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突破——韩江榕江练江水系连通后续优化工程攻克世界级孤石群难题纪实
来源:水电十一局 作者:武福成 马宁悦 胡佳琳 时间:2025-05-02 字体:[ ] 分享:

这是一次工匠精神与世界级孤石群难题的面对面交锋。

这也是一场地层深处狭窄空间对盾构机的世界级改造。

2024年暮春,潮湿闷热笼罩着韩江流域。韩江榕江练江水系连通后续优化工程施工1标现场,地下24米深处,“粤东2号”泥水盾构机如钢铁巨龙,在幽暗的地层中平稳推进。操作室内,掘进参数在正常范围内微微闪动;隧道中,伴随着盾构轰鸣声,施工人员按照工作流程有序作业。然而在距离盾构机刀盘前方不远处,一片前所未见的孤石群正静静蛰伏,宛如沉睡的玄武巨兽,盘踞在“粤东2号”的必经之路上。

突遇孤石:世界级难题降临

韩江榕江练江水系连通后续优化工程是广东省重点民生水利工程,也是构成“五纵五横”水资源配置主干网络的重要环节,建成后将为粤东850多万人民年均增供3.11亿立方米水量。2023年12月,“粤东2号”泥水盾构机顺利始发,开启了地下穿越之旅。当盾构机的钢铁脉动刚刚与岩层达成完美韵律,地心深处积蓄的能量风暴,撕开了以往平静的面纱。

2024年5月,当盾构机掘进至400米处时,突然出现了扭矩剧烈波动、泥水管路滞排、仓压异常等情况,这让现场的气氛瞬间紧张起来。“当时我们以为只是普通的地层变化。” 全国能源化学地质系统“大国工匠”、工程盾构指挥长王少鹏摩挲着安全帽上的泥渍回忆道,“所以立即安排现场进行停机保压开仓处理,之后盾构掘进恢复了正常,大家都松了一口气。”

然而,当盾构机推进至420米时,同样的问题再次出现,而且更为严重。这次开仓清理出的孤石多达50余块。“泥水盾构机最怕遇到孤石堵塞管路的情况。”王少鹏的神情变得凝重起来,“带压开仓不仅会对地层造成扰动,而且属于有限空间作业,安全风险极高。另外,每次开仓都需要20天左右,也会严重影响工程进度,再继续掘进的话,肯定会出大问题。”

工程盾构工区项目经理刘文豪在介绍施工难点时说道:“通过对盾构掘进掌子面的观察,施工人员发现地层中的孤石分布极不均匀,大小差异悬殊。大的孤石直径超过80公分,小的也有二三十公分,而且硬度极高。”就连国内知名盾构专家查看完现场后都表示,这样的孤石群地层对于泥水盾构施工来说,无疑是世界级的难题,并举例说明了部分类似的盾构工程施工几年都未贯通。

面对埋深大、强度高、分布无规律的孤石群地层阻挡,接下来该怎么办?王少鹏不敢有丝毫怠慢,立即咨询专家并召开专题会议研究讨论,同时加紧进行地质补勘,力求全面掌握区间内的地层情况,一场攻克世界级技术难题的战斗拉开了序幕。

技术领航:创新思路破困局

王少鹏带领技术团队展开了深入的研究论证,但传统的解决方案在现实复杂条件下被逐一否定。地层孤石分布不均匀,设计调整线路无法脱离孤石区;变更矿山法则因埋深大、地下水压高而面临巨大安全风险;孤石爆破受限于地面鱼塘密集分布,且埋深较大使得无法精准定位;泥水盾构带压开仓处理效率低、风险高、无法满足工期要求。

“当时我们尝试了所有常规方法,但都行不通。”项目总工王海雷回忆起那段艰难的时光,语气中充满了无奈。面对重重限制,如何找到突破口成为摆在整个团队面前的棘手问题。

孤石群的处理不仅需要解决孤石本身,还要兼顾工程的整体施工进度、防范安全风险。在多次组织专家论证和技术研讨后,一个大胆的想法逐渐浮现在指挥长王少鹏的脑海中——在隧洞内对“粤东2号”盾构机进行升级改造,使其从单一的泥水平衡盾构机转变为泥水/土压双模盾构机。这一方案的提出并非空穴来风,而是凝聚着王少鹏二十余年来的丰富经验和对盾构技术的深刻理解。

相较于泥水模式,土压掘进对孤石滞排的处理更具优势。王少鹏说:“之前在深圳地铁7号线东延盾构掘进时,我们就遇到过孤石地层,也积累了一些施工组织和掘进的技术经验。”然而,单一土压模式也未能完全适应该工程的特殊地质情况,只有实现盾构机的双模切换,才能更加灵活地应对复杂地层的挑战。

但是,这一方案却面临前所未有的挑战。首先,盾构机位于地下二十几米的深处,无法吊装至地面进行改造,只能在隧洞内极其狭窄的空间内进行作业,施工难度很大。其次,地层中地下水丰富,改造作业前必须制定详细的加固方案,确保施工环境的安全。此外,工期的巨大压力,必须保证改造任务一次成功,容不得半点失误。

项目部的白板上,各种方案划出的红叉连成蛛网。王少鹏伫立在方案讨论室的落地窗前,玻璃上重叠映出他疲惫的侧脸和内心的焦灼。为了确保改造方案的可行,他带领项目团队反复论证,并与中铁设备紧密合作,对每一个步骤都进行认真设计和优化。经历了无数个艰难的辗转,王少鹏眼底泛起破晓时分的决然,就这么干!

 完成改造:攻坚克难创奇迹

盾构机双模改造需要完成刀盘、泥浆系统改造,并安装螺旋机、皮带机、泡沫系统等配套设备。而高温、通风不良、作业空间受限,对现场的技术、作业人员来说每一项都是严峻考验。

隧洞内如同蒸笼,每寸空气都在淬炼着人的极限。项目技术质量部副部长武孟龙回忆道:“我那时候上的是白班,天蒙蒙亮,我吃完饭刚进入洞内不久,身上的工作服就被汗水浸透了,安全帽下的头发始终黏在额头上。”受限的空间更让特种作业难上加难。李建顺是机电部技术员,每当他在洞内看到那些无法保持正常站立状态的作业人员,甚至不得不保持蹲姿施工的工人,他的内心就像是被一只无形的手紧紧攥住。为确保改造进度,团队成员吃饭都在工作井内解决,便携餐盒里的饭菜从热变冷。作为指挥长的王少鹏始终与大伙吃住同行,他的安全帽绳上永远挂着汗渍,工装被汗水浸出盐霜也顾不上更换,嗓子因持续喊话没能及时补水而变得沙哑。“他工作起来废寝忘食,他可能常常不修边幅,也从不在意环境有多恶劣,他一心只想尽快解决困难。”技术质量部主管李刘兵这样评价王少鹏。

时间在这里被压缩成精密的齿轮。项目部制定了精确到小时的施工计划,将每日工作内容、人员分工、进度节点都细化落实。全国电力工业劳动模范、盾构专家冯宏朝和王少鹏现场坐镇指挥,确保各工序无缝衔接。“我们像打仗一样排兵布阵,每道工序都必须按时完成。”其中,重达26.5吨的螺旋机安装成为最大挑战——需要在狭小空间内实现毫米级精度的定位。为此,王少鹏带领项目技术人员认真研究吊装实际,精确分析受力情况,制作了螺旋机的吊装工装,解决了这一棘手问题。

经过拼搏奋斗,改造提前1个月完成,创造了奇迹。改造效果达到预期,平均每天能掘进2-3环,为工程贯通提供了有力保障。“这不是一个人的功劳,而是集体力量的胜利。”王少鹏说。业主方在验收时由衷地赞叹:“这样的工程奇迹,只有水电十一局能做到!”

 意义非凡:提供全新解决方案

改造完成后,王少鹏的心中洋溢着自豪:“这次盾构机洞内双模改造为世界首创,解决了工程盾构施工的最大瓶颈,标志着水电十一局再一次攻克了世界难题,并为类似复杂地质条件下的盾构施工提供了一种全新的解决方案,意义非常重大。”

刘文豪也表示,通过这次改造,成功攻克了孤石群这一世界难题,为工程的顺利推进提供了坚实保障。同时,这次改造也为后续类似工程在前期策划、线路选择、地质勘探、设备选型、掘进控制等方面提供了深刻的借鉴意义。

粤东引水管理部副经理阳紫东对这次改造成果给予了高度评价,对水电十一局的履约精神和创新能力给予了充分肯定:“十一局在粤东工程中的表现令人印象深刻,在面对世界级难题时所展现出的专业性和创新精神,树立了榜样,是名副其实的‘水电铁军’。”他表示对项目最终达成通水目标充满信心。

作为技术带头人,王少鹏始终以身作则,带领团队成员共同成长。

刘文豪说:“他非常重视对年轻人员的培养。遇到问题,他会让年轻人员先去分析问题,提出初步方案,然后再亲自带领深入研究,从他自己的角度给出优化建议。还定期组织技术人员交流分享经验,共同提升。”

这场地下突围战,留下的不仅是技术突破的里程碑,更是新时代工匠精神的生动诠释。王少鹏表示,工匠精神就是以使命必达的担当精神、追求卓越的开拓精神、艰苦奋斗的创业精神、休戚与共的协作精神,带领大家克服一个又一个难题,从而实现项目优质履约,为公司高质量发展作出贡献。   

突破,正在上演!

“粤东2号”改造完成

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