文/图 张建永 许媛
丝绸古道,源远流长。2022年3月31日,云南楚雄(广通)至大理高速公路扩容工程(以下简称“新楚大高速”)如期建成通车,从此,云岭大地又新增一条通往南亚、东南亚的高速公路大动脉。
所谓新楚大高速,是为了与1999年5月建成通车的老楚大高速相区分。新楚大高速起于楚雄彝族自治州禄丰县广通镇以北,顺接新昆楚高速公路止点,经禄丰、牟定、姚安、祥云、大理5县市,止于大理市江风寺,全长约201公里(楚雄境内118.57公里,大理州境内81.93公里),路基宽度33.5米,概算投资429.05亿元,是云南“交通强省”建设重点项目之一,对完善国家高速公路网布局、提高云南省干线公路网主骨架技术等级结构、有效发挥高速公路在综合交通运输系统中的功能和作用、促进滇西城市群建设发展具有重大意义。
“原本平时只需两个小时的车程,每逢节假日都需5个小时甚至更长时间才能走完,最长曾堵车30多个小时。”面对车流量逐渐增大的客观现实,老楚大高速已无法满足通行需求,为有效缓解其所承担的楚雄至大理间的交通压力,2017年,新楚大高速应运而生。
总路程缩短、建设标准提高、道路通行能力提高一倍……随着一条条隧道被打通,一座座桥梁被架通,一片片美景被呈现,新楚大高速通车后,如今从昆明到大理仅需2.5小时,楚雄到大理只需1.5小时。
九顶山位于大理境内,处于云贵高原和横断山脉的分界处,峰峦叠嶂,连绵起伏,坡大沟深,最高海拔可达3117.9米,区域内的红岩坡、九顿坡都曾是滇西大通道上“谈坡色变”的路段。
转体大桥
“新楚大高速隧道建设具有艰、难、险三大特点,特别是长大深埋隧道穿越地区的岩溶发育规模、多样性、涌水突泥风险更是全国罕见。”新楚大高速九顶山隧道建设项目经理陈云介绍,开挖不掉块、坍塌、涌水、突泥,修建九顶山隧道可谓困难重重。由于工程穿越高压富水大断层,不仅洞顶、山体两侧时常出水,暗藏在山体里的水囊更多。2018年3月4日,九顶山隧道右幅k281+978处掌子面发生较大规模涌水,水压大、流速快,每小时水流量为2700立方米,累计涌水量达116.64万立方米,相当于一个小(一)型水库的水量。
针对高压富水、围岩破碎、断层分布广泛等地质问题,参建单位创优施工组织管理,以打“B超”方式对地质进行超前预测预报,组建“8人地质小组”和“3+4人预警小组”对复杂岩溶隧道突水突泥进行防灾专项预警,对岩溶隧道水文监测实施专项勘察,划分隧道风险等级,实行风险隧道等级管理;积极引进先进的多功能快速钻机,采取“长隧短打”的施工方式,在保障安全质量的前提下,加快推进施工进度。
“交叉口处开挖宽度26.7米,属于云南省最大跨度的公路隧道。”据介绍,九顶山隧道斜井与主洞交叉口处有送风洞、排风洞、竖井及加高加宽段等多种特殊结构,工人每次进出洞都像走迷宫一样。针对这些特殊结构,建设方充分考虑结构应力分布,研究并采用“T”形门架系统、吊顶锚杆系统、力学体系转化系统,在缩短施工时间,降低施工成本的前提下,顺利完成交叉口处挑顶施工,解决了“国内最大跨度公路隧道挑顶施工”难题。
沿新楚大高速一路向西,线路不仅与众多国省干线、城市道路互连互通,还与昆楚大、广大、成昆等众多铁路并行交叉,区间还两次成功跨越成昆铁路和广大铁路。
从昆明一路西进,第一座跨成昆铁路特大桥当属新楚大高速广通枢纽连接线上跨成昆铁路立交桥组成部分。该桥跨度为88米,转体高度42.5米,悬浇段长167米,重量达2.36万吨,相当于将3座埃菲尔铁塔进行平稳转动,是目前全国第二、西南地区第一重的跨铁路转体桥,它的成功转体刷新了全国悬浇法施工跨铁路“T”形刚构转体桥的新纪录,标志着我国地质复杂地区桥梁建设再次取得新突破。由于桥梁需要横跨成昆、新成昆、永广及甸尾至广通北4条铁路线路,加之桥墩重量大、转体高度高、转体桥梁长,技术难度较高,经参建各方现场勘察并对施工方案多次研讨后,最终决定采取技术成熟、安全风险可控且对铁路行车安全影响较小的平面转体法施工方案。2021年9月10日14时许,经过近两个小时的封闭施工,悬浇“T”形刚构桥完成72度转体,成功跨越成昆铁路。
“必须要赶在昆楚大铁路动车开通前完成新楚大高速第二座跨铁路桥——锦场村枢纽互通立交主线桥施工。”云南楚大高速公路投资开发有限公司(以下简称“楚大公司”)总工程师钟明文介绍,该桥不仅上跨昆楚大动车上下行线、广大线、大理东站牵出线共4条铁路线,还跨越国道320线大凤路。由于进场施工与当时在建的昆楚大铁路同步,双方间的施工干扰很大、安全隐患很高,且铁路动车开通时间已敲定,故新楚大高速施工时间极其紧迫。为赶在昆楚大铁路动车开通前完成施工,针对大桥建设具有大跨径、高墩、高风险、施工作业面狭小、工期紧等情况,各参建方在极短时间内完成了涉铁专项咨询、设计方案评审、相关施工手续的批复,并采用较为成熟的双幅同步拖拉式顶推施工工艺,最终于2018年6月30日实现双幅钢箱梁同步顶推到位,保障了昆楚大铁路动车按时通车运营。
前场互通姚安县前场镇——楚姚共线段
此外,新楚大高速在建设过程中还借助BIM技术和信息化手段,因地制宜地修建了渔泡江87米+160米+87米预应力混凝土刚构大桥、牛坨子箐70米+130米+70米预应力混凝土刚构大桥、中岭岗大桥钢箱梁桥等两百余座桥梁,以及广通北、牟定、姚安、祥云、江风寺等17处互通式立交,桥隧比为62.6%。
靛青的天空上浮着一朵朵苍洱云,峡谷内,青山环绕,碧水潺潺,松排山面,层林渐染,站在金山隧道口向北眺望,新楚大高速上的独特美景引人驻足而观。
“为保护环境,降低施工运营风险,我们将原设计为108米的高边坡调整为了隧道。”楚大公司党支部书记、董事长马国民介绍,新老楚大高速平均间隔30公里,然而金山隧道却将两者相约于此浪漫一“吻”,之后分离远行。
“这一改还改出了全国最大跨径的无中导(洞)连拱隧道,造就了山区高速公路在受限地质环境下建设连拱隧道的经典案例。”马国民说,金山隧道右幅全长369米,左幅全长231米,最大开挖跨径达34.91米,存在偏压大、埋深浅、跨度大、地质差、进洞难、施工工艺控制严、桥隧衔接困难、环保要求高等10余项突出技术难题,距离运营中的老楚大高速水平距离仅12米,高差达45米,安全风险高。
针对隧道自身存在的问题和施工过程中出现的局部地表开裂、局部段坍塌、初支变形侵限、桥隧衔接难等问题,经隧道、桥梁、地勘等专家及技术人员现场踏勘、把脉,提出合理可行的应对处治方案后,施工人员采取设置混凝土偏压耳墙、增加初支及二衬混凝土厚度和刚度以抵抗偏压;尽量采用机械开挖,合理安排两侧主洞开挖、初支、二衬等工序的先后顺序及步距,减少先行洞、后行洞相互施工时对围岩及结构的扰动,对山体进行锚索加固、钢管桩加固,增加山体自稳度,从而保证了金山隧道的顺利贯通。
据楚大公司工程处长王宏钧介绍,新楚大高速在建设过程中始终秉持“绿水青山就是金山银山”理念,坚持以“预防为主、保护优先、防治结合、综合治理”为原则,牢固树立“自然的就是最美的,不破坏就是最大的保护”的思想,践行“最大限度保护,最小程度影响,最强力度恢复”,实现项目建设与环境保护并重,与自然环境和谐;在项目路线选址选线过程中,始终坚持“生态选线、地形选线、地质选线”相结合的原则,集约利用生态资源,尽量避让基本农田,严守生态红线,积极协调处理好项目规划建设与生态环境保护、生态安全屏障的关系;在初步设计阶段,充分研究大跃进水库和龙虎水库一级水资源保护区、牟定白马山自然保护区、姚安花椒园自然保护区的位置和范围,调整优化路线,特别是穿越姚安花椒园自然保护区时,通过初步设计阶段调整线位,把线路调出保护区核心区范围,在施工图设计阶段又再次优化平面线位,将线位南移50米调出保护区缓冲区范围,最大限度地维护了保护区内生态系统的平衡。
牟定服务区
作为滇西交通“大动脉”,连接楚雄、大理两座历史文化名城的重要纽带,新楚大高速沿途旅游名胜众多,具有得天独厚的自然、经济、文化发展优势。自新楚大高速开工建设以来,项目公司坚持“建、管、养”并重的可持续发展理念,以打造一条集人文、自然之美于一体的“美丽新楚大,滇西新通道”为目标,采取“增色、添彩、造景”的方式,大力实施美化、绿化、智慧化、人文景观等工程建设,将新楚大高速打造为滇西“美丽”名片。
“牟定服务区借助周边自然景色,引入主题景园空间,并在建筑、广场、灯杆等设计中融入彝族特色元素、火把图腾……” 马国民说,新楚大高速沿线设置了牟定、姚安、地索坪、祥云4座服务区,其中占地300亩的牟定服务区是集服务、文化、旅游和休闲为一体的中心服务区。作为云南最美丽的景区化服务区之一,牟定服务区从“生态、人文、交融、智慧、景观”5个维度作为设计出发点,以人为核心,坚持“景为人所享”,打造了“夜阑烟雨、落樱春耕、杏林夕照、红泥暗香、紫溪山舍、云山栈道、彝火望月和鹿城花苑”八景;同时配备了电动汽车充电站、房车营地、休闲娱乐、儿童乐园、运动健身、淋浴设施等,以满足司乘的多元化需求;遵循合理的交通流线,实现人车、大小车分流,营造变化流动的行走空间,让司乘更好地享受别致的景观意境。
跨成昆铁路特大桥建设中照片 赵诚春 图
“设计时,我们更在乎司乘的体验和感受,并对不同职业、不同年龄人群的差异化需求做了调研。”云南省交通规划设计研究院有限公司高级工程师杨贵梅介绍,牟定服务区的卫生间被细化为更多类型,可满足男、女、母婴、家庭和特殊人群多种需求;不同类型车辆的停车位以不同颜色区分,女性专属停车位距离建筑门更近;灯杆与摄像头融于一体,直接并入服务区管理系统和公安报警系统;房车营地兼具私密性和功能性。同时,服务区还引入“智慧服务区”系统,包括卫生间智能导视、免费Wi-Fi全覆盖、车流信息自动统计等,并接入“一部手机游云南”App,司乘通过手机就可提前查看服务区车流、人流及设施设备使用状况,灵活选择娱乐、观光、购物、建营住宿休整时间。
“文化景观设计融合彝族、白族文化特色,打造了许多主题形象景观小品。”马国民说,建设过程中,项目公司把美丽公路与生态保护、绿色公路建设结合起来,在沿途路域可视范围内合理搭配树种,栽植了大量常绿乔木、灌木等植被,并在宽阔地段打造节点景观,宜乔则乔,宜灌则灌,提高生物多样性,实现了四季有花、四季常绿、路景交融;在沿线几处面积较大的平地区,建设苗圃基地,为后期美丽公路的管养储备苗木;引入智能灌溉系统,在立交区、服务区采用自动喷灌、滴灌结合的方式,提高养护效能,确保景观效果的延续性,达到集约资源、降本增效的目的。沿线隧道、桥梁景观营造也充分汲取楚雄、大理两州的自然、人文等地域特色文化元素,在隧道洞门和跨线桥梁处装饰有彝族、白族纹祥及古镇建筑、姚安荷花、祥云马帮、有凤来仪、苍山洱海风光等彩绘。
“美丽新楚大”展现的是全体参建者的朴实之美、善良之美和情怀之美,通过沿线文化景观、美丽公路和景区化服务区建设,增强了路域特色文化的传播效应和旅游价值的连锁效应,实现了“交通+文化+旅游”的融合发展,保障了公众平安、便捷、健康、温馨出行并使其切实增强了获得感、幸福感和安全感。
相较于老楚大高速,新楚大高速不仅在人员防护、工程施工、机械应用等方面全面实现了标准化建设,且专业化程度也实现了质的飞跃。钢筋智能加工设备、数控弯曲中心、弯箍机、箍筋滚筒机、钢筋切断机、锯床、工字钢液压冲孔、钢架连接板加工机、小导管缩尖打孔机、混凝土湿喷机、隧道电缆沟滑模台车……一系列专业设备的应用,在减轻人员劳作、简化施工管控程序的同时,使工程效率翻了数番。
北上四川、贵州,直达北京,西至中南半岛,新楚大高速的建成通车,串联起新昆楚、楚姚、大南、大丽、大保等高速公路,加密加宽了云南高速公路网,成为了名副其实的“一带一路”国际大通道路段。新老楚大高速10条车道的共用、连通与转换,使过去云南放射线路网变成了“井”字形路网,让昆明、楚雄、大理三地形成了“1小时经济圈”和“两小时经济圈”,对完善滇西城市群建设发展具有重要意义。
金山隧道