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7月24日,由中铁十四局承建的渝厦高铁重庆菜园坝长江铁路隧道全线贯通。

这条全长11942米的隧道,是国内首条穿越长江的高铁隧道,也是渝厦高铁全线关键控制性工程,被誉为“万里长江高铁第一隧”。它从重庆火车站引出,一路下穿市政道路、高架桥梁、轨道交通线、密集建筑群、长江主航道,最终穿越南山山体而出,实现了“穿山、穿城、穿江、穿水”的全要素穿越,让“高铁进城”迈出关键一步。

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国内首条穿越长江高铁隧道贯通

为什么要建这条地下隧道?

重庆被长江、嘉陵江环抱,城市北、西、东面分别分布着重庆北站、西站、东站等主要高铁站,而城市中心的渝中半岛,还藏着一座老站——菜园坝火车站(重庆站)。这座1952年投用、2022年停运的老站,承载了几代人的记忆,但早已无法承担高铁功能,反而成了枢纽体系的短板。最直接的解决办法,就是把高铁引入中心城区,将重庆站与重庆东站直联,让高铁“穿城而过”。

然而,长江两岸密布商业街区、成熟社区和高层建筑,地面几乎没有腾挪空间。若采用高架或地面线路跨越长江,拆迁量大、投资高昂,还会长期影响航道运营和城市面貌。地上没空间,只能向地下要空间——以隧道形式,让高铁以最安静的方式融入城市。

一场集齐所有难题的“全科考试”

这条隧道从菜园坝老站起始,下穿市政道桥、轨道交通、房屋建筑、长江水域、南山山体,正线全长11942米,是全线重难点控制性工程。

建设者面临的任务几乎集齐了所有地下施工难题:穿山,南山地质复杂,岩溶、破碎带、煤层瓦斯、采空区等不良地质段落长;穿城,下穿126栋建筑,7次穿越运营地铁线,沉降控制达毫米级;穿江,穿江段长1282米,最大水压达0.93兆帕,最小覆岩仅10米,突泥涌水风险极高;穿水,穿越4处水体,距库底最小净距仅14.3米。

中铁十四局项目负责人刚申富介绍,隧道需采用明挖暗埋法、矿山法、盾构法等多种工法组合施工,如同一场“施工接力赛”。

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国内首条穿越长江高铁隧道贯通

百米江底,打通“看不见的通道”

隧道穿越1670米城市核心区后,面临最大“拦路虎”——长江天堑。盾构段全长3845米,其中穿江段1282米,江底泥岩与砂岩交替,节理裂隙密布。长江主航道呈“V”形下切,最大水压0.93兆帕,相当于每平方厘米承受近10公斤压力,覆岩最薄仅10米。

中铁十四局量身定制“长江号”盾构机,开挖直径12.66米,总长142米,总重3500吨,配备气液压力平衡控制、高压冲刷、带压重型刀盘等先进装置,各类刀具共239把。但2023年6月掘进初期,即遭遇超预期坚硬岩层,刀具磨损严重,每30环需换刀,日均掘进仅4米。团队自主优化刀具材质,将效率提升至每日10米。

穿江段呈“V”形,地势高差引发水锤效应,停机时易致泥浆管路爆裂。团队创新设置应急防洪板与紧急泄压阀,实现30秒封堵与一键泄压。最大水压下,气液压力平衡系统将精度控制在0.1巴,有效抵御水土压力。

盾构负责人吴君才介绍,项目应用轴线精准控制、智能管控技术,实时监测并自动预警,最终以毫米级精度穿越长江主航道,于2025年9月25日贯通。

更特殊的是,重庆“两岸高、江面低”,盾构始发和接收无法在地面完成,上万个零部件的组装和拆解都需在洞室内进行。建设者先从地面斜井深入地下百米,凿出长50米、宽25.54米、高29.96米的始发洞室,作为盾构机组装的“大本营”。江对岸同样挖出接收洞室,盾构完成穿江后在此解体运出。团队首创洞室结构设计和主驱动洞内翻身技术,使该隧道成为国内首个实现盾构洞内组装、始发、接收、拆解全流程作业的高铁大直径盾构项目。

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国内首条穿越长江高铁隧道贯通

城与山之间“穿针引线”

盾构穿越长江后,施工“接力棒”交到矿山法手中——矿山法段全长8007米,穿越南山风景区及城区,存在采空区、煤层瓦斯、岩溶、断层破碎带等不良地质,山体内部暗藏暗河、溶洞,并下穿4处水体,最小净距仅14.3米。

面对高压富水地层,项目采用超前注浆工艺,将特种浆液注入岩层裂隙封堵水路,形成保护壳——“给大山打针”。同时运用三维地质雷达超前探测,提前锁定前方围岩状况。针对瓦斯区,布设全覆盖自动监测系统,通风机24小时双保险运转。

隧道还要穿越文化遗址、7次穿越运营地铁线、下穿126栋建筑,沉降控制达毫米级。团队灵活采用“控制爆破+机械开挖”:可控爆破段,依托智能设计系统精准布孔,实时监测振动并动态调整药量;振动敏感段采用机械开挖,结合BIM和无人机倾斜摄影构建数字模型,用三维激光扫描实时监测沉降,确保穿越风险源的沉降值控制在毫米级指标内。

这条隧道的贯通,是盾构技术突破赋能城市发展的缩影。当地面空间饱和时,以盾构为核心的地下方案成为破解“高铁进城”难题的现实路径。北京、成都、苏州等地也在进行类似探索,让高铁真正融入城市肌理,成为服务市民、串联区域的“血脉”。

上游新闻记者 黎静 摄影 甘侠义 实习生 雷书瓷