第二篇 铁路工程
铁道部第五工程局第五工程处(以下简称五处),从1974年建处至1999年,先后参加修建了侯月铁路、南昆铁路、朔黄铁路、内昆铁路新线,滨绥、衡广、宝成铁路复线,中宝、昆玉、广大、三茂、沙蔚地方铁路,昆明王家营化工、昆呈储运站、贵州清镇焦化厂专用线及马坝工业站韶钢车场。建处26年来,累计施工管段总长208.943km,完成铁路路基及站场土石方1790.05x104m3,桥梁10602.34m(延米),涵渠13758m(横延米),隧道及明洞66090m(延米),各类混凝土、浆砌挡墙圬工175.26x104m3,实现价值20.54亿元。
为了祖国的铁路建设,五处职工告别亲人,离乡背井,奋战在大江南北。二十多载的征战中,五处人接受了滨绥铁路林海雪原的洗礼,经受了衡广复线软弱围岩、溶洞、涌水的考验,突破了衡广复线、宝成复线既有线旁石方控制爆破的难关,攻克了内昆铁路新寨隧道瓦斯排放、黄土坡圹展线隧道运输牵引的难点。在衡广复线施工中,五处人依靠科技、顽强拼搏,所建的南岭隧道(出口由一处施工)荣获我国建筑行业最高奖——鲁班奖。1999年,五处在内昆铁路推行了“责任成本管理”,同年,五处内昆指挥部获得局内昆线责任成本管理第一名。五处在铁路建设的历程中,在坚持对施工经验归纳、总结、积累的同时,始终紧紧跟踪国内外的新工艺、新技术,引进使用,快速形成施工能力,在祖国的铁路建设史上,抒写了浓墨重彩的篇章。
第一章 新建铁路干线
第一节 侯月铁路
一、概况 侯(马)月(山)铁路,西起同蒲铁路侯马编组站,东至焦枝铁路月山编组站,正线建筑长度左线252.61km、右线252.8km。侯月铁路是国家“八五”重点建设项目,I级双线电气化铁路。侯月铁路分期建设,一期工程1989年年底开工,1995年末建成。
侯月铁路是晋煤外运南部主要通道,建成后对加快山西省能源和化工基地建设,支援华东、中南地区经济建设及促进沿线地区经济发展,具有重要意义。1989年3月,五处承担了侯月铁路嘉月段4.19km长的施工任务。管段内主要工程:长2433m的瓮河隧道、长1284m的南沟隧道,长340m的西JL洞隧道,长58m的龙门沟中桥。
二、地质地貌
侯月铁路平面示意图侯月铁路嘉月段地处河南、山西交界的沁河狭谷中,线路顺沁河河谷而下,坡度大,河流迂回曲折,线路先后两次跨越沁河;河床纵坡陡狭窄,冲刷强烈,岸坡陡峭,基岩裸a,相对高差300-500m,自然横坡45-75度;岩层节理发育,多为白云岩夹白云灰岩,石质坚硬,中厚层,陡坡岩地带多危石。
三、主要技术标准
I级铁路干线,正线为双线,一期工程单线、部分双线,韶山4型电力机车牵引,牵引定数上行100x104kg、下行200xl04kg(双机305x1(4kg),限制坡度6%、双机13%o,最小曲线半径800m、困难地段400m,到发线有效长1050m(双机加30m),闭塞类型为双线自动闭塞,输送能力嘉月段7000000x104kg,一期工程嘉月段3140000x104kgo四、施工1989年3月,五处在河南济源市设立侯月指挥部,四队、五队、六队、一队、机械化筑路队和电站相继抵达工点。1989年,主要进行施工便道、生产生活房屋及其它大小临工程施工,到年底正线瓮河隧道也开始了掘进,完成建安214万元。1990年2月,局中标成渝高等级公路P标段,局根据总体安排,决定让五处撤出侯月铁路,交由四处施工,五处遂转移至成渝高等级公路P标段施工。
第二节南昆铁路
一、概况
国家“八五”重点建设项目南昆铁路,东起南宁西至昆明,北接盘西线红果,全长898.7km,经广西、贵州、云南三省(自治区),是国内6省份第二条连接出海口的南昆铁路平面示意图大通道。建成后东经湘桂、黎湛、广茂铁路可达广州或湛江港;经南防铁路与在建的钦北线可达防城、北海港;西经成昆铁路和广大线可达成都和大理;北经贵昆铁路及在建的内昆线可至重庆、贵阳,是西南出海的捷径,对分流贵昆、湘黔、黔桂铁路运量,对云、贵两省磷、煤外运,开发广西铝矿、振兴西南及沿线经济,发展对外贸易,巩固边防都具有重大意义。
南昆铁路进入贵州境内八渡后,经册亨、安龙、兴义到威舍为中段。由威舍分岔的北段接盘西铁路红果。南昆铁路在贵州境内长243.8km,为全线长的27%0
二、线路特征
南昆铁路由铁道部第二勘测设计院设计,建设单位为铁道部南昆铁路指挥部,监理单位为铁道部南昆铁路指挥部下设各监理站。
南昆铁路五处管段自1992年7月开工,历时4年零5个月,1996年11月竣工。
五处担负的南昆铁路两个区段,均在贵州省境内,全长28.24km,工程造价7.165亿元。
小雨谷至威箐(北段):施工里程DK551+200-DK560+335,全长9.13km,主要工程包括隧道9座、桥梁5座、涵洞14座。设计工程数量为:路基土石方30x104m3、路基加固圬工2.4x104m3、大中桥546.1m(延米)、涵渠493m(横延米),隧道6045m(延米)。尾芽至尾下(中段):施工里程DK399+570-DK418+920,全长19.11km,主要工程包括隧道7座、桥梁9座、涵洞10座、车站2座。设计工程数量为:路基土石方约70x104m3、路基加固圬工6x104m3、大中桥2874.5m(延米)、站台桥297.6m(延米)、涵渠526.69(横延米),隧道15709m(延米)、站房1.21x104m2o
地质地貌、水文气象
(1)小雨谷至威箐区段
位于贵州省盘县境内,为顺黄泥河的越岭线,小半径再转陡坡。出露岩石为灰岩与玄武岩相隔分布,灰岩岩溶发育,玄武岩表面风化严重,节理发育,且局部分布鸡窝状煤及煤线;共有4断层,多在洞口附近。沿线地震烈度6度。
区段属亚热带一温带高原气候,最高气温38.790,最低气温一7.990,年平均气温15t-1790。每年11月至次年3月为霜冻期,5-9月为雨季,常年风向东北向,大于8级的风每年至少出现5-6次。
(2)尾芽至尾下区段
位于贵州省册亨县境内,地势陡峻,地表排泄条件好。该段线路为广西向云贵高原越岭线,均为上限坡,线路标高从659m升向847m;地质构造单一,在南北向应力作用下,褶曲构造十分发育,形成东西向的紧密线状褶皱,断层甚少。岩性主要为砂岩、次为页岩、泥岩,偶夹有泥质灰岩;地下水以裂隙水为主。
区段属亚热带一温带高原气候,冬无霜冻,最高气温39.79C,最低气温390,年平均气温169C--2490。每年春夏之交有冰雹,大者如蛋;每年5-10月为雨季,由于植被破坏严重,暴雨后多有山洪发生。地震烈度小于6度。
三、技术标准
铁路等级I级,正线数目单线。限制坡度:区段上行6%c、下行13%o。最小曲线半径400m。牵引种类及机车类型:电力韶山3型。牵引定数:上行390xl04kg、下行205x104kg。到发线长度:850m,预留1050m。闭塞类型:继电半自动。
四、工程特点
(一)地质情况复杂。五处管段内隧道岩性多属砂岩、砂页岩、灰岩、玄武岩,岩层为皿、W类围岩,部分n类围岩,岩层褶曲发育、北段内多溶洞、溶槽。
(二)施工便道长。五处管段在部分地方通过人烟稀少区,需修建的施工便道长达95.3km,施工准备期长。
(三)砂石料运距远。在中段由于附近没有合格的砂岩,砂、石料需从20多km远的沙厂坪运输。
(四)工期紧。南昆铁路原定1997年底全线铺通,后来工期提前l年,形成了要在4年零5个月完成5年零5个月的工程量,工期紧张。
五、施工
施工准备
南昆铁路是五处承建的第一条国家主要铁路干线工程,五处领导集体高度重视。1992年4月,五处在贵州省盘县乐民镇成立了南昆铁路第一分处。1993年2月,五处在贵州省安龙县成立了南昆铁路工程指挥部,在册亨县巧马镇成立了南昆铁路第二分处。分处成立后,立即组织有关部门人员,对管段内的水文地质、大堆料来源及工程进行调查,同时进行建点筹备。1992年4月,一分处下辖一队、五队、六队、七队、汽车一队、材料厂、配件站、卫生所。1993年4月,二分处下辖二队、三队、九队、十队、十一队、十二队、汽车二队、机筑二队、经租站、电站、工地医院(施工后期,一队、五队、六队、七队、八队、一大队、二大队、十四队参与了工程攻坚)。1993年,五处南昆第一、第二分处拥有设备如下:发电机组3台、电力变压器13台、电动空压机22台、内燃空压机2台、潜孔钻机1台、挖掘机4台、推土机5台、轮式装载机5台、汽车吊4台、载重汽车15辆、自卸汽车27辆、油槽汽车2辆、40kw轴流式通风机8台、75kw轴流式通风机6台、风动凿岩机196台、液压锻钎机4台、CDXT-8型电瓶车28辆、立爪扒碴机3台、电动装碴机18台、斗式矿车126辆、S8D型梭式矿车31台、硅整流充电机5台、压力试验机2台、电动注浆机4台、强制搅拌机36台、混凝土喷射机组4台、碎石机8台、锤式打砂机1台、抽水机15台、各种类型机床4台、对焊机5台、电焊机18台(随着施工的全面展开,又增添了部分设备)。
施工过程
五处根据管段施工便道多、点多线长、地质情况复杂、工程量大的特点,采取“两个区段并举、先重点后一般”的部署逐步展开各工点的施工。小雨谷至威箐区段:1992年7月,开始修建施工便道等小临工程,拉开了五处南昆铁路施工的序幕,到1992年12月11日,上小坡1#、上小坡2#、青鱼塘、下海子1#、鲁木山、威*1#隧道,下海子1#中桥、7座涵洞相继开工,五处在北段施工人数达到力(冷人。尾芽至尾下区段:1993年12月,营盘山、盘龙山、尾芽1#隧道等重点工程全部开工。
1、路基工程
(1)路基土石方施工:设计约100x虾辞。土方采用挖掘机挖方、推土机推土、轮式装载机装土、自卸汽车运输,路堤用压路机分层碾压密实,所有路堤边缘分层人力夯实,边坡人工修整拍打平整。石方采用风钻钻眼、爆破的方法施工。管段共完成土石方114x104m30
(2)挡护墙
先施工路堤挡土墙和路肩挡土墙,接着施工防水排水设施。路堑挡护紧跟土石方施工,挖出一段施工完一段;对易坍塌地段,采用人工挖方;路基挡护圬工严格执行隐蔽工程制度。共完成挡护墙圬工8.4x104m30
(3)挡碴墙。在施工的同时,五处注重生态环境的保护,为了不让隧道弃碴堵塞、污染河道,在北段、中段施工中,在紧靠河边的隧道弃碴场旁均修建了挡碴墙,到1995年7月止,仅二队、三队、九队就分别修建挡碴墙400m,250m,350m,保护了下游农田和河道环境。
2、桥涵施工
(1)涵洞:’施工中多采用机械挖基、人工浆砌的方法,主要在旱季进行,待强度达到后进行回填,填土对称进行。
(2)桥梁施工:基础采用人工挖基,各类桥梁的墩台帽采取搭架立模型,混凝土灌注采用集中机械搅拌、通过提升平台后经人行跳板运输入模。施工中严格混凝土配合比计量,混凝土人模时对称进行,同时控制混凝土人模坠落高度,防止混凝土离析,在灌注过程中加强捣固,严格捣固工艺和程序,墩台预埋件和孔洞位置严格按设计要求固定位置。栏杆和人行道板及检查设备均为现场预制安装。桥梁施工从1992年8月开始,到1996年6月,14座桥梁全部完工。
3、隧道施工
隧道施工根据围岩类别采用不同的施工方法,II类围岩采用导坑法、皿类围岩采用台阶法、W类围岩采用全断面开挖;开挖:导坑法中手持风钻打眼,在台阶法和全断面中均使用不同类型的开挖平台车、手持风钻打眼;出碴:采用电动装碴机或立爪扒碴机;运输:1000m以下的隧道采用无轨运输,使用自卸汽车运碴;1000m以上的隧道,采用梭式矿车运输。混凝土衬砌运用简易衬砌台车、采用立模现浇。
4、线路工程:铺设五处管段道床底砂、道碴28.24km0
5、车站:新建站台2个,修建站内房屋1.21x104m20
六、重点工程
(一)青鱼塘隧道
青鱼塘隧道位于贵州省盘县小雨谷至威箐区间,全长2244m,里程为DK533+702-DK555+946,是南昆铁路北段控制工期的重点工程。该隧道由五处一队、五队施工,1992年12月12日开工,1996年4月12日线下工程完工。
青鱼塘隧道为顺黄泥河的越岭线,小半径再转陡坡,地面标高在海拔1400-1600m之间,越岭地段山坡、谷地,山岭地表部为风化层。岩石为灰岩与玄武岩相隔分布,玄武岩表面风化严重,节理发育,且局部分布鸡窝状煤及煤线,有2条断层;灰岩岩溶地貌极为发育,溶洞、溶槽多达108个。地下水以裂隙水为主。围岩以i.N类为主,另有部分n类玄武岩。隧道施工分进、出口两个工点,其中一队担任进口loom横洞及进入正洞后向出口方向898m的施工,里程为DK533+702-DK554+600;五队担任由出口向进口方向1346m的施工,里程为DK554+600-DK555+9460
1992年12月12日,出口端正洞开工,拉开了五处青鱼塘隧道施工的帏幕。
隧道施工以1994年11月为界限,1994年11月以前,II类围岩及地质破碎段采用导坑法,其它地段采用台阶法;开挖用芬兰K90型风钻,运输使用单道,由电瓶车、梭式矿车、斗车组成。1994年11月起,开挖采用简易开挖平台车,皿类围岩采用台阶法、W类围岩采用全断面开挖,手持风钻打眼;运输采用无轨运输,由轮式装碴机、自卸汽车组成;混凝土喷射采用搅拌机搅拌,喷射混凝土等级C18,i类围岩设计喷层厚度15cm,锚杆长度2.5m;N类围岩设计喷层厚度5-7cm。混凝土衬砌使用简易衬砌台车,人工翻运,机械捣固。施工中边墙、拱部混凝土浇筑紧跟开挖。隧道贯通后,再进行减底、混凝土铺底、浇筑水沟、电缆槽等工作。
隧道通风:采用压人式通风方式,风管01000mm,风机功率为75kw,掌子面附近安装1台JBT6-2型轴流式通风机(功率为28kw)作局扇,对已衬砌段压风。隧道内每隔150m打一会车道,以加强通风。
隧道排水:顺坡地段,利用设计纵坡往洞外排水,引至临时水沟排出洞外。反坡地段,采用挖集水坑,机械抽水引至集水坑,再引至临时水沟排出洞外。
施工过程:进口段洞口位于数丈高的陡峭绝壁上,采取先打横洞进入正洞,1992年12月28日开工。正洞洞口174m地段属n、皿类围岩,分别采用导坑法和台阶法,施工中采取短进尺、浅打眼、少装药、弱爆破、喷锚挂网支护的方法,衬砌采用“跳跃式”的方法,即先对不良地段的拱墙进行混凝土灌注。出口段:从1992年12月12日开工后,向前掘进40m,在DK555+906处,即进入溶洞群,溶洞、溶槽如“丝瓜囊”一般。1994年5月4日,在DK555+858-DK555+838处,遇上纵向长20m、横向长14m、高18m的大溶槽,溶槽引起坍方,从掌子面回填30多m,拱部坍塌20余m,平台当场被砸垮,槽内涌水涌泥,堆积稀黄泥和砂岩层。处理方法:清除拱墙部的危石~喷射混凝土~打锚杆~挂钢筋网~喷射第二层混凝土一清除坍方体。由于槽内伴有涌水,岩体经浸泡易坍塌,挂网连续5次遭遇坍塌;施工断面处在泥沙层与黄泥中,齐头稀泥浆深达0.66m,无法使用机械,施工人员用十字镐、钢铲人工清坍,经过115天,才清理完毕,共清除坍方3400余m301994年10月6日,进口段进入长达95m的断层地段(i类岩石),围岩破碎,在台阶法施工中采取浅打眼、少装药、短进尺、弱爆破、喷锚挂网紧跟、复喷的方法;10月底,围岩变为ID类炭质软弱围岩后,又改用支撑、喷锚挂网、衬砌紧跟的方法,尽管如此,由于岩层破碎,到1994年12月,仍发生了6次坍方。1994年11月,一分处对施工作出重要举措:一是全隧实行光面爆破,W类围岩实行全断面开挖;二是变有轨运输为无轨运输,由轮式装载机、自卸汽车组成运输网(不足部分租用拖拉机);三是鉴于溶洞、溶槽内多系孤石夹泥沙,要求遇到由溶洞、溶槽引起的坍方时,要先用炸药包“炸”的方法,震掉泥砂层,再喷锚挂网,减少坍网次数,增大安全程度。1994年12月,出口段连遇3个大溶洞:12月2日遇到纵向长llm、横向长15m、高9m的溶洞,坍方量300m3;12月15日又遇到一溶洞,纵向长20m,向长lOm,高7m,两次坍方均采用…首先用炸药包“炸”,震掉拱部的泥沙层,再喷锚挂网;其次采用导坑法掘进,短进尺、强支护、衬砌紧跟的方法,第一次坍方处理用时3天,第二次坍方,到12月29日处理完毕。
1995年1月,进口段安全度过断层区域。同月,一队、五队推行以“小班进尺、开挖时间、出碴时间”为内容的“小班进度奖”制度,明确了奖罚标准。2月6日,出口段进入皿类围岩地段,施工方法由全断面开挖改为正台阶开挖法,以3m/d的进度向前掘进。4月,出口段进入N类围岩,又恢复了全断面开挖。5月,出口段安全渡过溶洞密集区和n、皿类围岩段。6月,进口段采取反台阶法施工。
五处人凭借着“依靠科学、顽强拼搏”的精神,经过两年7个月的施工,穿越108个溶洞、2个断层(193m)、战胜125次大小坍方,于1995年6月28日,实现隧道全断面贯通。随后展开了减底、铺设底部混凝土、浇筑水沟、电缆槽、压浆的工作。1996年4月12日,全隧铺设道床,上底碴完毕,线下工程竣工。
五处人在施工中,创造了一系列的优异成绩。1995年1月,五队创全断面开挖102.5m,1995年4月,五队完成单口月成洞118.6m0
1996年,青鱼塘隧道获得局优质工程二等奖。
(二)营盘山隧道
营盘山隧道位于贵州省册亨县境内,里程DK406+272--DK410+412,全长4140m,是南昆线第四长大隧道,也是南昆铁路中段控制工期的重点工程,为单线电气化铁路0由五处二队、三队施工,1993年7月5日开工,1996年12月12日竣工。
营盘山隧道位于贵州省巧马地区尾燕山~营盘山山脉,隧道近垂直穿越营盘山脉,山脉东西走向。隧道所处地区属侵蚀、剥蚀中心区,地势陡峭,地面标高在海拔690-1250m之间,隧道最大埋深487m。地质主要通过三迭系新宛组及边阳组地层,岩性主要为砂岩、泥岩,次为灰岩、泥质灰岩,层间结合一般,节理发育,褶皱核体部岩体较破碎,断层构造发育,地下水以裂隙水为主,涌水量较大。按围岩类别划分:H类围岩62m,占1.5%;i类围岩1298m,占31.5%;N类围岩2780m,占67%,不良地质为滑坡和岩爆(进口洞顶为砂粘土、半干硬夹砾石、石角砾的古滑坡)。
由于受地形、地质条件的限制,进出口均设有曲线,纵断面为单面坡,坡度分别为10.6%o,ll%o,8.4%0;进口坡面为一小型古滑坡,设有6根抗滑桩。为了加快施工进度和满足施工通风的要求,在隧道进口左侧设平行导坑2046.22m.
隧道施工分进口、出口两个工点,三队负责平行导坑2046.22m,16个横通道、6根抗滑桩及由横通道进入正洞后向出口方向1984m的施工;二队负责出口向进口方向2156m的施工。
1993年7月5日,出口端正洞开工,拉开了五处营盘山隧道施工的帏幕。
隧道施工分别采用三种方法:n类围岩段采用导坑法;皿类围岩段采用台阶法开挖,先拱后墙,锚喷临时支护;N类围岩段采用全断面开挖,先墙后拱,喷混凝土临时支护;进口古滑坡地段采用管棚加固地层,导坑法施工。开挖中:导坑法施工采用手持芬兰K90型风钻打眼,台阶法采用双层平台车手持风钻打眼,全断面开挖采用三层作业平台车手持风钻打眼。出碴:1994年9月份以前,采用Z-30型电动铲斗式装碴机;运输主要使用单道、部分双道,由电瓶车、梭式矿车组成。混凝土喷射采用洞外搅拌机搅拌。混凝土衬砌使用简易衬砌台车,人工翻运,机械捣固。
隧道通风:进口端,采用混合式管道通风方式,隧道右侧安设压风系统,平行导坑右侧安设抽风系统、左侧安设压水系统,风管g1000mm,风机功率为75kw,在抽风系统管道中间随着距离的增长增设了2台45kw的风机。出口端,采用压人式通风,在洞门外8m处安设1台75kw的风机,使用01000mm风管送风。
隧道排水:顺坡地段,利用设计纵坡往洞外排水,引至临时水沟排出洞外。反坡地段,采用挖集水坑,流到掌子面的污水先用WQ15x7-1.1污水潜水泵抽排至大集水坑,再用1/2PW型离心式污水泵通过管道抽排洞外。
平行导坑施工:1993年5月26日开工,岩层多为II,皿类,岩性多为泥岩夹砂岩,岩体破碎,节理发育、裂隙水丰富,涌水量980m3/d,最大涌水量达1300m3/d。原设计进口46m为混凝土衬砌,其余地段作混凝土喷锚支护,因涌水量大,无法喷锚,施工中改为箱架支撑。1994年3月6日,在DK036+272.3处发生突发性坍方,形成纵向长3m、横向长4.5m、高7.5m的坍洞,坍方量101m3.1994年8月31日,平行导坑掘进到DK037+401段,累计进尺1300m,并打通了0*,1#,2*,3#横通道。根据施工需要,最前端掘进到DK038+147.22处,累计完成开挖2046.22m,并贯通了4"--15"12个横通道,为正洞通风和加快施工进度创造了条件。
出口段施工:1993年7月5日开工,洞口前设计有一座涵洞,所修涵洞几次被水冲毁,为了尽早进洞,用原木支撑,顶着钢轨,形成运输通道,采用架子车运输。洞口段因地质差、涌水大,采用上下导坑法施工。从1993年7月至1994年3月,总计成洞89.96m。从1994年4月起,隧道改为正台阶法施工,施工进度有所上升,但总体进度已落后于总工期要求。正当施工人员谋划如何提高施工进度的时候,1994年6月19日,局《中等长度单线隧道有轨运输快速施工设备配套技术的研究》课题组,选中了营盘山隧道出口段为实验段。其研究主要内容为:在皿、N类围岩中以钻爆法实行单线隧道全断面开挖;有轨运输进行快速施工的机械设备配套及施工技术的综合配套方案的研究,重点解决好光爆、喷锚、装碴运输、混凝土衬砌及施工通风等作业线的机械设备和施工技术的综合配套和管理工作,.以及3个简易作业平台车的研制使用和改造。奋斗目标,单口月成洞120-150m。二队随即成立了科研课题试验配合小组,组织人员参加局科研组举办的培训班,紧接着开始了科研指导下的施工:
(1)改正台阶开挖为全断面开挖、单道装碴为双道出碴、严格控制隧道底部的开挖标高。正台阶开挖和单道出碴作业,翻碴工作量和劳动强度大,影响施工进度。采用全断面开挖,省去翻碴工序,用立爪扒碴机能全部把碴装完,加快了装碴进度。把开挖底面的标高严格控制在两侧边墙的连线上,不需要再开挖边墙基坑,给边墙施工、三管两线和施工排水带来了方便。同时也为三个简易作业平台车的使用创造了条件。
(2)采用光面爆破技术进行全断面开挖。制定了光面爆破细则及相应的管理措施,绘制了皿、W类围岩的全断面开挖的光面爆破设计图,皿类围岩全断面开挖面积55.2mm,炮眼总数为123个:采用五眼梅花形直眼掏槽,炮眼9个,眼深3.2m。拱部周边眼21个,间距55cm,内圈炮眼14个。最小抵抗线w以70cm为最佳。边墙周边眼10个,间距70cm。辅助炮眼和底板眼共45个,炮眼深度为3m。周边眼装药采用025mm乳化炸药,空气间隔、不偶合装药结构,由于地质条件千变万化,根据地质条件及时调整爆破参数,调整装药量。开挖、装药在简易的开挖平台车(三层)上操作。炮眼内的起爆雷管采用1-16段塑料导爆管非电毫秒雷管。为获得高掏槽效果,避免“串段”现象,掏槽眼隔段使用。采用光面爆破,炮眼痕迹度在70%以上,爆破后,岩面平整圆顺,凹凸度小于5cm,平均线性超挖在15cm以内。通过推行光面爆破后,减少了对围岩的扰动,有利于保持围岩的自稳性,有效地控制了坍方,加快了施工进度。营盘山隧道出口从1995年4月22日开始实施光面爆破,至1996年2月14日隧道贯通,在近9个半月的时间,进行了皿、W类围岩条件下全断面光面爆破,共掘进965m,344次循环作业,平均每循环进尺2.81m0
(3)喷锚支护。喷锚支护是在m、W类围岩地段进行单线铁路隧道全断面开挖时保证围岩稳定、施工安全的基本支护手段,但是,它在施工过程中有粉尘大、回弹多、一次喷厚小等缺点。针对这些情况,施工人员采用潮喷工艺,先给砂石料洒水至5-6%的含水量,再与水泥一起在搅拌机中拌合成水灰比为0.25-0.3的潮湿混凝土,同时向混合料中加入0.8%的A10增粘剂一起搅拌:由螺旋输送器上的配合器均匀地把粉状zc-2型速凝剂添加到喷射料斗,混凝土的其余水分在喷射时由喷射手在喷头水环处加入,使之成为和易性良好的混凝土。渗漏水地段的处理:较大涌水地段采用先引排水再喷射的方法;当围岩大面积渗水但水量不大时,在喷射时,适当减少水量,加大速凝剂掺量(达5%),喷射从无水向有水处靠拢,然后再用正常情况下速凝剂量的喷射混凝土封闭。实施潮喷工艺以来,试件采取喷大板切割,试件46组,平均强度22.18Mpa,达到设计强度的110.9%,变异系数9.8%。混凝土喷锚支护的施工程序是:爆破后立即在拱部和墙部喷射第一层5--7cm的混凝土,如果掌子面岩层容易破碎时,在掌子面上也同时喷一层3--5cm厚的混凝土,以防围岩受水分浸蚀风化。然后在简易开挖作业平台车进行钻眼的同时,在平台车尾部平台上钻锚杆孔,并及时安装好锚杆。由于普通砂浆锚杆灌浆不易饱满,难以获得全长锚固效果,为此采用了药包式锚杆,在施工中发挥了很好的作用。锚杆的安装是在钻锚杆的同时进行。当一批锚杆孔钻完冲洗后,将浸泡好的药卷按规定节数放人孔内,随即插入锚杆,并对药卷进行搅动,直至杆体送到孔底,然后用小木楔或石块卡住孔口,使其位于钻孔中心。第二次喷混凝土在简易开挖台车平台上进行,目的是使围岩在第一次喷敷的混凝土和锚杆的支护下,有一段时间让围岩、喷岩、锚杆共同受力,采用第二次喷射混凝土以充分发挥围岩自承能力和混凝土承载作用,从而增加支护结构的安全度。喷锚支护所采用的设备以混凝土搅拌机、混凝土料斗和电瓶车、潮式混凝土喷射机组、简易开挖作业平台所组成的联合机组,以及洞外的骨料生产配套设备,人员6人。营盘山隧道出口端,采用上述方案施工,无论在砂岩、泥岩互层、泥质灰岩等各种情况下,均未发生过坍方、掉石现象,保证了施工进度。
(4)机械设备配套,是《中等长度单线隧道有轨运输快速施工设备配套技术的研究》课题的关键。开挖采用局机修厂制造的开挖作业平台车作为手持凿岩机的钻眼平台,进行全断面开挖,上、中、下三个作业面,风钻为芬兰产K90型,同时使用10-12台;装碴选用LZ-120型立爪装碴机,其理论最大装碴能力为120m3/h,较Z-30B型后卸式铲斗装岩机效率提高一倍;出碴采用8m3梭式矿车,8000千克电瓶车牵引方式;喷射混凝土采用HPJ-1GA型喷射机;衬砌采用铁五局自制的边墙衬砌作业平台车和拱圈衬砌作业平台车作为混凝土的灌注平台,混凝土振动机具采用ZX-50型高频插入式震动器;混凝土搅拌采用铁五局机修厂自制生产的JS350型卧式搅4+机;碎石、砂生产设备采用PE-250x400型碎石、DS-150(16锤)式打砂机;通风采用进口MFA-SC3型轴流式通风机;供电采用在洞外配备2台315KVA的变压器并用,洞内配备200KVA的变压器供洞内动力和照明用电使用。经过一年多努力,在营盘山隧道出口,形成了机械设备配套使用。
(5)改进隧道通风方式。采用压人式通风,原来在洞门外8m处安设1台75kw的风机,使用01000mm风管送风,风管接头和吊挂未达到施组要求,风量损失较大。改进后:将风机安置在洞门外18m处,避免洞内流出的污浊空气重新进入;洞口至衬砌台车段,采用日产MFAlOOP2-SC3轴流式通风机接软管压人通风;掌子面安装l台JBT62-2型轴流式通风机作局扇,对已衬砌段压风。为防阻降漏,采用罗圈连接和圆胎外支撑贴接方法,使风管节长由lOm增大到150m以上。在已衬砌好的地段风管贴接成长风筒;开挖地段则改变原先采用的插接式联接为罗圈连接,以减少漏风和降低局部阻力;把风管悬挂在起拱线位置下1.2m,距地面4.3-4.5m,避免影响车辆行走,满足三种作业平台车通过风管的需要。采取以上措施使柔性风管的平均百米漏风率降低到2%以下和采用1台风机实现输风长度达2000m以上,满足了施工的需要。
(6)改单道运输为双道运输。1994年7月以前,基本上是单道运输,成洞地段每隔一定距离铺设50-60m的会车线,双道只有480m,行车速度只有每小时6km,制约着出碴进料速度。1994年6月19日以后,在局科研组的指导下,按照管道与轨道布置图和轨道平面图,铺设双道。
为此,所采用的自制简易开挖作业平台车、简易边墙衬砌作业平台车、简易拱圈衬砌作业平台车,三类台车的结构特点之一就是它们的下腹净空宽达4m,能满足双道运输的要求。到1994年7月15日,双道延伸970m,车辆平均行驶速度提高至每小时10-12km。加强道路维护后,提高了道路质量,减少了掉道次数,增加了通过能力,加快了隧道的出碴进料速度,从而加快了施工进度。
(7)改进混凝土施工设备。1995年9月份前,采用移动式脚手架平台灌筑混凝土,先墙后拱。移动式脚手架平台的下腹净宽仅为3.06m,不能铺设双道,起吊和接料系统采用起吊能力为500千克的扒杆吊以及0.1m3混凝土吊桶,与之配套的运输工具是0.7m3U形斗。混凝土由U形斗车运至脚手架平台底层后,须人工转运一次。1995年9月份以后,模筑混凝土采用组合式钢模板以自制的简易边墙衬砌作业平台车和简易拱圈衬砌作业平台车为混凝土灌筑平台,先墙后拱,每次衬砌长度为6m。混凝土灌筑作业的程序为:混凝土从搅拌机中卸人专为两台简易衬砌台车配套设计的0.5m3混凝土料斗中,混凝土料斗置于运输小平车上,由80(千克电瓶车牵引至灌筑地段后,由起吊能力达2000千克的门架式起重机将装满混凝土的料斗直接起吊至平台车上层,混凝土料斗的斗门为底开式,打开斗门,混凝土便卸于混凝土小平车上,推至灌筑位置,即可人工灌筑混凝土。施工中,仅减少由U形斗车运送混凝土在平台车人工转运一项,每小班就可节省4-5个劳力,提高了工效,加快了隧道的衬砌速度。同时,由于混凝土不必在平台车底层转载,从而减少对施工运输造成干扰,并为平台车下腹形成双道运输创造了条件。
(8)改进施工组织与管理。1993年8月17日,二队推行了《单项工费包干》。1994年7月实行了目标管理责任制:将月的施工任务层层分解,落实到班组,责任到人。同时,对各工序规定具体的进度指标和作业时间,制订相应的奖惩标准。对开挖工进行了光面爆破技术培训和岗位教育,成立了光爆QC小组,钻孔作业实行定人、定钻、定眼分区负责。推行了《光面爆破实施细则》、《光面爆破效果评分标准》和《光面爆破奖惩办法》,推动了施工生产。1995年11月,改开挖、装碴、运输、衬砌四个工班的三班制为12小时循环作业制,同时,成立开挖、装碴、运输班、衬砌四个专业工班,明确四个工班的责、权、利,使掘进作业的各道工序环环相接,有效地缩短了掘进工序的循环作业时间,加快了施工进度。
1996年2月13日,营盘山隧道贯通。随后展开了减底、铺设底部混凝土、水沟、电缆槽、压浆的工作。1996年12月12日,全隧铺设道床底碴完毕,线下工程竣工。
五处在营盘山隧道施工中,发扬“依靠科学、顽强拼搏、团结协作、创新开拓”的精神,创造了一系列的优异成绩。1995年4-6月,二队连续3个月完成单口月成洞100m,1995年12月,二队完成成洞130.96m,创造了局南昆铁路隧道单口月成洞新纪录。1996年1月,二队完成单口月成洞136.47m,再次刷新了局南昆线隧道成洞纪录。
科技攻关项目取得了新成绩。出口光面爆破和快速掘进获湖南省伽成果奖。1996年,营盘山隧道获局优质工程一等奖;1998年,营盘山隧道获得中国铁路工程总公司优质工程奖。
(三)盘龙山隧道
盘龙山隧道位于贵州省册亨县境内,里程DK403+050-DK406+056,全长3006m,是南昆铁路中段控制工期的十大重点工程之一,为单线电气化铁路。由五处九队、十队施工,1993年11月开工,1996年10月竣工。
盘龙山隧道位于贵州省册亨县巧马镇,隧道所处地区属侵蚀、剥蚀中山区,地势陡峭,地面标高在海拔700-1250m之间,隧道最大埋深491m。地质主要通过三迭系新宛组地层,岩性主要为砂岩、页岩、泥岩,褶皱较多。地下水以裂隙水为主,涌水量较大。
为了加快施工进度和满足施工通风的要求,在隧道进口右侧设平行道坑1160m,
隧道施工分进口、出口两个工点,九队负责平行导坑1160m,8个横通道及由横通道进入正洞后向出口方向1786m的施工;十队负责出口向进口方向1220m的施工。
1993年11月,出口端正洞开工。
隧道施工分别采用三种方法:类围岩段采用导坑法;m类围岩段采用台阶法开挖,锚喷临时支护,先拱后墙衬砌;N类围岩段采用全断面开挖,喷混凝土临时支护,先墙后拱衬砌。
开挖中:导坑法施工采用手持芬兰K90型风钻打眼,台阶法采用双层平台车手持风钻打眼,全断面开挖采用三层作业平台车手持风钻打眼。出碴:1996年4月份以前,采用Z-30型电动铲斗式装碴机。1996年4月以后,十队采用立爪扒碴机;运输主要使用单道、部分双道,由电瓶车、梭式矿车组成;混凝土喷射采用洞外搅拌机搅拌。混凝土衬砌使用简易衬砌台车,人工浇筑,机械捣固。
隧道通风:进口端,采用混合式管道通风方式,隧道右侧安设压风系统,平行导坑左侧安设抽风系统、右侧安设压水系统,风管01000mm,风机功率为75kw,抽风系统管道随着距离的增长增设了2台45kw的风机。出口端,采用压人式通风,在洞门外18m处安设1台75kw的风机,使用01000mm风管送风;掌子面安装1台JBTY2-2型轴流式通风机作局扇,对已衬砌段压风。
隧道排水:顺坡地段,利用设计纵坡往洞外排水;引至临时水沟排出洞外。出口反坡地段,采用挖集水坑,流到掌子面的污水先用WQ15x7-1.1污水潜水泵抽排至大集水坑,再用1/2PW型离心式污水泵通过管道抽排洞外。
进口段施工:在洞口n类围岩段,采用上导坑先拱后墙法,采取浅钻眼、短进尺、弱爆破的方法,每茬炮控制在1.5m以内,减少了坍方次数。1996年5月31日,在DK403+637-DK404+013段贯通了两个横通道,为出碴、运输、混凝土衬砌创造了有利条件。在DK403+806-+809段,顶部破碎岩石压力太大,已打好的混凝土拱多处开裂,处理办法:将混凝土拱爆掉,补打钢筋混凝土。由于局部岩石风化严重,地下水丰富,在施工中曾发生坍方65次。
出口段施工:出口端为反坡,坡度为11-11.7%o,围岩破碎,地下水发育,涌水量大,每小时达125m3,施工中采用“短进尺、弱爆破、强支护、衬砌紧跟”的施工方法。1995年5月,掌子面围岩达到中深层,节理发育,在DK405+683-DK405+628地段,采用超前自进式锚杆、格栅支撑施工。1995年11月11日,在DK405+530--DK405+524地段发生大坍方,此地段为断层破碎带,隧道顶部岩层裂隙流水不断。处理方法:架梁、立棚架;从两侧挖“托梁沟”解决拱部断面不足,灌注5m坍方地段的拱部混凝土衬砌,依此循环,到11月14日,坍方处理完毕。从开工到1996年3月底,已发生坍方32次,累计完成成洞662.1m,离铺轨工期只剩下6个月。1996年4月,五处南昆二分处调整了施工单位领导班子,另派二队80入到十队打增援。十队抓住岩层较好,涌水量有所下降的时机,推行铁道部重点科技攻关成果——“中等长度单线隧道有轨运输快速施工”方法,并组织开展了班组社会主义劳动竞赛,加快了施工进度。1994年5月、6月、7月连续3个月完成了单口成洞超过100m,1996年8月20日,胜利度过大坍方地段。
1996年9月21日,盘龙山隧道在分界点DK404+836处贯通。随后,九队、十队展开了减底、铺设底部混凝土、水沟、电缆槽、压浆的工作。1996年10月,全隧铺设道床底碴完毕,线下工程竣工。
(四)巧马二号隧道
巧马二号隧道位于贵州省册亨县境内,里程DK414+798-DK417+359,全长2564m,是南昆铁路中段控制工期的十大重点工程之一,为单线电气化铁路。由五处十一队、二十六队施工,1994年5月5日开工,1996年11月30日竣工。
巧马二号隧道位于贵州省册亨县镜内,隧道所处地区属侵蚀、剥蚀中山区,地势陡峭,相对高差300-500m之间。地质主要通过三叠系中统边阳组地层,岩性主要为页岩、砂岩,岩层褶皱、走向几乎与隧道平行。地下水以裂隙水为主。按围岩类别划分:Hi类围岩785m,占31%;IV类围岩1779m,占69%0
隧道施工分进口、出口两个工点,十一队负责进口向出口方向1564m的施工;施工二十六队负责出口向进口方向997m的施工。1994年6月,进口端正洞开工,拉开了五处巧马二号隧道施工的帏幕。
隧道施工方法:类围岩段采用台阶法开挖,先拱后墙,锚喷临时支护。开挖中:导坑法施工采用手持芬兰k90型风钻打眼,台阶法采用双层平台车手持风钻打眼,出碴采用Z-30型电动铲斗式装碴机;运输使用单道,由电瓶车、梭式矿车组成;混凝土喷射采用洞外搅拌机搅拌。混凝土衬砌使用简易衬砌台车,人工浇筑,机械捣固。
隧道通风:进口端,采用压人式管道通风方式,隧道右侧安设压风系统,风管01000mm,风机功率为75kw。出口端,采用压人式通风,在洞门外18m处安设1台75kw的风机,使用01000mm风管送风;掌子面安装1台JBT62-2型轴流式通风机作局扇,对已衬砌段压风。
隧道排水:顺坡地段,利用设计纵坡往洞外排水,引至临时水沟排出洞外。反坡地段,采用挖集水坑,流到掌子面的污水先用WQ15x7-1.1污水潜水泵抽排至大集水坑,再用1/2PW型离心式污水泵通过管道抽排洞外。
进口段施工:洞口段,采用上导坑先拱后墙法,采取浅钻眼、短进尺、弱爆破的方法,每茬炮控制在1.5m以内,防止坍方。1994年4月,施工方法改为正台阶法。施工中,做到文明施工,三管两线(即高压风管、水管、通风管、工作照明电线、电缆线)整齐顺直,相互平行;施工排水顺畅,无泥泞、积水;运输轨道平顺,通风、照明良好。并运用SF1型压气水幕降尘器对掌子面附近进行水幕净化和喷洒碴堆降尘,雾化效果良好,最大喷射距离11.3m,有效射程7.1-9.5m,扩散角10度,基本封锁了隧道全断面。经实测,作水帘幕时,平均降尘率为56.5%;喷洒碴堆时平均降尘率达64.3%。在文明施工的同时,施工进度也实现了均衡发展,1994年10月,完成单口月成洞102m,1994年完成成洞563.92m01996年5月18日,在DK416+228地段,发生了开工以来第一次大坍方,坍方体长20m、高6m,坍方量达500m3。坍方处理方法:搭立30m支撑排架,对坍方地段进行喷射混凝土、打锚杆、挂钢筋网、喷射第二层混凝土,衬砌3-4m边墙,依此循环。1996年7月12日,巧马二号隧道全断面贯通。
1996年11月8日,全隧铺设道床底碴完毕,线下工程竣工。
1996年,巧马二号隧道获局优质工程一等奖。
(五)册亨车站及预应力锚索抗滑桩
册亨车站位于贵州省册亨县境内,是一个四股道的县级站,全长1.47km,里程DK410+928-DK412+401,线路通过6个山头,车站高悬于半山腰,站内有5线、4线大桥各1座、道岔梁中桥1座,折合单线桥1880m(延米),土石方56x104m3,J5工近5x104m3。地质为中簿层砂岩夹页岩、泥岩,产状多变,褶皱构造十分发育,表层风化十分严重。
册亨车站所处地区气候恶劣,地质复杂多变,交通状况极差,是无人、无路、无电、无水的贫困山区。车站工程量大,但砂石料源奇缺,动工后,坍滑等病害不断,施工中有4个山头山体坍滑严重。
5号山头地势陡峭,斜坡局部达到60度,最高边坡达53m,设计为挡墙上加2级护墙,为南昆线最高的软质岩边坡,表层土厚2m,严重风化层10-15m。如按设计施工,实难保证施工中不产生坍滑及今后运营中的行车安全。鉴于过去风化层高边坡坍塌经验,经五处提出后,由铁道部设计鉴定中心现场核勘,确定改为以先护后挖的“深路堑锚索桩土钉墙”方案设计与施工。册亨车站预应力锚索抗滑桩工程由五处九队、机械筑路二队施工,1995年10月10日开工,1997年6月29日竣工。
预应力锚索抗滑桩共30根,每根长14-26m、桩间距6m,桩长20m以上,其桩截面为2.0x2.5m,20m以下为1.5x2.Om。根据桩身长短设锚索1-4根,锚索自由端(外露)18-24m、锚固端(埋入)1Om。每根锚索由6束组成,每束用3mm高强度低松弛的钢绞线组成,待115mm钻孔完毕后,将锚索放人、压浆、施加预应力45-30KN,张拉、封闭。桩身之间采用土钉墙,所谓土钉墙就是隧道工程锚杆、喷射混凝土、挂钢筋网的工艺应用于此。实施选用25mm钢筋锚杆上下左右间距1.5m,喷15cm厚的混凝土,挂网后再喷10cm厚的混凝土,稳定和保护岩层。
施工程序:首先做好天沟、地表水的排放工作;其次做浆砌护墙,平整工作平台等防护工作;开挖桩孔,采用隔桩开挖,间隔施工方法,桩孔开挖采用风钻打眼、人工爆破、卷扬机起吊土石,直接倾倒在旁边,再通过推土机推至坡脚下。为保证方幻二安全,桩孔是逐层开挖(每2m为一层),随即逐层作钢筋混凝土锁口、护壁,直到桩底。开挖完成后,把弯制的钢筋吊放到桩孔中进行绑扎、焊接,经检查合格后开始灌注混凝土。锚索,是在桩体达到设计强度后进行的,首先是路堑开挖,清除桩体靠线路侧的土石,搭设脚手架,进行钻孔锚索(孔径115mm)、注浆;在注浆体达到一定强度后,再进行拉张,以发挥其予应力效果,最后进行封堵。桩间轻型土钉锚喷支护,也是通过脚手架进行钻孔,土钉n级钢筋,喷浆、挂网、复喷。
1996年7月21日,二号山头一次性爆破土石方1x104多m301996年8月,册亨车站一号山头8.6x104m3土石方完工;5号山头27-30号锚索桩挖基到位。1997年6月29日,按设计要求和施工规范土钉墙护壁完工。
册亨车站锚索抗滑桩工程,由于施工程序是先护后挖,对山体扰动小并比原设计的土石方数量大为减少,五处顺利完成了任务,使这段南昆线最高软质岩层高边坡成为一次建成的典范。
(六)者告河大桥
者告河大桥,位于贵州省册亨县境内,施工里程DK410+515-DK410+932,全长410.67m(延米),设计为11个圆端墩,2个T型桥台。者告河大桥由十二队施工,1993年11月10日开工,1994年11月8日竣工。
施工中制定了详尽的创优规划。基础开挖:均为明挖,早季施工,采用人工开挖、扒杆吊运,人力手推车平运,机械排水,对于大于深5m的基坑采用支撑护壁开挖。立模:椭圆形的桥墩,采用拉杆法,即用钢筋制成螺栓,形成自由式的调节杆,解决了立模后灌注时模型的膨胀与收缩难题。灌注混凝土:采用机械拌合,人工灌注。
1994年11月8日,工程完工,墩台做到了内实外光。同年,者告河大桥获得局优质工程一等奖。
(七)尾芽一号隧道
尾芽一号隧道位于贵州省册亨县境内,里程DK399+660-DK401+751,全长2091m,是南昆铁路重点控制工期工程,为单线电气化铁路。由五处八队、第二工程大队施工,1993年12月27日开工,1996年11月28日竣工。
尾芽一号隧道所处地区属侵蚀、剥蚀中山区,地势陡峭,地面标高在海拔600-990m之间,相对高差300--500m。地质主要通过三叠系中统新苑组地层,岩性主要为砂岩、炭质灰岩,节理发育,褶皱体部岩体较破碎。地下水以裂隙水为主。按围岩类别划分:Ⅰ类围岩8m,Ⅱ类围岩59m,占3%;Ⅲ类围岩344m,占16%;Ⅳ类围岩1680m,占80%0
隧道施工分进口、出口两个工点,二大队负责正洞向出口方向935m的施工;八队负责出口向进口方向1156m的施工。
1993年12月27日,出口端正洞开工,拉开了尾芽一号隧道施工的帏幕。
隧道施工采用三种方法:Ⅱ类围岩段采用导坑法;Ⅲ类围岩段采用台阶法开挖,先拱后墙,锚喷临时支护;Ⅳ类围岩段采用全断面开挖,先墙后拱,喷射混凝土临时支护;开挖中:导坑法施工采用手持芬兰90型风钻打眼,台阶法采用双层平台车手持风钻打眼,全断面开挖采用三层作业平台车手持风钻打眼。出碴:先后采用Z-30型电动铲斗式装碴机和立爪式扒碴机;运输使用单道,由电瓶车、梭式矿车组成。混凝土喷射采用洞外拌合机拌合。混凝土衬砌使用简易衬砌台车,人工浇筑,机械捣固。
隧道通风:采用抽压混合式通风,在洞门外安设1台75kw的风机,使用01000mm的风管送风。
隧道排水:顺坡地段,利用设计纵坡往洞外排水,引至临时水沟排出洞外。反坡地段,采用挖集水坑,流到掌子面的污水先用WQ15x7-1.1污水潜水泵抽排至大集水坑,再用1/2PW型离心式污水泵通过管道抽排洞外。
出口段:有H、ID类软弱围岩及黄泥槽等不良地质,因洞口紧靠冲沟,自开工到1996年3月,开挖中发生大小坍方40余次,使工期受到制约。
进r段:1996年2月,二大队实行项目承包制。当月,在DK400+172--DK400+190地段,发生坍方,坍体纵向长18m、横fp-长16m、高20m,坍方达5700m3(在随后的2个月里,仍有大块的岩石掉落),处理方法:架棚架、灯笼架,每三根钢轨组合成扣轨梁的方法和打堵截墙、管棚法,用水泥浆单液与水泥浆、水玻璃浆进行注浆固结;管棚下开挖,每开挖2m,便灌注混凝土拱部2m(此次坍方,到1996年5月8日才处理完毕)。3月10日,在进口600m处发生坍方,自右侧60。斜角向上方坍塌,长21m、高20m,正洞被堵长达19m,处理方法:紧贴坍方处打止浆墙,再管棚注浆,让坍下的岩石与山体形成为一个整体,先拱后墙法开挖;边墙拱部衬砌厚度lm以上,每隔lm增加1榀钢拱架。从1996年3月至4月10日,连续发生了4次大坍方。
尾芽一号隧道自1993年12月开工,因岩层破碎,每进lm都要用罗纹钢花拱进行支撑,喷锚挂网。隧道开挖仅半,耗用钢材已达16x104千克,尽管如此,仍坍方不止,先后发生18次大坍方,将支护好的支撑和钢筋网压垮。开工6个月,设计图纸才陆续到位,方圆几十里没有1座山是石灰岩,大堆料供应困难,到1996年3月底,进口发生大小坍方60次、出口坍方70次。开工29个月,仅完成成洞1041m,而工期只剩下9个月,工程量还有1050m成洞。1996年4月初,2月份的那次坍方仍在处理之中,出口端黄泥岩堆积导致进度一直徘徊不前,为不影响铺轨工期,五处作出了重大施工决策:一是采取长隧短打、多开工作面的办法,具体是在DK408+108.7处设置一个与正洞间距25m的迂回导坑,向出口方向掘进,7月15日之前掘进500m,增设两个横通道,进入正洞开挖;二是抽调陈江突击队、一大队、三队、五队等骨干队伍前来打增援,由陈江突击队担负迂回导坑的施工。
迂回导坑施工:1994年4月20日,局长黄正球为陈江青年突击队授旗,迂回导坑开始施工。导坑断面3.2x3.2m,500m导坑只有2个半月时间,平均每天要掘进6m,至少要放7茬炮。突击队采用“短进尺、弱爆破、快支护、多循环”的施工方法,向前掘进,每日掘进由4m,5m,8m提高到11.4m,一茬炮的时间由5小时、4小时、3小时缩短到2小时。1996年5月23日,迂回导坑累计掘进197m,在超正洞92m处向正洞拐进。6月10日、7月5日,迂回导坑提前掘进到正洞位置。7月14日,迂回导坑2号通道提前1天掘进到正洞,此时,由于进口端再次遇到坍方,出口段挖到黄泥,五处决定迂回导坑再往前打,在8月10日前,实现3号通道打到正洞。8月6日,迂回导坑提前打到隧道正洞,“五路全面进攻战役”正式展开了。9月12日13点15分,在迂回导坑3号通道,与正洞导坑贯通。铁道部南昆铁路指挥部指挥长刘德枢说:“迁回导坑超前确保了尾芽一号隧道总工期,陈江青年突击队功不可灭。”
正洞施工:出口端,1996年4月21日,八队成立了青年突击队。5月10日,发生长15m、宽5m、高4m的坍塌,采用锚杆、喷射混凝土支护的方法,12小时后排除了险情。10月12日,担负的掘进任务全部完成。进口端,1996年8月,从正洞、一、二、三号通道向剩余100多m掘进,在岩层破碎、松软、坍塌不断的情况下,采用拉中槽或正台阶掘进法施工,喷锚支护紧跟,保证了安全生产。8-10月,连续3个月实现l00m成洞。1996年10月11日,在DK400+546右侧发生长30m、宽6m、高8.2m的大坍方,处理方法:采用钢轨强行支护和打锚杆的方法稳住山体,并采取“跳跃式”的衬砌方法,对坍方地段的拱墙进行灌注混凝土,边墙厚度经变更设计后为1.2m,11月1日,结束了坍方处理。
经过700多施工人员的努力,1996年11月28日,尾芽一号隧道线下工程竣工。
五处在尾芽一号隧道施工中创造了一系列的佳绩。陈江青年突击队在140天内导坑掘进1010m,创造了局南昆线导坑掘进纪录。1996年7-9月,导坑掘进均超过200m,还创下日进尺12m,24小时放炮9茬的局南昆线新纪录。二大队在1996年8-10月,连续3个月实现l00m成洞,其中10月份成洞141m。
七、抗洪抢险
1993年7月4日,暴雨袭击了南昆铁路中段的五处十一队。顷刻之间,山体滑坡、河水猛涨,lm多高的干打垒土墙被冲倒、房顶吹翻、便道冲毁。集体的一台兰箭生活车及两台内燃打碴机、打沙机仍放在低凹处。党支部书记徐东凡带领党员、干部职工,在lm多深的洪流中将引擎进水无法发动的兰箭车推拉到高处固定好。接着又在洪水中将已被淹灭的打碴机、打沙机拉上来。1993年7月23日凌晨3点,因停电,工地一片漆黑,一场特大暴雨在十一队驻地降临,暴雨持续到凌晨6点。随着电闪,只见洪流中飘浮着从山顶冲下来的大树、木料,驻在上流农户的牛、猪,十一队职工正在搬运河边便道上的物资,队长陈明金听见上流洪水推赶着巨石的声音,高喊一声“不好快撤”,职工们刚跑上岸,一股激流挟着巨石滚滚而来。这次洪水,使7月4日灾后恢复起来的一栋工棚、临时便道被冲毁,1台生活锅炉被洪水冲到离驻地2.5km远的河滩上,变成了废铁。7月25日,洪水稍退,五处二分处领导及时送去了救灾物资,转达了五处党委和领导的慰问,十一队党支部立即带领职工投入生产自救。到1993年8月10日,十一队提前5天抢通了从二分处到三岔河的道路,受到了五处南昆指挥部党委的表彰。
1994年6月13日晚,盘县特区遭受了37年未遇的特大洪灾,担负南昆铁路北段小雨谷至威箐区间施工任务的五处一分处也遭受了洪水的袭击。一夜间,洪水切断了一分处内的公路交通、通讯线路、水电供应,房屋、机械、抽水站、便桥、便道及施工设施等部分被毁。据统计,截止19日,一分处直接损失186.57万元。6月13日,在洪水袭击时,一队职工余建军、吴正祥、韦连权、黄家英冒着涌进的洪水将队工会的电器转移,自己的物品却被洪水卷走;6月14日,一分处召开紧急会议,作出了抗洪抢险的部署,随即各单位开展了抗洪抢险工作。从6月13日至15日,数天来,连降暴雨,山洪连发,河水猛涨,五队青年突击队冒雨在近3m深的河水中抢捞出抽水机。截止6月20日,职工生活基本恢复正常,施工生产正在恢复之中。
八、创优及验收评价
南昆铁路小雨谷至威箐、尾芽至尾下段是五处承建的第一条国家主要干线铁路工程施工项目。五处十分重视区段施工质量,制定了创优规划和目标,推行了全面质量管理,建立了质量保证体系,完善了各项规章制度,开展了质量和目标预先控制。五处在两个分处设立了实验室,建立了质量监测管理制度,严把原材料进场的质量关,坚持以试验的数据为依据。按全面质]VIL管理要求,成立了QC小组,开展了科技攻关。全处成立QC小组26个,其中发表科技成果的有25个,荣获部级优秀QC小组1个,省级优秀QC小组2个,局级QC小组25个。五处严格实施创优规划,精心施工,所建工程多项获奖:营盘山隧道获得中国铁路工程总公司优质工程奖,营盘山隧道、巧马二号隧道、者告河大桥获得局优质工程一等奖,青鱼塘隧道、威箐一号隧道、巧马一号隧道、坝额河大桥、册亨二号四线大桥、册亨车站、DK389+290-+940挡墙获局优质工程二等奖。册亨车站、尾芽~册亨区间站前工程、者告河大桥获得业主样板工程奖。
1998年3月,经建设单位验收,通过现场察看,查阅竣工资料,对五处承建的小雨谷至威箐段和尾芽至尾下段作如下评定:1、南昆铁路五处施工的小雨谷至威箐段、尾芽至尾下段已按设计完成全部工程施工,满足运营需要;2、严格按照施工规范施工,各项工程结构尺寸符合铁路工程验收标准;3、该区段主体工程合格率100%,优良率98.6%。
九、完成投资和主要工程量(以下数据包括变更设计)
1992年7月开工,到1996年11月,五处在南昆线小雨谷至威箐段、尾芽至尾下段共完成路基土石方114x104m3,挡护圬工9x104m³,桥梁4000m(延米),涵洞869m(横延米),隧道20786m(延米),铺设道床底砂、道碴28.24km,房屋1.21x104㎡,完成建安产值6.83亿元。
第三节朔(州)黄(骅港)铁路第十合同段
一、工程概况
朔黄铁路西起山西省朔县,东至河北省黄骅市黄骅港,是神府东胜煤田至黄骅港运煤专用铁路的重要组成部分。朔黄铁路的建成,对加速神府东胜煤田的开发建设和煤炭外运,缓解晋煤外运紧张状况,促进沿线和沿海地区的经济繁荣具有重要意义。同时,对保障华东、中南地区的能源供给起着重要作用。此外,朔黄铁路通过与神朔、大秦、京广、京沪、京九等铁路线的连接,增强了铁路网的机动灵活性,在国防上也将起到一定的作用。
朔黄铁路是合资修建,是按照项目建设法人负责制建设的铁路,这对加速我国铁路建设体制改革,探索具有中国特色的铁路建设具有重要的意义。
二、线路特征
朔黄铁路西段计划2000年5月30日双线铺通,10月1日开通运煤通道。
朔黄铁路第十合同段由铁道部第一勘测设计院设计,建设方为神华铁路有限责任公司。
五处承担施工地段是池南到肃宁北第十合同段中的一段,全长7.094km,西起山西、河北两省交界点(DK186+900),东至河北平山县杨家桥乡水关村,里程为DK186+900-DK193+994.24,中标价为1.15亿元,工程包含:4座隧道、4座桥梁、涵洞28座、1个车站。
区段的设计工程数量为:路基土石方140.15x104m3,大桥2座817.71m(延米)、中桥2座202.5m(延米),涵洞28座1063.35m(横延米),隧道4座1737m(延米),挡护圬工5x10°m30
本区段1997年10月签订合同,合同工期为24个月。
(1)地质地貌
本段地处太行山滹沱河峡谷出口,线路沿滹沱河蜿蜒东下,两岸山坡陡峭、河谷深切,构成典型的河谷地貌。本段的隧道处于剥蚀区,基岩大部分裸露以片麻岩、浅粒岩为主,构体发育,山体岩层呈单斜构造,倾向河床。地下水以构造裂隙水和风化裂隙水为主,呈带状分布;路基及桥涵处于滹沱河河床及阶地,表覆具有湿陷性的新黄土及老黄土、卵石土及碎石土,斜长片麻岩风化严重。地震烈度7度。
(2)水文气象
本段地处河北西部,常年平均气温12.8-1390,最低气温一17.9~一19.39C,12月至2月期间气温在摄氏零度以下。年均降雨量558-650mm,雨季和汛期常发生在7-9月,风力6-8级,主导风向西北,大风季节3-4月和11-12月。
三、技术标准
(1)线路等级Ⅰ级
(2)正线数目双线
(3)限制坡度上行4‰,下行1%
(4)牵引种类电力
(5)机车类型SS4
(6)到发线有效长1050m
(7)最小曲线半径800m(困难地段400m)
(8)闭塞方式自动
四、施工
(一)施工准备
1997年9月27日,五处获得朔黄铁路任务后,立即组织有关部门人员,由l名副处长带队,对标段内的水文地质、大堆料来源及工程进行调查。同时,进行建点筹备。11月8日,五处成立了朔黄铁路指挥部,下辖第一、第二、第六、第十、第十二工程队,机筑二队、汽车一队、第一机修所、第一材料库、第一卫生所。指挥部设指挥长、副指挥长、总工程师及施工、财务、劳资、安质、机电、办公室等部门。任务分配:六队负责峪口3#隧道及出口段路堑土石方及附属工程;十队负责界石沟中桥、猴刎中桥及部分涵洞与路基附属工程;一队负责大坪#、2#隧道及隧道洞口的2座涵洞,洞口土石方和路基附属工程;二队负责大坪3#隧道及进出口段部分土石方及路基附属工程;十二队负责大坪滹沱河大桥、杨家桥滹沱河大桥、立交涵l座;机筑二队负责猴刎车站站场土石方及部分区段路基土石方;汽车一队负责土石方运输和材料运输。同时,五处朔黄铁路指挥部根据工程情况,配备了TFW-280S-4型柴油发电机组1台‘8GF6发电机2台、电力变压器4台、电动空压机13台、内燃空压机2台、Z30H电动装碴机2台、CDXT-8电瓶车8台、S8D梭式矿车12台、HPJ混凝土喷射机3台、JS350混凝土搅拌机5台、RCS-6履带式挖掘机1台、TY20,推土机1台、ZLCa0H轮式装载机2台、QY-8汽车起重机1台、载重汽车6台、自卸汽车10辆、卷扬机7台、PYZ液压锻钎机1台。
(二)施工过程
五处朔黄铁路指挥部,面对大坪1#2#,3#隧道之间因地形限制无法修建便道,3座隧道只能串打(3座隧道全长1317m)和大坪3#隧道出口的U,i类破碎围岩,埋深浅及部分桥梁基础位于河床口的实际,为了保证工期、质量,制定了精心的施工安排:首先施工大坪3#隧道出口端loom路堑,为大坪3#隧道出口端施工创造条件;第二,对位于大坪1#,2#,圹隧道之间的两座涵洞快速施工,确保在大坪1#,3#隧道出洞之前3个月完工。第三,对位于河床口的桥梁基础,抢在汛期到来前挖基并灌注出水面。1997年10月底,五处机筑二队在大坪3#隧道出口端开始爆破挖运路堑,拉开了五处朔黄线施工的序幕。到1997年12月,五处在朔黄线施工人数达到740人;到1998年5月,五处朔黄工程全部开工。
1、路基工程
(1)路基土石方施工:路基土石方约140x104m3,挖填方就近平衡(含扩挖),猴刎车站填方缺口由管段内的4个隧道运来。石方爆破采用台阶分段落控制爆破,挖、铲结合的施工方法。其中大坪1#隧道至大坪3#隧道之间的土石方主要采用人力施工。填土(石)路基采用“四区段、八流程”工艺流程施工,四区段即填土(石)区段、平整区段、碾压区段、检验区段,八流程即施工准备、测量放线、基底处理、分层填筑、铺摊平整、碾压夯实,检验签证、路面整形、边坡整修。1999年8月30日,路基土石方工程全部完工。
(2)挡护、排水工程
先施工路堤挡土墙和路肩挡土墙,接着施工防水排水设施。路堑挡护紧跟着土石方施工,挖出一段施工完一段。路基挡护圬工严格执行隐蔽工程施工制度。共完成路基挡护圬工约5x104m30
2、桥涵施工
(1)涵洞:采用机械挖基、人工浆砌的方法,主要在早季进行,待强度达到后进行回填,填土对称进行。对无路可通的大坪1#,2#,3#隧道之间的2座涵洞,为保证隧道施工工期采用了人挑肩扛进料,自备发电机组发电,抢在了大坪1#,3#隧道出洞前3个月完工。本段的涵渠在1999年3月30日前全部完工。
(2)桥梁施工:1997年月11月开工,位于河床口的基础可明挖的,采取枯水季节在水中筑岛或围堰,人工挖基为主、辅以机械配合;钻孔桩基础,则采用CZ-30型钻机钻孔。墩台施工采用钢模板,每节模型周围均用方木或槽钢制成定型模架。混凝土灌注采用集中搅拌,料斗人模。施工中严格混凝土配合比计量,混凝土人模时对称进行,同时控制混凝土人模坠落高度,防止混凝土离析。在灌注过程中加强捣固,严格捣固工艺和程序,墩台预埋件和孔洞位置严格按设计要求固定位置。1999年9月24日,4座大中桥全部完工。
3、隧道施工
1997年11月,隧道开工,主要按“短台阶、全断面开挖相结合,喷锚支护,无轨有轨运输相结合,仰拱铺底先行,拱墙衬砌一次成型”的原则方案施工。峪口3#隧道、大坪3#隧道采用无轨运输,大坪1#、2#隧道采用有轨运输。各隧采用压人式通风。施工采用自制简易开挖台车,配合人工手持风钻打眼。洞口段因岩体破碎,采用上导坑先行进洞的方法;洞身工程:①洞口加强段采用台阶法开挖,爆破采用微震控爆;②洞内Ⅱ、Ⅲ类围岩段,采用超短台阶法开挖;③⑨Ⅴ类围岩地段采用全断面开挖。开挖后视岩层状况,采用喷射混凝土、锚杆、钢筋网支护。衬砌视围岩状况先墙后拱或先拱后墙。1999年12月1日,4座隧道全部完工。
五、重点工程
(一)大坪3#隧道
大坪3#隧道,全长805m,里程为DK189+945-DK190+750,Ⅱ、Ⅲ类围岩占235m,埋深浅,施工难度较大。洞内线路坡度为一6%0,进口段位于R-600m曲线上。受地形限制,只能独头掘进。
大坪3#隧道地貌为剥蚀中山及滹沱河三级阶地,山高50--100m,自然坡度20-30度。洞身穿越区域进出口段为浅粒岩变晶结构,块状构造,风化严重至颇重,硬塑老黄土,具有湿陷性的新黄土及砾砂、中砂、卵石、卵石土夹层,其它段为灰白色浅粒岩、变晶结构、大块状构造,夹有灰绿色黑云斜长片麻岩,有少量基岩裂隙水。
大坪3#隧道于1997年12月18日开工,五处二队负责施工。隧道通风采用110kw风机进行压人式通风。在出口段(DK190十630-+750)120m为II类围岩浅埋地段,洞外路堑有180m长,如果按常规开挖路堑至洞口再开挖隧道必然造成工期紧张,施工中采取从左侧距洞口约20m斜向拉槽。出口段拱部为新黄土,边墙为新黄土及砾石,新黄土稳定性差,双线隧道跨度在11.5m以上,极易坍塌。施工采甩上导坑开挖法,先进行上断面开挖,装碴机、挖掘机配合汽车,无轨装碴运输;完成n类围岩上半断面开挖后,进行下半断面开挖和上断面的衬砌。下半断面采用左右交替开挖马口,灌注混凝土边墙,留核心土,用先拱后墙法过渡施工。对围岩拱墙网喷200#早强混凝土。拱墙设锚杆,每根长3m,间距Im,每m(延米)27根,呈梅花型布置;对拱部进行格栅支撑,在DKI90+630-+730段,设置格栅11ia。在80m皿类围岩地段,采用超短台阶法开挖,开挖后对围岩拱部喷18cm、边墙喷12cm的200#早强混凝土,拱部挂网加设锚杆,每根长3m,间距1m,每m(延米)27根,呈梅花型布置;对拱部进行格栅支撑,设置格栅类围岩地段使用自制简易钻爆平台,同时使用16台手持式风动凿岩机分3层打眼,实行全断面开挖。开挖后视岩层状况,采用喷射混凝土、锚杆、钢筋网支护,衬砌视围岩状况先墙后拱或先拱后墙。全隧均采用仰拱(铺底)和边墙脚超前拱墙衬砌。在出口段施工前3个月,由于受围岩破碎、洞外深路堑及施工场地狭窄的影响‘月掘进速度一直在30m左右徘徊。工程进度一直滞后于施组要求,隧道超挖较严重,为此,二队工程技术人员及广大职工积极配合局快速掘进光面爆破技术专题组进行攻关,经过反复实验,由复合式斜眼掏槽改为小直径九眼直眼掏槽,成效显著,达到了单循环进尺稳定在2.4m,月掘进提高到110m以上,最高达143m,赶上了施组要求,光爆效果显著,线型超挖控制在10cm左右。
在进口DK189+945--+970段,有35m的II类围岩。施工采用上导坑先贯通,两边同时扩大、格栅混凝土支护。进口洞门+945处采用4.5m的超前锚杆在混凝土外拱以外布置三层,再进行扩大灌注格栅拱,格栅拱脚打锁脚锚杆,相邻拱格栅用钢筋连接。实践证明效果良好。
大坪3#隧道,历时21个月,于1999年9月15日竣工。
(二)大坪滹沱河大桥
大坪滹沱河大桥,全长428.57m,里程为DK191+358.60--DK191+787.17,位于大坪3#隧道的出口方向。由五处十二队负责施工。
大坪滹沱河大桥地质情况为表层砂粘土、漂卵石,次层为卵石、漂石土、砾砂、圆砾土;下卧基岩为黑云斜长片麻岩。
大坪滹沱河大桥跨滹沱河而过,有墩台14个,7个基础为明挖,7个基础为钻孔,跨度为12孔32m,1孔24m预应力混凝土桥梁,全桥主要设计工程数量:圬工12416m3、挖基土石方15341m3、钻孔桩长1087m。施工重点和难点在于钻孔桩基础的施工。
大坪滹沱河大桥是五处树立的创优样板工程,开工前即根据实际情况,编制了实施性施工组织设计和创优规划措施,实行了全面质量控制管理。对钻孔、混凝土表面质量进行了QC攻关,施工主要方法为:
(1)水平运输:沿河流方向修筑施工便道。
(2)垂直运输桅式独脚扒杆。
(3)水电、泥浆设施布置:设变电站一座,低压线路沿桥纵向布置。河西岸设抽水房一座,左侧设抽水池一个,泥浆池因地设置。
该桥6#-12#墩为钻孔基础,其中7#-10#墩处于河床口。滹沱河常年流水且较湍急,汛期水位高、水势凶猛。根据局、五处指挥部的施工方案,十二队作了精心的布置。大坪大桥于1997年11月25日开工,先施作了扩大基础及旱地钻孔桩基础的墩台,对处于河床口的7#,8#,9#,10#墩钻孔桩基础,集中cz-30型钻机钻孔。1998年3月,7#,9#墩开始钻孔;6月底,7#,9#墩的墩台主体完工。
该桥基成孔采用冲击钻施工,成孔后用导管法灌注水下混凝土,墩台身采用钢模立模,混凝土采用机械搅拌,料斗人模、电动捣固棒捣固。
施工中严格遵照《施工规范》和设计文件进行测量、放样,编制了墩台施工程序:钻机定位安放一挖土埋设护筒-钻孔-清孔一放人钢筋笼一插导管一灌注水下混凝土-开挖承台一绑扎钢筋浇筑混凝土一施工墩台身混凝土~架梁~安装桥面系统一开通线路。钻孔时,孔口埋设钢护筒,墩旁挖泥浆池制浆,以利降低成本,钻孔过程定时作垂直检查,沉碴度控制在10cm以内,达到规范要求。
1999年3月,十二队突击8#,10#墩,6月底两墩台主体完工,由于黄台基底地质情况与设计不符,变更设计处理延误了2个多月时间。全桥于1999年9月24日完工。
六、创优及工程验收评价
开工前,五处朔黄指挥部就对各施工项目制订了创优规划、奋斗目标和相应的配套落实措施。对工程质量提出了具体的达标要求,明确提出大桥、隧道创局优,涵渠、土石方路基工程创处优,区段创全优,工程合格率100%,优良率90%,无质量、安全事故。推行了全面质量管理,建立了质量保证体系,开展质量预先控制。为降低工程成本,五处朔黄铁路指挥部还在区段实行了责任成本管理,取得了较好的效果。由于严格创优规划的制定和实施,DK188+500-+638等挡(护)墙获得局优质工程一等奖、杨家桥滹沱河大桥获得局优质工程二等奖,峪口3#隧道,大坪l#、2#隧道,杨家桥滹沱河大桥及8段挡墙、3座涵洞获得了神华公司样板工程奖。
七、完成投资和主要工作量(以下数据含变更设计与清算)
1997年10月开工,到1999年11月底,五处在朔黄铁路第十合同段,共完成路基土石方140.15x10°m3、大中桥4座总延长2226.8m,涵洞28座总横延长1269m,隧道4座总延长3474m,挡护ii工5x10°余m3,完成建安产值1.22亿元。
第四节朔(州)黄(骅港)铁路A-3标段
一、工程概况
朔黄铁路西起山西省朔县,东至河北省黄骅市的黄骅港,途径原平、平山、定州、沧州等地,全长587.597km。其西段已于2000年10月开通运营。
二、线路特征
五局中标朔黄铁路二期工程肃宁至黄骅港A-3标段,五处承担该标段一部分施工。五处管段位于河北省沧州市境内,起迄里程DK463+500-DK480+900,全长17.4km,沿线途经河间市的故仙、景和、黎民居三镇及沧县的杜生镇、大官厅镇。管段投资总额8781万元,主要工程包括特大桥1座3479.59m(延米),中桥3座210.6m(延米),框构桥3座29.64m(延米),涵洞47座694.44m(横延米),车站2座,路基土石方166.27x104m3,以及轨道铺碴工程。本段(朔黄铁路五处管段,下同)于2000年5月正式开工,2001年12月竣工。本段设计单位为铁道部第三勘测设计院,建设单位为神华集团有限公司,监理单位为瑞特监理公司。
1、地形地貌
本段位于华北平原东北部冲洪积平原区,地形平坦,沟渠较多,多为耕田。地面高程6-Ilmo
2、水文气象
本段所经河流有子牙新河和北排河,均为海河流域。子牙新河属子牙河水系,是1966年人工开挖的子牙河水系最大的一条泄洪通道。河道顺直,主槽宽loom,左右堤间距2.5kin,其河水受上游42km献县水利枢纽控制。本段属温带大陆性季风气候区,四季分明,春季干燥多风,夏季炎热多雨,秋季温暖凉爽,冬季寒冷干燥。年平均气温12.690,最高气温40.59C,最低气温一19.590,历年最冷月平均气温一3.39C年平均降水量650.2mm,沿线最大冻结深度0.6--0.7m0
3、工程地质与水文地质条件
本段出露为第四系堆积层,厚度大,地层岩性以粘性土为主,砂类土次之。地表水类型属第四系松散土层孔隙潜水,主要贮存于砂类土中,为多层结构的含水体系,·贮埋深约2-6m,主要受大气降水及地表水的渗透补给,具中等硫酸盐侵蚀性。地A烈度,DK463+500-DK468+000段为7度区,DK468+000--DK480+900段为6度区。
4、施工条件
本段地形平坦,陆路交通方便,但地方材料如碎石、河砂匮乏,均须从外地远运;无地表水可用,需打深水井(200-300m)抽取地下水作生产生活用水。
三、主要技术标准
线路等级:I级
正线数目:单线,预留双线
限制坡度:4%口
最小曲线半径:一般地段800m,困难地段400m
牵引种类:电力
机车类型:SS4
牵引定数:上行600x10°kg,500xI0°kg;下行295x104kgo
到发线有效长度:1050m,部分车站预留1700m条件。
闭塞方式:半自动
四、施工
一施工准备
2000年3月,五处接到任务通知后,即成立了朔黄铁路指挥部(东段)。朔黄铁路指挥部下设工程部、机电部、财务部、综合办公室、检测站及材料库。五处施工、机电、物资等部门及朔黄指挥部主要人员进行了详细的施工调查。五处根据调查报告及工程项目特点,抽调施工队伍、机械进场,组建了8支施工队担负施工。具体任务划分如下:
(1)第二机械筑路队:负责全管段路基土石方施工。
(2)第十工程队:负责DK463+500-DK469+650段桥梁、涵洞工程施工。
(3)第六工程队:负责DK478+000-DK480+900段桥梁、涵洞工程施工。
(4)综合一队、二队、三队、四队、五队:负责DK468+650-DK478+800段路基附属挡墙防护工程、桥梁、涵洞工程施工,每队承担1-3km分段施工。
根据工程任务,五处朔黄铁路指挥部配备了以下主要施工机械:洒水车2台,砂浆搅拌机3台,TY220推土机3台,挖掘机3台,装载机3台,自卸汽车13台,重型振动压路机3台,内燃发电机6台,DH508-105M打桩机3台,KB60柴油锤3个,回旋式钻机3台,D408混凝土搅拌站2座,混凝土输送泵2台,混凝土输送车3台,混凝土搅拌机2台,电动卷扬机2台,潜水泵4台,汽车吊车2辆,泥浆拌合机2台,电焊机7台。运输车辆不足时,在当地租用。
施工队伍进场后,抓紧进行生产生活临时设施的建设。2000年3月底,五处与设计单位铁三院现场交接桩,随后由五处精测组进行了管段施工复测,子牙新河特大桥由局测量队进行控制测量。2000年4月,五处朔黄指挥部编制出管段实施性施工组织设计和重点工程子牙新河特大桥施工组织设计,开工准备工作就绪。
省施工过程
本段有桥涵、路基土石方及附属圬工、轨道铺碴工程,其中子牙新河特大桥为全线控制工程。工程特点:土石方数量大,工期短,压力大。由于当地村民对修建朔黄铁路的意义认识不深,征地拆迁极为困难,阻工现象经常发生。在施工单位及当地政府的共同努力下,重点工程子牙新河特大桥于2000年5月18日动工。国土资源部于6月15日正式批复正线征地手续后,地方才着手做工作,而后中小桥、涵洞陆续开工。8月下旬,在河北省沧州市、河间市市委>市政府、公安局现场督促下,管段路基土石方工程基本开工。
1、桥梁
管段有特大桥1座,中桥3座,框构桥3座。子牙新河特大桥全长3479.59m,为106孔32m预应力混凝土梁桥,打入桩基础,圆柱式桥墩,耳墙式桥台;桩基础用0550mm钢筋混凝土管桩,采用打桩机配柴油锤施工;墩台身立模采用整体式组合钢模板;混凝土采用搅拌站拌合,混凝土输送车运输,混凝土输送泵配料斗人模。3座中桥均为钻孔灌注桩基础,桩径80cm,采用GPS-10回旋式钻机成孔,配备合金扩孔钻头;所有桥梁基础位于旱地,开孔时采用护筒护壁,采用粘性土、膨润土和CMC粉碎剂配制成高效复合泥浆对钻孔进行护壁;采用竖向导管法进行水下混凝土灌注;承台采用挖掘机开挖,人工配合;承台、墩台身采用普通钢模板、木模立模,混凝土采用机械搅拌、手推车运输、卷扬毛l毒吊、料斗人模、插入式捣固棒振捣。框构桥均为明挖基础,采用挖掘机开挖基坑,人工配合,普通钢模板立模浇筑墩台身。桥头路基及锥体填筑采用电动蛙式打夯机分层夯实。
2、涵洞
本段共有涵洞47座,其中管涵12座,矩形涵4座,框架涵31座。涵洞抓紧在旱季施工。基坑采用挖掘机开挖;涵台身采用普通钢模板立模或浆砌块石分层砌筑,圆管涵、矩形涵的预制管节向水泥制管厂订购,管节采用对头拼接,之间的缝隙用沥青麻絮填塞,外用沥青油毛毡圈两道;混凝土和砌筑砂浆采用搅拌机就地拌制。按设计设置沉降缝。梁板就地现浇。涵背回填分层采用蛙式打夯机夯实。
3、路基土石方工程
本段路基土石方全部为取土填方,没有挖方。路堤填土从线路两侧2km范围内取土坑中取土,路基基床表层0.6m范围内采用固化剂改良土。路基填土高度为4-6m,除两个车站(黎民居车站、杜生车站)填土量较集中外,区间土石方分布较均匀。施工中采取就近取土,确定合理的经济运距,尽量避免二次倒运。由于征地拆迁原因,土石方工程开工晚,工程量大(166x104m3),因此路堤填土也是控制工期的关键工程。施工中本着先重点后一般的原则,先施工控制工期地段,后一般地段,并对路基、桥涵等诸多工点协调施工,统筹安排,保持填土施工稳定高产。
朔黄铁路系重载铁路,对路基施工质量要求高。路堤填筑严格按“四区段、八流程”组织施工。采用合格填料,自卸汽车运料,推土机送料,平地机分层摊铺、整平,2.5x104kg,5.6x104kg振动压路机碾压密实。每层摊铺厚度控制在30cm,按设计最佳含水率控制含水量,雨季采取翻晒晾干,早季用洒水车湿润填料。
附属浆砌圬工工程随路基的施工展开,采用人工挖基,砂浆拌合机搅拌,挤浆法分层砌筑。按设计位置设置沉降缝和泄水孔。固土网垫在路基边坡整修完毕后进行,网垫上填土采用人工夯实。
4、铺碴整道
本段铺碴整道工程有铺道碴17.4km,沉落整道21.9km。铺碴整道采用汽车运料,人工上碴,最后用1.5x104kg压路机静压3遍。沉落整道采用人工整修。
到2000年!2月,管段内桥涵工程主体基本完工,由于天气相当寒冷,工程停工。2001年3月,工程复工,主要是路基附属排水沟、护肩、护坡、桥梁桥面系、整道铺碴、线路标志及站后附属工程。2001年11月底,管段内工程全部完工。
五、重点工程
子牙新河特大桥
子牙新河特大桥位于河北省河间市境内,中心里程DK465+504.01,全长3479.59m,是中铁五局(集团)分建局以来承建的最长的铁路桥。子牙新河特大桥由五处十队施工,2000年5月18日开工,2000年11月18日主体工程完工。
该桥两端分别位于半径为1500m和1200m的曲线上,中间位于直线上;全桥孔跨为106孔32m预应力混凝土梁,单圆柱桥墩,墩高6-12m;两台为耳墙式桥台;全桥均为打入桩基础,桩采用500号0550mm(内径350mm)空心预应力钢筋混凝土管桩,由铁道部丰台桥梁厂预制完成后运至工地。每个墩台管桩数量为9-13根,桩长20-27m,总计1005根,其中直桩337根,,斜桩668根,直桩、斜桩比例为7:1,总长21684m,管桩内填充150#混凝土;全桥ii工总量1.32x104m3,其中混凝土1.17x104m3,浆砌1518m3。由于本桥地下水对混凝土具中等硫酸盐侵蚀性,埋人土中的管桩、承台及地面以上lm内的墩台身均采用抗硫酸盐侵蚀混凝土。
本桥跨越子牙新河、北排河及两河之间的河滩地,地势平坦。子牙新河为人工开挖的防洪河道,主槽宽loom,左右堤间距2500m,堤间滩地为农田。早季河床水浅,约1-2m深,但地下水位较高,为5.9m。桥址处设计流量7680m3/s,当流量大于9000m3/s时,开始滩地行洪。全桥所处的地质情况主要为砂粘土及粘砂土,局部有粉砂层。
为了保证工程质量,十队在子牙新河左右大堤旁建立了两座混凝土搅拌站,设备采用集团公司生产的JS500x2型,生产能力35m3/h,所有混凝土采用机械搅拌(2000年6月29日,搅拌站安装调试完毕投入使用)。顺线路方向修建了便道贯通全桥,并与搅拌站连接。便道跨越子牙新河、北排河主河槽时采用便桥通过,便桥使用01.5m钢筋混凝土圆管,上填沙袋及土。
十队配备的主要施工机械:日产DH508-105M打桩机1台,国产85P打桩机3台,柴油锤4台,吊车3台,混凝土搅拌站2套,HBT60A混凝土输送泵2台,混凝土输送车3台,PC200挖掘机2台,120kw发电机2台,振捣器30台,整体式组合钢模板10套。
十队为保证工程质量,成立了打入桩施工工艺、墩台身整体钢模板拼装及外观质量控制2个QC小组,’进行科技攻关。2000年5月18日,子牙新河特大桥开始打桩。打桩施工分成3支小分队,分两个方向同时施工,同时每个墩台按先中间后两边、先直桩后斜桩的顺序施工。打入桩采用机动柴油锤锤击沉桩,桩节连接采用对接法焊好,并涂乳化沥青进行防腐处理。施工过程中采用经纬仪监测直桩垂直度,测角仪测定斜桩角度,发现偏差及时调整。管桩的停打标准采用设计标高和最后贯人度双控标准。管桩填充采用干孔灌注,上层混凝土振捣密实。打入桩施工完毕采用低应变反射法检测桩的完整性,实际抽测350根,全部合格,其中优良桩328根,优良率93.7%;采用静压和动力检测两种方式检测单桩承载力,共抽检10根,全部合格。由于地层土质较好,承台采用不放坡垂直开挖,混凝土施工采用不立模满灌法,坑壁四周用油毛毡隔离,为保证几何尺寸及外观质量,承台顶面立模灌注。29#30#两个墩位于子牙新河平均1.8m深的水中。30#墩开始采用草袋围堰抽水筑岛,辅以3mm厚钢板作护壁,然后人工开挖。由于水压力大,将钢护壁挤压变形。后在钢护壁外用4m长圆木打两排木桩,以分担水及土的压力,并加强钢护壁内部支撑,最后施工承台。29#墩采用圆形薄壁钢筋混凝土土模沉井施工,人工开挖辅以射水使沉井下沉,到位后用挖掘机挖除中部土方,施作承台。墩身采用武汉桥梁机械厂专门定做设计生产的整体钢模板,每节2m,采用吊车吊装拼装,从墩身到顶帽一次拼装成型。为保证整体钢模板拼装中的技术问题,2000年6月,五公司朔黄指挥部组织十队及其他各队人员到铁三局、铁四局朔黄工地取经学习,了解组合钢模板的使用方法。随后请来武汉桥梁机械厂的技术人员对十队工人进行整体钢模板拼装的培训,作现场技术指导。2000年7月,十队先对该桥貉#墩进行墩身灌注混凝土,积累了经验,掌握了整体组合钢模板的拼装方法,随后全面进行墩身混凝土灌注。在施工中不断总结,解决了漏浆、跑模等技术难题,施工速度不断加快,2000年9月后以每天2个墩、2天3个墩的速度施工。
2000年11月18日,子牙新河特大桥105个墩、2个台主体全部完工,创造了集团公司在特大桥施工中的当年开工、当年完工的最好成绩。工程合格率100%,优良率94.8%,整体评定为优良。在2000年度朔黄铁路公司组织的质量检查中被评为朔黄铁路优质样板工程。五处施工中取得了两项QC成果:《子牙新河特大桥打入桩施工进度与质量控制》、《子牙新河特大桥整体大钢模板质量控制》分别获得2000年度集团公司科技成果二等奖、三等奖。
六、创优规划与工程质量
开工伊始,五处朔黄指挥部就提出“开工必优、一次成优、全面创优”的口号,制定了创优规划和质量目标:工程整体创部级优质工程,创局级优质工程2项,子牙新河特大桥争创国家级优质工程;单位工程合格率100%,优良率90%。为此,指挥部建立了以指挥长为组长的创优领导小组,制定了创优实施办法,定期组织检查,将创优指标分解到班组、个人,建立了各级创优责任制。为确保工程质量,五处朔黄指挥部先后制定了“工程质量管理手册”、“桥涵质量通病及预防措施”、“子牙新河特大桥打入桩施工工艺”等管理办法、制度、技术措施;按国家和行业验收标准,对工序、分项、分部工程按规定的优质率检查验收。加强了基础技术管理,抓好工序的规范化操作,保证分项、分部工程的成优。例如某涵洞台身模板,返工3次最终达到了要求,才同意进行混凝土施工。通过IS09002体系的运行,强化了全面质量管理,杜绝了工程质量事故。五处朔黄指挥部通过举办职工夜校、岗位练功、导师带徒等多种形式搞好职工培训,提高职工业务素质,对施工中的重难点展开科技攻关,本段成立了3个QC小组,分别对打入桩施工工艺、墩台身整体式钢模板拼装及外观质量控制、路基填土压实控制进行技术攻关。开工以来,管段未发生一起质量事故。2000年11月底,业主神华集团组织2000年度全线安全质量大检查,五公司获得综合评比第三名,子牙新河特大桥等17项工程获神华集团公司优质样板工程奖。
七、完成的投资和主要工作量
五公司朔黄指挥部自2000年5月开工以来,克服征地拆迁困难、村民经常阻工等不利因素,精心施工,到2001年12月竣工,共完成路基土石方166.27x104m3,桥梁3719.83m(延米),涵洞704.5m(横延米),浆砌骨架护坡及排水沟圬工6.26x104m3,整道21.92km,线路标志17.4km,完成建安9521.12万元。
第五节 内昆铁路
一、概况
内(江)昆(明)铁路是国家“九五”重点工程,全长828.4km,是西南地区连接云、贵、川、渝三省一市的又一重要通道。内昆铁路北起成渝铁路的内江站,经四川内昆铁路平面示意图自贡.宜宾,跨越金沙江后进入云南水富,经盐津、大关、彝良、昭通进入贵州,经威宁,在贵昆铁路梅花山站接轨后西抵昆明,跨越川、云、贵三省,其中宜宾至水富段为电气化技术改造铁路。其中内江至安边段138.82km已于1960年2月建成,树舍至昆明段343km,1966年作为贵昆铁路西段交付使用。水富至梅花山段为新建铁路,全长357.54km,线路等级为I级单线电气化铁路。内昆铁路的修建,是国家实施西部大开发的重大举措,对加快沿线人民脱贫致富、完善西南地区铁路网布局、改善交通运输条件、特别是对改变地处云南北大门的昭通地区长期以来受交通制约带来的经济落后面貌,具有重要意义。内昆铁路建设工期为4年,于1998年6月开工建设,计划2002年6月全线电气化一次建成。
五处内昆管段位于云南省彝良县和昭通市境内。昭通地区位于云、贵、川三省结合的中心,有资源“‘金三角”的美誉。水能资源富甲全滇,开发条件优越。已知矿种33种,煤、硫、铅、锌等为优势矿种,有我国南方最大的褐煤田。农、林、牧资源丰富,是云、贵、川三省的物资集散地。同时也是全国的烟叶、木漆、核桃、油桐等生产基地和重要产区。此外,昭通旅游景点多,发展潜力巨大。
昭通地区公路网不甚发达,现有公路路面状况也较差。夏天雨季时道路泥泞,山体滑坡时有发生,冬季道路全部封冻。
二、线路特征
内昆铁路从标段建设单位为铁道部内昆铁路指挥部,设计单位为铁道部第二勘测设计院及铁道部隧道工程局设计院,监理单位为铁道部第一勘测设计院监理站。
五处承担内昆铁路札标段的一部分施工任务,分布于云南省彝良县和昭通市境内,里程为DK353+800-DK367+750,DK372+050-DK376+500,全长18.4km,投资总额4亿多元。工程包括:涵洞24座/680.32m(横延米),大中桥6座/1253.63m(延米),隧道8座/11022m(延米),车站两座即二道桥车站和昭通北车站,区间及站场土石方75.6x104m3,路基附属圬工5.28x104m3,本段于1998年6月初开工,计划2001年6月底完成全部主体工程,达到铺轨条件,工期为36个月。
1、地质地貌
本段位于云贵高原的中上部,属高山峡谷区,海拔从1760m上升到2060m。沿线地层从古生界到新生界均有出露,以碎屑岩和碳酸岩为主。线路经过次级构造单元上扬系一滇东一黔西台褶带,地形地质条件复杂,各种不良、特殊地质现象发育,主要有:滑坡、岩堆、危岩落石、岩溶、泥石流、断层、涌水、人工坑道、煤系地层及瓦斯。沿线地区地震烈度6-8度。
2、水文气象
本段气候垂直分布明显,变化较大,冬寒夏凉,多雨雾霜雪,每年冬春两季多被大雾笼罩。年均降雨量738-772mm,雨季集中于6-9月。11月至次年3月为降雪期。年平均气温16--179C,最高气温40.59C,最低气温一13.3900
三、主要技术标准
1、线路等级:Ⅰ级干线
2、正线数目:单线
3、限制坡度:上行6%,下行12%o(上行加力坡13%o,下行加力坡23.5%o)
4、牵引种类:电力
5、最小曲线半径:一般地段1000m,困难地段450m
6、机车类型:SS3;预留SS4型
7、到发线有效长度:单机850m,双机880m
8、闭塞类型:继电半自动
四、施工
一、施工准备
内昆铁路是五处建处以来承揽的最大的一项工程。1998年4月底,五处决定由总工程师率领施技、机械、材料等部门人员组成施工调查组进驻昭通市,随即按局、处的部署和要求,开展施工调查和施工准备工作。调查组根据设计资料和实地调查,基本掌握了工程的情况:①管段交通不便,需要改造、新修大量便道。②地表水奇缺,沟底河流距线路高差达300-500m。生产生活用水基本以引水为主、抽水为辅。③钢材、水泥、木材等材料本地产量少,基本靠外运。1998年5月22日,五处在内昆线定测未开始、设计资料甚少的情况下,编制出《铁五局五处内昆铁路指导性施组》。设计资料到齐后,较短时间内编制了详细的实施性施工组织设计。
1998年6月,五处在云南昭通市成立内昆铁路指挥部,设指挥长、党委书记、副指挥长、总工程师及施工、物资、机电、财务、劳资、安质等职能部门。五处领导班子提出了“四快”、“两精”的目标,确保队伍早日进场组织施工。“四快”即快速进场,快速安摊建点,重点工程快速开工,快速形成施工高潮;“两精”即:精干队伍、精良机械上内昆。为此,五处从贵州、重庆、四川、河北、云南等地抽调精干的队伍、20多台机械设备进场,并从全处选拔出近20名技术骨干、能手上内昆,成为全线进场安摊建点最快的施工单位。五处内昆指挥部下辖第三、第五、第九、第十一工程队,第一、第二项目队,汽车二队、第二材料库、第二机修所以及分包单位云南省铁路工程总公司。施工管段划分如下:
(1)十一队:施工里程DK353+800-DK356+130,承担黄土坡3#隧道进口2205m及管段内涵洞、路基、挡护排水工程施工。
(2)第二项目队:施工里程DK356十930-DK359+810,承担黄土坡4#、赵家梁1#,2#,3#隧道、大河沟大桥、高涧槽俨大桥、高涧槽2#中桥及管段内涵洞、路基、挡护排水工程施工。
(3)五队:施工里程DK361+147-DK362+035,承担岩洞2#隧道进口端839m及管段内涵洞、路基、挡护排水工程施工。
(4)第一项目队:施工里程DK362+035--DK363+000,承担岩洞2#隧道出口端520m、二道桥大桥及管段内路基、挡护排水工程施工。
(5)三队:施工里程DK363+000DK365+767,承担新寨隧道进口端2609m及管段涵洞、路基、挡护排水工程施工。
(6)九队:施工里程DK365+767-DK367+750,承担新寨隧道出口端1800m,五马海大桥及管段内涵洞、路基、挡护排水工程施工。
(7)云南省铁路工程总公司:施工里程DK356+130-DK356+930,DK359+810-DK361+147,DK372+050-DK376+500,承担黄土坡3#隧道出口800m、岩洞1#隧道、闸上三线大桥及管段内涵洞、路基土石方、挡护排水工程施工。
五处内昆指挥部根据工程情况,配备了以下主要施工机械:ZL50C型轮式装载机7台,推土机1台,WZ-120型挖斗装载机9台,侧卸装岩机1台,LZ-120型立爪扒碴机5台,东风载重汽车9辆,各型自卸汽车21辆,CDXT型电瓶车28台,梭式矿车26台,通风机17台,潜孔钻机2台,液压钻机2台,空压机23台,混凝土搅拌机13台,JCGY4型混凝土输送车6辆,HBT60A型混凝土输送泵3台,混凝土搅拌站2套,DTGM-XZ一(Y)型大模板混凝土衬砌台车2台。
为了确保在1998年度管段内千m以上隧道全部开工,五处职工克服高原缺氧、气候恶劣、山坡陡直等困难,抓紧修建便道、工棚,架设管线等设施,到1998年6月初,五处共新建扩建便道19.3km,修筑房屋6400m2,安装供水管路8km,架设临时电力干线6km,为正线施工打下了坚实基础。1998年6月8日,三队率先在新寨隧道展开施工,成为内昆线云南段开工最早的施工队伍。
目、施工
五处管段主要有8隧、6桥、24涵、2车站的施工任务,位于全线地势最险、施工难度最大的大坡度迂回展线桥隧密集段,桥涵长度占线路总长度的67%。五处内昆指挥部针对工程的特点,开工伊始,就明确提出了“以科技施工为先导,抓重点、攻难点、保安全、保质量、科技创优、快速施工”的总体思路。管段内新寨隧道、黄土坡3#隧道为全线重点控制工程,五处内昆指挥部采取措施,确保重点工程尽早开工,同时抓紧涵洞施工,为桥梁、隧道、土石方施工创造条件。1998年6月初,新寨隧道开工,拉开了五处内昆铁路施工的序幕。施工高峰期有职工736人,民工1100多人。
1、隧道工程
管段隧道总长11022m,工程量大。五处内昆指挥部在重点工程新寨隧道、黄土坡3#隧道运用了“中长单线铁路隧道有轨运输快速掘进机械配套”技术:利用自制的轨行式三层作业台车开挖,局自行改装研制成功的WZ120型轨行式扒碴机及JXBKB型直流变交流大功率电瓶机车(牵引力由8000kg提高到1.2x104kg)出碴,并配备混凝土搅拌站、轨行式混凝土运输车、混凝土输送泵和大模板衬砌台车进行隧道衬砌。另外2座千m以上隧道岩洞1#、2#隧道,均配备了自制开挖台车,采取台阶法或全断面开挖。岩洞2#隧道进口采用有轨运输,岩洞2#隧道出口、岩洞l#隧道采用无轨运输,利用简易台车衬砌。赵家梁1#,2#,3#隧道,黄土坡4#隧道4座短隧道均采用上半断面贯通,再开挖下半断面,配备斗式电动装碴机及人工斗车或轮装、拖拉机出碴,先拱后墙或先墙后拱法、人工立模衬砌。
为确保重点工程尽早开工,五处内昆指挥部打破常规,边建点边开工。1998年6月8日,重点工程新寨隧道开工。1998年9月19日,全长1359m的岩洞2#隧道开工。10月2日、6日,岩洞1#隧道(长1337m)、黄土坡3#隧道(长3005m)相继开工,至此,五处管段千m以上的隧道全部开工。五处内昆指挥部适时提出了“大干一百天”的号召,以千m以上隧道为施工重点,展开内昆大会战。同时,实行了领导分片负责,重点工程领导现场蹲点指挥,解决难题。1999年初,工程总公司及局内昆指下达了“抓隧道,1999年完成隧道总量的六成”的指示。五处加强了员工的思想教育和业务培训,先后举办了瓦斯培训班5期,光面爆破、WZ120型扒碴机操作、隧道大模板衬砌技术等培训班21期,不断提高员工的政治素质和业务技能。1998年12月,五处内昆指挥部制定了《铁五处责任成本管理办法》,从1999年1月起在全管段实施。责任成本管理办法的实施,充分调动员工的积极性。施工队伍依靠科技,提高管理水平,重点工程、关键工序均成立了QC科技攻关小组,加快了工程进度,提高了质量。加大资金投入,提高施工机械化水平,五处仅在新寨隧道和黄土坡3#隧道,就投入了近3000万元的机具设备。经过采取以上措施,五处内昆线施工进度呈现出快速有序的态势。
1998年12月底,全长203m的赵家梁犷隧道开工。第二项目队克服冬季严寒及其造成的断电、断路、断水等困难,依靠简单的机械设备,采用人工开挖、小型拖拉机出碴等方法施工。1999年3月1日,赵家梁2#隧道顺利贯通,成为局管段贯通的首座隧道。1998年12月底到1999年4月初,黄土坡4#、赵家梁1",3#三座短隧道相继开工,由于围岩较差,施工中采取短进尺、强支护、及时衬砌的方法,稳扎稳打。
在岩洞1#隧道(长1337m)施工中,进口端遇到长达105m的大小溶洞群,出口端遇到与隧道横穿的大溶洞(长约25m,宽约20m、高约30m)。五处一面与设计单位联系处理方案,一面改变施工方法,调整施工组织,依靠人工开挖,采用无轨运输,加快了施工进度。1999年10月18日,终于提前两个月贯通了岩洞l#隧道,这是局管段内贯通的首座千m以上的隧道。岩洞2#隧道(长1359m)进口为单线隧道,出口端为车站二线隧道,均配备了简易开挖台车和衬砌台车。五处以进口端为主攻口,洞口段采用分部开挖,无轨运输,设备到位后改为有轨运输,围岩转好后实行全断面开挖;出口端断面大、地质差,根据地质情况采用分部或全断面开挖,无轨运输,加强初期支护,及时衬砌。1999年12月18日,岩洞2#隧道IF利贯通。
至1999年12月底,五处共完成隧道成洞6965.42m,占管段隧道总长的63%,完成了工程总公司及局内昆指下达的“抓隧道,完成六成”的构想。
2000年,内昆铁路建设进入决战攻坚阶段。2000年3月5日,赵家梁1#,2#隧道,黄土坡4#隧道提前完成主体工程。全长373m的赵家梁3#隧道全属II1III类黄泥夹石的软弱围岩,经渗水浸泡后易引起坍方,自1999年4月2日开工以来一直是单口独头掘进。五处在施工中采取人工开挖、喷锚支护、先拱后墙衬砌方法,平稳掘进,于2000年3月16日实现了贯通,至此,五处管段内2000m以下隧道全部贯通。重点工程黄土坡3#隧道,于2000年5月12日胜利贯通。新寨隧道,2001年2月贯通,并于2001年6月25日完成主体工程。五处自1998年6月开工以来,连创44个隧道单口百米成洞,创造了全线新纪录。2001年7月2日,内昆铁路铺架工程进入五公司管段,7月16日铺出管段,至此五公司管段主体工程全面结束。随后,进人桥面系的制作、安装和部分变更设计挡墙等零星工作。2001年10月,桥面系安装全部完成。10月6日,按变更设计新寨隧道泄水平导增加的175m工程开始施工,年底完工。各隧道的治水也在四季度完成。
2、涵洞工程
本段有涵洞24座,首先进行隧道进出口、桥头及路基高填方段的涵洞施工。涵洞基坑采用机械开挖,基础和边墙采用机械搅拌砂浆,盖板采用现浇或预制,吊车安装。1998年8月6日以后各涵洞相继开工,到2000年5月底,完成涵洞24座总横延长630.82m,涵洞主体全部完工。
3、桥梁工程
管段内有大桥5座,中桥1座。桥梁基坑采用人工或挖掘机开挖,人工清理,石方采用钻眼爆破。基础、墩台身采用钢模板立模浇筑混凝土。梁板统一在预制场预制,采用架桥机安装。桥梁开工时已近冬季,气候转冷,因此,1998年的任务主要为开挖基坑及为1999年气候转暖后全面开工作准备。1998年11月15日,二道桥双线大桥率先开工,其余桥梁相继开工。在桥梁施工中,使用塔式吊车运输混凝土灌注墩台身,并推广使用拉杆套PVC管,采用全套钢模板拼装墩台模板、040mm钢管取代方木进行支撑等新技术、新方法。2000年12月底,共完成成桥1253.63m(延米),6座桥梁主体工程全部完工。
4、站场及区间土石方工程
本段有土石方75.6x104m3,主要集中在DK356+950-DK363+050,DK372+050-DK376+500之间。1999年2月起陆续展开施工,优先进行隧道进出口段路基施工,为隧道施工创造场地。石质路堑采用探孔爆破和洞室爆破相结合方法,边坡段采用浅孔光面控制爆破,深挖路堑采用分层台阶法开挖;路堤分层填筑。2000年12月底,路基土石方工程主体基本完工。
5、挡护排水圬工工程
路肩墙、路堑墙及排水沟工程随着土石方施工,路基填(挖)好一段施工一段。到2001年6月底,挡护圬工完成25段共5.36x104m30
主要设计变更情况:新寨隧道进口、岩洞1#隧道出口与2#隧道进口之间原设计各有一座中桥,五处根据实际情况提出变更为涵洞,这不仅使隧道施工有了场地,还解决了隧道弃碴的问题。
五、重难点工程
(一)新寨隧道
新寨隧道全长4409m,是内昆铁路第三长大隧道,位于二道桥至昭通北站之间,里程DK363+158-DK367+567,为单线电气化隧道,集高瓦斯(压力达1.84MPa)、大涌水(最高21.6x104m3/d)、煤层、断层、溶洞、暗河于一体,地质复杂,施工难度极大,为全线重点控制工程。
新寨隧道位于云贵高原中上部,属低中山区,地形起伏较大。地表切割剧烈,可见溶蚀洼地、漏斗、溶洞等岩溶地貌。隧道进口及中部主要为泥盆系、石炭系、二迭系的石灰岩、白云岩和生物碎屑岩等可溶性岩层,长3642m;出口562m为二迭系玄武岩;隧道中部穿越石炭系下统大塘阶旧司组煤系地层,长205m,瓦斯含量15.77m3/1000kg,有突出危险。隧道通过地层受地质构造影响严重,主要有箐山倒转背斜及新华、申家湾、新寨、五马海四条主要断层,破碎带及影响带较长。影响隧道施工的主要地质问题一是岩溶及突水,二是煤层与瓦斯。
五处为了保证新寨隧道的顺利施工,编制了《新寨隧道实施性施工组织设计》。根据设计,在新寨隧道进口端设2295m的平行导坑,每隔200-300m设一横通道至正洞,增开工作面,实现长隧短打,并充分利用平行导坑超前探明地质和涌水情况。五处在隧道进口、出口均建立了混凝土拌合站,配备多功能开挖台车、大模板衬砌台车、立爪及挖斗式装碴机、电瓶车、梭矿,实行有轨运输。隧道开挖采用光面爆破,贯彻“短进尺、弱爆破、强支护”的原则:尽量减少对围岩的扰动。对浅埋、破碎地段采用喷锚网支护等辅助施工措施。衬砌采用全断面大模板衬砌台车配混凝土输送泵施工。通风采用混合式通风。对于设计文件中预测的可能遇到岩溶突水的地段,运用地质雷达或超前探孔进行预测预报。对于预测到的岩溶突水段,采用深孔超前预注浆或小管棚预注浆堵水。
1998年6月8日,新寨隧道开工,以进口端为主攻口,由三队施工。隧道进口端正洞前期施工条件不完全具备,先采用反台阶法开挖,无轨运输;1998年底完成设备就位和换装后,改用有轨运输,利用自制开挖台车正台阶或全断面开挖。平行导坑采用人工钻爆法开挖,有轨运输,每隔200-300m设一横通道到正洞,增开工作面。正洞与横通道贯通采用侧壁导坑开挖,等贯通后再压顶扩大。1999年5月17日,共青团中央委员、中铁工程总公司团委书记何梦通来到新寨隧道进口工地,为三队青年突击队授旗,并勉励突击队员在新的铁路大会战中建功立业。1999年6月,三队与出口的九队一起创下了月成洞310.98m的全线最高纪录,同时创下了月衬砌364m的局纪录。1999年7月9日,新寨隧道平行导坑遭遇突发大涌水,又受7月14日罕见的特大暴雨影响,平行导坑平均涌水9.6x10m3/d,最高21x10°m3/d,洞内积水约1.5m深,且流速大,平行导坑施工被迫停工,新开的两个正洞通道也被淹停工;涌出的水流还将洞外卸碴码头及下面的大堆料生产和储存场全部冲毁。此外正洞围岩变得极为破碎,坍方不断,将开挖台车砸得变形。三队及时调整施工组织,一边安装大功率抽水机进行平导排水(经过5天的奋战,终于排除了涌水),一边将重点投入到正洞的开挖和衬砌上,再掀施工高潮,取得了单口月衬砌213m的好成绩。
1999年6月,‘五处内昆指挥部成立了以指挥长为首的瓦斯防爆领导小组,制定了“瓦斯隧道施工安全操作规程”,并培训了瓦斯隧道作业人员和瓦斯检测人员。1999年12月,五处内昆指挥部编制了《新寨隧道煤层地段实施性施工组织设计》,指导施工,成立了新寨隧道通风防爆管理组织机构,瓦斯防爆领导小组统一指挥揭煤施工;三队成立了瓦斯隧道施工现场指挥组,下设技术组、通风防爆组、救护组;成立了瓦斯隧道施工作业队,由开挖爆破、通风、瓦斯检测等班组组成。施工方案如下:
(1)首先进行超前地质钻探,监测瓦斯浓度、压力等参数,判断危险等级。若有突出危险性,采用钻孔等排放措施。
(2)加强通风,未形成巷道式通风前,不得施工。
(3)采用正台阶开挖,加强初期支护。一般煤系地层段采取喷锚网支护;煤层段采用小管棚超前支护,增设格栅钢架支护。
(4)衬砌后增设双层防水板,衬砌采用抗酸、抗硫酸盐混凝土,掺抗气剂,以防瓦斯溢出。
(5)爆破采用3号矿用硝铵炸药,电力起爆。
2000年2月8日,新寨隧道进口端开挖进入煤层地段,围岩破碎,掌子面煤块夹着泥石不断往下掉,瓦斯含量超标。三队按照既定揭煤方案,短开挖,随即采用喷锚挂网、格栅拱架进行支护,及时衬砌,较顺利的通过了煤层段。2000年6月,进出口均遇到了大溶洞和暗河,突发大涌水,致使施工受阻。为解决新寨隧道的永久性排水问题,2000年9月下旬,铁道部内昆指挥部、中铁工程总公司内昆指挥部、设计院、监理单位有关领导和专家多次亲临涌水和溶洞现场会审,研究解决排水和治理溶洞可行性方案。11月22日,铁道部总工程师王麟书一行来新寨隧道进口工地现场办公,解决施工难题。经报铁道部鉴定中心审核批准,决定将长2295m的平行导坑延长400m至正洞涌水和溶洞段,同时在隧道底大溶洞处加设涵洞,将溶洞水引排至平行导坑,实现长期涌水安全排流。
新寨隧道出口端由九队施工。Ⅱ类围岩地段先进行上半断面开挖,人工出碴,再采用无轨运输设备开挖下半断面;进人类围岩后采用全断面开挖,有轨运输。1999年3月21日,受断层及4级地震影响,新寨隧道出口DK367+485处发生冒顶大坍方。为了确保工期,九队一边处理坍方,一边开挖迂回导坑绕过坍方段到正洞,继续向前掘进。坍方处理采用作护拱及沿拱弧环形打入钢轨、小导管,形成“管棚”支护,并从小导管内注入水泥、水玻璃双液,1999年5月中旬,顺利处理完坍方。2000年4月以来,出口端遇到断层和突发涌水;5月12日,掌子面突发涌水达3000m3/h,施工一度受阻。九队一边加强抽水,一边组织生产自救,掀起施工高潮,确保了5月份百m成洞的实现。2000年6月23日,新寨隧道出口端又遇突发涌水、涌泥,水量达21.6x10°m3/d,全力抽排水无济于事,长达1800m的成型隧道被淹,被迫停止了掘进。五处内昆指挥部积极组织人力物力投入隧道进口泄水导坑的施工。2000年9月21日,泄水导坑顺利贯通,使隧道出口内10x104m3涌水安全排流。2000年10月19日,停工达4个月之久的新寨隧道出口恢复掘进。
新寨隧道煤层地段围岩十分软弱,进出口每进尺lm均要进行全断面喷锚支护,采用上导坑开挖。2001年2月20日,新寨隧道胜利贯通。2001年3月中旬,新寨隧道正洞开挖工程完工;4月,隧道正洞衬砌完工。2001年4月5日,隧道出口端开始原来被大水淹没造成的拱墙衬砌开裂地段的换拱工作,到6月上旬,53m换拱段全部结束。同时隧道铺底、水沟、电缆槽也全部完工。6月底,新寨隧道交付新运处上碴;7月中旬铺轨出新寨隧道。为避免隧道运营过程中出现水患,2001年10月,建设、设计单位决定新寨隧道泄水平导延长175m。五处随后进行泄水导坑、泄水涵洞施工及隧道注浆治水工作。2001年12月底,新寨隧道工程全部完工。
新寨隧道于1998年6月开工,到2001年12月底,创造了全隧23个单口百m成洞佳绩。
(二)黄土坡3#隧道
黄土坡3#隧道全长3005m,是国内最长的展线隧道,为内昆铁路头号重点控制工程,又是全线的科技攻关项目。该隧道位于四川盆地到云贵高原的过渡地段,地下水丰富,地质条件差,有溶洞、断层破碎带、岩爆。曲线弯度大,线路以19.9%的坡度在山腹中绕了270度,给隧道测量、运输出碴、排水及通风排烟等作业带来了难度。
五处内昆指挥部针对隧道的特点,成立了展线隧道通风排烟、大坡度运输、大弯度中线测量技术、隧道软弱围岩施工及混凝土衬砌等QC小组,对施工中遇到的难点问题进行科技攻关。施工队伍配备了多功能作业台车,采用台阶法或全断面开挖,使用自行研制成功的扒碴机及大功率电瓶机车、梭矿出碴,采用自制简易台车衬砌,有轨运输。围岩破碎段采用分部开挖,实行短进尺、弱爆破、强支护、施作护拱、及时衬砌的方法;围岩转好后改为全断面开挖。
黄土坡3#隧道,1998年8月才确定设计方案。为确保总工期,在便道未修通的情况下,十一队一边修建便道,一边把空压机、发电机等机具、设备拆开化整为零,依靠人扛马驮将重达数万千克的机械设备运至隧道口。1998年10月6日,十一队提前打响了开山第一炮。等1998年11月15日长达10.3km的便道修至洞口时,黄土坡3#隧道已掘进了60多m。
隧道洞口处于Ⅱ类泥夹石浅埋地段,常年受地表水侵蚀,围岩破碎,极易坍方,施工进度缓慢。五处内昆指挥部采取积极措施,配备充足的机械设备,指挥部领导现场蹲点,加强施工组织与管理。施工中采用“爆破干扰降震法”,安全穿越了洞口软弱地质段。进入2000年,十一队掀起“背水一战,确保五月贯通”的施工高潮。施工人员克服降雪带来的停电、断水、封路以及隧道长距离大坡度运输、通风难等不利因素,连创4个百m成洞。2000年5月12日,黄土坡3#隧道胜利贯通。2000年12月底,黄土坡3#隧道完成主体工程。五处在“灯泡型”展线隧道施工中积累了以下经验:
(1)通风排烟:当隧道掘进长度小于1000m时,采用压人式通风;超过1000m时,采用混合式通风,分段抽排烟法。此外,还采用洒水、高压风排烟等辅助措施。
(2)大坡度、大弯度运输:采用电瓶车双机牵引,机车推拉相结合的办法解决大坡度运输问题;每处弯道曲线点安装不同的“警示灯”保证运输安全。
(3)软弱围岩施工:实行浅打眼、弱爆破、快喷锚、强支护的施工方法。
五处在黄土坡3#隧道施工中,依靠科技,取得了软弱围岩施工、大坡度长距离运输、大弯度通风排烟、玄武岩地段光面爆破、曲线隧道中线测量及混凝土衬砌等5项技术成果,填补了我国“灯泡型”展线隧道施工的空白。在施工中创造了单口月全断面开挖210m、衬砌215m、双口月成洞323.97m的我国展线隧道施工新纪录。
六、创优规划及质量控制
五处在内昆线开工前,就提出“出精品”的目标,编制了详细的质量计划,作为工程质量管理的纲领性文件,并制定了内昆线创优规划和质量目标。施工中严格执行IS09002质量标准体系及创优规划:工程整体创部级优质工程,创局级优质工程9项,省部级优质工程4项。质量目标:单位工程合格率100%,优良率90%以上。建立了指挥部——队——班组三级质量管理、质量保证体系。在指挥部成立以指挥长为组长的创优领导小组,工程队建立了以队长为组长的安全质量小组,班组设安全员、质量员,实行质量一票否决制。把每道工序、每个环节的质量落实到人,把质量同责、权、利有机结合起来,实行全面、全员、全过程管理,施工中严格实行“三检制”(即施工前、施工中、施工后检查),及时了解质量情况,发现问题及时解决。五处内昆指挥部成立了隧道大模板衬砌等14个科技QC小组进行技术攻关,对特殊过程,关键工序制定了详细的作业指导书。自开工以来,未发生大的质量事故。2000年11月8日,铁道部、工程总公司内昆指挥部组成的桥梁样板工程初评检验小组到五公司管段初评检验,对五公司承建的桥梁工程质量给予了较高评价:大河沟大桥获得1999年度优质样板工程,二道桥双线大桥、五马海大桥、高涧槽二号中桥获初评样板工程;涵洞工程合格率100%,优良率87.5%o
七、完成的主要工程数量及建安产值(以下数据包括变更设计)
内昆铁路五处管段于1998年4月进场建点,截至2001年12月底,共完成涵洞748m(延米),桥梁6座总延长1253.63m,路基土石方69x104m3,隧道总延长11025m,挡墙圬工5.3x104m3,建安产值3.99亿元。
八、施工环境保护与路地情
内昆线开工伊始,五处就十分重视环境保护工作,规定施工严格限制在建筑红线内,临时征地、用地也尽量少占或不占耕地。对隧道开挖后的弃碴,长距离运到荒芜的地方,并建起挡碴墙,以避免弃碴堵塞河道。新寨隧道开挖后,地下水从隧道大量排泄,隧道上部的当地百姓及牲口饮用水短缺,农田无法灌溉。五处一边加强隧道涌水治理,一边积极与铁道部、当地政府联系,共同出资83万元修建“新华村路地共建人畜饮水灌溉工程”,解决了1500余人、1200余头牲畜饮用水及800余亩农田灌溉难题,新华村用上了方便卫生的自来水。2000年11月15日,云南省政协一行15人专程来到五处新寨隧道出口检查用水、环境保护工作,盛赞五处不仅为民修路,而且为民造福。在内昆线施工中,五处内昆指挥部积极主动为当地群众办好事实事,如捐资助学、扶贫济困、修路架桥、引水照明、治病疗伤、抢险救灾等,不少地方出现了“友谊路”、“爱民桥”、“幸福池”、“铁路希望小学”。1999年1月10日,罕见的大雪使昭彝公路交通阻塞,滞留客车20多辆、货车500辆;旅客1500多人,五处出动推土机、装载机上路清雪、拖拉被困车辆,解救被困群众,并送去开水、食品。1999年8A,昭通地区遭受三百年不遇的洪灾,彝良县城交通中断,机关、学校被堵。五处一面组织捐款捐物,一面出动机械和人员昼夜苦战半个多月,清理县城淤泥和干线公路塌方,为地方节约了资金,减轻了洪灾损失。2000年12月18日,在云南省昭通地委、昭通地区行政公署、铁道部内昆指挥部联合召开的表彰会上,五处被评为“路地共建精神文明先进单位”。