□通讯员 郑传海
与风险为伴,出路在智能
近日,中铁十一局四公司贵南高铁项目部再次传来喜讯,贵南高铁广西境内风险最大、线路最长、地质结构最复杂的隧道——都安隧道,进口施工突破了3000米大关,这一阶段性胜利为都安隧道的早日贯通奠定了坚实的基础。
都安隧道全长15152米,是贵南高铁全线重点控制性工程,为Ⅱ级风险隧道。自2018年开工以来,全体参建人员先后克服了陡崖危岩发育、溶蚀裂隙发育、空气流通差等困难,积极探索危岩清理与爆破清理相结合、地质物探与小型工装相结合、洒水车与射流风机相结合等方式,以达到安全有序、增湿通气的效果,为喀斯特岩溶地貌地区长大隧道机械化智能化施工提供了良好样板。
在建筑施工企业,隧道施工的安全风险排在各个专业的首位。如何防范和科学规避安全风险,是以隧道施工为主业的企业面临的最大挑战。
根据中铁十一局给各公司核定的错位发展战略定位,隧道施工属于中铁十一局四公司的主业。近10年来,该公司承建的单条里程在10公里以上的隧道,每年保持在6条以上,每年完成的产值,有近一半来自隧道这个主业。
多年的施工和管理经验,使该公司决策者明白了一个道理:走智能化建造之路,才是企业安全发展的根本保证!
总结中铁十一局四公司承担施工的贵南高铁都安隧道和永顺隧道施工零事故的体会,项目部负责人说,很大程度上得益于智能建造。
其实,不仅是都安隧道和永顺隧道施工安全施工得益于智能建造,而且,该公司近年来相继承担施工的郑万高铁高家坪隧道、杏桥坪隧道,太焦高铁紧靠太行山的特长隧道施工,实现安全软着陆,与他们大力推行机械化、智能化施工和数字化监管有直接关系。
智能建造,化风险于零
建筑行业企业是个高危企业,尤其是承担铁路、高速公司建设涉及隧道工程的企业更是如此。
曾几何时,“安全”二字,就像魔咒,说起它,无论是企业高管或施工现场的管理团队,无不谨言慎行。如果硬要让哪家企业或项目部谈一谈安全管理方面的经验或体会,都特别低调,生怕说了“过头话”,而让人嘲笑。
襄阳南漳境内的高家坪隧道,全长5506米,溶洞多、存在瓦斯和容易积水,是郑万高铁全线重难点控制性工程。
从2016年一上场,中铁十一局四公司就把智能调试指挥中心和BLM工作室设在隧道工地,与隧道施工的所有流程,全部采用可视系统指挥监控。在国内首次成功采用隧道软弱围岩全断面机械化配套施工,把围绕山岭隧道智能化建造技术研究作为重中之重,配备了国内最先进的智能三臂凿岩台车,以及多功能拱架安装台车、湿喷机械手、自行式仰拱栈桥和防水板自动铺挂台车等配套新设备、新工装。以智能化工装,保施工工艺,以优质工艺保铁建品质。
2020年9月19日,高家坪隧道发生重大突泥,突泥量达20000多立方米,突泥将施工作业面整体覆盖110多米,施工一度被迫中断。面对突遇的风险,该公司果断应对,在武九客专湖北公司和设计与监理单位的支持下,最终通过增加与正洞平行的5600多米长的泄水洞,采用泄水洞释放地应力和排水等措施,确保了今年4月12日顺利贯通。
智能建造,抓大不丢小
从测量放线、到掘进作业,从爆破出渣、到初期支护,从仰拱开挖、到混凝土铺底......隧道施工大大小小的工序超过百种,施工所涉及的机械装备和小型工具达近百种。显然,仅靠全智能三臂凿岩台车和多功能拱架安装台车等少数几台关键的大型智能装备和在掌子面掘进打炮眼、安装钢拱架等关键环节的智能化施工,仍然难以保证隧道施工全域性安全生产和企业高质量发展。
2017年底,先后经历山西平阳高速公路西南舁大跨度隧道、湖北宜万铁路马鹿菁隧道、甘肃兰渝铁路新城子隧道、湖北襄阳郑万高铁杏桥坪和杨家湾隧道施工管理的李俊,出任贵南高铁项目经理后,最大目标要探索隧道施工全域化智能化。“我做梦都在想怎样推进隧道施工全流程智能化、机械化和数字化。”李俊说。
在中铁十一局四公司贵南高铁项目部一至二楼,围绕都安隧道、永顺隧道全域性智能化施工探索而设立的七室一院(即七个创新工作室或监测中心、一个智能工装研究院),让初来乍到的局外人仿佛觉得找错了地方。这哪里是修建贵南高铁的项目部,分明是一家刚在这里安家的科研机构。
“光伟二衬台车智能浇筑系统”对原始的二衬台车从根本上动大手术,在原有外形和基本功能基础上,植入了30多种智能、红外线元器件,形成了10大模块集成,对二衬浇筑所需的混凝土标号、方量、时间和捣固周期,以及设计量与实际需求量和使用量的差异,适时进行远程监控,只要现场施工没有按照规范操作,就会立即报警叫停。把让人最恼火的风险管控,轻轻松松地掌控在手指之间。
与全智能三臂凿岩台车和“光伟二衬台车智能浇筑系统”相比,仰拱虚渣清理设备和水沟电缆槽边墙一体式凿毛机等工装,属于最容易忽视了的“小儿科”,仰拱虚渣是否清理干净,隧道边墙凿毛深度是否到位,最多就是渗水,无关二衬混凝土实体厚度和支撑力。仰拱虚渣清理设备和水沟电缆槽边墙一体式凿毛机这两种装备投入使用后,提高的不只是工效,改变的不只是工人的劳动强度,工人手持手摇控器,就可以自如控制作业质量,更重要的是从根本上根治了隧道仰拱和边墙渗水的病害,使隧道实体质量从里到外,从上到下,从底到墙,从初支,到二衬,把铁路隧道施工中潜藏的安全风险化解在隧道施工阶段,使贵南高铁都安隧道和永顺隧道质量整体进入品质化时代。
由中铁十一局四公司贵南高铁项目部主导,联合山西企业共同研发的PMS平台(项目管理系统),一举打通了影响智能建造监管“最后一公里”的“肠梗阻”,涉及贵南高铁隧道施工的物资材料、现场检验、加工拌合、车辆配送、最后使用和隧道掘进、仰拱开挖、弃渣清理、初期支护、二衬浇筑等所有环节信息,全部纳入数字化监管。无论是现场作业人员,还是技术监管人员,以及建设和监理单位的代表,随时随地通过手机,就可以查看任意一座隧道或环节作业信息。
2019年11月中旬,中国铁道建设集团有限公司(即中国铁建)组织全系统二三级公司的百余家主管或项目管理骨干,到中铁十一局四公司贵南高铁召开现场会,要求各企业和项目部借鉴贵南项目的经验,把依托智能化、数字化,加强项目建设,作为打造“品质铁建”的“王道”。
云桂铁路广西公司、南宁铁路集团公司、川藏铁路公司等单位,则把这个项目部依靠自身力量,主动作为,大胆探索,坚持以智能制造,全面推进贵南高铁智能化建造,作为研究基地,先后60多次组织业内专家和建设、设计、施工和监理单位代表前往参观学习。