中交集团助力孟加拉国与周边国家互联互通

中国工程报 2024-02-18 23:57:39

2023年10月28日,由中国交建总承包的中国在海外首条大直径水下盾构隧道——孟加拉国国父隧道建成通车。当日,孟加拉国总理哈西娜和中国驻孟加拉国大使姚文共同乘车,从卡纳普里河西岸出发,以60公里时速穿过隧道,20分钟后缴费出站,到达东岸。当日,30万孟加拉国人民通过大屏幕目睹全过程,激动不已,欢呼声一浪高过一浪。

吉大港是孟加拉国第一大港口,卡纳普里河自北向南穿过吉大港注入孟加拉湾,西岸是繁忙的市区、港口以及机场,东岸是规划中的工业区。国父隧道通车以前,卡纳普里河两岸横七竖八地挤着一只只载客的小木舟,岸边簇拥着等待过河的人群。从西岸到东岸,人们只能紧紧抓着船帮,在风浪中上下颠簸,直到对岸,非常危险。机动车辆过河则要到13公里之外,通过一座限重40吨的小桥,穿过拥堵的市区,绕行80公里,耗时3小时。

从3小时到20分钟,孟加拉国国父隧道终结了一段历史,开启了孟加拉国乃至整个南亚地区交通事业新时代。

在中国交建运维团队的精心组织下,隧道通车2个月以来,各项工作有序开展,隧道累计通行37.7万车次,单日最高通行流量超过1.5万车次。

孟加拉国国父隧道是中孟两国元首共同见签项目,是共建“一带一路”“孟中印缅”经济走廊的重要组成部分。中国外交部发言人汪文斌在祝贺隧道通车时表示,孟加拉国国父隧道是南亚地区首条水下隧道,有利于进一步改善孟加拉国与周边国家互联互通,是共建“一带一路”倡议惠及合作伙伴、带动共同发展的又一生动例证。

解决盾构机隧道上浮的国际难题

隧道位于孟加拉国吉大港市卡纳普里河入海口处,如两条“巨龙”,并行穿过卡纳普里河底,连接卡纳普里河东西两岸。路线全长9.3公里,设计时速为80公里,双洞4车道,其中盾构隧道段长2450米,隧道直径11.8米,隧道在水下18至43米的深度建造,完全采用中国标准设计、中国装备施工、中国企业管理。隧道管片由中国交建统一预制,采用中国交建自主研发制造的泥水平衡盾构机,盾构机刀盘直径12.12米,长94米,总重2200余吨。

2019年4月1日凌晨5点,盾构机姿态超限警报突然响起,“埋头钻岩”的盾构机似乎想要钻出地面。这次预警,意味着施工可能面临盾构机姿态控制异常和隧道上浮。“这是大直径水下盾构隧道施工的国际性难题,我一直担心的问题还是出现了。”时任项目负责人韩晓明说。

团队连夜测量发现,隧道在56环后出现明显上浮现象,若不及时“制止”,盾构机将在卡纳普里河中央穿出一个大“洞”,隧道将面临河水回灌和塌方的重大危险。团队立即召开专题会讨论盾构机姿态调整事宜。“调整分区压力、控制泥浆比重、提高同步注浆粘稠度、加强二次注浆……”一系列使盾构机回归正轨的指令从监控中心传向盾构操作室,但隧道上浮之势依旧,甚至由于受力不均匀,局部管片出现了细微的错台。

国内外专家、同济大学攻关小组、项目技术中心……无数行业“大拿”连夜上线,汇集在信息监控中心。技术专家们通过对56环到100环间的地质结构和盾构机形态详细分析,终于找到隧道上浮的原因。“盾构机提前进入复合地层,这里上层像豆腐一样软,下层却像钢铁一般硬。”韩晓明解释道,“盾构机在这类复合地层中掘进时,刀盘切削面的上方‘一往无前’,而下方却顶推不动,盾构机头极易向地层较软的上方偏移,盾构机姿态逐渐失控。”

经过专家组的论证,项目团队决定采用主动加固地层为主、给盾构机增加自重为辅的方式进行调整。经过数日的计算模拟,一个“双管齐下”的方案逐渐形成。“我们一方面采用三重管高压旋喷桩,将海绵一样的滩涂地层注满混凝土,把一碰就碎的‘豆腐’变得像‘冻豆腐’一样硬;再将450根高压旋喷桩打在两个长14米、宽14米的加固区内,牢牢压住盾构机。”韩晓明说,“我们还重新给盾构机设定前进参数,在掘进中逐步纠正姿态。”

盾构姿态调整期间,盾构操作室电话频繁响起。操作员刘朝波回忆说:“操作指令一道接着一道。我们全神贯注,不敢有丝毫的懈怠。区压控制精确到小数点后一位,盾构姿态关注每一毫米,真正做到了锱铢必较、毫米必争。”

终于,屏幕上大片数据由红转绿。“稳定了,稳定了!”盾构操作室和信息监控中心响起了热烈的欢呼声。随着盾构机稳步进入加固区,盾构姿态逐渐恢复了正常。盾构机上浮的世界级难题,在国父隧道建设过程中得到圆满解决。

给盾构机穿上“轮滑鞋”

当穿上“轮滑鞋”的盾构机自主从左线接收端“滑”到指定的右线始发位置,实现180度转体,再次呈现始发姿态,这场紧张的滑移才终于合上了篇章。“我们顺利实现盾构机的整体平移、转体和始发,大大节约了工期和费用!”时任项目总工何源难掩激动。

国父隧道建设采用单台盾构机掘进双线,常规做法是,隧道左线贯通后,将盾构机从井下拆解吊装上岸,再运至右线拼装始发。然而,孟加拉国缺乏大型吊装设备,从中国出口费用昂贵,且盾构机拆解重组耗时长。“我们决定放弃吊装,让盾构机直接在地下整体移至右线始发位置,也就是让盾构机和套筒、底座一起‘滑’过去。”何源解释道。

套筒位于底座之上,能够承托2000余吨重盾构机且滑行可控的底座是关键。为突破困局,项目团队启动12米级大直径套筒技术攻关和底座研究,经过7个月的深入研究和上百次计算分析,可重复利用的12.59米大直径钢套筒及一体化基座终于问世。

远远来看,完成同步拼装后的盾构机犹如“住”进了一幢有半个篮球场大小的“房子”。套筒一端与洞门焊连,另一端与反力架相连,形成密闭空间,内设轨道供盾构机进出。一体化基座底部装有20根不同长度的“支腿”,通过液压系统控制垂直顶撑油缸不同伸长速度,实现整体调坡。

然而,如何实现盾构机和套筒、底座整套平移和转体呢?“秘密藏在我们给底座安装的特殊装置上。”生产副经理朱金彭笑着说。原来,项目团队在底座底部和两侧安装了38组钢球,就像给底座穿上轮滑鞋,利用油缸系统提供转体动力,推动盾构机按设计线路平移和转体。

作业当日,看着“巨无霸”启动滑移,项目团队屏住呼吸。数百日技术攻关,成败在此一举,大家互相鼓劲。“按下开关,工作井内传来一声异响,盾构机丝毫未动。”回忆起当时的情形,朱金彭仍然十分紧张。何源立刻发出停止命令,抓起仪器就趴到套筒底座下方检查。原来,钢球被压进工作井钢底板了。团队决定将2组油缸增加到4组,增加动力。安装到位后,再次启动盾构平移转体。

何源紧盯屏幕,心跳速度也随着显示屏上不断上升的压力值越来越快。终于,在一声声钢球和底板摩擦声中,盾构机沿工作井水平方向缓缓移动,15天后终于平稳到达右线始发洞口。紧接着,穿着“滑轮鞋”的盾构机缓缓转移,18天后成功实现180度转体,呈现再次始发姿态,团队如释重负。

中国标准闪耀“一带一路”

早晨6点10分,穆斯林礼拜的钟声悠然响起,翻译杰西和项目部工程师焦尼就带领着当地工人组成的施工队整装待发。看到施工现场井然有序,工长褚文胜情不自禁地嘴角上扬,露出了满意的笑容。

最开始情况并非如此。“因为天气炎热,属地工人习惯穿凉鞋和裙子上工地。”褚文胜回忆说,“刚开始工作时,工人们用小铁铲把土装进竹篮,头顶着竹筐将建筑材料运送到高低不同的各处,这显然不符合中国的施工规范,也存在较大的安全风险。”

为了让中国先进的施工标准及规范扎根孟加拉国,褚文胜从160斤瘦到了110斤。作为国父隧道项目“铁打的总调度”,他小到规范现场属地工人着装,大到培养水电工、信号工、机修工、架子工等技工,样样都管。

长达6年的手把手教学,让1000多名技术纯熟的属地工人顺利从项目大讲堂“毕业”,也让中国的施工规范和技术在孟加拉国落地生根。“中国师傅给我制定学习计划,教会我使用中国开发的测量软件,这是我在之前没法学到的。”测量工程师阿卜杜拉说,“学到隧道建设的先进技术,是我职业生涯以来最大的收获。”以前孟加拉国大型工程现场施工测量采用水准仪和经纬仪,准确性低、耗时长,完成一个主要测量点至少需要一天时间,测量精度的把控也一直是个难题。“而中国的测量误差能精确控制到1厘米,测量时间也减少到最多30分钟。”阿卜杜拉说。

项目现场叉车操作工穆罕默德·拉辛也在国父隧道项目学到了施工安全管理知识。“在这里工作最大的感受就是中国企业对生产安全的要求非常严格。有了在国父隧道的工作经验,我肯定能胜任其他项目安全员的工作。”他高兴地说。

国父隧道建设6年以来,项目建设直接或间接为孟加拉国创造了5000多个就业岗位,直接培养了1500多名掌握各类技术的属地工人。当地工人在参加完每周2小时业务培训、每月优秀员工评选以及不定期的技能比武大赛等学习活动后,常常用半生不熟的中国话说:“谢谢你们,中国是个伟大的国家。”

孟加拉国总理哈西娜在回顾中国援助历程的时候,情真意切地感谢中方所有建设者的努力。她表示,国父隧道项目是孟加拉国最重要的标志之一,隧道的开通将极大促进吉大港的经济发展,推动吉大港“一城两镇”战略的实施。(中交集团)

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