近日,中交第四航务工程局有限公司(下称中交四航局)河南荥密高速2标项目正如火如荼地进行路基施工,项目总工程师贺菲表示,之前项目线路内有大量煤矿开采后形成的采空区,对路基施工造成了严重阻碍。项目创新改造了智能一体化高速公路注浆站,使采空区处治时间大幅缩短,大大加快了施工进度,也让后续的路基施工能够顺利开展。

河南荥密高速2标项目航拍-315大桥

据项目负责人曾仲和介绍,河南荥密高速公路属河南省“13445工程”第二批切块项目,建成后将进一步优化郑州周边高速公路网结构,助推“中原城市群”的构建,实现区域交通群优势转化为区域经济优势。由中交四航局参建的河南荥密高速2标全长21.98千米,起点位于荥阳市高山镇,终点位于新密市米村镇,线路横穿三市六镇。其中,项目主线穿越煤矿矿区路段的总里程约8.52公里,其中包括4千米的采空区,因其具有隐蔽性强、空间分布规律性差、顶板冒落塌陷情况难以预测等特点,对当地人民和现场施工的安全都有威胁。

河南荥密高速2标项目K19路基

“采空区就好像一个个巨型陷阱,我们首先要做的就是摸清坑道、采空区范围的具体分布情况,做到彻底处治。”贺菲介绍。经过勘察,技术团队发现采空区埋藏深度不一、地质及填充条件复杂,传统的采空区探测方法地震勘探法和电磁法难以满足精准探测的需求,项目技术攻关小组在经过反复比选试验后,决定创新采用同步定位与地图构建技术为采空区“把脉问诊”。该项技术通过将智能钻孔式测绘机器人放入待检测环境中,采用信号识别与精细提取、复杂模型三维反演等技术,可将获取的采空区域内几何地形、地质构成、含水情况等信息实时通过可视化图形呈现出来,探测深度达140米以上,顺利完成了复杂条件下采空区的精细探测任务。

河南荥密高速2标智能化注浆站

摸清采空区范围的布置情况后,项目开始攻坚采空区处治的效率。“采空区范围广、层位深,而注浆配合比要求高、注浆过程需要全程管控,传统的注浆技术已经不适用,我们必须有所突破,缩减制浆及注浆时间。”贺菲在方案研讨会上说道。项目部引入了国内先进的全自动智能注浆系统,并结合采空区探测数据、自然气候条件、实际工效分析等因素进行改造,以实现注浆系统的高效泵送、智慧管理。经过多番努力,项目成功完成一体化高速公路注浆站的智能化升级改造。

智能注浆站让项目“一站式”完成从制浆到注浆的整体过程,同时在中控室就可以全面掌握灌浆流量、灌浆压力、实时灌浆量等数据,大大提高了注浆施工效率和质量。经过试验,注浆站的效果符合预期,采空区处治工作随即全面展开。

智能化注浆站信息界面

2024年5月,项目总处治面积22万平方米,涉及注浆量达184万方的采空区处治工作全部完成,采空区实现不“踩空”,彻底变成了“安全区”;7月,处治后的采空区顺利通过第三方质量检测,给中交四航局河南荥密高速2标项目采空区处治任务画上了一个圆满的句号。曾仲和表示,采空区处治后不仅大幅加快了项目施工的进程,也减少了项目沿线3个村2000人的生产生活隐患,保障他们的出行安全。

通讯员:林清 叶绍宁 高继成 钱清海