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南水北调穿黄隧洞工程全线贯通 历时4年零7个月

  

        2010年6月22日,经过720个日日夜夜、4250米的掘进,“穿越号”盾构机终于到达了邙山隧洞出口。它标志着首条穿黄隧洞——由中国中铁隧道集团、中国葛洲坝集团联合体承建的南水北调中线穿黄工程上游线隧洞盾构掘进胜利贯通,从而攻克了南水北调中线穿越黄河的重大施工节点,为南水北调中线2014年实现调水奠定了坚实的基础。国务院南水北调办公室主任张基尧,河南省副省长刘满仓等省市领导,中国中铁隧道集团董事长、党委书记郭大焕出席了贯通仪式。

  穿黄工程自2005年9月27日开工以来,挑战了诸多施工技术难题。竖井施工中使用液压双轮铣槽法攻克了76.6米超深地下连续墙,采用双高压三重管旋喷技术,解决了55米超深地基加固等技术难题。2006年8月15日开始竖井内衬施工,07年5月份完成北岸竖井内衬,从而为盾构机组装创造了条件。盾构机于2009年12月22日完成了3450米的过河段掘进,安全到达南岸竖井。在南岸竖井经过简短的整修,向750米的邙山隧洞发起最后冲刺,今天终于完成了它的穿黄使命。

 

 

南水北调穿黄工程全线贯通

  南水北调工程上马,催生人类历史上最宏大的穿越大江大河工程——穿越黄河

  2005年12月27日,南水北调工程开工典礼举行。这一世纪工程从提出到动工,经历了半个世纪的岁月,其中经历了几代人的畅想,几十年的论证,凝聚了中国领导人和亿万中国人的憧憬和期望。

  上马打天下、下马搞建设的毛泽东是绘制这蓝图的第一人。同他“截断巫山云雨,高峡出平湖”的壮丽诗篇相比,毛泽东主席1952年10月30日提出“南方水多,北方水少,如有可能,借点水来也是可以的”的宏伟设想,有着诗人的奇思妙想,而且于今看来同样有着可行性。

  1999年6月,中共总书记江泽民在黄河治理开发工作座谈会上指出:“为从根本上缓解我国北方地区严重缺水的局面,兴建南水北调工程是必要的,要在科学比选、周密计划的基础上抓紧制定合理的切实可行的方案。”

  兴建南水北调工程于是被提到了日程上。作为国内隧道施工的专业队伍,中铁隧道集团承担过万里长江第一隧武汉长江隧道、国内首条海底隧道厦门东通道翔安隧道、国内最长海底隧道青岛胶州湾隧道工程施工,并创造了两次成功穿越长江、两次穿越海底隧道、多次成功穿越珠江的辉煌记录。人们有理由相信,完成南水北调穿黄工程这个人类历史上最宏大的穿越大江大河工程不再只是梦想。

  南水北调工程不仅是解决中国水危机的调控和配置的战略性工程,更是世界规模宏伟的战略资源工程。它是一项关系千万人民群众根本利益的千秋伟业,对缓解我国北方地区水资源短缺,促进经济社会可持续发展,改善人民群众生活,都有着重要意义。南水北调中线一期穿黄工程,是南水北调中线总干渠穿越黄河的关键控制性工程,是南水北调工程中投资较大、施工难度最高的控制工期工程,也是人类历史上最宏大的穿越大江大河的工程,工程采用目前世界上先进的盾构技术进行挖掘施工。工程选用双隧洞穿越方案,单洞直径7米,隧洞全长4250米,主体工程施工工期51个月。南水北调中线干线一期穿黄工程主要任务是从中线调水由黄河南岸输送到黄河北岸,向黄河以北地区供水,同时在水量丰沛时可向黄河相机补水,一期工程设计流量为每秒265立方米,加大流量为每秒320立方米。穿黄主体建筑物设计洪水标准为300年一遇,校核洪水标准为1000年一遇,主要建筑物地震设计烈度为7度。

 

  克服多项世界性难题,高要求、高质量、高标准建设好南水北调穿黄工程

  穿黄工程是整个南水北调中线的“咽喉”工程,有着国内施工难度最大的地下连续墙、国内最深的自凝灰浆墙,同时将采用世界上最先进的泥水平衡盾构机不换刀完成国内最长的3450米过黄河段隧洞独头掘进。黄河古滩地质复杂,工程设计理念新,技术含量高,工期要求紧,从而加大了工程施工的各种风险。该工程被业界称之为“高、精、尖、难、险”为一体的世纪工程。

  为上快、上好这一伟大工程,中铁隧道集团葛洲坝集团迅速挑选精兵强将组成项目部,精心策划,跑步进场,逐项攻克难关,以精细、稳健的项目管理赢得了业主和社会的广泛认可。

  由于国内没有类似工程的施工经验和技术参数可以借鉴,为更好服务项目生产,中铁隧道集团公司对项目组织、资源投入等有关事项进行研究和部署,并组建专门的科技创新顾问小组,为项目提供技术支持和管理协调,决心高质量、高标准建成这一重要水利工程。专家小组定期在项目部召开技术讨论会,解决实际问题,并不断优化施工方案,为工程项目的顺利实施起到了举足轻重的作用。中铁隧道集团项目部依托在盾构施工领域集聚的专业优势,坚定用科技的力量驾驭现代化盾构机理念,克服重重困难,共安全实施高压进舱500余次,创下了单项目带压进舱的最高纪录。

  在保证穿越黄河段安全施工同时,中铁隧道集团葛洲坝集团南水北调中线一期穿黄工程依托先进的技术实力,还实现了多个“国内第一”。穿黄隧洞采用盾构法施工,首先在黄河南北两岸各建一座竖井,其维护结构采用地下连续墙。竖井深76.6米,外径21米,内径18米,该深度为国内地下连续墙施工深度之最。从国外引进液压双轮铣槽机,实现全自动监控,随时纠偏,一期槽与二期槽间采用铣接头连接的方式是国内首创。中国工程院院士王梦恕及众多专家对该项技术极为肯定,称赞其达到了世界先进水平。这项技术被载入第十一批中国企业新记录。2007年6月穿黄竖井顺利完成施工,直径9米、整机长80米、重1166吨的泥水加压平衡式“穿越号”盾构机开始在竖井上、下同时组装。在井深50米、高水压的圆形竖井内始发,国内尚属首次。穿黄人用智慧的力量成功实现了分段始发。在穿黄隧洞掘进过程中,穿黄工程的建设者们还解决了高水压带压换刀、长距离独头掘进、复合地层中掘进等技术难题,安全通过了黄河主河道。

 

 

南水北调穿黄工程全线贯通

  规范管理,严格要求,为推动南水北调穿黄工程按计划施工保驾护航

  2008年严冬的寒潮为盾构掘进带来了考验,中铁隧道集团葛洲坝集团项目部密切注意天气变化情况,做到未寒先防,防患于未然,提前完成了地面砂浆生产系统、泥水分离系统、制调浆系统等主要地面设施的防寒防冻保温棚的修建,避免了由于降温对施工成产带来影响。冬季施工之前组织编写了有针对性的《冬季施工措施》,并做好保温材料,加热设备的购置,调试做到有备无患;在做好生产设施防冻的同时积极做好冬季施工人员安全培训工作,确保各施工部位生产有序;为确保盾构机一次性穿越黄河到达南岸竖井,中铁隧道集团项目部提前制定了详细的刀具检查、更换计划,并在掘进过程中密切观察施工参数、盾构姿态变化,确保盾构机正常掘进。

  中铁隧道集团葛洲坝集团项目部在工程中层层分解和细化施工目标并严格各项奖罚措施,使各单项工程细化到每道工序、每台钻机、高喷机和每个作业面。技术人员针对施工技术新的难题,边研究、边摸索、边试验、边施工,并对施工过程中可能出现的塌孔、串孔现象以及卡钻、埋管给地层加固施工造成的困难,未雨绸缪,提前做好预防措施。为保证盾构机安全到达,参建各方制定了周密的施工方案,采取了二次注浆、超前注浆、洞门安装紧急密封气囊、降水井降水等措施,实现精确贯通,安全到达南岸竖井。严格遵守项目部防灾应急管理程序,避免灾害天气对穿黄隧洞施工带来影响。此外,中铁隧道集团葛洲坝集团项目部还按照企业宗旨和一贯要求,在安全管理、质量管理、环保管理、水文保护等方面做了大量的工作,为早日建成清水长廊奠定了基础。

  高超的技术水平和完备的保障措施,确保南水北调穿黄工程安全实施

  在黄河河床底部50米至35米深的沙层中,开凿出两条隧洞,技术含量和施工难度很大。“经过10年技术论证,确定了目前的方案:在黄河河床底部40米处,打通两个各长4250米的平行隧洞穿过黄河。这个方案不影响河道走势,抗地震特性优越,且施工机械、技术比较成熟。”南水北调中线建管局局长张野介绍说。“用于穿越黄河的盾构机,直径达到9米,总重量达1100吨。”

  千年沉积的黄河河底有很多不可预知的情况。技术人员坦言,他们最担心的是在掘进过程中遇到古树、孤石等,如克服不了这一难题,将影响工期。

  据中铁隧道集团穿黄项目部经理李荣智介绍,在盾构机上设置超声波探测仪,加强施工中的超前预报工作,发现情况及时处理;在盾构机上设置破碎设备,当遇到孤石、古树时,将其破碎成小于16厘米的渣块,顺泥浆管排出。

  为保证已经开挖的隧洞不发生渗水、坍塌,盾构机每前进1.6米,就要停下来“喘口气”,而此时是施工人员最忙的时候,他们要给挖好的隧洞安装钢筋混凝土管片,再进行加固、灌缝等操作。这些管壁厚达40厘米,完全可以支撑整个隧洞的压力,不必担心渗水、坍塌。

  如何防洪?据了解,穿黄工程过河建筑物按黄河300年一遇洪水设计,按1000年一遇洪水校核;北岸河滩明渠及新、老蟒河交叉建筑物,按100年一遇洪水设计,按300年一遇洪水校核。

  此外,隧洞内还布置有现代化的观测仪器,洞内受力、变异等情况,通过观测仪器在自动控制室即可看到。维修时,启用抽水系统,把水从洞内排到黄河或渠道里,排空时间为80个小时。

  随着一道道技术难关被攻克,人们的世纪梦想正一步步变成现实。昔年,西气东输让西部边陲与东部沿海一脉贯通;而今,南水北调让浩瀚长江水一夜间滚滚流入京城。盛世治国。中国人民一系列恒亘国土,绵延千里的世界工程,不仅令世人惊叹华夏儿女的勤劳智慧,也向世界昭示着中华民族的繁荣富强。 (李华坤 李庆安 王冰炎 刘中奇)

        媒体链接:中央政府网http://www.gov.cn/jrzg/2010-06/22/content_1634087.htm

                          人民网http://www.hnsc.com.cn/news/2010/06/23/487841.html

                          大河网http://www.dahe.cn/xwzx/sz/t20100622_1821541_1.htm

                          中国新闻网http://news.china.com/zh_cn/news100/11038989/20100622/15991064.html

                          中国日报http://www.chinadaily.com.cn/dfpd/henan/2010-06-22/content_483652.html

                          新浪网http://news.sina.com.cn/c/2010-06-23/051717693925s.shtml

                          网易http://news.163.com/10/0622/11/69PH6FN300014AEE.html

                         商都网http://news.shangdu.com/101/2010/06/22/2010-06-22_476230_101.shtml

                          新民网http://news.xinmin.cn/rollnews/2010/06/22/5361807.html

                          东方今报http://www.jinbw.com.cn/pdf/dzb/20100623/index.htm

                          河南广播网http://www.radiohenan.com/Article/news/hnxw/2010/06/22/52887.htm   

                          郑州晚报http://www.zynews.com/news/2010-06/23/content_728693.htm               
 


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