12月30日上午11時(shí)許,，由中國(guó)交建承建的世界最長(zhǎng)高速公路隧道——天山勝利隧道全線貫通。作為我國(guó)加快建設(shè)交通強(qiáng)國(guó)的重大標(biāo)志性工程之一,，這條隧道將穿越天山的時(shí)間從原來(lái)的3小時(shí)縮短到約20分鐘,。

在52個(gè)月的施工過(guò)程中,，建設(shè)團(tuán)隊(duì)直面地質(zhì)條件復(fù)雜等挑戰(zhàn)，首次在國(guó)內(nèi)高速公路隧道建設(shè)中應(yīng)用硬巖掘進(jìn)機(jī),，首創(chuàng)“三洞+四豎井”施工法，實(shí)現(xiàn)“長(zhǎng)隧短打”快速掘進(jìn),，有效節(jié)約施工工期,。

作為國(guó)內(nèi)高速公路中典型的高寒、高海拔,、高地應(yīng)力特長(zhǎng)隧道,，天山勝利隧道橫穿天山中部,，記錄著建設(shè)團(tuán)隊(duì)的辛勤付出。自2020年開(kāi)工建設(shè)以來(lái),，先后數(shù)千名建設(shè)者奮戰(zhàn)在天山腹地,，完成了我國(guó)高速公路隧道建設(shè)的又一創(chuàng)舉。

如何穿越地質(zhì)斷裂帶,？

減震吸能,，精準(zhǔn)施工

11月16日，隨著“天山號(hào)”硬巖掘進(jìn)機(jī)的刀盤轉(zhuǎn)動(dòng)“咬”碎巖石,，“天山號(hào)”成功穿越花崗巖斷層蝕變帶,。“持續(xù)14個(gè)月艱難攻堅(jiān),，這一過(guò)程寫滿不易,。”中國(guó)交建新疆烏尉公路第五標(biāo)段項(xiàng)目部總工程師黃登俠長(zhǎng)舒一口氣,?！斑@里的花崗巖十分脆弱，一碰就‘碎’,?！秉S登俠回憶，一次掘進(jìn)中,，花崗巖碎石纏住刀盤,，重量超2800噸的“天山號(hào)”被困。團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了多次嘗試,，最終通過(guò)從右洞向中導(dǎo)洞刀盤正前方開(kāi)設(shè)橫通道,，人工鉆爆完成前方的開(kāi)挖、清理,、支護(hù),，再由“天山號(hào)”空推，才順利穿越斷層蝕變帶,。

黃登俠介紹,，整個(gè)隧道要穿越16個(gè)地質(zhì)斷裂帶，其中12個(gè)在進(jìn)口端,，巖層復(fù)雜,、地質(zhì)脆弱，同時(shí)隧道施工段處于高地應(yīng)力環(huán)境,，最大地應(yīng)力值將近22兆帕,，“這就像在‘豆腐腦’中施工，很可能會(huì)遇到泥漿噴涌,、巖爆等,?！?/p>

這樣的情況，第五標(biāo)段工程部部長(zhǎng)吳特力根遇到不止一次,。隧道進(jìn)口端掘進(jìn)至1900米處時(shí),，項(xiàng)目遭遇了全線最大斷層F6博阿斷裂帶，影響寬度達(dá)440米,。巖體破碎且富含水體,，施工難度極大。

“硬巖掘進(jìn)機(jī)最怕遇到忽軟忽硬的環(huán)境,，在這樣的環(huán)境里,，坍塌、涌水是常有的事,，有時(shí)候一天出水量就達(dá)7000立方米,。”吳特力根說(shuō),，面對(duì)隨時(shí)可能出現(xiàn)的坍塌,，團(tuán)隊(duì)選擇加密支護(hù)，將超3.78萬(wàn)根聚乙烯管泡沫混凝土牢牢固定在巖壁上,，形成一圈70厘米厚的泡沫混凝土減震層,，化解斷層對(duì)圍巖支護(hù)造成的擠壓力，歷時(shí)80天終于成功穿越F6博阿斷裂帶,。

天山勝利隧道項(xiàng)目是第五標(biāo)段項(xiàng)目部硬巖掘進(jìn)機(jī)工區(qū)副主任杜明忱參加工作以來(lái)的第一個(gè)項(xiàng)目,。“4年多里遇到的困難一次比一次棘手,，但我們挺過(guò)來(lái)了,。”杜明忱說(shuō),，泥水涌出時(shí)常常淹到腰腹,，但憑著不服輸?shù)木瘢瑘F(tuán)隊(duì)攻克了隧道建設(shè)的一個(gè)又一個(gè)難題,。

如何縮短工期,？

“長(zhǎng)隧短打”，有效施工工期從72個(gè)月縮短至52個(gè)月

在天山山脈開(kāi)鑿兩個(gè)長(zhǎng)達(dá)22.13公里的洞,，如果用傳統(tǒng)的鉆爆法,，有效施工工期預(yù)計(jì)為72個(gè)月，但為了滿足群眾出行,、區(qū)域發(fā)展等需求,，工程建設(shè)必須爭(zhēng)分奪秒。

“經(jīng)過(guò)反復(fù)研究論證，我們創(chuàng)新選擇‘主洞+中導(dǎo)洞’的開(kāi)挖方案,。”中國(guó)交建新疆烏尉項(xiàng)目總工程師苗寶棟解釋,，在左右兩個(gè)主洞之間增加一個(gè)中導(dǎo)洞,，由中交集團(tuán)自主研制、為天山勝利隧道量身打造的硬巖掘進(jìn)機(jī)擔(dān)當(dāng)“開(kāi)路先鋒”,，為左右洞開(kāi)出更多作業(yè)面,，相當(dāng)于把主洞“切割”成多段同時(shí)作業(yè)，實(shí)現(xiàn)“長(zhǎng)隧短打”,。

第五標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)理王賀起曾參與建設(shè)東天山特長(zhǎng)隧道,，這次再上天山，首次在國(guó)內(nèi)高速公路隧道建設(shè)中應(yīng)用硬巖掘進(jìn)機(jī),，用的還是全球首創(chuàng)的新型壓注式工法,，他心里也沒(méi)底。

隨著巨大的轉(zhuǎn)盤帶動(dòng)數(shù)十把刀頭一點(diǎn)點(diǎn)向前突進(jìn),，巖石被擠壓成碎渣,，“天山號(hào)”和“勝利號(hào)”兩臺(tái)硬巖掘進(jìn)機(jī)從天山山脈南北兩側(cè)同時(shí)向中間施工，最快時(shí)以每天20到30米的速度掘進(jìn),，是人工挖掘速度的5倍以上,，工期縮短至52個(gè)月。

創(chuàng)新方案提升掘進(jìn)速度,，同時(shí)也增加了施工作業(yè)面,，如何保證項(xiàng)目安全高效運(yùn)行成為又一難題?！笆┕じ叻迤趦H出口端就有7個(gè)作業(yè)面同步作業(yè),，幽深的隧道內(nèi)每天進(jìn)出人員超過(guò)1200人，車輛往返六七百車次,?！钡诹鶚?biāo)段項(xiàng)目經(jīng)理李亞隆說(shuō)。

走進(jìn)數(shù)字化監(jiān)控指揮中心,，隧道內(nèi)施工人數(shù),、洞內(nèi)車輛等數(shù)據(jù)一目了然?！盀榱吮Ｕ先藛T和車輛井然有序進(jìn)出隧道,，我們打造了智能交通調(diào)度系統(tǒng)、車輛安裝定位系統(tǒng),，人員使用電子門禁系統(tǒng),，用科技的力量賦能項(xiàng)目建設(shè)。”李亞隆說(shuō),。

兩頭同時(shí)掘進(jìn),，如何保證在山體內(nèi)部順利“相遇”？保障力量源自一支特別的技術(shù)隊(duì)伍——精測(cè)隊(duì),。在進(jìn)口端和出口端,，精測(cè)隊(duì)隊(duì)員每半年開(kāi)展一次聯(lián)測(cè)工作，對(duì)平面控制點(diǎn)和高程控制網(wǎng)進(jìn)行測(cè)量,，確保方向不跑偏,。

如何通風(fēng)？

4座豎井,，打造隧道“呼吸系統(tǒng)”

隧道長(zhǎng)度超長(zhǎng),，最大埋深超過(guò)1100米，施工高峰期,，隧道內(nèi)爆破炮煙,、內(nèi)燃機(jī)尾氣和車輛揚(yáng)塵等污染物眾多。如何通風(fēng),、排煙,？

“經(jīng)過(guò)測(cè)算，原來(lái)高峰期的風(fēng)機(jī)配置功率達(dá)8700千瓦,，這不僅會(huì)增加環(huán)境負(fù)擔(dān),，也會(huì)導(dǎo)致污染物浮動(dòng)，影響施工安全,?！泵鎸?duì)工程條件限制，第六標(biāo)段項(xiàng)目總工程師毛錦波創(chuàng)新性地提出三洞巷道式長(zhǎng)距離施工通風(fēng)法,，充分利用硬巖掘進(jìn)機(jī)超前平行中導(dǎo)洞和豎井作為施工通風(fēng)巷道,，優(yōu)化通風(fēng)布局和風(fēng)機(jī)配置，根據(jù)不同工序下鉆爆法作業(yè)面的需風(fēng)量,，通過(guò)精細(xì)的工序管理,，將風(fēng)機(jī)配置功率降低至2400千瓦，有效解決了特長(zhǎng)隧道施工通風(fēng)的難題,，還實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排,。

從天山自上而下開(kāi)鑿的4對(duì)通風(fēng)豎井在運(yùn)營(yíng)階段將發(fā)揮“煙囪效應(yīng)”，成為整個(gè)隧道的“呼吸系統(tǒng)”,。其中2號(hào)豎井兩口井身深度都超過(guò)700米,，是世界上最深高速公路豎井?！?0多名工作人員常年堅(jiān)守在高海拔的極端環(huán)境中,。”黃登俠說(shuō)，結(jié)合Ⅵ型井架,、抓巖機(jī)的設(shè)備輔助優(yōu)勢(shì),，采用國(guó)內(nèi)先進(jìn)的八臂液壓傘鉆進(jìn)行掘進(jìn)施工，2號(hào)豎井兩口井身耗時(shí)788天順利完成落底,。

為了開(kāi)挖豎井,，團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)制造出全球首個(gè)高寒高海拔超大超深豎井裝備“首創(chuàng)號(hào)”?！笆讋?chuàng)號(hào)”向下掘進(jìn)，施工人員駕駛小型挖掘機(jī)把洞內(nèi)廢渣裝進(jìn)吊桶,，再用提升設(shè)備運(yùn)到地面統(tǒng)一拉運(yùn),。

與洞口相比，豎井海拔更高,，環(huán)境更惡劣,，常年下雪，凍土層非常厚,，純冰層就有30多米厚,。“上面雪下得多,，白毛風(fēng)呼呼地刮,。”楊鑫來(lái)參加項(xiàng)目不久,，就被派到了1號(hào)豎井,，擔(dān)任工區(qū)主任，住的是帳篷,，煮飯要用高壓鍋,。

在處理的眾多險(xiǎn)情中，一次豎井涌水的意外讓楊鑫來(lái)印象格外深刻,?！按虻降叵?70多米時(shí)，豎井突遇涌水,。當(dāng)時(shí)井下溫度10余攝氏度,，井上溫度零下30攝氏度，出井時(shí)必須快速行動(dòng),，不然衣服就會(huì)被凍住,。”楊鑫來(lái)回憶,，他和團(tuán)隊(duì)成員連續(xù)39天加班加點(diǎn),，才最終化解了險(xiǎn)情。

巍巍高山，天山勝利隧道穿越其間,，見(jiàn)證著一批批工程建設(shè)者的付出與成長(zhǎng),。