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最长高速公路隧道连接天山南北——新疆天山胜利隧道施工现场探访

来源:人民日报2023-09-14 08:39

  一山横亘界南北。在新疆,天山山脉东西绵延1700多公里,近万条冰川孕育300多条河流,带来丰沛的湖泊、森林等自然资源,但这条天堑也曾长期阻隔南北疆交通交流。

  从乌鲁木齐向西南行驶100多公里,沿216国道傍山上行,道路狭窄、错车困难,不时遇到牛羊群出没。视线右移,一座座桥梁拔地而起、横跨山间,一个个隧洞镶嵌山体、连接桥梁,我国首批交通强国建设试点项目——跨越天山的乌尉(乌鲁木齐—尉犁)高速公路正以大量桥梁和隧道取代目前的急弯陡坡。

  行至海拔2800米以上,数千名建设者千锤万凿,工程车辆往来穿梭。这里是乌尉项目全线控制性工程、全长22.1公里的世界最长高速公路隧道——天山胜利隧道施工现场。

  截至9月11日,天山胜利隧道出口端中导洞掘进10499.7米。隧道贯通后,穿越天山南北仅需20分钟;公路全线建成后,从天山北侧的乌鲁木齐到天山南麓的尉犁,车程将由7小时缩短至3小时,南北疆群众交通往来将更加安全便捷。

  攻克多项技术难题

  “老乡们等不起,创新是唯一选择”

  穿越天山,海拔高、埋深大,地质环境复杂,决定了天山胜利隧道不能采用两端掘进的常规方法。“如果采用‘打眼放炮’传统工艺,在天山钻洞,大约需要12年。老乡们等不起,创新是唯一选择。”乌尉项目总工程师苗宝栋说。

  如何缩短工期?采用“TBM(硬岩掘进机)中导洞+主洞钻爆法”组合工艺。“左右洞采用传统钻爆法,中导洞采用TBM掘进法。”中交天和机械设备制造有限公司天山胜利隧道项目部经理康健说。

  TBM双向掘进先行,通过横洞为左右双主洞开辟多个辅助工作面,将主洞切分成段,实现“长隧短打”,工期可缩短至52个月。“这种施工方式在国内高速公路隧道建设中还是首次应用。”康健说。

  中导洞内,TBM操作手紧盯控制屏,根据山体岩石情况调整TBM刀盘的转速。随着刀盘隆隆转动,山体岩石被一寸一寸搅碎,施工人员随即进行支护、喷浆等工序。

  “眼前的这个‘大家伙’不一般,可根据地质条件,切换不同掘进模式和支护方式。”苗宝栋说的是中交集团自主研制、为隧道量身打造的TBM,开挖直径8.43米、全长282米、重量约2000吨。目前正以每天20—30米的速度前进。

  前所未见的极高地应力,泥浆喷涌、岩爆随时可能发生,就像在“豆腐脑”中施工……隧道共穿越16个断裂带,位于北面进口端的F6博阿断裂带最大最危险,影响宽度达440米。

  乌尉项目总经理部总经理周政说:“这是我工作近30年遇到的最复杂的工程。”在TBM发挥作用之外,采用超长距离水平定向钻,精准定位地质信息,同时采取加快涌水抽排、迅速清运塌方石块、回填塌腔等方案,艰苦奋战80天终于成功穿越F6博阿断裂带。

  超长隧道,最大埋深1112.66米,如何实现纵向通风?在隧道顶端开挖4座竖井,作为“呼吸系统”缓解施工中的通风困难问题,并满足后期运营通排风需求。

  2号竖井深达702米,相当于250多层楼高,是世界上最深的高速公路隧道竖井。作业现场,施工人员驾驶小型挖掘机把洞内废渣装进吊桶,再用提升设备运到地面统一拉运。

  “为了打通2号竖井,30多名工作人员常年坚守在高海拔、冰川纵横的极端环境中。”中国交建总承包分公司副总经理崔景川说,项目进展顺利,离不开敬业的施工人员,也离不开重大装备国产化的关键支撑。最关键装备TBM的国产化率已达98%,不仅有助于缩短工期、提高效率,也大大节省了建设费用。

  生态环保贯穿始终

  “建设者很重视保护环境,我们放心多了”

  天山胜利隧道项目施工现场位于天山山脉深处,紧邻天山1号冰川、森林公园和乌鲁木齐水源保护地,生态环境脆弱。“起初,我们担心项目建设会导致污水入河、扬尘污染,破坏草场。”当地牧民达列提说。

  不同点位取水采样、化验检测、比对结果……9月1日,水质检测人员来到施工现场,对处理后的水质进行检测。“各项指标均符合国家地表二类水标准。”项目05标段项目经理王贺起介绍,每一两周就会检测一次。

  为了防止涌水污染乌鲁木齐河,隧道内采用“清污分流、洞内裂隙水收集再利用”模式,并在现场建设两座智能污水处理厂,对施工废水集中处理,循环用于施工生产。

  山深路远,施工产生的废渣废料多达1300多万立方米,运出难、成本高,如何就近消纳处理?

  “大部分废渣在加工处理后又循环利用于项目建设。”项目06标段总工程师毛锦波介绍,30%废渣直接加工用于隧道建设,60%用于路基填筑;消纳不了的弃渣,在附近的4个废弃矿坑解决。

  通往后峡废弃矿坑的道路上,运渣车辆来回穿梭;废弃矿坑口,弃渣卸车后,装载机立刻进行平整、分层压实,整个过程中,便道和现场实时洒水降尘。“弃渣全部运完后,将在弃渣场顶层覆盖耕植土,种植当地草种,进行生态恢复。”毛锦波说。

  同时,施工作业中,采用钢板铺装代替混凝土浇筑,方便拆除,还将尽快人工修复局部破坏的草皮。

  “建设者很重视保护环境,我们放心多了。”达列提说,隧道贯通后就可以快速安全到达天山南部的牧场,也方便牛羊买卖。

  人畅其行物畅其流

  “疆内环起来、进出疆快起来”

  天山胜利隧道预计2024年底贯通,乌尉高速公路预计2025年底具备通车条件。216国道养护工坎阶别克·哈吾斯力很是期待,以后去库尔勒就不用翻越危险的老虎口或者绕行500公里了。

  站在施工现场抬眼望去,天山巍峨耸峙。跨越天堑,人畅其行、物通其流,是促进新疆经济发展的必经之路。现在已有两条公路贯通天山,乌尉高速公路是第三条。“‘疆内环起来、进出疆快起来’的目标初步实现。”新疆维吾尔自治区交通运输厅一级巡视员王永轩说。

  “一日游四季,十里不同天。”作为第一条贯通天山、化天堑为通途的公路,独库公路将南北疆之间1000多公里的路程缩短近一半。沿线地质、气候、生态多元,景观壮美、地势险峻,但受天山山区冬季降雪、结冰等影响,每年仅通车4个月。当前,独库公路面临容量受限等问题,难以满足激增的旅游需求和经济社会发展需要。中交集团正谋划建设一条新的、可全年开放的独库高速公路,全程将缩短至460公里,用时将从14小时缩短至5小时,更加安全、便捷、高效。

  哈密市位于新疆东部,煤炭资源丰富,预测煤炭资源量5708亿吨,占全国预测资源量的12.5%。东天山横亘在哈密南北之间、东西绵延420公里。2021年底,由中交一公局集团投资建设运营的东天山隧道通车,10分钟便可穿越天山南北,让巴哈公路成为第二条贯通天山的交通要道。“2022年,通过巴哈公路累计输出煤炭6000多万吨,资源优势加快向产业优势转化。”哈密市交通运输局党组书记、副局长梁成元介绍。

  但对于哈密的煤炭资源量而言,当前公路运力仍不足,且货运成本较高。将淖(将军庙—淖毛湖)铁路将于9月26日通车,预计远期年运力达5000万吨,可打造煤炭等大宗商品出疆的北部通道,为煤炭运输提供更多运力。

  跨越天山的征程尚未结束。天山西部G219线昭苏至温宿公路建成后,将成为贯通天山的又一条公路,届时,伊宁至阿克苏的车程将由1710公里缩短至500公里。

  沿天山鸟瞰,一场场紧锣密鼓的施工建设带来交通巨变,改写了南北疆时空格局,也为新疆经济发展、民生改善铺就通途。(记者 吴燕 吕莉)

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