奏响蒙华铁路施工的最强音
2016-03-21 来源:中国网
出延安往东南方向沿延壶公路约90公里,是宝塔区与宜川县交界处,有一个四合小院,是原镇政府办公所在地,院子环境优雅,蒙华铁路开工后,中铁二十一局三公司蒙华铁路8标段二工区就在这里安营扎寨。走进院内,一面鲜红的五星红旗在阳光下熠熠生辉,数十株松柏经过严冬的考验傲然挺立,院内依山而建的13间窑洞一字排开,洁白的墙体上镶嵌着天蓝色的铁门,窑洞顶上一排“弘扬延安精神,务实高效奏响蒙华铁路建设最强音”的蓝底白字标语,道出了建设者决战决胜蒙华铁路的心声。
国内再建最长运煤专线
32年前,中铁二十一局集团三公司承建了国内第一条山西大同至河北秦皇岛运煤重载专用线;6年前,该公司在延安承建了包西铁路;如今,建设者再次聚集延安,在蒙华铁路建设中再显身手。
蒙华铁路全长1837公里,跨越蒙、陕、晋、豫、鄂、湘、赣七省区,投资概算1700亿元。是继大秦线(山西大同至河北秦皇岛)之后国内又一条超长距离的运煤大通道。从内蒙古浩勒报吉出发,沿途经过的城市主要有:鄂尔多斯、陕西榆林、陕西延安、山西运城、河南三门峡、河南洛阳、南阳、湖北襄阳、湖北荆门、湖北荆州、湖南岳阳,湖南长沙,江西宜春、江西新余,终点到达江西省吉安。工程为新建国铁I级,电力牵引,客货混跑,浩勒报吉至荆州段为双线,岳阳至吉安段为单线并预留双线条件,设计行车速度120公里/小时,全线采用全封闭、全立交设计,正线为有砟轨道,长度6公里以上隧道内铺设弹性支承块式无砟轨道。
中铁二十一局集团中标的蒙西至华中铁路煤运通道MHTJ-8标段,全长39.243公里,线路途径延安市宝塔区麻洞川乡、临镇镇、宜川县云岩镇及交里乡,穿越16个行政自然村,线路为新建双线,正线长度39.243正线公里,下辖三个工区。其中,由三公司蒙华二工区承建14.0772公里。主要工程有隧道两座共12.6272公里、辅助坑道1980米、桥梁两座507米、路基土石方41万方。其中,胜天河大桥全长422.96米,槐树梁中桥84.42米。隧道工程是MHTJ-8标的重难点工程。小南塬隧道全长7067.2米;由该公司承建5567.2米;君子隧道全长8960米,该公司担负7060米的施工任务。
人勤春来早工地施工忙
正月十五热闹元宵,革命圣地延安沉浸在节日的喜庆气氛中,大秧歌、金猴闹春、黄河战鼓、安塞腰鼓欢天喜地。而距延安96公里的宝塔区与宜川县交界的中铁二十一局三公司蒙华铁路二工区工地,虽然山上还有厚厚的积雪,但两座隧道的五个工作面也是热火朝天,经理吴小峰在正月初五,就带着员工们冒着零下十几度的严寒恢复施工。
记者首先来到小南塬隧道出口工地,脚上沾满黄泥的第二架子队队长周关明正在掌子面指挥挖机掘进。周队长告诉记者:“小南塬隧道全长7067米,是蒙华铁路8标段重点工程,工期33.6个月,第二架子队负责出口段1597米的掘进任务。”走进隧道一看,围岩全是黄土,随着挖机长臂一伸一缩,一大片黄土就被扒了下来。项目总工黄炬银介绍:“小南塬隧道出口地质全部为黄土层,位于陕北黄土高原东南部,为黄土残塬地貌,上部覆盖厚层黄土,由于受到强烈侵蚀作用,黄土塬已经十分破碎,为隧道施工增加了很大的难度。”摊开图纸一看,该隧道围岩III级3530米、IV级3030米、V级507米,出口段地质全部为黄土层。
经理吴小峰(右三)在君子隧道进口检查施工情况。
队长周关明隧道施工经验丰富,曾参加过全长9380米的包西铁路新九燕山隧道、拉日铁路万米长隧--盆因拉隧道攻坚任务。据他介绍,蒙华铁路小南塬隧道出口于去年10月17日正式进洞施工,隧道开挖宽度11.78米,高11.185米,出口段2000米地质全部为黄土,为保证安全,只能用人工配合挖机采用“三台阶”法施工,最多一天一个循环约2米,施工速度缓慢,工期紧张,要按期完成任务难度很大。
春节复工后,施工人员经过一段时间磨合逐渐配合默契,各工序之间衔接紧密缩短时间。局指项目部下达每月掘进65米,公司则下达月完成80米以上。为加快施工进度,工区与架子队签订了管理费承包合同,实行多劳多得,通过激励机制来提高大家的施工积极性。而经理吴小峰、总工黄炬银、副经理王红恩、唐志坚经常到工地指导架子队施工。对掌子面掘进、仰拱开挖之间互相影响施工进行了工序调整,采用适时移动仰拱栈桥的办法,做到掘进、仰拱施工互不干挠,把原来每天只有一个循环,提高到每两天三个循环,确保每月掘进达到80米以上。
周关明说:“根据黄土隧道安全步距规定,必须保证安全步距在22米以内,对业主的要求我们要认真执行,做到安全第一,稳扎稳打。”目前,小南塬隧道出口保证两天三个循环,每天掘进3米,总进尺已经140米,在正洞掘进中进度是最快的,预计3月份掘进可超过80米。
蒙华铁路攻坚战青年突击队勇当先
冒着凜冽的寒风,办公室主任何艳陪同记者来到第三架子队工地。远远望去,君子隧道进口位于半山腰上,隧道洞口右侧约30米山体坍塌,裸露的山体回填后喷锚显出混凝土本色。隧道出口就是胜天河大桥,一台红色的大型旋挖钻机正飞快地旋转,发出呜呜的响声,寒冷的天气与热火的工地形成了鲜明的对比。
第三架子队是集团公司工会授予二工区的两支“青年突击队”之一,该队担负施工的君子隧道全长8960米,是全线重点控制工程,也是集团公司蒙华项目部管段最长的隧道。
环境优雅的二工区办公驻地。
队长许宝勇、副队长韩涛陪同记者沿着陡坡爬上位于半山腰的隧道进口,一边走一边给记者介绍情况。许队长说:“二工区承建君子隧道进口、1号、2号斜井,我们第三架子队除担负君子隧道进口1253米的施工任务外,另外还有一座长422.96米的胜天河大桥,一公里路基41万方挖填方等任务。现在路基土方施工已完成一半,大桥桩基施工进展顺利,难点是隧道掘进。”
许宝勇曾经在两个局指担任工程部副部长,公司全面推行架子队施工后,他要求回公司担任架子队队长,以提升现场管理水平和施工经验。除副队长韩涛配合他工作外,工区经理吴小峰还为他配备了三员得力干将,隧道主管李二龙、桥梁主管任航、路基主管阮班军等年轻人。
隧道技术主管李二龙说:“君子隧道隧道为?V级围岩和黄土,施工极具风险性,只能用挖机和人工配合掘,而且一进洞就发生隧道严重偏压,进口右侧山体滑坡差点把隧道塌穿。”站在洞门右侧,许宝勇指着滑坡处说:“隧道右侧严重偏压,偏压长度达28米,打进去的锁脚锚管、超前小导管、锚杆等全部裸露在外。为了洞口安全,我们在经理吴小峰、总工黄炬银的指导下,在洞口右侧打了23根8米深的钢管桩,在桩基上浇筑了长10米、高8米、厚3.5米的混凝土挡墙。同时,将裸露的锁脚锚管、超前小导管、锚杆用三七灰土填平夯实。并用仪器进行地表沉降、隧道偏压监控量测,经过观测,围岩已保持稳定。”
进入隧道正洞内,他们掘进采用三台阶法施工,每两米即进行格栅拱架支护。处理完隧道偏压后,君子隧道进口段采取稳扎稳打战术,以安全为主向前平推进。截止3月17日,隧道已掘进43米。
胜天河大桥与君子隧道进口桥隧相连,站在洞口向下俯视就是胜天河大桥,桩基施工已全部完成。再往前就是长1公里的路基,路基基底处理分别有灰土挤密桩、砼搅拌桩、CFG桩、强夯等四种,他们已完成了路基基底处理。
副经理唐志坚(右二)到加工厂检查工作。
第三架子队有2.2公里的弃碴场便道,遇雨天车辆无法通行。为了彻底整治这段便道,他们决定用河卵石铺路,光购买价不含运费每方就要20元。他们在开挖路基时,将表层揭开,里面有不少石块,他们就地取材,铺了4000多方块石没花一分钱,降低成本达10万元。
队长许宝勇1999年毕业于陕铁院,先后参加过西宁南绕城、丹拉209国道、吴子、柞小、向莆等项目建设,后在大西、宁西局指担任工程部副部长,由于他学的是土木工程,精通测量。因此,在上场蒙华铁路后,他对包括队部驻地、拌合站、钢构加工厂、君子隧道进口地形进行测绘,算出需占地多少亩,为工区领导决策提供翔实数据。副队长韩涛说,目前他们队有一最迫切的事,春耕在即,要改建三处路基挖方段施工破坏的村民便道,这是关系到村民700亩土地耕种的大事。
陕北施工环境恶劣,虽然工地距延安只有96公里,但去年冬天出奇的冷,晚上气温达到零下24度的极寒,他们用红外线测机械表面温度,竟然达到零下30度。许宝勇说:“使用负20号的柴油车都发动不了,冻得连导管丝口都上不紧,只能用火烤、开水烫。”隧道主管李二龙形容冷的程度:“穿上棉鞋、大衣都不管用,在屋外多站一会儿,整个人都感觉透心凉。”
严冬已经过去,春天万物复苏。今年,局指给第三架子队下达了隧道掘进680米的任务,工区要求桥梁、路基在10月底全部完工。为了完成任务,许宝勇和他的第三架子队只能铆足劲往前冲。
斜井施工争分夺秒进展神速业主夸奖
从3#拌合站出发,沿着一段三、四公里硬化的水泥路面前行,一排彩钢房上“树立良好企业形象,创一流精品工程”的标语赫然映入眼帘。这就是中铁二十一局集团三公司蒙华铁路二工区第四架子队,他们承建的君子1号斜井在蒙华铁路8标两条长大隧道的三座斜井中,以现场文明施工好,施工进度快受到业主、监理和上级领导的称赞。
君子隧道全长8960米,是全线重点控制工程,第四架子队与承建进口的第三架子队对打。第四架子队承建君子隧道1号斜井全长405米,承建1号斜正洞3285米。其中,正洞向小里程方向掘进1135米,往大里程方向掘进2150。
“我们队的这几公里便道全部硬化,今后,无论隧道出碴和材料运输都十分方便,而且不受雨天影响,这是庄董事长到斜井检查工作时亲自敲定的。”走在平整的水泥路面上,队长段伟峰对记者说。
第四架子队驻地偏僻,路上难见行人,队里的9名技术员、质检员、测量工、值班员、材料员、安全员以及劳务队施工人员共60多人,只能以大山为邻,以寂寞为伴。虽然自然条件十分艰苦,但大家心中激情澎湃,以在革命圣地延安参加蒙华铁路建设为荣。从建设者急葱葱的脚步中可以看出,他们并不寂寞,早日建成蒙华铁路是他们的心愿。远处,一辆皮卡车快速驶来,段伟峰示意记者往洞口走,他说:“待斜井掘进到正洞后,两个掌子面需要150人。”
说话间,记者已走到君子隧道1号斜井洞门。只见硬化的洞口地面干干净净,工人们正在装载机的配合下安装通风管,几名测量工正忙着布设导线点。进入斜井内240米,仰拱浇筑已顶进掌子面。段伟峰和技术主管康志成说,目前斜井围岩较好,每天掘进5米,预计最多45天后可转入正洞施工。
君子隧道1号斜井位于一条山沟内,冬天寒冷,气温达到零下25度,负20度的温度计挂在门外一下就被冻爆裂。春天深山里开始刮风,尘土飞扬。尽管施工生活条件十分艰苦,但工区经理吴小峰和项目领导班子成员每天轮流进工地,给他们送去温暖和关怀,督促检查安全质量,施工进度,坚定了他们干好蒙华铁路的决心和信心。全队职工精神面貌好,干劲高涨。
3月16日,记者拨通了段伟峰的电话,他高兴地说:“斜井掘进每天最快达到9米,已完成350米,3月25日就可打到与正洞交界处,将比月初预计的进入正洞时间提前20天。踏勘选线细斟酌便捷通道助施工
与君子隧道1#斜井相比,小南塬隧道1#斜井位于两山夹一沟的半山腰上,除了羊群以外无人能上去。由第一架队施工的1#斜井长达720米,局项目部要求今年6月进入正洞施工,并完成掘进900米。按照任务划分,该队担负正洞掘进3490米,其中小里方向1800米,大里程方向1690米,施工任务很艰巨。
第一架子队队长锁富荣是1993年参加工作的老同志,在多个项目担任副经理,曾在宝汉二期梁山隧道群、贵阳枢纽龙洞堡机场隧道等重难点工程中立下战功。
锁富荣说:“我和张琦第一次踏勘小南塬1#斜井线路,进山转来转去就迷路了,幸好遇见一位牧羊人才将我们带出去。”
一开始工区将通往小南塬1#斜井的便道选在从义家塬进入,因为要走6公里盘山路,工程量大成本高,有很多弯道死角,大型货车转弯困难,而且冬天下雪一个月都化不了。为了选一条便捷的线路,他们向义家塬的村支书打听,才知道觉德村有一条路距小南塬1#斜井较近。等他们走去一看,这那里是路,只不过是一条羊肠小道而已。他们艰难地向前行走,没有路就顺着河沟走,沟里的水草把鞋都湿透了。他们经过来回四天比较,踏勘了6次,定下便道走向,距离缩短了一半。
但要在陡峭的斜坡上开斜井洞门,劈出停放机械车辆、材料堆放场地,以及修建容纳170人的生活住宿区很不容易。他们开山填地,在陡坡上劈出了一块长120米、最宽处31米、最窄处24米的场地,基本满足了生活、施工、运输的需要。没想到原来二工区认为小南塬1#隧道便道最难的交通,如今却变成了最方便的通道。
据锁富荣介绍,工开工之初,小南塬1隧道#斜井距加工厂最远,五个架子都需要大量的隧道导向墙管棚、格栅拱架。为了赶进度,各队全然不顾君子风度,材料一出来就开抢,谁抢到就是谁的。一队的人赶到时,材料早已被抢完,为此,一队损失了一个月的工期。锁富荣一急眼,专门派4个人蹲在加工厂“抢”材料。
小南塬1#斜井长达720米,为加快掘进速度,公司副总经理张小卫、工区经理吴小峰、总工黄炬银、副经理王红恩在锁富荣的陪同下,到掌子面检查分析围岩状况,优化施工方案,各工序衔接紧凑,IV级围岩掘进从每天4米提高到5米。
据了解,截止3月17日,斜井已累计掘进293米,还有90米围岩就从IV级变为III级,到那时一天三个循环,可进8至9米。原计划6月中旬打到正洞,可提前至5月底。锁富荣说:“我们第一架子队今年要完成正洞大里程掘进400米、小里程掘进500米。”
记者进入君子隧道斜井掌子面,施工人员正在支格栅拱架,两名焊接钢筋网片焊工的面罩在火花中时隐时现,立好拱架就要喷锚支护了。锁队长根据自己的施工经验,对喷锚工手把手地教,亲自示范。操作时,喷头不能正对着格栅拱架,而是有一定的斜度,让混凝土斜插格栅拱架将内层的钢筋网片覆盖,格栅拱架已喷满,减少回弹量。锁富荣说:“一开始,回弹率达到百分之四、五十,甚至80%,我们多方查找原因,采取对速凝剂加温,拌合站也对喷锚料干湿度进行调整,尽量减少超挖,使回弹率降到20%。”
钢构厂以科技开路四大创新助力隧道施工
蒙华二工区钢构厂与3#拌合站相邻,是公司最大的钢构加工厂,承担着为小南塬隧道、君子隧道加工1.1万吨钢材的任务。厂房建好后,经理吴小峰就对加工厂进行了整体规划,将厂房分为加工区、下料区、弯曲区、八字筋加工区(包括冲压、整形、焊接、组装)、裁板板剪切区、原材料堆放区、成品区、半成品区、网片加工区、小导管加工区、研发区等区块,建成流水线生产作业。工区任命马小利为厂长、王小文为副厂长、学员高会丰为技术员。为支持钢构厂创新发明,吴经理不仅从材料、资金上给予大力支持,而且出了很多新的思路。副经理王红恩、唐志坚经常到加工厂检查,支持创新,并提出好点子,钢构厂不负众望,在短时间内就开发成功“8字筋冲压机、8字筋组合成型机、注浆导管组合钻床、8字筋弯曲机”四大创新。这些机械为高质量加工产品起到了关键作用,2015年底,加工厂被评为“先进班组”。
繁忙的钢构加工厂。
创新之一:自行研制成功格栅拱架“8字筋冲压机”。去年,一家天津厂家来工地推销“8字筋冲压机”,售价每台20万元,经试用,其生产的产品不符合设计要求。按设计要求,8字筋冲压后两头在同一平面,中间凸出,两个8字筋组成一个三维立体形状的蝴蝶结,其连接点直线,也就是焊缝长度必须达到7厘米以上。而该机冲压的8字筋焊缝只有4厘米,而且呈弧形。现场监理、局指、施工队都不认可,厂家技术员到现场调试也无法满足设计要求,而隧道施工即将展开,共需加工88万个8字筋,再想不出办法就要影响施工。此时,马小利向经理吴小峰请缨,自己动手设计加工“8字筋冲压机”。
马小利制作的“8字筋冲压机”,由底板、定模具、活动板、活动模具、油缸、固定轴、滑动套、液压油箱、传感器、电路、控制箱等组成,为方便操作,采用脚踏式开关,操作时手脚并用,冲压频率6秒一次,提高效率,每台成本仅2.4万元。产品完全满足设计标准,且直线段焊接缝达到8厘米,共制作了四台。
创新之二:研发“8字筋组合成型机”。8字筋在强大压力作用下,钢筋会受热产生变形,有一定扭曲度,两个8字筋组合在一起时,接触面不能完全平直。为了使产品达到完美的境界,马小利决定研制整形机,通过整形挤压,调整扭曲度,让两个8字筋焊接缝紧密接触,焊缝平整。据介绍,共加工两台,每台成本仅6000元。
创新之三:研制成功“小导管组合钻床”。二工区隧道需要加工注浆小导管15万根,每根直径42毫米、长3.5米的小导管要钻孔36个。项目部从江苏厂家以10万元购进一台“导管冲孔机”,其工作原理为左右两边同时冲孔,由于瞬间冲击,小导管受力稍有不均匀,就会发生弯曲,甚至被挤扁。经试用,加工的小导管100%不合格,不是弯就扁,根本放不进注浆孔。厂家来人亲自操作调试,仍然如此。为了解决施工急需,项目部买来一台小型钻孔机,但一根小导管上要钻36个孔,一天一个人只能加工40根,根本无法满足几个架子队的需要。
马小利和王小文、高会丰研究,决定研制一台“小导管组合钻床”。组合钻床由九台钻机、升降钻台、气缸、脚踏开关、钻头组成,根据导管壁厚只有3.5毫米的特点,采用7毫米长的钻头,防止钻头过长容易折断。同时,为保护钻机和钻头,在钻床上安装孔深限位器,只要管子钻穿,限位器就会感应到,将导管旋转180度钻孔,然后,再分别转两个90度并错开10厘米再钻孔。一根小导管钻36个孔,只需30秒,比单台钻孔机提高功效10倍。
创新之四:从厂家以40万元购买的一台“8字筋弯曲机”,在使用过程中有一个很大的缺点,最后一节钢筋因传感器感应不到,即使超过产品所需长度也没法使用,造成钢材浪费,越粗的钢筋,钢筋头浪费越长,最多的浪费1.5米。而且该机械弯曲的8字筋废品率达到20%。在看到原机的缺陷后,马小利决定自己设计加工制作,进行自主创新。经过一个多月的攻关,新的“8字筋弯曲机”投入生产,他加工制作的“8字筋弯曲机”体积只有原机的三分之一,弯曲成型的8字筋更标准,产品尺寸不差分毫,克服了原来弯曲时不在一个平面上,8字筋有扭曲的现象,没有废品产生,最后一节钢筋头也能利用,生产速度和原机一样快。从厂家购买一台40万元,自己加工每台成本9万元。
钢构加工厂的技术创新,引起了业主、监理、集团公司蒙华项目部和公司的高度重视,其他标段纷纷派人前来参观取经。公司也准备在蒙华召开隧道机械化施工创新技术交流会,推广马小利的创新发明专利。
“西风烈,长空雁叫霜晨月。”从余寒料峭早春的延安采访归来,蒙华铁路大干的冲锋号在记者耳边久久回响。今年,蒙华二工区要完成产值2.5亿元,任务十分艰巨,但在经理吴小峰、书记杨兴智等项目班子的坚强领导下,全体建设者正团结一心,一路高歌猛进,一定能实现让胜利的旗帜在高高的宝塔山上飘扬的誓言。
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