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中企承建的北非最长隧道——阿尔及利亚甘塔斯隧道正式贯通
发布时间:[ 2017-11-08 13:49 ] 文章来源:< 综合 > 浏览量: 3343
    当地时间10月30日上午,由中国铁建中土集团承建的北非地区最长隧道——阿尔及利亚沿海铁路复线项目甘塔斯隧道正式贯通。
    甘塔斯隧道属于阿尔及利亚北方干线铁路的控制性工程。甘塔斯隧道为双洞单线铁路隧道,总长14.68公里,其中,左线长7346米、右线长7335米,是阿尔及利亚和北非最长隧道,也是中国铁建在海外实施的最长隧道。
    甘塔斯隧道地质为强风化泥灰岩、页岩,且有地下水发育,稳定性极差,开挖还是石,风吹便成渣,遇水就成泥。由于地处地中海褶皱带,地应力高,且地应力主方向与隧道正洞近乎垂直,极易造成支护变形。隧道因“三极”而出名——地质围岩状况极差、地应力极高、出水量大,极易发生支护变形、钢拱架断裂、混凝土开裂、掌子面坍塌等一系列灾难性后果,堪称“世界之难”。甘塔斯隧道的地质条件被法国工程界称为“工程师的灾难”。
    甘塔斯隧道于2010年12月19日在隧道进口举行开工仪式,2011年8月31日正式进洞。2017年10月30日全线贯通,整个工程历时6年半时间。甘塔斯隧道的顺利贯通是中国铁建在海外创造的一个神话,也是中国铁建旗下的中土集团的建设者们在北非大地上创造的一个奇迹,同时也创造了震惊北非的“中国速度”。中国铁建不断克服被法国地质专家称为“工程师的灾难”的围岩地质难题,开展了该隧道施工和设计的课题研究,提升了隧道施工和设计的技术水平,为国内外泥灰岩地质隧道的施工积累了宝贵的经验。隧道的贯通将使阿尔及利亚北方旅客出行时间缩短一半,从阿尔及利亚到摩洛哥与突尼斯的铁路出行也将更加方便。
    面对被比喻为“工程师灾难”的泥灰岩,日本、意大利、土耳其等国的企业都曾铩羽而归,而中国企业破解这道世界难题之路,也并不平坦。
    一、中国企业果断出手,成功中标
    阿尔及利亚北方干线铁路东起安纳巴,西至靠近摩洛哥边境城市阿给德阿拜斯,正线长度1250公里。跨越阿尔及利亚北部沿海22个省,区域人口2000万人,约占全国总人口的50%,铁路沿线设置216座车站,铁路与阿尔及利亚9个重要海港连接,是阿尔及利亚名副其实的交通大动脉。
    北方干线铁路是整个北非最为主要的交通动脉,其跨越利比亚、突尼斯、阿尔及利亚、摩洛哥4个国家,全长2730公里。
    不过,该铁路建于19世纪末,而且是单线运输,年代久远且绕山而行,最快时速只有80公里。从首都阿尔及尔坐火车出行到第二大城市奥兰,距离400多公里,至少需要4个多小时。在经历了100多年发展后,该铁路无论是运量还是运输速度上早已不能满足当前的需要。
    无论是便利百姓出行,还是摆脱石油等资源出口依赖,转型为欧洲工业加工的后花园、亚洲产业转移的承接地、地中海旅游目的地,阿尔及利亚都需要将北方干线铁路改造为一条高运量的钢铁大动脉。经过改造和新建后,该铁路时速将达到160公里,首都到奥兰两地通达时间将缩短50%,运力也将大大提高,对促进阿尔及利亚的进出口贸易意义重大。
    但是,要保证这条大动脉提速,就必须变“翻山绕行”为“穿山而过”,就必须啃一块硬骨头——甘塔斯隧道。
    但是要啃下甘塔斯隧道,谈何容易。据了解,啃下甘塔斯有三难:
    一是工程资料“底子薄”。项目招标采用的图纸是上世纪90年代的设计资料,数据不全,方案简陋,不确定性带来的风险很大。
    二是施工环境“体质差”。甘塔斯隧道处于地中海褶皱带,围岩内地应力高,且地应力主方向与隧道走向近乎垂直,这种X型的“力量拉锯”极易造成隧道变形。隧道地质构造更复杂,主要为泥灰岩夹杂页岩,遇水迅速膨胀,稳定性极差,被工程界称为“工程师的灾难”。
    三是建材资源“拖后腿”。阿尔及利亚除了石料比较充足,其他建材都十分匮乏。水泥供应跟不上,一年中至少3至4个月买不到水泥,钢材、机械全依赖进口,对物资调配挑战极高。
    就因为这三难,虽然招标时来考察的跨国企业不少,甚至不乏来自意大利、土耳其等深耕阿尔及利亚建筑市场的老牌企业,但最终都在甘塔斯隧道面前望而却步,举棋不定,就在西方国家和当地公司犹豫不决时,中国铁建抓住机会,果断出手。以合理的报价、施工方案,将包括这个隧道在内的55公里铁路改造和复线施工项目一举拿下。至此,北非第一长隧标志性工程花落中国企业。
    二、依靠中国方案破解世界性难题
    由于资金等方面问题,甘塔斯隧道直到2011年4月18日才开始开工。
    一个14.68公里的隧道修建了6年半时间,这对中国铁建来说是极其慢的,但却颇具价值。
    该项目由中国铁建牵头与土耳其(奥兹共)公司组成联合体实施,监理方为法国塞思达和德国贝利联合体。
    简单来说,中国铁建中标后负责施工,设计请的是法国公司塞思达,塞思达曾经设计过英吉利海底隧道,在世界范围内也是声名显赫。
    即便这样,塞思达也有马失前蹄的时候。
    2013年9月份,出口掘进至距洞口900米时,质量监控信息反馈,支护变形异常,变形值超过允许值,出现了拱架断裂,喷射混凝土开裂、剥落等现象。
    原因是甘塔斯隧道岩层主要系第三纪中新世沉积泥灰岩,泥灰岩显著特性就是遇水膨胀、失水收缩。通俗的理解,原来是一块石头,在遇到水后变成一堆泥浆。而按照欧洲的标准,修隧道过程中挖出一个洞后,要充分暴露里面的岩层,等它稳定后再去加固。但泥灰岩暴露时间越长,膨胀越厉害,现在加固一层根本没办法顶住这个膨胀力,所以就出现了之前的现象。
    这样的情况,塞思达之前的设计方案中是没有预计到的,在发现问题后竟然束手无策,因此塞思达一度称这条隧道为“工程师的灾难”。
    这样的情况在阿尔及利亚并不是第一次遇到。日本某公司在阿尔及利亚修建的一条高速公路,打隧道时也碰到同样的地质条件,遗憾的是隧道最终出现了坍塌情况,最后连高速公路都绕路了。
    在塞思达无法给出解决方案时,中土集团也曾找过德国设计公司,但该公司提出的解决方案经过实验证明,也无法解决这个难题。
    求人不如求己。中国铁建火速召集国内专家团队来阿。2013年9月,借鉴国内铁路建设经验,新的设计方案火速出炉。然而,变欧洲标准的一层支护为中国标准的三层支护,法国监理因为从未见过这种施工法,并不认可,施工陷入僵局。
    中国企业之所以能在阿尔及利亚市场迅速崛起,与其韧性足密不可分。不像欧洲企业,遇到一两次困难就撂挑子,中企会想办法解决问题,将效率提高,因而在业主眼中,中企比欧洲企业更有竞争力。
    迎难而上,用“中国方案”破解“世界难题”。为了打破僵局,2014年11月,中国铁建自担成本主动做了10米的隧道试验段检验支护效果。监控信息显示,隧道变形得到了控制,中国版“三层铠甲”的支撑效果完胜欧洲版“单衣”。
    因地制宜,“中国方案”融合“欧洲标准”。为了赢得法国监理认同,中国铁建又主动邀请SETEC公司利用欧洲标准的计算模型重新验算“中国方案”,将“翻译版”递交监理。2015年1月底,方案终于获得业主、监理的认可,停滞一年半的工程终于重启。今天,甘塔斯隧道仅拱架用钢量就相当于1/5个北京“鸟巢”,为北方干线铁路挺起了钢铁脊梁。
    中国企业在国内建设培育出的创新能力,在海外实践中获得了成功。中国方案终结了泥灰岩这道世界性难题,标志着中土成为非洲市场唯一一家具备泥灰岩地质长大隧道施工能力的企业,提升了中国施工企业参与较发达市场竞争的话语权。
    三、中国企业从分包商到总承包商
    在中国铁建的管理层看来,隧道开通颇有代表意义,因为这个工程让中国铁建从原来单纯的工程分包商,开始转变为集投融资、设计、施工、运营为一体的全产业链工程总承包商。
    这里还是涉及标准问题。
    近年来,中国公司在“走出去”的过程中,时常会遇到“水土不服”的情况,很大程度是中国标准与国际标准的巨大差异。特别是在严苛的欧标下,大量企业遭遇“滑铁卢”似的惨败。
    输出标准谈何容易,以基建为例,一方面是理论体系不一样,中国沿用的是前苏联的理论体系,在中国高效建设模式下,制定了大量的标准图集并强制进行推广,强调安全性及通用性。但设计师考虑不利工况组合后不研究原理而直接选用标准图集,知其然不知其所以然,制约了基层设计师的原理掌握和过程设计能力,在详细的计算书面前往往束手无策。欧美国家更注重于精细化和个性化设计,强调原理及过程论证,通用标准图集一般不被接受。以涵洞为例,国内一般根据水文计算选择几种孔径制定标准图;但欧标体系下每座涵洞均须进行结构计算及地基承载力论证等全过程设计。
    就以这次隧道为例,我们的经验告诉自己,这样子设计可以解决问题,但把方案报到法国公司那里时,他就要问为什么这样做,你是怎么计算出这个结果的,我们没办法回答,最后找了一家第三方公司,把我们的方案换成他们欧洲标准的语言,法国公司才勉强认同,这也是这个工程一度拖了一年半的原因。当然标准背后的争论是政治经济力量的角逐,毕竟控制了标准就意味着控制了话语权。
    甘塔斯隧道的示范意义就在于中国公司完全可以适应欧标体系的要求,在严格的欧标体系下生存、发展。也同时告诉世界中国是有能力参与复杂工程的设计,并不只是简单的施工。
    输出标准也并不是不可能,此前中国帮助非洲铁路联盟设计非洲铁路网时,那就完全采用中国标准。不过这也是在国家实力基础上实现,中国标准输出仍然是一个艰难和漫长的过程。
    实际上,尽管甘塔斯隧道施工耗时6年多,但施工进度却是震惊北非的“中国速度”。除去因监理方因素而导致的项目延缓,中国铁建先后创下月掘进520米和870米的当地地下工程施工纪录。
    尽管施工难度很高,甚至一度停摆,但是业主从未考虑过更换承包商。中国铁建展现的技术实力让他们坚信,中国企业肯定能将这条隧道贯通。
    好口碑不仅源自技术实力,更体现在商务适应力上。甘塔斯隧道按欧洲标准设计,施工也要“入乡随俗”。举个例子,在国内,所有箱涵建设只要按铁路专用图施工就行,而按欧洲标准,每一个箱涵就要100多张图和计算书,监理审批长达一两个月,而且每改一次施工方案,都要监理批复。
    事实证明,在实施“走出去”战略中,中国企业不仅可以提供“中国方案”,也能适应“欧洲标准”,充分展现了创新发展、包容性发展的理念,已经从产业链低端走向高端,可以称得上是具备全球竞争力的国际化大公司。
    好口碑不仅体现在商务上,更受益于企业自觉履行社会责任,变“走出去”为“扎下来”。
    从项目开工至今,中国铁建为当地创造就业岗位2450个,目前还有445人在岗。
    据当地居民反映,他们觉得在中国铁建工作很体面,不仅收入比原来提高了一倍,还学会了技术,这个工程结束后也好找工作。不少当地员工通过甘塔斯隧道项目成为了机械操作手等熟练技工。
    因为中国铁建的到来,当地居民工作多了,生活环境也更好。项目部附近的郝塞尼亚镇居民几乎人人都知道CRCC(中国铁建的英文简称)。据当地居民回忆,2015年一场大雨堵塞了镇上唯一的排水沟,居民出行的路瞬间被淹,老人小孩都不敢出门。接到镇政府的求援,项目部第一时间派出装载机、挖掘机赶到现场,昼夜不停地清理了三天。自从那次清理过,这条逢雨必堵的水沟至今没有再堵过。村民都知道中国企业来了,路会越来越好。
    甘塔斯隧道的贯通,拉近了阿尔及利亚城市之间的距离,提升了铁路运营能力,有力地促进当地工业、农业现代化和城镇化发展,为阿尔及利亚北方干线铁路沿线多省的经济和社会发展发挥巨大作用,可以称隧道贯通的光明为“未来之光”。
    这条线路将大大方便沿线各地的出行和货运,奥兰到阿尔及尔的行程将由原来的4小时缩短到2小时。
    除了上述现实意义,这7年时间在隧道建设上争论最多的是中国标准和欧洲标准的问题,而甘塔斯隧道解决了这个矛盾。中国铁建在施工过程中,用“中国方案”破解世界难题,用“中国智慧”创造“中国速度”,打造“中国品牌”,赢得了各方的称赞,为中国企业树立了良好的国际形象。甘塔斯隧道的示范意义在于,中国公司完全可以适应欧标体系的要求,在严格的欧标体系下生存、发展,也同时告诉世界,中国是有能力参与复杂工程设计的,并不只是简单的施工。(白林)