“以硬碰硬”凿穿天山

“以硬碰硬，方能凿穿天山！”7月29日，国道G219线新疆昭温公路西天山特长隧道施工现场传来喜讯，随着最后一块超硬岩破壁贯通，隧道左洞第二横通道至洞口段顺利贯通，一公局集团昭温公路二标项目负责人强思翰抹去脸上的岩灰，难掩激动。

国道219线，是我国最长的边境公路，蜿蜒万里，却被天山天然屏障阻隔，致使南北疆西部需绕行数百公里。西天山特长隧道，全长15.7公里，是世界埋深最大的公路隧道，也是世界首条正穿冰川的公路隧道，施工难度堪称世界级。隧道上方70%区域被冰川覆盖，腹地岩层坚硬异常，冰川与超硬岩双重难题叠加，给施工带来极大挑战。

为攻破长隧施工难题，项目采用国内首创“双主洞钻爆法+侧平导TBM施工”三洞施工方案，通过长隧短打、多线并行提升施工效率。2024年6月，中交天和自主研发的“温宿号”硬岩掘进机正式进场。“它的开挖直径达8.83米，搭载61把高强度合金刀头，配备超大功率驱动系统，承担了打通施工先导通道的使命。”项目TBM操作组组长喻廷锋介绍道。即便前期地质勘测已预判岩层硬度极高，现场实际施工难度仍大幅超出预期，经权威检测，区域岩石抗压强度高达262兆帕。

“普通隧道坚硬岩层强度通常在60兆帕左右，而这里的岩层是常规硬岩的4倍，且超硬岩断续分布近3公里。”项目副经理孙战军回忆道。正常工况下可掘进1公里的整盘刀具，在2025年6月21日夜间的施工中，仅推进3米就报废40把专用刀具，锋利刀头仅能在岩壁留下浅浅划痕。

为此，项目TBM专业工程师魏春纪联合现场施工人员组成攻坚小组，针对全球罕见的超硬地层掘进开展昼夜攻关。团队先后尝试加大设备推力、更换加厚刀圈等方案，结果收效甚微。刀头崩损、无法有效切入岩层的问题始终未能解决。魏春纪彻夜分析上百组掘进参数，精准锁定症结：“推力大但扭矩小，意味着现有刀具在超硬岩面前有劲使不上，就像用刀的钝面硬顶石头，只能碾压岩面，切不进去。”

找准问题根源后，魏春纪大胆提出将刀圈扩大半英寸的优化方案。可刀圈直径是掘进机的出厂核心参数，与整机结构尺寸精密适配，细微调整便会牵动整机运行，极易引发设备共振、偏载，严重时将造成整机损毁。团队耗时半月，反复计算受力、转速、扭矩等核心参数，多次模拟试错，最终确定最优改造方案：在扩大刀圈的同时优化刀刃厚度，让设备扭矩高效传导至刃口。

改造后刀具磨损率降低40%，单次换刀作业时间从16小时压缩至10小时，优化后的“温宿号”可从容应对250兆帕以上超硬岩层，凭借扩挖式耐磨刀盘，有效抵御岩爆、裂隙冲击等施工风险。项目施工纪录接连刷新，单日最高进尺达60.6米，最高月进尺862.4米，8.8米级大直径TBM月度平均进尺511米，多项数据刷新世界纪录。

2025年12月，历经一年多昼夜攻坚，侧平导洞提前4个月完成掘进任务，为隧道主洞多作业面并行施工打通关键通道。如今，隧道左洞施工正有序推进，中交建设者用一场“硬碰硬”的攻坚战，在雪域天山交出了一份亮眼的时代答卷。

来源

交通建设报 | 一公局集团

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