浩吉铁路:中交力量铸造北煤南运“钢铁长龙”
2019-12-26 来源:一航局、三航局、一公局集团
本文摘要:9月28日,浩吉铁路正式开通运营。浩吉铁路北起内蒙古鄂尔多斯市浩勒报吉南站,途经内蒙古、陕西、山西、河南、湖北、湖南、江西七省区,终到江西的京九铁路吉安站,全长1813 5公里,设计时速120公里。
9月28日,浩吉铁路正式开通运营。浩吉铁路北起内蒙古鄂尔多斯市浩勒报吉南站,途经内蒙古、陕西、山西、河南、湖北、湖南、江西七省区,终到江西的京九铁路吉安站,全长1813.5公里,设计时速120公里。随着浩吉铁路的开通运营,每年高达2亿吨的煤炭资源将从内蒙古、陕西、山西等煤炭主产区直接供应给湖北、湖南、江西等地,重塑中国能源格局。
作为世界上一次性建成并开通运营里程最长的重载铁路,浩吉铁路一次跨越长江、两次跨越黄河,由北向南先后穿越毛乌素沙漠、黄土高原、秦岭山脉、江汉平原等地域。铁路建设过程中,来自一航局、三航局、一公局集团及中交路建的逾千名建设者历经4年多艰苦奋战,充分发挥管理、技术方面优势,克服了施工战线长、地质复杂、征拆工程量大、安全风险高、工期紧任务重等诸多困难,确保了工程顺利完工,展现了中交力量和中交智慧。
决心:挺近毛乌素沙漠深处
“糟了,迷路了!”一航局浩吉铁路1标段二工区副经理胡延杰看着周围起伏的沙丘,意识到自己的“勘察先遣队”迷路了。此时,车轮已经陷进了沙里,方圆几万平方公里都是沙漠,手机也没有信号,如果不尽快走出去,危险重重。“咱们沿着一个方向走,如果能遇到当地牧民,今晚就有着落了。”胡延杰说道。
2015年底,一航局浩吉铁路项目投标筹备组摆脱传统的投标方式,兵分两路,一部分封闭制作标书,一部分勘察现场。胡延杰所在的勘察组一共三十多人,两次挺进毛乌素沙漠。第一次勘察是投标之前,持续了一周,对整个1标段一百多公里进行了全面勘察,包括沿线材料设备、气候条件、地质情况等,力争把信息尽可能收集全,为后方制作标书人员提供详实的参考信息。第二次勘察是在拿到招标文件之后,所有人员驻扎到项目所在地。在接到中标通知后,直接开始组织施工。
浩吉铁路共有212.2公里路基工程位于毛乌素沙漠,线路设计经过毛乌素沙漠风沙区156处,长93.57公里,一航局负责路段大部分路基处于毛乌素沙漠腹地,流动沙丘连绵起伏。“每当刮起西北风,周边的沙丘便‘嚣张’起来,以平均每年3~5米的速度向铁轨进发。”胡延杰测算,如果沙丘不做处理,5年左右就会抵达铁路边线,掩埋铁道。
走近一段风沙路基细细察看,铁轨两旁的坡面上一格格“井田”密织,上方种植的沙柳冒着绿意。别看它叶小不打眼,却根系发达、耐寒抗旱,延伸开去数十里,远远望去,宛如一条绿色长廊,成了铁路的“贴身防护服”。顺着线路往两侧看,灌木林带和草带每隔30米交替出现,最宽处达210米,筑起一道绿色“挡风墙”。
在沙漠里筑路,既要防沙,也得用沙。风积沙松散稀疏,如何才能压实填充路基呢?
“改良粉细砂的物理力学特性。”一航局浩吉铁路项目经理李选丰道出了其中的奥妙。这个方法原理就是通过测定沙子的物理力学特性,改良粉细沙压实工艺,最终将风积沙大规模填入路基。找到了方法,但想要真正落地适应毛乌素沙漠的特性却很难。
对此,项目部成立了“科研创新工作小组”,采取室内试验、现场监测、大型模型试验和数值模拟相结合的方法,研究风积沙路基物理力学特性、应力和变形、动力稳定性、施工工艺参数。经过半年的研究,科研小组形成了“风沙路基施工成套技术及稳定性分析”成果,破解了世界性难题“重载铁路粉细砂路基施工技术”,最终稳固了随风而动的风沙。项目部为了研究在重载作用下风积沙路基是否满足长期稳定要求,还在试验段路基里暗藏了100多套仪器,为风积沙路基的长期稳定保驾护航。
耐心:签订“军令状”啃下岑川隧道
“为了通车目标,我们不讲条件,必须在33天内完成岑川隧道无砟轨道铺设。”2019年3月,为了确保铺轨工期,一公局集团承建的浩吉铁路27标岑川隧道无砟轨道施工被要求暂停,立即开展隧道内临时轨道铺设工作。等其他路段铺轨完成后,再进行隧道无砟轨道施工。
岑川隧道是标段内重点控制性工程,全长4249米,为单线隧道。隧道穿越三条断裂带和两处岩性接触带,隧址区岩性主要为绢云母千枚状板岩、粉砂质板岩,风化层厚度变化较大。项目部在前期建设中已经吃了不少苦头,如今隧道已经主体成型,本以为盼到了曙光,没想到又接到了这条“军令状”。
签完工期“军令状”,项目经理谢靖宇有些头疼。岑川隧道单线隧道最大洞径7.2米,洞内任何车辆都无法会车,要在33天内完成无咋轨道施工,就必须“大干快上”,但这在逻辑上就自相矛盾。
深思熟虑后,谢靖宇立即牵头制定施工方案。四天后,岑川隧道无砟隧道的施工方案摆在了业主办公桌上,施工方案不仅详细编排了无砟轨道需要投入的轨排、门吊、人员、罐车和材料运输车数量,而且将罐车倒车、钢筋绑扎甚至人员换班吃饭等时间控制到了以分钟为单位计算。
施工伊始,在有限的作业面下,无砟轨道钢筋笼加工和交叉运输开始“打架”,混凝土运输罐车司机在单线隧道洞内倒车最长达2.3公里,这些问题极大影响了施工进度。项目部立即调整施工方案,决定在洞内已完成无砟轨道养护区的地方增加钢筋笼制作区,洞内外同时进行钢筋笼加工作业,增设2台负责材料倒运的龙门吊,并增加罐车司机的数量和一定的绩效奖励,提高司机的积极性。
施工中,谢靖宇现场蹲点,根据每天计划的节点目标,与实际进展情况进行核对,动态调整资源配置,针对出现的问题不断优化施工方案,以确保每道工序的正常运转与下一道工序的无缝衔接。通过一系列措施,无砟轨道施工终于在5月25日完成最后一板浇筑,比预期提前3天完工,创下了一公局集团单线隧道无砟轨道施工日进度完成165米的最高纪录。
信心:以智慧跑赢华容河汛期
三航局承建的浩吉铁路25标段位于湖南省岳阳市华容县与君山区,线路正线全长38.4公里,华容河特大桥全长2754米,是全线的重难点控制性工程。大桥的关键节点是位于华容河中的44号、45号主墩承台出水。华容河水位是影响主墩出水工作的最大因素,直接关系到上部连续梁的施工工期。根据华容县历史水文资料显示,华容河每年4月至9月为汛期,10月至翌年春季为枯水期。
“华容河特大桥主墩建设是项目施工关键节点,必须在枯水期抢抓工期,不然汛期一到,就要再等上大半年。”项目经理韩海儒说道。
2016年1月初,恰好处于华容河枯水期。华容河特大桥主墩桩基完成,接下来最关键的便是主墩承台施工。编排承台施工计划时,项目工程部长钱伟发现承台施工工期与华容河汛期产生了严重的时间冲突。
原来,华容河特大桥44号、45号主墩承台采用的是双壁钢围堰辅助施工方式,需要对钢围堰进行预制,通过水上起重设备对钢围堰进行定位、安装,后期在上部搭设施工平台。项目部综合考虑制作、运输、施工等因素,整道工序下来,最少需要半年时间,此时距离华容河汛期不到3个月时间,且华容河汛期最高水位可达到32米,枯水期水位24米左右,华容河特大桥主墩承台标高只有25米左右。如果洪峰到来,承台还未完工,两个主墩将置身于水下,项目施工便会陷入困境。
项目部确定了锚定主墩在3月底必须出水的节点目标,项目总工邰光立即带领技术团队研究施工方案,寻找施工技术与工期的平衡点。在各技术部门、设计单位的通力合作下,经过多次实地勘测,技术团队提出了采用“钢板桩围堰”施工方案,巧妙地利用了华容河枯水期水位低于主墩承台高度的天然优势,机械设备可以在河床位置施工,且钢板桩围堰预制、运输比较方便,极大提高施工效率。
最终,项目赶在洪峰到来前完成了主墩承台施工,较原工期提前了3个月,节约成本870万元,确保了上部连续梁的施工工期。
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