引江補(bǔ)漢工程建設(shè)團(tuán)隊(duì)加大技術(shù)攻關(guān)力度，讓三峽工程與南水北調(diào)工程“牽手”——

  地下輸水管線這樣穿山遁地

　　引江補(bǔ)漢工程是我國(guó)在建長(zhǎng)距離有壓引調(diào)水隧洞中單洞長(zhǎng)度最長(zhǎng)、洞徑最大、綜合難度最高的工程項(xiàng)目之一，這條地下輸水線以三峽水庫(kù)為起點(diǎn)，過(guò)斷層、穿群山、越河流，挽起長(zhǎng)江和漢江、連通三峽工程和南水北調(diào)工程。為解決大埋深、長(zhǎng)線路、大洞徑等難題，20多家單位和3000余名施工人員聯(lián)合攻關(guān)，著力推進(jìn)工程建設(shè)。日前，本報(bào)記者走近引江補(bǔ)漢工程團(tuán)隊(duì)，記錄他們奮力掘進(jìn)的故事。

　　——編  者

  荊楚大地深處，機(jī)械轟鳴，一條條隧洞向前延伸。引江補(bǔ)漢工程建設(shè)不斷刷新進(jìn)度條。截至6月16日，主隧洞掘進(jìn)已超過(guò)7.5千米，支洞掘進(jìn)已超過(guò)24.1千米。

  引江補(bǔ)漢工程施工區(qū)域穿越地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜的褶皺帶，面臨高地應(yīng)力、巖爆、軟巖大變形、涌水突泥等多重挑戰(zhàn)。這條194.7公里的地下輸水管線以三峽水庫(kù)為起點(diǎn)，過(guò)斷層、穿群山、越河流，抵達(dá)丹江口水庫(kù)大壩下游，挽起長(zhǎng)江和漢江，連通三峽工程和南水北調(diào)工程。工程建成后，南水北調(diào)中線多年平均調(diào)水量可從原設(shè)計(jì)的95億立方米，提高到115.1億立方米。

　　為大地做“CT”

　　提前摸清施工風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)

  手持大錘，用力敲擊嵌入洞壁的粗鋼筋，形成振動(dòng)波，一旁的采集站實(shí)時(shí)顯示監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

  這幾天，在引江補(bǔ)漢工程4標(biāo)8號(hào)平洞內(nèi)，長(zhǎng)江地球物理探測(cè)（武漢）有限公司工作人員汪思源帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開(kāi)展超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作。

  大埋深、長(zhǎng)線路、大洞徑的輸水隧洞，是引江補(bǔ)漢工程特點(diǎn)。大埋深，意味著要在充滿未知的地下開(kāi)鑿隧洞?！八矶醋畲舐裆?230米，埋深超過(guò)600米的洞段占36.4%。要解開(kāi)大地深處的秘密，靠的就是超前地質(zhì)預(yù)報(bào)?！敝袊?guó)南水北調(diào)集團(tuán)江漢水網(wǎng)建設(shè)開(kāi)發(fā)有限公司科技部工作人員謝穎迪介紹，工程有“三高”——高地應(yīng)力、高水壓、高巖石強(qiáng)度，“三多”——斷層多、地下水多、軟巖多，只有提前為大地做“CT”，摸清哪兒是風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，才能不斷優(yōu)化施工方案。

  航測(cè)、鉆探、大地電磁……一項(xiàng)項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用讓地下面貌得以清晰呈現(xiàn)。去年6月，在引江補(bǔ)漢工程5標(biāo)11號(hào)平洞，汪思源發(fā)現(xiàn)異常，“我們運(yùn)用瞬變電磁法，探測(cè)地下裂隙處可能有線狀流水的情況?！鼻胺绞┕挝唤拥綀?bào)告后，及時(shí)放緩掘進(jìn)速度，并提前排水。

  “要想挖，必須探?！敝x穎迪介紹，超前地質(zhì)預(yù)報(bào)分為長(zhǎng)中短三種方式，比如在鉆爆洞段，預(yù)報(bào)距離80—120米時(shí)采用長(zhǎng)距離地震波法；預(yù)報(bào)距離在20—30米時(shí)則采用短距離地質(zhì)雷達(dá)法，“我們已構(gòu)建起超前鉆探全洞段實(shí)施、超前物探全洞段覆蓋、長(zhǎng)中短多方法結(jié)合的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)模式。下一步還將組織開(kāi)展TBM（全斷面硬巖掘進(jìn)機(jī)）超前地質(zhì)預(yù)報(bào)實(shí)驗(yàn)研究，開(kāi)展物探與鉆探交叉驗(yàn)證，讓預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)。”

　　組合施工

　　“鋼鐵穿山甲”加速掘進(jìn)

  在引江補(bǔ)漢工程4標(biāo)8號(hào)平洞內(nèi)，超大直徑硬巖掘進(jìn)機(jī)“江漢先鋒號(hào)”轟鳴開(kāi)挖。4層樓高的刀盤(pán)飛轉(zhuǎn)，密密匝匝的刀頭附著其上，加力自轉(zhuǎn)，兩力聚合，破巖前行。

  “這只‘鋼鐵穿山甲’體型龐大，開(kāi)挖直徑12.23米，整機(jī)長(zhǎng)度約160米，重約2800噸，上萬(wàn)個(gè)零部件精密配合?！敝需F十八局集團(tuán)有限公司引江補(bǔ)漢工程4標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部黨工委書(shū)記劉文友介紹。

  “鋼鐵穿山甲”的身姿十分靈巧?！啊瓭h先鋒號(hào)’能夠?qū)崿F(xiàn)掘進(jìn)、排土、襯砌同步進(jìn)行?！眲⑽挠呀榻B，刀盤(pán)切削巖石，破碎的巖石經(jīng)螺旋輸送機(jī)和皮帶機(jī)運(yùn)出洞外。掘進(jìn)一段距離后，管片拼裝機(jī)從尾部取出管片，拼裝成環(huán)，為隧洞“穿”上內(nèi)膽。

  “鋼鐵穿山甲”有“智慧大腦”?！敖瓭h先鋒號(hào)”施工路線經(jīng)過(guò)軟巖變形、斷層地帶，其中斷層最大寬度超380米?！按钶d綜合地質(zhì)預(yù)報(bào)、刀具磨損及狀態(tài)監(jiān)測(cè)等系統(tǒng)，硬巖掘進(jìn)機(jī)不僅有了‘眼睛’，還能自己給自己‘體檢’，遇到問(wèn)題能及時(shí)預(yù)警。”劉文友說(shuō)。

  “按照測(cè)算，引江補(bǔ)漢工程全線一共要投入10臺(tái)硬巖掘進(jìn)機(jī)?！敝袊?guó)南水北調(diào)江漢水網(wǎng)公司引江補(bǔ)漢工程建設(shè)管理二部副主任、總工程師王東來(lái)介紹，目前“江漢先鋒號(hào)”“江漢開(kāi)拓號(hào)”“江漢平安號(hào)”等硬巖掘進(jìn)機(jī)已經(jīng)始發(fā)。

  “這些硬巖掘進(jìn)機(jī)各有特點(diǎn)。”王東來(lái)介紹，比如“江漢先鋒號(hào)”是國(guó)內(nèi)引水隧洞項(xiàng)目中使用的最大直徑單護(hù)盾硬巖掘進(jìn)機(jī)，開(kāi)挖直徑12.23米?！敖瓭h平安號(hào)”是目前我國(guó)在建隧洞工程中直徑最大、功能最齊全的雙護(hù)盾硬巖掘進(jìn)機(jī)之一?！敖瓭h新石器號(hào)”是目前國(guó)內(nèi)水利工程應(yīng)用的最大直徑敞開(kāi)式硬巖掘進(jìn)機(jī)。

  打通這條地下輸水線，靠的就是“鉆爆法+TBM法”組合施工方案。王東來(lái)說(shuō)，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，鉆爆法是科學(xué)利用炸藥把隧洞炸開(kāi)，TBM法是利用硬巖掘進(jìn)機(jī)開(kāi)挖隧洞，兩者相互配合。接下來(lái)，中國(guó)南水北調(diào)集團(tuán)將聯(lián)合有關(guān)單位持續(xù)加強(qiáng)掘進(jìn)機(jī)集群施工關(guān)鍵技術(shù)研究、智能管控系統(tǒng)建設(shè)，為隧洞安全掘進(jìn)提供更好的技術(shù)保障。

　　創(chuàng)新工藝

　　提升混凝土的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性

  三峽庫(kù)區(qū)，土建1標(biāo)排導(dǎo)渠施工正忙。前不久，排導(dǎo)渠主體結(jié)構(gòu)混凝土順利澆筑。

  “排導(dǎo)渠長(zhǎng)415米，為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，建成后可為取水口建設(shè)創(chuàng)造干燥的施工環(huán)境?！敝袊?guó)南水北調(diào)江漢水網(wǎng)公司引江補(bǔ)漢工程建設(shè)管理一部工程處處長(zhǎng)徐正陶介紹。

  “混凝土的表面光滑平整如何實(shí)現(xiàn)？圍繞提升混凝土質(zhì)量這一課題，我們?cè)O(shè)置了6個(gè)控制子題、20個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，對(duì)鋼筋施工、模板施工、混凝土澆筑等難題開(kāi)展集中技術(shù)攻關(guān)。”徐正陶說(shuō)。

  混凝土澆筑采用大尺寸鋼模板拼接，毫米級(jí)接縫也不放過(guò)。“排導(dǎo)渠施工采用了3米×3米鋼模板，減少拼縫。對(duì)超過(guò)2毫米的接縫，再經(jīng)人工打磨處理，確保表面光滑平整?！毙煺照f(shuō)。

  三次抹面工藝，是混凝土施工的一大創(chuàng)新點(diǎn)。徐正陶介紹，先一次抹平，采用攤鋪平倉(cāng)振搗一體機(jī)往返1至2遍，使混凝土表面均勻；再二次抹壓，消除混凝土表面的氣孔、細(xì)微裂紋等；最后進(jìn)行三次抹光，采用抹刀細(xì)抹，壓實(shí)收光。

  要使混凝土表面光滑平整，不僅要防縫隙，還要防裂紋。“混凝土在硬化過(guò)程中，內(nèi)部溫度升高，外部快速冷卻，內(nèi)外溫差會(huì)產(chǎn)生裂縫。”徐正陶解釋?zhuān)艑?dǎo)渠底板埋設(shè)了3層冷卻水管，精準(zhǔn)控制溫度，確保了混凝土的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

  TBM集群施工、軟巖變形區(qū)域超前灌漿、超大管片生產(chǎn)……一項(xiàng)項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)落地。中國(guó)南水北調(diào)集團(tuán)有關(guān)負(fù)責(zé)人表示，這是相關(guān)單位搭建技術(shù)創(chuàng)新中心平臺(tái)、匯聚社會(huì)力量協(xié)同攻關(guān)的結(jié)果。

　　延伸閱讀

　　引江補(bǔ)漢  織密水網(wǎng)

  引江補(bǔ)漢工程從長(zhǎng)江三峽庫(kù)區(qū)出發(fā)，沿線由南向北依次穿越湖北省宜昌市夷陵區(qū)、襄陽(yáng)市保康縣、谷城縣和十堰市丹江口市，把長(zhǎng)江水引入漢江。工程主要包括輸水總干線工程和漢江影響河段綜合整治工程。根據(jù)初步設(shè)計(jì)報(bào)告，輸水線路總長(zhǎng)194.7公里，多年平均調(diào)水量39億立方米，工程施工總工期108個(gè)月，工程靜態(tài)總投資551.58億元。

  引江補(bǔ)漢工程有多個(gè)“最”，分別是我國(guó)在建長(zhǎng)度最長(zhǎng)的有壓引調(diào)水隧洞、我國(guó)在建洞徑最大的長(zhǎng)距離引調(diào)水隧洞、我國(guó)在建引流量最大的長(zhǎng)距離有壓引調(diào)水隧洞、我國(guó)在建一次性投入超大直徑硬巖掘進(jìn)機(jī)施工最多的隧洞、我國(guó)在建洞挖工程量最大的引調(diào)水隧洞等。

  工程建成后，將進(jìn)一步打通長(zhǎng)江向北方輸水通道，增加南水北調(diào)中線一期工程調(diào)水量，大幅提高漢江流域水資源調(diào)配能力，并為引漢濟(jì)渭工程實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)期調(diào)水規(guī)模創(chuàng)造條件。（記者 王浩 鄧劍洋）