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雪域长隧的突破之道——久马高速查针梁子隧道建设纪实

2025-09-02 09:44:55 来源:中国交通报 作者:钟明娟 罗敏嘉 谭小权 -标准+

查针梁子,位于四川省阿坝藏族羌族自治州红原县境内,海拔4345米,是红原南部丘状高原之巅,地处213国道719公里处,也是长江与黄河两大水系的分水岭。山北的壤口曲向南汇入长江上游支流梭磨河,山南的嘎曲河则注入黄河。这里是山地与草原地貌的天然分界线,站在岭上俯视,可同时观赏两大水系,领略两种迥异的地貌景观。垭口四周红柳成荫,高原毛茛、绣线菊遍布,极目远眺,丘原起伏,牛羊成群,景色壮阔。

从马尔康出发,行至海拔2800米以上,数千名建设者奋战一线,工程车辆往来穿梭。查针梁子隧道作为从南路进川西北草地的唯一通道,建设意义重大。

注浆锚固 破解岩层难题

海拔3650米的查针梁子隧道洞口监控室里,屏幕上的变形监测曲线跳动着,数据预警线的每次变动都牵动着项目部工程科科长汪国清的心。他正与隧道里“不安分的岩石”较量——这里的岩层像“被浸泡过的面包”,开挖后变形显著,最大变形量超1.5米。以往支护手段在这种地质条件下如同用竹篾支撑即将坍塌的沙堆,根本无法抵挡岩层挤压和流动。

这座全长3100米的隧道,自2020年8月31日进洞施工以来,就面临严峻挑战。隧道所经之处全是薄层千枚岩,这种岩层特性独特,无水时开挖后呈碎屑状和粉状,遇水极易溶解。

“老胡,初支侵限了!”从2020年到2022年,这是项目经理胡曾强听到频次最高的话。当时,隧道平均月进尺仅6米,侵限返工率超50%。为解决难题,蜀道建设工程有限公司项目团队在两年多时间里尝试了5种开挖方法、8套支护参数,不断探索突破之道。

当掘进至K159+300段时,裂隙水与千枚岩相遇引发涌泥险情,形成流塑状泥浆涌出500—600立方米,需20辆大型油罐车才能运输完毕。项目团队及时采用注浆预加固技术,向围岩提前注入水泥浆使其固化,保障了开挖安全。基于此研发的“高原软岩隧道水平袖阀管束分段式注浆预加固技术”,能精准控制注浆范围与位置,犹如为隧道装上“精准定位加固系统”,有效解决隧道“防坍控变”难题,保障了施工进度,使高原软岩大变形隧道施工技术从探索走向成熟,为同类施工提供了宝贵经验。

最关键的转机出现在2022年年底,项目团队采用“三台阶预留核心土全机械化”开挖工法。这种工法如同切蛋糕,先保留中间部分稳定整体,通过减少开挖面分多次作业,以超大核心土稳定掌子面,配合微台阶快速成环工艺及全机械化作业,适应高原人工工效低的特点。同时搭配“多层超前+双层工字钢+管棚锁脚+局部注浆预加固”的高强度支护参数,钢材与混凝土用量较常规方案大幅增加,宛如为隧道穿上“重型铠甲”。这一举措使月进尺从6米增至36米,效率提升6倍,侵限返工率降至零。

“我们不是在征服自然,而是在学习与高原对话。”胡曾强望着洞外暴雨如注的查针梁子垭口说道。

分区管理 守护高原绿洲

“以前担心修路会毁了草场,而现在牛群都在保护区吃草。”藏族牧民次仁旺堆说道。

戴着电子定位项圈的牦牛与基地里整齐排列的草甸方块和谐共生。30cm×30cm的草甸方块如同绿色拼图,整齐码放在5cm×5cm方木格架上——这是四川省高寒区首个实现95%草甸移植成活率的生态工程样本。

作为青藏高原东缘的生态过渡带,隧址区林草覆盖率达60%,红原县草场覆盖率达65%,但平均海拔3200米的恶劣环境让植被恢复周期长达5—8年。红花绿绒蒿、羽叶点地梅、冬虫夏草等国家二级重点保护植物,使得生态保护尤为关键。然而,传统施工法会造成表层30cm草甸彻底损毁,这在年均温零下1.7摄氏度的高寒区堪称生态灾难。

项目安全环保科科长祝培靖指着无人机测绘图说:“我们对所有草甸进行分区管理,就像给草原做皮肤移植。”

建设过程中,项目团队采用“剥离—运输—存储—回铺”全流程闭环管理,通过3D地形建模,12.7万平方米草甸被精准切割、迁移、养护。施工班组在彩旗标定的“生态红线”内作业,使草甸存活期从传统30天延长至180天,冻害损失率控制在8%以内,形成“高原高寒生态敏感脆弱区原生草甸生态剥离存放施工工法”。

在久马高速公路施工沿线,有许多草皮移植堆放区。将草甸剥离再回植,这种保护方式让施工后的裸土植绿工作变得简单。

机械化施工 攻克高原困境

久马高速公路沿线年均气温1.4摄氏度,极端最低气温零下36摄氏度,昼夜温差大。由于海拔高,很多建设者爬坡仅10米,就出现气短、心跳加速等情况。因此,项目组坚持“机械化换人,自动化减人”的理念,引入三臂拱架台车、C6卡萨钻机、湿喷机械臂等先进设备,尽量减少人工,高效应对高原低温缺氧环境下的施工挑战,保障施工的质量与安全。同时,为应对高原缺氧的问题,查针梁子隧道施工现场还配置了移动式供氧设备。

今年年底,海子山停车区至中壤口互通段将建成试通车,预计今年年底,该段与阿坝互通至安羌服务区段共计87公里将建成试通车。

当第一辆载满牦牛奶制品的冷链车驶出隧道时,洞顶密布的应力监测传感器正默默守护着这条交通动脉。由成都理工大学团队研发的智能设备以每15分钟一次的频率向指挥中心传输衬砌应力应变数据,2000余个传感器编织的监测网络,为隧道安全提供24小时动态保障。

查针梁子隧道这条“巨龙”不仅打通了雪域云端的地理阻隔,这条穿越长江黄河分水岭的交通动脉,将正式成为川西北高原首条特长高原高速公路隧道。

编辑:翟慧

责编:翟慧

审核:连萌