路复线米攀段首个贯通的万米超长隧道,其贯通具有里程碑意义。贯通仪式现场,攀枝花市委常委、常务副市长沈均出席并讲话,成昆铁路有限公司副总经理王晓兵、成昆铁路复线建设指挥部指挥长邹永木等领导共同见证。
三、攻坚难点:横断山脉的“五重地质封锁”
总发隧道地处攀西大裂谷腹地,其建设面临五项核心地质挑战的高度叠加。
难点一:多次穿越断层破碎带。 总发隧道工程地质条件复杂,多次穿越地质断层。断层破碎带内岩体破碎、地下水发育,每穿越一条断层都面临坍塌和涌水的高风险。
难点二:有毒有害气体。 隧道内矿物变质伴生有毒有害气体。这些气体的积聚对施工人员安全构成直接威胁,通风防爆管理必须贯穿施工全过程。
难点三:高地应力与严重岩爆。 隧道最大埋深约570米,高地应力环境引发频繁岩爆。岩爆发生时,岩石从洞壁突然弹射而出,对施工人员安全构成致命威胁。
难点四:高地温与地热危害。 隧道内存在地热。在高温高湿的环境中,施工人员每工作不到两小时就必须轮换休息,作业效率大幅下降。
难点五:放射性危害。 隧道内存在放射性,对施工人员的健康防护提出了特殊要求。
正如中铁十一局成昆铁路复线项目经理余斌所说:“总发隧道地质条件复杂,多次穿越断层破碎带,有毒有害气体,放射性,特别是由于高低应力引发的岩爆。安全风险非常高。”
四、技术创新:从三臂凿岩台车到全国首台宽幅防水板台车
面对“五重地质封锁”,总发隧道的成功建设离不开一系列技术创新的支撑。
先进工装设备。 施工方装备了三臂凿岩台车、瑞典阿特拉斯风机等先进工装。三臂凿岩台车实现了钻孔机械化作业,大幅提升了施工效率和精度;阿特拉斯风机有效克服了长大隧道通风难题。
水压爆破与全断面光面爆破。 采用水压爆破与全断面光面爆破等先进工艺。水压爆破技术通过在炮孔底部注入水袋,利用水的“水楔效应”提高爆破效率、降低粉尘浓度;光面爆破则精确控制爆破参数,减少对围岩的扰动,保护围岩自承能力。
国内首台宽幅防水板台车。 积极参与研发应用铁路隧道7米宽幅防水板台车等新技术、新设备。这项技术由铁路总公司立项,成昆铁路有限公司、中铁二院、常熟佳发与中铁十一局共同研发,并率先在米攀项目部试点实施验证,顺利通过中国铁路总公司阶段性验收。该项工艺采用8米防水板台车进行无纺土工布和防水板挂设,配合超声波焊接固定工艺和爬焊机焊接连接工艺。新工艺形成一个集土工布安装、固定,防水板安装、固定、焊接、钢筋绑扎于一体的作业台车,优化了施工工艺,加强了隧道防水性能,降低了施工安全风险。
新型二衬喷淋养护台架。 项目部针对传统二衬养护难题,自主研发制造了新型二衬喷淋养护台架。喷淋养护台架设两个增压泵、三个出水管,设计了雾化喷头。该设备不仅养护效果良好,还有除尘的功效,有效解决了传统高压水枪养护效果差、浪费水源、损伤混凝土表面等问题。
无损检测技术。 项目部购置了地质雷达、检测车、回弹仪、混凝土取芯机等无损检测设备,用于隧道衬砌无损检测。这些技术可探测钢架间距、钢筋间距、衬砌厚度、衬砌空洞、密实度等工程实体质量。项目部将隧道质量检测和问题整治作为工序纳入施工管理,使隧道衬砌质量全面受控。
五、绿色施工:全国第四批建筑业绿色施工示范工程
总发隧道在建设过程中,始终将绿色施工理念贯穿始终,并荣获 “第四批全国建筑业绿色施工示范工程” 称号。
土石循环利用。 施工方强化隧道土石开采的循环利用。这一做法有效减少了地材资源的使用,同时减少了土石堆放对当地宝贵土地资源的占用。
保护芒果经济作物。 攀枝花是著名的芒果之乡。项目采取施工道路硬化等措施,减少施工对周边居民芒果等重要经济作物的影响。
绿色施工工艺。 使用新型可移动螺杆式空压机、混凝土湿喷机械手、可移动式水沟电缆槽模架等新设备、新技术、水压爆破施工工艺进行绿色施工。
六、成昆铁路复线的“咽喉”工程
总发隧道作为成昆铁路复线米攀段首座贯通的万米超长隧道,具有里程碑意义。成昆铁路复线从成都至昆明,北连宝成铁路,南面与以昆明为起点的东南亚铁路接轨。它是国家“一带一路”倡议中连接东南亚国际贸易口岸的重要通道,也是泛亚铁路西线的重要组成部分。
成昆铁路复线为国铁I级线路,设计时速160公里。在四川省境内分为成都至峨眉、峨眉至米易、米易至攀枝花三段分段建设。总发隧道位于米攀段,其率先贯通为2019年攀枝花至昆明段建成通车奠定了坚实基础。
全线通车运行后,从成都到昆明将从原来的19个小时缩短到6个小时左右。总发隧道的贯通,将打通我国西南铁路网的“任督二脉”,对于完善西南铁路网布局、推动区域经济社会发展具有重要意义。
