题记:华蓥山隧道以其复杂的地质条件被业界称为“地质病害博物馆”,隧道存在煤与瓦斯突出风险,是全国排名第二的在建六车道高瓦斯高风险特长隧道。自2013年5月31日开工以来,历经1321天如火如荼的鏖战,6766平台集团渝广产品建设者攻克了华蓥山隧道高瓦斯施工难题,成功展示了建造复杂地质灾害隧道的设计施工能力。
“雪积颠顶,远望如琼瑶撒地,晶玉铺山”,故名华蓥山
华蓥山,川中丘陵和川东平行岭谷的天然界山。它突起于四川盆地底部,山高五千尺,绵延六百里,是川东平行岭谷主体山脉,与美洲的阿巴拉契亚、安第斯落基山并称世界三大褶皱山系。山体顶部为可溶性石灰岩,经雨水溶蚀后多成狭长形槽谷,最长达70千米,上有峰丛、溶洞、暗河分布。两侧为硬砂岩,形成陡峻的单面山。在山顶脊部有燧石灰岩出露之地,则形成“一山三岭二槽”的地貌形态。
谁曾想,风景如画的华蓥山脉内,却暗藏瓦斯、岩溶等诸多复杂地质,而对其下的隧道施工来说堪称“生命禁区”。
穿越华蓥山脉的渝广高速公路全长69.788公里,起于重庆绕城高速公路,止于合川香龙川渝界。产品关键控制性工程华蓥山隧道全线长10018米(左线长5018米,右线长5000米),设计标准为双向六车道,隧道穿越断层破碎带、岩溶及岩溶水、煤层和采空区等不良地质和特殊地质,存在煤与瓦斯突出、突泥突水等安全风险,存在甲烷和硫化氢、二氧化碳、一氧化碳等有毒有害气体,可谓“五毒俱全”,堪称“地质病害博物馆”。其中Ⅳ、Ⅴ级围岩段落长度比例高达75%、瓦斯浓度高达96%、涌水量最高达9720立方米/小时,在我国的高速公路隧道建设中极为罕见。被重庆市交通委员会、重庆市交委质监局、重庆市安监局以及中国电建、6766平台集团列为在建产品重大危险源和安全风险重点管控工程,并由国务院安委办、交通运输部安全质量监督管理司挂牌督办。
挑战堪称“生命禁区”的华蓥山隧道施工中,6766平台集团的建设者是如何攻克一个又一个地质病害,取得一项又一项科技成果和荣誉的呢?
勘察先行 科学评估潜在地质病害风险
渝广总承包部深知,敬畏自然、敬畏生命、尊重科学对攻克地质病害风险的重要意义。开工前期,数次组织勘察设计单位进行详细地质勘查和设计优化,提前研判潜在地质病害,深刻认识隧道施工风险,先后探明了隧址区存在断层破碎带、岩溶区、硫化氢、岩爆、突水突泥、瓦斯突出煤层及新旧采空区等复杂地质,尤其是隧道中段穿越“观音峡背斜核部”,地质构造极其复杂,需长距离穿越复杂煤系地层,易发生煤与瓦斯突出、瓦斯喷出、爆炸、煤尘爆炸等重特大事故。而煤系地层岩石破碎,受扰动后易发生局部掉块、冒空、瓦斯集聚风险;在采煤层范围内隧道施工不可预见风险因素多,尤其是废弃的老采空区内,长时间聚集瓦斯和地下水,施工风险极大。
在科学研判隧道各类风险的基础上,总承包部全体参建人员统一思想认识,从源头抓好各类危险源防控措施,确保华蓥山隧道的安全顺利贯通。
管理到位 强化责任意识狠抓制度执行
“安全生产责任重于泰山”,管理必须到位
针对华蓥山隧道的特殊风险,总承包部建立健全了隧道专项组织小组、质量安全 “四个责任体系”和“三级安全管控网络”,编制完善了隧道门禁管理、人员定位、施工用电、机械及电气设备防爆、通风管理、动火作业、无轨运输、揭煤防突、超前地质预报、监控量测、瓦斯监控检测、突发事件应急救援等40余项管理制度,并对各层级管理人员和现场作业人员实行制度化的“清单式”管理,严格量化考核执行和责任追究,实现了“全方位、零距离”的质量安全监管网络。铁腕之下亦有柔情,总承包部强化责任意识狠抓制度执行过程中,还将72项制度与方案,简化为15个通俗易懂的短句要点,便于一线工人理解执行。
四年来,华蓥山隧道先后成功处置1起掌子面风流中瓦斯浓度高达25%超限险情,5起裂隙瓦斯燃烧险情,1起瓦斯喷涌险情。2015年9月,交通部运输部隧道专项督查高度评价华蓥山隧道“工程质量优良,安全管理完善”,为路桥集团在全国范围内赢得了良好声誉。
据悉,华蓥山隧道建设管理经验及施工技术规范,被重庆市交委作为《重庆市公路瓦斯隧道施工技术规范》的蓝本,将填补重庆市公路瓦斯隧道施工空白。
方案完备 优化技术措施攻克施工风险
为保证高风险隧道施工方案的科学性、可行性,总承包部在路桥集团的大力支持下,积极引入外智,聘请勘查设计、水文物探、岩土工程、灾害治理、瓦斯防治、隧道通风、机电防爆、隧道设计等业界大师、专家成立隧道技术咨询专家组,为隧道施工中各类地质灾害处治会诊把脉,制定科学完备的施工方案。在此基础上,总承包部会同分部先后编制并完善了25项隧道施工方案和安全专项方案,优化技术措施,为攻克施工风险提供了有效保障。
2015年10月31日,华蓥山隧道右线K25+206突发异常突水,日涌水量近19万方。总承包部组织和管理人员及时赶赴现场管控,并邀请各方专家现场察看,编制帷幕注浆方案,成功降服了涌突水这只“拦路虎”。
2015年12月,华蓥山隧道左右线开挖进尺突破1800米,为保证掌子面供风效果,防范瓦斯集聚引发安全事故。总承包部果断下达停工令,按照专家组评审的通风方案,将压入式通风改为巷道式通风,经现场实测,各项数据满足施工规范要求。成为国内第一条采用巷道式通风的在建六车道高速公路隧道。
2016年5月23 日,隧道左线Z2K26+306里程揭露K6煤层,提前244米进入龙潭组煤与瓦斯突出段落,属于重大地质变化。5月30日,路桥集团组织召开《华蓥山隧道揭煤技术方案》专家评审会诊决定,煤系地层段严格按照方案组织施工。针对小净距连续煤层的实际地质条件,10月13日,总承包部再次组织专家召开《华蓥山隧道龙潭组小净距煤层防突揭煤技术方案》评审会,采取有效技术措施,节约了成本,缩短了工期。
据不完全统计,总承包部针对施工风险,先后组织100余次隧道地质和设计工程师现场踏勘和技术指导,及时调整支护参数和支护方案,为确保隧道生产安全提供了强有力的技术支撑。
科研攻关 创新技术破解隧道施工难题
总承包部以“科技为支撑,技术为保障”,为破解华蓥山隧道高风险地质灾害开展科研攻关,以地质病害预警、高精度微震监测为主攻方向,设立了“华蓥山隧道地质灾害监测与预警系统”和“风机智能控制系统”研究课题,并将科研成果应用于施工现场,成功避免了洞顶坍塌、突水突泥、瓦斯突出等重大险情,确保了员工生命和国家财产安全。并先后获得了4项国家发明专利和实用新型专利、1项全国QC小组成果二等奖,1项中国公路建设行业协会科技创新成果三等奖。
此外,总承包部整合资源助推科研创新保安全 。鉴于华蓥山隧道断层破碎带、涌突水、煤与瓦斯突出的安全风险,依法委托实力雄厚的科研检测机构承担实施“超前地质预报”、“水文长观”、“监控量测”、“瓦斯检测”、“应急救援”等第三方专业服务,为安全穿越8447米复杂岩层、91层采空区和煤层提供了有力保障。
优化设计 动态管理确保隧道进度安全
总承包部充分发挥EPC优势,重视经营策划,在华蓥山隧道施工过程中执行 “动态设计、动态施工、先判断后处理”的原则,严格实行信息化和动态化管理,坚持超前地质预报和煤层定位先行以准确探测煤层与隧道空间的位置关系,对各煤层均开展“区域防突措施先行,局部防突措施补充”的技术手段。其中,对于有突出危险性的煤层,采取防突措施、防突措施效果检验、区域验证、安全防护措施等“四位一体”综合防突措施,取得了明显的效果:2016年7月14日~8月11日,隧道左线出口开展瓦斯消突抽排,日均抽排瓦斯纯量1641.47立方米,累计抽出瓦斯纯量9848.84立方米,控制煤层瓦斯抽采率为32.7%;11月15日~12月3日,左线再次抽排成功后安全揭露厚达2.7米的危险性瓦斯突出煤层,与采用传统技术防治煤层瓦斯突出相比,大大缩短了工期。
直至华蓥山隧道全线贯通,总承包部采取优化设计、动态管理,不仅确保隧道进度安全,而且优化设计增加了隧道瓦斯安全措施费,为安全生产提供了资金保障。
精细施工 标准化建设打造典范工程
总承包部全面推进安全生产标准化建设和精细化施工管理,以“送出去和请进来”相结合的方式先后组织9次标准化培训, 7次隧道管理人员到附近大型煤矿企业交流学习,同时参照《重庆市高速公路施工标准化指南》使华蓥山隧道内外形象展示、LED信息发布、门禁系统及物品携带管理、逃生管道设置、救援物资配备等获得了重庆市交委质监局的高度认可,被评为施工标准化示范亮点工程,并先后接待了福建省交通运输厅、甘肃省交通运输建设企业、中交第一公路工程局有限企业等外部单位以及系统内梁忠、江习、泸州等产品的观摩学习18次。特别是,渝广产品2015年下半年获得了重庆市交委在建产品信誉评价第一名的好成绩;2016年被重庆市总工会、交委授予劳动竞赛“先进单位”、交通建设系统“工人先锋号”。
干一项工程,造福一方百姓。6766平台人建设华蓥山隧道的同时,时刻牢记央企的社会责任,为当地村民修建道路,方便群众出行;修葺饮用水设施,润泽一方百姓……
沧海横流,方显英雄本色。四载光阴,弹指一挥间,6766平台集团渝广总承包部这支不畏艰险的铁军,在电建集团、路桥集团各级组织的科学统领下,参建各方的共同努力下,破华蓥山天险,展路桥雄风,于2017年1月10日成功穿越8447米瓦斯岩层、91层煤层及采空区,实现了华蓥山隧道全线贯通的重点节点目标,为重庆高瓦斯隧道施工增添了浓墨重彩的一笔,续写了“中国电建路桥”品牌传奇。
激情在岁月中流淌,智慧在创造中升华,让我们一起尽情分享华蓥山隧道丰硕的成果与喜悦,见证中国电建路桥人续写的恢宏篇章。
华蓥山隧道全线贯通
国务院安委办督办华蓥山隧道进口
主流媒体采访报道华蓥山亮点