世界在建最長高速公路隧道正在緊張施工
攻克技術難題 註重生態友好 最佳化施工管理（產經觀察）
車出新疆庫爾勒市區，沿216國道前行，海拔一路攀升，天山由遠及近，窗外倏然換了風景——山體巍峨冷峻，山間小河流淌，滋養出大片綠意。視線右移，只見橋梁飛架、隧洞鉆山，新疆烏尉（烏魯木齊至尉犁）高速公路比鄰而建。
盤山而上，中導洞正在皚皚積雪下緊張施工。這便是烏尉高速全線控制性工程、全長22.1公裏的世界在建最長高速公路隧道——天山勝利隧道。
作為連線南北疆的重要通道，烏尉高速公路全長近320公裏，橋隧比超40%，自2019年批復開建以來，目前已完成工程量的81%。2025年天山勝利隧道貫通後，烏尉高速便能實作全線通車。屆時，駕車穿越天山僅需約20分鐘，烏魯木齊至庫爾勒車程將從7個多小時縮短至約3小時。日前，記者前往建設現場一探究竟。
創新工法穿越16個地質斷裂帶，專研器材創下全球最深「一鉆成井」硬巖豎井紀錄
砂巖、花崗巖、大理巖……天山勝利隧道口百米外的一處展台上，陳列著上百種巖石樣品，它們全部來自天山山脈。近觀細看，每塊石頭形態各異，鑿痕依稀可見。
「天山素有‘地質博物館’之稱，施工難度可想而知。」中交新疆交通投資發展有限公司董事長崔景川將難點細細道來：整個隧道要穿越16個地質斷裂帶，巖層復雜、地質脆弱；此外，隧道施工段處於高地應力環境，最大地應力值將近22兆帕，相當於一塊手指蓋大小的巖石就要承受200多公斤重量，是一般巖石承載力的50倍以上，「這意味著，施工中很可能遇到巖爆，破壞力堪比四五級地震。」
2021年7月，正式開工一年多，隧道進口端掘進至1900米處時，專案遭遇施工以來最大「攔路虎」——全線最大斷層F6斷裂帶，影響寬度達440米。構造復雜、巖體破碎且富含水體，造就了特殊的「易碎」體質。
「TBM（全斷面硬巖隧道掘進機）不怕‘來硬的’，也無懼‘來軟的’，就怕這種‘時硬時軟’的！」中交烏尉高速五標段專案總工程師黃登俠回憶，當時，坍塌、突泥、湧水接連出現，掘進機面臨卡機風險。
改變不了施工環境，就改變應對方法。「傳統鋼拱架作為圍巖支護，難以抵抗強烈的擠壓力。我們決定轉變思路，透過‘以柔克剛’，讓結構更穩定。」隨後，黃登俠帶領團隊透過反復模擬受力，研發出70厘米厚的泡沫混凝土作為減震吸能結構。
「它能有效吸納地質活動產生的能量。最終，我們順利穿越斷層。」黃登俠介紹，自方案實施以來，工程經受住了一次次活躍地質運動的考驗。
山體內，創新工法過斷層；山頂上，專研器材打豎井。
天山勝利隧道最大埋深超過1100米，為緩解施工中的通風難題，並滿足後期營運通風、排煙的需求，施工人員需要從天山自上而下開鑿4座豎井，作為整個隧道的「呼吸系統」。
「2號豎井深706米，這根長長的‘煙囪’比廣州塔還高出100多米，是當今世界最深高速公路豎井。」中交天和南京分公司副總經理康健說，團隊設計制造出全球首個高寒高海拔超大超深豎井裝備「首創號」，透過泥水分離技術，一舉解決了千米級豎井泥漿排渣問題，創下全球最深「一鉆成井」硬巖豎井紀錄。
借助智能交通排程系統，洞內人、車和器材有序通行
超長隧道、超大埋深、地質復雜、巖石破碎，倘若采用傳統的鉆孔爆破法，想要打通天山，大概需要12年。
如何縮短工期？建設團隊在公路隧道領域使用新的組合工藝，實作「長隧短打」。
中交烏尉高速六標段專案黨支部書記侯永川解釋道，新的組合工藝相當於將整條隧道切割成段、分段施工，從而將工期從72個月縮短至52個月。
增加施工作業面，會提升掘進速度，但也帶來了復雜的管理難題：高峰期時，幽深昏暗的隧道內，3個隧洞共7個作業面同步作業，每天1000多人進出施工，出渣車、材料運輸車等超900車次往返其中，平均每兩分鐘就要進出一輛車。
「就這一超級工程而言，施工難度很大，但管理組織更難，絕非‘大呼隆’，而是‘精細活’。」中交烏尉高速六標段專案總工程師毛錦波告訴記者，隧道凈斷面狹小、運距又長，要保證連續施工不中斷，相當於「螺螄殼裏做道場」。
確保車輛暢通行駛是第一個難關。
將近淩晨，洞外夜色如墨、萬籟俱靜，洞內卻燈火通明、車水馬龍。出渣的、運料的、載人的，各式車輛來回進出、秩序井然。
「看那裏！」順著侯永川手指的方向看去，一架紅綠燈正在指揮交通。「作業面數量多，還會隨著施工進度動態調整，導致洞內運輸路線變得更加復雜。」侯永川說，結合車輛配置、載重情況和行駛速度等指標，建設團隊探索在隧道施工中設定紅綠燈，在車行橫洞與主洞、中導洞交會處共安裝8個紅綠燈，透過流量管理增強通行能力、提高施工效率。
工程量大、工期長，讓整個專案運轉高效是關鍵考驗。「根據勞動力曲線，在專案建設全程，人員和器材投入越均衡、波動越小，施工效率越高、進展越順利。」毛錦波說，解答這道「方程式式」，智慧化是「最優解」。
駛出隧道，步入數碼化監控指揮中心，偌大的顯示器上，當前施工人數、洞內車輛、所處位置一目了然。「我們搭建的智能交通排程系統，實作了對洞內車輛和所有器材的定位，透過即時控制中導洞和橫通道交會處的紅綠燈，提高洞內車輛通行效率。」毛錦波介紹，針對施工人員，隧道電子門禁系統能精準了解其所處位置和施工進度，不僅能即時釋出資訊，一旦發生危險也能及時疏導。
透過綜合處理施工廢水，確保施工「零汙染」，實作迴圈利用
天山富含水分。打通天山，註定要經歷一場與水的「較量」。
從洞口一路向內，越往深處，裂隙湧水越大。「施工高峰期，每天湧水近4萬立方米，相當於每小時冒出1700噸水。」中交烏尉高速五標段專案黨支部書記魯澤建說，天山勝利隧道進口端毗鄰國家1號冰川，位於烏魯木齊河畔，「整個施工路線穿越烏魯木齊河飲用水源二級保護區，絕不能造成汙染。」
透過縱橫綿長的洞內管道，湧水得到快速抽排，但如此巨量的水流，出洞後如何妥善處理？
「洞內的水分為兩類，需要‘分而治之’。」魯澤建解釋，一種是清水，也就是天山斷裂帶中湧出的裂隙水，這部份水質不受施工影響；另一種是汙水，是施工建設產生的含有油類、氨氮等物質的廢水，必須重點處理。
處理洞內出水，首先要「清汙分流」。隧道建設過程中，建設者修建了水流收集池，並設計為「一上一下」兩種空間。山體裂隙水收集池處於地下，經沈澱後進入中央排水管道；施工廢水收集池處於地上，廢水進入收集池沈澱後，再經抽水泵進入廢水管道。
循著管道的方向，在中導洞洞內和隧道進口端30米處，三座廢水處理廠源源不斷接收著分流後的施工水。
「三座處理廠各有側重，透過相互配合實作精細化廢水處理。」專案管理人員李剛介紹，位於洞外的兩座處理廠采取沈澱、過濾和膜法的組合工藝，能針對性處理施工廢水；位於洞內的三號處理廠則引入電絮凝工藝，可迅速凝聚水中的膠體懸浮物，有效處理裂隙水，「整個施工期間，我們每隔一到兩周，對處理後的水質進行檢測，各項指標均符合國家地表Ⅱ類水質標準。」
「透過對水體進行綜合處理，不僅確保了施工‘零汙染’，還實作了迴圈利用。」指著在隧道外廠區遊走的灑水車，魯澤建說，車上罐體中使用的就是處理後的廢水，節能又環保。
歷時4年多，目前天山勝利隧道中導洞即將貫通，左右主洞雙雙挺進兩萬米，待到明年全線建成通車，烏尉高速公路將穿越巍巍天山，成為一條支撐區域發展的「快車道」。（記者 韓 鑫）
來源：人民日報
