在“2021桥隧发展科技创新大会”上,原交通部副部长胡希捷作了题为《重大工程推动科技创新,助力交通发展》的报告。报告中有这样一个观点:“重大工程是人类文明的标志,代表时代科技进步的水平,反映经济社会发展程度。中国经济快速发展,一大批重大工程相继建设并取得了成功。比如青藏铁路、雅康高速公路、大兴国际机场、港珠澳大桥、洋山深水港四期工程等。重大工程的精髓在于创新,只有创新才能让重大工程从理念的种子变为现实。”

诚如此言。新世纪以来,桥隧行业在国力昌盛的推动下,开启了世界上绝无仅有的建造规模,诸多原本只停留在构想中的重大工程得以付诸实践。同时,这些工程的需求又带动了行业的技术创新和升级迭代。

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从1980年代就提出意向的港珠澳大桥历经30年的波折,终于在2009年12月15日动工建设。这个历史性的重大工程催生了一系列自主研发的大型特种设备,使中国从沉管隧道弱国一跃成为强国,板单元标准化的构想更促使了中国桥梁钢结构加工制造行业向工业化转型。这一切都为随后规模更加宏大的深中通道建设奠定了成功的基础。

2021年12月30日,太湖隧道正式通车。这条历时4年建设完成的国内最长湖底隧道全长10.79公里、横断面总宽约43.6米,采用堰筑法施工,钢筋用量33万吨,混凝土浇筑总方量200余万方。如此超大规模的水下隧道建设,针对“十隧九漏”的质量通病,研发了三重六层防水技术体系,实现了太湖隧道“滴水不漏”的建设目标。针对隧道内温度梯度大、交通流量大的特点,优化组合技术方案,实现隧道铺装设计寿命达30年,施工能耗与排放较传统施工工艺降低30%。

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幸福感、成就感,是桥隧行业工作者的普遍情绪。相较于过去技术落后、物资匮乏的年代,如今的桥隧人有了充足的机遇参与大工程建设,实现自己的理想抱负。时代创造了平台,那么,登台以后该如何展现呢?

引领与传承的基础

交通运输部原总工周伟在“2021桥隧发展科技创新大会”上的发言给出了完美的答案。他说:“桥隧大工程是国之重器,是我国经济社会发展的重要战略支撑,必然备受瞩目。我们应该思考如何给未来中国工程建设留下很好的示范引领作用,并成为当代中国工程文化的一个集体群像,被历史记录,被世界认识,被后代传承。”

一个工程的建设目标不再仅仅是把项目顺利建完,还要担负起时代的责任,为后来者借鉴,这也应该成为建设百年工程和精品工程的精神内核。

荀子《劝学篇》中说,“不积跬步,无以至千里;不积小流,无以成江海。”任何长远的抱负都要从脚踏实地的基础工作做起,达成引领与传承的前提是工程安全与品质的把控,更具体的表现在于工程建设的每一个细微环节是否做到了精准无误。

近年来,国内外隧道工程项目中频繁出现了安全、技术、质量风险,主要集中在隧道洞口变形和坍塌、隧道掌子面坍塌、涌水等。中交路桥华南工程有限公司总工朱争锋针对频发性现象进行了探究,发现多数事故是由施工过程中,对施工质量、施工安全的管理忽视而引起的。

隧道工程项目中,引起事故主要集中在洞口,很大程度由于施工过程质量控制效果不佳而引发了安全事故,造成原地表沉陷、地面开裂、洞内变形、初支开裂、拱架扭曲等隐患。从施工组织上来讲,应先稳定洞口,再进洞施工;从质量管控上分析,应注重各道工序的施工细节管控,预防质量风险,强化质量自控。同时,应派驻有经验的技术管理人员进行现场管理施工,对施工过程中遇到的突发情况作出判断和应急处理,从而确保隧道施工安全稳定。

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隧道洞口要严格按照设计要求施作洞顶截水沟,截水沟施作后方可开挖边仰坡,防止未施作截水沟而直接开挖边仰坡,在雨天或雨季造成洞口边仰坡冲刷毁坏,甚至边坡垮塌。

同时,对隧道顶部及周边山体地形地貌、水质水文、沟壑、溶洞等进行系统的调查,预防洞身施工时因不良地质造成的隐患。一般情况下,隧道洞口尽量减少大开挖,维持原始地形、地貌和原始生态环境,实现“零开挖”进洞,避免扰动山体造成进洞安全隐患,破坏原生态环境。当洞口覆盖层浅埋且长度较长时,可根据实际情况确定进洞方案,确保降低进洞安全风险。

隧道边仰坡在开挖时应遵循“小开挖,早防护”,要自上而下逐级进行开挖(单次最大开挖高度不得大于2m),边仰坡开挖一循环要及时喷锚封闭一循环。若边仰坡一次性开挖到位,不进行及时防护,山体逐渐趋向失稳,尤其在雨天或者雨季,边仰坡极易垮塌,对洞口的套拱施工、后续的进洞带来很大的安全风险。常见的预兆有:山体地表开裂、边仰坡松散掉块、喷射混凝土鼓起、叠加、滑移等。

幸福感、成就感,是桥隧行业工作者的普遍情绪。相较于过去技术落后、物资匮乏的年代,如今的桥隧人有了充足的机遇参与大工程建设,实现自己的理想抱负。时代创造了平台,那么,登台以后该如何展现呢?

引领与传承的基础

交通运输部原总工周伟在“2021桥隧发展科技创新大会”上的发言给出了完美的答案。他说:“桥隧大工程是国之重器,是我国经济社会发展的重要战略支撑,必然备受瞩目。我们应该思考如何给未来中国工程建设留下很好的示范引领作用,并成为当代中国工程文化的一个集体群像,被历史记录,被世界认识,被后代传承。”

一个工程的建设目标不再仅仅是把项目顺利建完,还要担负起时代的责任,为后来者借鉴,这也应该成为建设百年工程和精品工程的精神内核。

荀子《劝学篇》中说,“不积跬步,无以至千里;不积小流,无以成江海。”任何长远的抱负都要从脚踏实地的基础工作做起,达成引领与传承的前提是工程安全与品质的把控,更具体的表现在于工程建设的每一个细微环节是否做到了精准无误。

近年来,国内外隧道工程项目中频繁出现了安全、技术、质量风险,主要集中在隧道洞口变形和坍塌、隧道掌子面坍塌、涌水等。中交路桥华南工程有限公司总工朱争锋针对频发性现象进行了探究,发现多数事故是由施工过程中,对施工质量、施工安全的管理忽视而引起的。

隧道工程项目中,引起事故主要集中在洞口,很大程度由于施工过程质量控制效果不佳而引发了安全事故,造成原地表沉陷、地面开裂、洞内变形、初支开裂、拱架扭曲等隐患。从施工组织上来讲,应先稳定洞口,再进洞施工;从质量管控上分析,应注重各道工序的施工细节管控,预防质量风险,强化质量自控。同时,应派驻有经验的技术管理人员进行现场管理施工,对施工过程中遇到的突发情况作出判断和应急处理,从而确保隧道施工安全稳定。

隧道洞口要严格按照设计要求施作洞顶截水沟,截水沟施作后方可开挖边仰坡,防止未施作截水沟而直接开挖边仰坡,在雨天或雨季造成洞口边仰坡冲刷毁坏,甚至边坡垮塌。

同时,对隧道顶部及周边山体地形地貌、水质水文、沟壑、溶洞等进行系统的调查,预防洞身施工时因不良地质造成的隐患。一般情况下,隧道洞口尽量减少大开挖,维持原始地形、地貌和原始生态环境,实现“零开挖”进洞,避免扰动山体造成进洞安全隐患,破坏原生态环境。当洞口覆盖层浅埋且长度较长时,可根据实际情况确定进洞方案,确保降低进洞安全风险。

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隧道边仰坡在开挖时应遵循“小开挖,早防护”,要自上而下逐级进行开挖(单次最大开挖高度不得大于2m),边仰坡开挖一循环要及时喷锚封闭一循环。若边仰坡一次性开挖到位,不进行及时防护,山体逐渐趋向失稳,尤其在雨天或者雨季,边仰坡极易垮塌,对洞口的套拱施工、后续的进洞带来很大的安全风险。常见的预兆有:山体地表开裂、边仰坡松散掉块、喷射混凝土鼓起、叠加、滑移等。

在大型工装设备研发方面,我国在隧道工程施工方面研发了多种创新设备,如连拱隧道中隔墙施工台车的研发和使用,在中隔墙施工环节采用标准节段整体浇筑,有效地解决了连拱隧道中隔墙渗水问题,同时也提高了中隔墙的施工效率。

三臂凿岩台车、拱架安装台车和湿喷台车的组合使用,能够大幅度提高初期支护的施工质量,降低回弹量和粉尘污染,既高效又环保。同时,机械化施工使用后,能大幅度提升光面爆破效果,减少对周边围岩的超、欠挖,拱架安装平顺、快速,保证了施工质量。

太湖隧道针对混凝土浇筑时间长、方量大等难题,研发定制了隧道全自动液压钢模台车,采用双台车联动快速施工技术,实现钢筋绑扎工序与模筑台车作业工序同步进行,隧道主体结构一次浇筑成型,结合模筑台车移动性好、盘扣式满堂支架效益高的特点,研发了整体移动支架平台。

随着5G、6G、智能化、数字化等科技的推广,中国隧道工程的发展前景与之结合应用的趋势日益显著,全国多个省份在智慧高速、智慧隧道领域的工程探索和实践,正在打开引领与传承的路径,相信很快就可以看到在施工方面将会规模化地使用无人驾驶智能机械设备进行开挖、钻孔、拱架安装、混凝土喷射等工作,采用远程监控技术跟踪等手段进行隧道施工管理,从而提高了机械化的生产规模,进一步提升工程的品质。