巨龙穿山河,匠心筑磐安
——写在磐安抽水蓄能电站自流排水洞及下层排水廊道TBM工程贯通之际

来源:二公司 作者:陈翔 摄影: 文民 时间:2025-03-03 字体:[ ]

3月2日,磐安抽水蓄能电站自流排水洞及下层排水廊道TBM工程迎来整体贯通,该隧道于2023年10月17日于群山之脊“鸣笛启程”,历时503天圆满完成施工任务。

磐安抽水蓄能电站TBM项目隧道全长4622米,施工期间创造了单班最高掘进20米,单日最高掘进36米,单月最高进尺584米,综合日平均进尺12米,综合月进尺370米,有效月进尺450米的施工成绩。

这是水电五局施工历史上超小直径新型护盾式TBM单洞施工最长距离的隧道,其贯通历程实属不易。

五局盾构人,绝不惧苦

磐安项目地处浙江省金华市磐安县大磐镇上面古村,周边全是连绵的山地,施工隧道的起点就位于这群山中的一座山脚,而项目营地也就是五局20多名员工们住宿生活的地方,就在隧道口外100米处,用活动板房搭了个简易的两层宿舍和洗漱间以及厨房,与之为邻的就是经营汽车驿站的老孔一家五口,而方圆数公里内,也仅有这一户邻居了。

再加上TBM施工的特性,井下的司机和维保作业都必须两班倒,每天在隧洞里要待至少12个小时,这些二十来岁的盾构小伙子们哪怕是白班,每天早上也得6点多天还没亮就要踏进洞口,直到晚上7点多才能从里面出来。

“进去的时候是天是黑的,出来的时候天还是黑的,上次看到太阳还是上次调休的时候,别人的青春充满阳光,我们的青春则充满了隧道里的灯光,”年轻的机修师唐银芳自嘲道,“可惜的是我皮肤没咋变白,不然还能更帅一点。”

虽然很多隧道施工都是经常看不到太阳,但是TBM施工环境比起其他隧道施工来说就要艰苦得多,幽闭、狭窄、空气不好,这三点是每一个进TBM隧道的人都会切身感受到的痛苦。3.53米直径的洞内空间狭窄,把TBM放进去后也就没什么间隙了,在施工过程中,从入口走进去很长一段时间都需要弯腰甚至蹲着进,再加上TBM上面除了司机位之外也没有别的座位,跟机的维保人员有时候甚至只能趴着,连站着都是一种奢望。所以在差不多的工作难度下,TBM比盾构施工就要更加折磨工作者的身心。即使这样,以唐银芳为首的磐安机修班8名小伙子们也从未想过放弃和调离。

因TBM稳定性不好,故障率会比较高,而且从掘进开始到完工就要一直处于运转状态,所以赵兵兵的工作就像是TBM的随行医生一样,时刻盯着这台机器的健康问题。随坏随修是这一行的特色,这可不像汽车坏了还能拉修理厂去。所以赵兵兵的作业环境没有最怪只有更怪。在这狭窄环境里趴着、躬着、躺着,工作姿势都不是自己能选择的。

“先不说几十年前的水电先辈们在大山里走泥巴路、住彩条布木桩搭的房子,就对比咱们前几年在山西垣曲、浙江永嘉推隧道的时候来说,这里的条件已经很不错了,还奢求什么呢?”说起条件艰苦,盾构设备负责人吴桌盼从来都是不以为然,他与诸多一线施工人心中都有一个梦想:愿世间天堑变坦途,家国常宁众生和。

五局盾构人,毫不畏难

工作环境艰苦,施工条件同样不会太好。磐安始发场地山体紧邻交通繁忙的省道,通过架设的贝雷梁钢便桥进行施工道路通行,TBM装机位置只能选在钢便桥上面,由于整机重量200多吨,整机组装重量超过了桥的荷载。这一难题让刚进场的五局盾构团队头痛不已,为此他们首次提出“主机分段组装”的施工方案,进行整机分体式装机步进,从而减少钢便桥的载重荷载,更缩短了组装工期。

除了场地狭小、交通环境复杂,项目施工还面临围岩地质多变、裂隙水丰富等施工难点。

以刘飞为代表的技术小组集思广益,分别采用了电动葫芦牵引法,油缸顶推法,以及铺轨空推法进行阶段试验,最后通过三种方法实践对比,发现铺轨空推法工效以及安全性都比其他两项强了不少,于是后面设备步进阶段全部选用此方法,安全高效的完成了设备步进任务。

方案既定,以韩洪国牵头的生产小组快速落实,使得项目不仅7天高效完成23米偏载掘进,刷新了小直径TBM新的施工纪录。更经历3处R30小转弯半径,1处S型转弯,为后续在建及拟建的TBM项目施工打下了坚实基础,积累了宝贵经验,

磐安的难还在于线路的长,作为独头掘进超长隧道,施工中的后配套材料运输困难,在车辆调度、设备维保、工序组织方面都有着各式各样的不好办。而五局盾构团队迎难而上,凭借着一腔勇往直前的热血啃下了这块硬骨头。

“一个字,干,”当问起有什么好办法解决这些问题时,设备负责人吴桌盼言简意赅,“世上哪有那么多捷径,更多的时候只能付出汗水一点一滴地去凿。”

长距离独头掘进施工的危险自然也比一般的隧道长,洞内施工发生隐患需要撤离时距离也更远,为了保证突发情况时施工人员能够有序安全撤离,以左广民为代表的安全防护小组在洞内每500米布设一处应急救援站,以应对隧道内的突发情况。

“应急救援站功能完善,能够在关键时刻发挥强大作用,但是,我更希望它们没有发挥作用的机会。”该应急救援站采用直径16毫米的螺纹钢转孔楔入洞壁最宽处,其上绑扎订制的宽度50厘米、长度100厘米的走道板,从而形成储物台。储物台上放置一定数量的瓶装饮用水、压缩饼干、应急照明灯具和每瓶1000毫升的便携式医用氧气瓶,用具备防水、夜光功能的标识牌设置“应急救援”字样。

“在洞内作业本身风险就比露天作业大,我们每个工友最关心的也就是自身的安全问题,有了应急救援站,我们工作更加安全也更加安心了。”项目施工员张伍说。

五局盾构人,从不止步

TBM是一种集机、电、液压、传感、信息技术于一体的隧道施工成套设备,可以实现连续掘进、工厂化施工,开挖速度一般是钻爆法的3至5倍,在施工安全、质量环保、自动化、信息化程度等方面较传统开挖有较大优势。上世纪90年代初,水电五局在参与建设的引大入秦工程30A号和38号输水隧洞施工时,就采用了美国罗宾斯公司制造的54米双护盾式TBM施工。

2022年,TBM施工技术已经在国内外抽水蓄能电站建设中得到广泛应用,中国水电五局以杨平团队为核心组建盾构管理中心,在稳固城市轨道交通市场的同时,大力发展TBM在抽水蓄能项目领域的应用,先后在垣曲、永嘉、衢江、磐安等抽水蓄能项目,将TBM应用到交通洞及通风洞先导洞、自流排水洞、排水廊道成型开挖等作业中,通过采取合理施工措施及工序搭接的方式,进一步提高设备利用效率、降低摊销成本。

在两年多的TBM施工过程中,五局盾构人不仅成功穿越超过10米断层破碎带4次,最长穿越40米的断层破碎带,完成了全国首例TBM工法进行地质勘察应用的平硐。还创新应用TBM无导洞分体始发技术、TBM后退+扩挖洞内拆除技术、并首次将TBM引入抽蓄项目进厂交通洞中导洞施工,创新性采用了“主机分段组装”“铺轨空推法”施工方法,大幅缩短了组装工期,降低了施工安全风险,解决了组装场地狭小问题。

2023年,盾构管理中心参与集团、公司,中国施工企业协会、四川电力建设协会等组织的重大课题研究,发布了14篇论文,19项专利,6项企业工法,2项团体标准。2024年度完成实用新型专利受理8项,发明专利受理29项,软件著作权2项,科技论文发表18篇。

在物资管理方面,盾构管理中心首先是将各项目涉及盾构及TBM的物资、设备集中管理。在项目前期策划阶段,通过对项目工筹、施组方案的优化,将可利用的周转材料,后配套设备进行统一调拨,对无法利用的设备进行自主维修改造,最大程度上利用现有资源,减少各项目的前期投入成本。同时,盾构管理中心在建设过程中充分考虑各项目间的衔接性,尽量缩减可周转利用物资设备的闲置期,充分盘活资产。

面对不同项目的特性不同,中心也做到具体问题具体分析,对大体量的盾构施工项目所使用的膨润土、盾尾油脂等物资使用招采的形式集中进行采购,让物资采购与工程实际施工情况相结合,将物资核销工作精细化,细节化,与每日掘进的里程相结合,具体到环、到米。

盾构管理中心还针对不同地质情况,对掘进耗材的消耗情况进行科学分析,按照“一项目一总结”、不同地层区别分析的原则,制定一套适用于掘进机(TBM及盾构机)施工项目的消耗指标,为之后项目的采购及使用制定标准,充分把控过程中材料的消耗,精打细算运营好每一个管理细节。

磐安隧道的贯通是盾构管理中心2025年交出的第一份漂亮答卷,全长8709米的广西环北部湾项目、全长4236米的青岛项目、全长1550米的重庆4号线项目、全长2147.93米的重庆7号线项目、全长5030米的杭州南排项目、全长3860米的塞尔维亚卡拉乔尔杰瓦隧洞项目还在等着这支攻无不克战无不胜的盾构铁军继续书写传奇。

“开源节流把控成本、拓展市场效益为先。”这是盾构管理中心从成立开始就一直遵循的运营守则。它将跟着这支年轻队伍的故事持续流传下去。



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