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世界修建難度最高的鐵路

生活 更新时间:2024-06-26 07:53:38

7月22日,大瑞鐵路大保段開通運營,雲南省保山市将結束不通火車的曆史。

大(理)瑞(麗)鐵路是中緬國際大通道的重要組成部分,全長330公裡,設計時速140公裡,為國鐵Ⅰ級單線電氣化鐵路。其中大保段東起大理站,向西經大理漾濞、永平等市縣,跨越漾濞江、順濞河、銀江大河、瀾滄江等4條河流,西至保山市,線路全長133公裡,共有隧道21座、橋梁36座,橋隧占比達86.5%,因隧道總長達到了103.68公裡,被稱為“建在地下面的鐵路”,更因橫穿地質活動斷裂帶,施工難度極大,地質極端複雜活躍,施工難度國内外罕見,建設曆時14年之久,又被譽為“地球上最難修建的鐵路”。

為了開通這一刻,背後的主要參建單位(中國中鐵中國鐵建),更是付出太多的艱辛。咱們再來回顧下他們的頑強拼搏時刻:

中鐵一局

中鐵一局承建的大瑞鐵路大保段項目管段全長31.5公裡,主要工程包括隧道2座,橋梁11座,涵洞63座以及車站、路基土石方等工程。其中14.84公裡的大柱山隧道為全線控制性工程,隧道先後穿越6條地質斷裂帶,穿越了1.27公裡含有瓦斯氣體的煤系地層,綜合了國内複雜斷層、突泥湧水、軟弱圍岩大變形、高地熱、岩爆等幾乎所有長大隧道的風險,被稱為“世界最難掘進鐵路隧道”。于2008年6月開工建設,曆時12年終于貫通。

世界修建難度最高的鐵路(地球上最難修建的鐵路開通)1

該隧道自2008年8月進洞施工以來,就與水“打交道”,最大單日出水量達21萬立方米,平均出水量7.6萬方/天;據統計計算,出水量達到10個西湖的水量,隧道内安裝的排水管道約56公裡;若1小時不抽水,隧道将淹沒322米。對大柱山隧道的工人來說,水是最大的難題,工人常年在水中作業。

世界修建難度最高的鐵路(地球上最難修建的鐵路開通)2

除了“水深”,還有“火熱”。隧道中部區段将近6km長度,處于高地熱地層,最高溫度達到48℃,平均溫度達到41℃,作業環境極其惡劣;每天運進洞内的降溫冰塊約36噸,工人3小時需要換班一次;洞内熱、洞外冷,工人常常感冒生病,上診所是“家常便飯”。

世界修建難度最高的鐵路(地球上最難修建的鐵路開通)3

大柱山隧道自2008年8月開工以來,在5000多個日日夜夜裡,中鐵一局建設者發揚“誠信創新、永争一流”的企業精神,發揚“責任、擔當、血性、堅守”的大柱山精神,不忘初心、牢記使命,在這14年中取得了諸多成績,榮獲國家級、省部級專利、科研及QC成果20餘項,為同類隧道施工積累了寶貴的施工經驗。

中鐵五局

中鐵五局承擔了大保段385.5孔T梁預制架設和132.25公裡正線軌道鋪設等施工任務。受長大隧道施工受阻的影響,項目部動态調整鋪架施組,在分段設置永平、巍山、保山三個橋梁預制場和大理西鋪軌基地,把長距離機械鋪架施工優化為分段機械人工同步平行施工,化整為零,分段突破,并調集JQ170鐵路架橋機、DJ168、JQJ180公鐵兩用架橋機和T11BK型長鋼軌運輸車、WZ500鋪軌車等先進高效鋪架作業設備投入鋪架工作,以空間換時間,以時間換效益,确保鋪架施工進度。

世界修建難度最高的鐵路(地球上最難修建的鐵路開通)4

大瑞鐵路大保段共4座10公裡以上的長大隧道,加起來超過了60公裡。在這種長大單線隧道内鋪架施工,空間極為局限、通風條件有限、環境極為濕熱。一方面是山體豐富的含水量遇上高地熱,隧道内常年四十多度,又濕又熱讓人喘不過氣來,施工難度和惡劣環境在國内鐵路建設史上極為少見。

大瑞鐵路橫穿地質活動斷裂帶,沿線山多勢險,橋隧相連,運架梁作業安全風險高,施工難度大。針對隧道口的工況,中鐵五局項目部使用臨時軌排的方式,降低軌道高度,克服了隧道口作業空間狹窄、作業高度不夠的問題,最終安全順利保證橋梁架設。2022年1月25日,大瑞鐵路大保段全線架梁貫通。

中鐵八局

中鐵八局承建的秀嶺隧道是大瑞鐵路大保段重要控制工程,是全線最長隧道。全隧地質以“滇西紅層”軟弱圍岩為主,最大埋深1115米,穿越7條斷裂帶,IV、V級圍岩占比達90%以上,圍岩變化頻繁,軟岩變形、高地溫等不良地質長期存在,施工中發生大規模的塌方97次,軟岩大變形73段、突泥湧水3次和不計其數的溜坍、變形,施工難度極大。

世界修建難度最高的鐵路(地球上最難修建的鐵路開通)5

因受地形限制,隧道不具備“長隧短打”條件,中鐵八局采取進出口雙向獨頭掘進方式,進口工區單口施工長度超過10千米;同時,建設者采取“平導進、正洞出”的有軌運輸大循環模式。秀嶺隧道不僅刷新了同類隧道獨頭掘進亞洲最長紀錄也是亞洲有軌運輸單日運行裡程最長隧道,它的貫通為我國特長重難點隧道建設積累了寶貴經驗。

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掌子面湧水

世界修建難度最高的鐵路(地球上最難修建的鐵路開通)7

大坡嶺隧道全長14.66公裡,中鐵八局承擔進口端7.6公裡施工任務。隧道穿越7條大型不良地質帶,施工過程中先後經曆不同規模的溜坍、坍塌、塌方近百次,高地溫、高地應力、突泥湧水、軟岩大變形等地質問題層出不窮,成為了施工中又一隻“攔路虎”。14年的施工中,經曆了3至6級地震98次,在我國和世界鐵路隧道建設史上鮮有。

世界修建難度最高的鐵路(地球上最難修建的鐵路開通)8

中鐵八局承建的太邑隧道全長7.2公裡,隧道位于蒼山保護區,穿越4條斷裂破碎帶,隧道出口端屬高地應力場區,特别容易發生岩爆、坍塌、掉塊。隧道進口端隧道地表水及地下水豐富,雨季每天實際最大湧水量達3.6萬立方米,相當于15個标準遊泳池的水量,且隧道内部氣溫較低,即便在夏天,施工人員進洞都要穿着冬衣。

世界修建難度最高的鐵路(地球上最難修建的鐵路開通)9

中鐵八局承建的福星隧道全長5.085公裡,為大瑞鐵路自大理火車站引出後的第一座隧道,也是大保段唯一穿越居民區、高速公路的隧道。福星隧道大變形段變形量為國内隧道施工罕見,按原設計采取“馬蹄形”斷面施工,水平日收斂值達1.8米,經長達一年多的工藝性試驗,最終采用“圓形”斷面加錨索的施工方案,成功控制住了隧道變形。這是目前國内在建鐵路變形較大且首次運用預應力錨索的隧道,為後續類似隧道的施工積累了寶貴的經驗。

中鐵大橋局

瀾滄江是橫斷山系中著名的“七江”之一,飛跨這座天險的瀾滄江特大橋是大保段的代表性工程。中鐵大橋局承建的瀾滄江特大橋全長528米,主跨342米,距離江面高差達270米,相當于90層樓房的高度。加之橋址處在深V型峽谷區域,兩側不到100米的範圍内都有滑坡體,局部有一些位置是90度的垂直山坡,且兩邊山體又不對稱,隻能采用更加複雜的鋼筋混凝土提籃式設計。

世界修建難度最高的鐵路(地球上最難修建的鐵路開通)10

該橋為上承式勁性骨架鋼筋混凝土提籃拱橋,主拱采用鋼管拱内填、外包混凝土結構,共使用混凝土8.5萬立方米、鋼材1.4萬噸。

受特殊地理環境和氣候所限,瀾滄江特大橋采用“二次豎轉”工法施工,在世界建橋史上尚屬首次。“二次豎轉”角度之和達130度,其豎轉角度目前在世界上最大大橋單邊豎放重量達2500噸,也是世界橋梁施工之最。大橋建設過程中,先後獲得3項國家技術創新專利,為我國積累了複雜地質條件下橋梁建造的寶貴經驗。

中鐵建工

大瑞鐵路大保段沿線三座新建客運站房保山站、漾濞站、永平縣站及貨運車站保山北站,均由中鐵建工承建。其中,保山站站房建築面積12000平米,永平縣站站房建築面積3000平方米,漾濞站站房建築面積3000平方米。

中鐵二十三局

中鐵二十三局承建的大理至保山段二标管段内便有兩座:杉陽隧道和大坡嶺隧道,是大保段最難啃的“硬骨頭”。

全長13.39公裡的杉陽隧道地處滇西地質最為複雜的“三高四活躍”不穩定區,地應力最高時達20MPa,軟弱圍岩大變形、溜塌、突水、突泥、湧渣等地質災害頻繁發生,隧道掘進就如同穿越一座充滿世界級難度的“複雜地質博物館”。施工期間發生各類不同規模的地質災害700餘次,而隧道最後200米更是遭遇了國内外罕見的Ⅵ級圍岩突變,施工難度成倍增加。

大坡嶺隧道全長14.66公裡,中鐵二十三局承建的出口段長7.3公裡。隧道建設過程中溜坍、坍塌、塌方97次,高地溫、高地應力、突泥湧水、軟岩大變形等地質問題并存,且由于隧道地處中國西南地區瀾滄江強烈地震帶,14年的施工中,該隧道共經曆了3-6級地震98次,在我國和世界鐵路隧道建設史上鮮有。

對罕見隧道難題,中鐵二十三局的建設者迎難而上,從科學施工入手,邀請專家對特殊地質地貌進行“會診”,遵循“岩變我變”的施工原則,摸清岩石“脾性”,及時調整施工工法和支護工藝等,兵來将擋、水來土掩,以超人的意志和智慧的頭腦戰勝重重困難,為大保段先期開通奠定了堅實基礎。

世界修建難度最高的鐵路(地球上最難修建的鐵路開通)11

2022年3月28日,被國内專家一緻認為“施工難度極大、安全風險極高、國内外罕見”的杉陽隧道順利貫通。至此,壓在建設者頭上的“兩座大山”終被攻克。一朝的興奮沒有沖昏頭腦,他們發揚“連續作戰、不怕疲勞”的精神,再接再厲,在開挖貫通後僅 16 天完成落底、仰拱、襯砌作業施工,實現襯砌貫通,被業主贊譽“這在國内鐵路隧道建設中也非常少見”。

14年的奮戰,隻為通車的那一刻!我們不能忘了背後的這些建設者們~

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