9月的重慶，秋意漸濃，但渝中區地下120米深處的施工現場一片火熱。

25日，隨著“長江號”盾構機破洞而出，由中鐵十四局承建的渝廈高鐵重慶菜園壩長江鐵路隧道盾構段歷時27個月掘進，迎來勝利貫通，標志著“萬里長江高鐵第一隧”取得重大突破。

貫通現場（劉福昌 攝）

面對高水壓、復雜地質和毫米級沉降控制的極限挑戰，建設者聚力攻堅，創新突破，創造“國內首條穿長江高鐵盾構隧道”與“國內首條大直徑盾構洞內全流程作業高鐵隧道”兩項紀錄，在萬里長江上繪就“引高鐵穿江進城”的交通新奇景。

盾構法穿江：破解高鐵進城難題

渝中區是重慶“母城”，林立的高樓與錯落的老建筑交錯相織。而在這片繁華城區深處，一場穿越長江的驚天壯舉正悄然迎來最后的重要時刻——

建設者們緊張蹲守、各司其職，推進“長江號”進行最后一環掘進施工，直至直徑達12.66米的巨大刀盤向前頂進、破土而出……為這一天，他們已鏖戰了兩年多時間。

重慶是“山城”也是“江城”，穿山跨江的交通線路一直是建設的“重頭戲”，從早期輪渡過江、索道過江，到如今橋梁跨江而過、地鐵穿江而行，正勾勒出壯闊的立體交通網。

而建設穿越長江的高鐵隧道，對重慶來說是第一次，在萬里長江上也是首次，難度也可想而知。

作為渝廈高鐵全線關鍵控制性工程，重慶菜園壩長江鐵路隧道全長11942米，為單洞雙線高速鐵路隧道，跨越重慶市渝中區與南岸區。

隧道施工穿越“山、城、江、水”四種復雜環境，而穿過長江天塹是最大的“攔路虎”。

最開始曾考慮橋梁跨江方案。但橋梁穿城，拆遷量大、投資高、對城市環境影響顯著而被放棄。

經過綜合比選，也得益于多年來國內大直徑盾構和水下隧道施工技術的成熟和發展，以盾構法下穿長江最終被選中，但也增加了技術難度。

隧道盾構段全長3845米，穿越長江主航道雖然只有1282米，但泥巖砂巖反復變化、節理裂隙帶多、最小覆巖厚度僅10米……

項目盾構負責人吳君才介紹，“穿江”的難度在于高深度帶來的強水壓，最大水壓達到9.3巴，相當于一個指甲蓋面積支撐起一個重9.3公斤的小孩，稍有不慎，就面臨隧道變形甚至垮塌的風險。

攻堅穿江難題：“長江號”盾構機顯身手

要在水下安全高效穿越長江，大直徑盾構機，必不可少。但盾構機是“定制化產品”，每一臺盾構機都需要結合工程特點進行針對性設計。

為此，在“萬里長江”之下穿江經驗豐富的中鐵十四局，早在2022年便著手，量身定制了“長江號”盾構機。

吳君才表示：“面對如此復雜的地質條件和極高的安全要求，我們為‘長江號’配備了多項先進裝置和技術。”

“長江號”盾構機刀盤直徑12.66米，總長142米，總重量約3500噸。這臺“巨無霸”裝備了開挖倉高精度氣液壓力平衡控制、高強度盾尾刷、高壓沖刷系統、帶壓重型刀盤、有害氣體自動化監測等先進裝置，配備多類型滾刀、刮刀等共計239把，讓“鋼鐵巨牙”在復雜地層里啃得動。

工作人員操作盾構機掘進（劉福昌 攝）

2023年6月16日，“長江號”在南岸區南山149米深的洞室內始發。沒想到的是，剛開始掘進不久，就卡了殼。

項目隧道主管暢毅陽回憶說：“掘進初期，山底下巖層強度遠超預期，刀具磨損嚴重。每30環就需換一次刀，頻繁停機換刀直接導致日均掘進僅2環（4米），效率極低”。

而經過調研發現，市場上還沒有適合重慶地質條件的刀具。項目團隊決定優化改造新的刀具——針對常規的鑲齒滾刀，對合金齒進行升級，進行陶瓷耐磨焊接，提高硬度，并增加其長度。果然，掘進效率提升到每日5環（10米）。

穿江段呈“V”字形布局，地勢高差導致水錘效應顯著，停機時瞬時壓力給泥漿管路帶來爆管風險。一旦管子破裂，泥漿可能倒灌進“長江號”的“身體”里，損壞設備。這成為項目團隊面臨的一個棘手難題。

項目團隊在臺車尾部創新設置半弧形應急防洪板與氣動緊急泄壓閥，實現30秒內快速封堵與一鍵泄壓，為設備安全加上“雙保險”。

而在長江下掘進，隧道頂部覆土埋深和江水水深時刻在變化，且江水壓力最大能達到9.3巴，一旦“長江號”前方的開挖倉壓力沒控制好，江水和泥沙就有可能涌進盾構機內部的風險。

這時“長江號”配備的“開挖倉高精度氣液壓力平衡控制系統”起到關鍵作用。通過這個系統可以精準調節氣墊倉壓力，保證和開挖倉的壓力平衡。就像給它裝了一個“智能調壓閥”——能精準到0.1巴的壓力調節，比家中燃氣灶開關調火還精細。

成型隧道（丁甜 攝）

盾構機掘進只能前進，不能像開車一樣倒退，也不能有急轉和起伏，每一步都需要精準調控。

項目測量主管王飛坤介紹，他們創新應用隧道軸線精準控制技術、盾構智能管控技術，實現精準導航與“云端”多方協同管理，實時掌握盾構機運行狀態、周邊環境變化等，并形成自動預警機制，最終以毫米級精度穿越高速公路、文物建筑、長江航道、軌道交通、高層樓群等16處風險源，順利實現貫通。

洞內全流程作業：開創國內同類工程先河

120米深的洞室內，“長江號”的接收工作正在火熱進行。此時，這條“鋼鐵巨龍”凱旋歸來，再展新顏。

由于重慶“兩岸高、江面低”的特殊地理環境，“長江號”盾構機的始發和接收，不同于以往工程，上萬個零部件的組裝和拆解都需在有限空間的洞室內完成。

這也成為國內首個在洞內完成盾構機組裝、始發、接收、拆解全流程作業的大盾構隧道工程，國內外均無成熟經驗可借鑒。

項目加強自主創新，提前對盾構機零部件組裝所需空間、吊裝設備作業范圍等進行精準模擬、計算，在國內首創“上部拱蓋復合式襯砌+下部邊墻錨桿擋墻疊合二襯結構”的洞室結構設計，最終攻克了3500噸級大直徑盾構機在洞內精準組裝、始發等難題，開創國內施工先例。

如今，“長江號”在擴大洞室內接收，貫通后將緊張推進盾構機洞內拆解等任務，還面臨洞內橋吊拆解運輸工序繁瑣等難題，且盾構機拆解后構件需通過狹小通道運出，還需避免損壞已成型隧道結構。

吳君才說，項目已制定專項拆解方案與應急預案，對超寬超高超重部件洞內拆卸和大坡度斜井運輸進行精細調控，確保拆解精度和效率，全力沖刺隧道全線如期貫通。

隧道全線建成后，將實現重慶站與重慶東站快捷貫通，重慶站由盡頭式火車站變為貫通式火車站，使渝廈高鐵在中心城區的重慶站與成渝高鐵貫通，形成廈長渝蓉、沿江高鐵大通道。

在這場穿江征途中，建設者一路攻堅闖關，也取得了豐碩的創新成果，在核心期刊和行業期刊發表論文10余篇，申報國家級專利6項，包括發明專利4項，實用新型專利2項，申報省級工法5項，同時推廣20余項“微創新”，為國內穿江、穿城、穿山等復雜條件下的大盾構隧道施工積累了又一成功實踐經驗。