歷時三年，巴什考貢山區(qū)的巴什庫爾干二號隧道（簡稱“巴二隧道”）終于全部貫通。中交新疆烏尉公路包PPP項目YRTJ-04標段貫穿巴什考貢山區(qū)，橫跨羅布泊野駱駝國家級自然保護區(qū)，全長44.2公里，橋隧比達39%。隧道位置高山河谷縱橫，屬高寒高海拔特長高速公路隧道。隧道左線長4662米，右線長4736米，最大埋深255米，雙線分離式四車道設(shè)計，是依若高速“卡脖子”工程。
中心排水“低”到“高”
2018年5月，巴二隧道正式進洞開挖。項目常務(wù)副總工余潭秋望著眼前的圖紙出了神。他在想，按照設(shè)計隧道中心排水溝位置在路面以下2.85米的位置，意味著隧道開挖后還要花費額外時間挖排水溝，有沒有可能既滿足隧道排水需求又節(jié)省時間、人力和物力？
這是他第一次來到高寒高海拔的高原地區(qū)參與施工。既然沒有經(jīng)驗參考，余潭秋想到了重慶交通大學隧道及軌道實驗室。從5月到9月，經(jīng)過20多通電話來往，余潭秋聯(lián)系上重慶交通大學隧道及軌道實驗室寒區(qū)隧道團隊。專家們來到巴二隧道調(diào)研，計算并分析了隧道不同段落的圍巖溫度場，最后根據(jù)溫度場分布規(guī)律，復核隧道原水溝設(shè)計深度的合理性和經(jīng)濟性，理論上判定隧道施工技術(shù)具備優(yōu)化的必要性和可操作性。
把排水溝從路面下提上來！項目團隊開始分工，提方案、測數(shù)據(jù)、驗證可行性，最終決定在隧道洞口距離洞門800米以內(nèi)，按原設(shè)計圖紙施工，并優(yōu)化設(shè)置輔助措施：增加空氣熱泵、電伴熱系統(tǒng)，以保證中心深埋水溝洞口段永不受凍；各洞口距洞門800至1000米段落為高程提升漸變段，按原設(shè)計施工的同時在中心深埋水管外包裹聚氨酯泡沫保溫層，以保持水管提升漸變段的溫度；最后在距洞口1000米外，上移中心深埋水溝至仰拱填充內(nèi)，并增設(shè)泡沫混凝土等，保證排水溝排水效果。
2019年11月，方案通過專家評審，巴二隧道立即按照最新方案施工。通過這種“被動防寒保溫”措施，外加“主動加熱防寒”的設(shè)計，不但解決了中心排水溝在冷季凍結(jié)的問題，還通過提高中心排水溝標高有效杜絕了中心深埋水溝與下臺階、仰拱交叉作業(yè)，降低了安全隱患，同時大大優(yōu)化工序，節(jié)省了工期。
隧道爆破“光”變“水”
2018年6月23日，巴二隧道動工整整一個月了。凌晨1點，工程部技術(shù)主管張寰宇還在本子上寫寫算算，嘴里念叨著：“爆破炮孔122個，裝藥233公斤……”之類旁人聽不明白的話。
原來隧道施工以來，累計掘進90米，距完成月度計劃還有30米差距，張寰宇發(fā)現(xiàn)施工單個循環(huán)18小時，其中通風降塵、出渣、初支工序耗時占60%，對隧道進度影響相當嚴重。
張寰宇開始查閱大量資料，“聚能水壓爆破法”引起了他的注意?，F(xiàn)有爆破后隧道內(nèi)會產(chǎn)生大量浮塵，聚能水壓爆破能憑借水霧有效降塵改善施工環(huán)境，還能借助水的力量提高工效。想到就付出行動，他開始進行實驗，收集數(shù)據(jù)，開展對比總結(jié)，最后將理論成果報給項目領(lǐng)導，聚能水壓爆破工法開始在巴二隧道施行。
此工法須在炮眼底部裝水袋、中間安置聚能管、炮孔堵炮泥，安裝過程通過調(diào)整聚能管安裝角度，使爆破時炮眼內(nèi)的水袋在高壓下產(chǎn)生如“水刀”般的水契從而高效切割巖層，實現(xiàn)爆破面平整度大幅度提升，節(jié)約了初支時間。
聚能水壓爆破技術(shù)集聚能爆破、水壓爆破、光面爆破三者優(yōu)點于一身，因為減少了炮眼開鑿數(shù)量、用藥量和碳排放量，進一步提升了項目進度、質(zhì)量和成本管理水平。
仰拱施工“木”轉(zhuǎn)“鋼”
“現(xiàn)在上導坑掌子面爆破推進過快，下導坑仰拱施工跟不上節(jié)奏，導致安全步距總是接近閾值，被迫停止掌子面掘進作業(yè)。”2019年4月一次周例會上，巴二隧道現(xiàn)場負責人羅新貴提出的問題使會場“炸開了鍋”。
“掌子面推進快是我們調(diào)整爆破工法的結(jié)果。那就將改進仰拱作業(yè)方式提上日程。”工程部長侯浩東思考片刻后說。
“仰拱推進慢導致掌子面停工，不能被一道工序掣肘，咱們立刻組建仰拱工藝優(yōu)化QC小組。”會后侯浩東決心解決這個難題。
QC小組組建后第一件事就是對仰拱工序逐項分解，然后分攤到個人，每個人跟蹤一個工序，對耗時耗資等情況進行總結(jié)，最后發(fā)現(xiàn)問題出在使用木板對縫拼接而成的仰拱端頭模板上。木模澆筑不僅需投入大量人力、物力、時間成本，澆筑的成品質(zhì)量、外觀明顯欠佳。
如果仰拱能連續(xù)施工，就能克服木模的不足。侯浩東想到了鎖鏈式施工，即將上鋼端模和下鋼端模設(shè)計成弧形結(jié)構(gòu)，兩個鋼端模通過豎向螺栓連接，并將仰拱環(huán)向鋼邊止水帶的一端夾在上下鋼端模之間，根據(jù)仰拱鋼筋設(shè)計間距在上下鋼端模的中間給仰拱縱向鋼筋預留了孔洞，方便后續(xù)仰拱鋼筋的搭接。
實踐證明，通過使用鋼模板澆筑的成品表面光滑、線型好，不易漏漿，保證了混凝土外觀和質(zhì)量，同時大幅加快安裝效率，提高了模板重復利用率。（李琴、靳杰、高年昊）