在长江底下挖高铁隧道，有多难？|斜井|盾构机|竖井|长江|高铁隧道

7月24日，渝厦高铁重庆菜园坝长江铁路隧道全线顺利贯通——这也意味着，我国首条穿越长江的高铁隧道贯通。作为渝厦高铁重庆段的控制性工程，重庆菜园坝长江铁路隧道全长约11.94公里，其中盾构段长3845米，穿江段长1282米。建成后，渝厦高铁将进一步连接重庆与全国高铁网络，提升重庆综合交通枢纽功能。但“穿江”并非易事。线路需要同时面对穿山、穿城、穿江、穿水等多重挑战，下穿126栋建筑物和6条运营地铁线路，江底还存在裂隙带，水压变化和复杂地质条件给施工带来巨大考验。提到这些，重庆长江高铁隧道盾构段负责人吴君才骄傲地表示：整个隧道挖下来，爆管一次都没发生。当“长江号”盾构机完成最后一环掘进时，我们心里只有一个念头：我们真的做成了！本文转自知乎，观察者网已获授权发布。

吴君才：

大家好，我是重庆长江高铁隧道盾构段的负责人吴君才。

这条隧道，是我们造的！

它不是一条普通隧道，这是咱们国家第一条穿越长江的高铁隧道。

2023年领导找我，说这个项目挑战很大，很多工程行业内都没有先例，你去行不行？我当时也没多想，觉得没人做过的事，做成了才够厉害，就应了下来。到了项目一线之后才发现，好家伙，我还是天真了！

先说说这是个什么工程。渝厦高铁是国家“八纵八横”高铁网里的重要一条，从重庆直通厦门，连接西南内陆与东南沿海。目前重庆东到长沙、赣州到厦门已经通车了，还剩重庆站到重庆东站这段，必须跨越长江，才能把渝厦高铁接入重庆主城枢纽。我们的隧道，就卡在这个咽喉上。

隧道全长约11.94公里，我们负责的盾构段总长3845米，包括1282米的穿江段。修跨江高铁，最开始我们也考虑过架桥方案。但高铁穿江段一头连着渝中区，是重庆的母城，地面建筑太密，拆迁量、投资成本还有对城市的影响都太大了，比来比去，用盾构隧道从长江江底穿过去，成了唯一的选择。

但难点不是单纯“过江”就能概括的。这条线路要应对“穿山、穿城、穿江、穿水”四种环境，除了穿江要和长江水压、裂隙带博弈，还有穿山要面对岩溶、破碎带、瓦斯区；穿城要下穿126栋建筑物和6条运营地铁线；穿水要穿越翠云水库等大小水体。

可以说，难的不是某一点，是各种难点叠在了一起，这在全世界都极为少见。

第一难，怎么在山里给盾构机造个“家”？

正常挖隧道，是先在平地上挖个垂直竖井，深二三十米，把盾构机零件吊下去组装好就能开挖。

可重庆是出了名的8D魔幻地形，几乎没有大块平地。我们的高铁线路必须从山里穿过，再钻到长江底下，所以隧道起点不在平地，而在重庆南山肚子里。如果从山顶挖一个竖井直通下来，深度将接近150米。

先不说成本，光是这种深度带来的安全风险就难以控制。另外，把重数千吨的“长江号”盾构机部件，一车一车吊进150米深的井底，一个大件估计就得花一天，施工效率会低到令人崩溃。

因此我们换了个思路：在山体里先水平挖一个通道进去，再开挖一个巨大的组装洞，用它来替代传统的地面竖井。这个洞室，就是我们用来组装盾构机的“地下工厂”。而后我们把3500吨的盾构机拆成零件，通过斜井一车一车运进去，再一件一件拼起来。这是一个开创性的方案，此前国内外没有人干过。

我们联合设计院等多方，提前对盾构机零部件组装所需空间、吊装设备作业范围等进行精准模拟、计算，在国内首创“上部拱盖复合式衬砌+下部边墙锚杆挡墙叠合二衬结构”的洞室结构设计。

组装洞的尺寸是很极限的，长约50米，高近30米，宽25米多，断面600多平方米。听着还挺大，但是对一台长142米、高12.66米的盾构机来说，空间非常紧张。600多平方米的断面已经是国内铁路地下工程开挖最大的了。没办法，我们必须在安全与空间之间找平衡。

洞室平安挖出来后，先安装核心起重设备桥吊，在安装桥吊最极限的时候，我们发现汽车吊大臂顶端离洞顶只有5厘米，万一一开始我们的洞室凿小了一点点，后果不敢想象。组装好桥吊后开始运部件。七八十车大型部件顺着陡坡斜井陆续往下送，哪个先下、哪个后下，顺序一步不能错。我们在会议室推演了无数遍才敢动手。

等所有部件到位后，开始拼装盾构机。先装盾体，再装主驱动，然后吊装刀盘。刀盘组装是组装盾构机全程风险最高的一道工序。刀盘重340吨，是整机最重最大的单个部件，我们需要在狭窄的洞室里，完成它的翻身和吊装。

就这样，一步一步，“长江号”盾构机终于拼装完成，攻克了大直径盾构机在洞内精准组装、始发等难题，开创国内施工先例。

2023年6月16日，盾构机从组装洞起步，正式开始掘进。

第二难，头顶是密集城区，沉降必须控制在毫米级。

盾构机从山体出发，头顶就是重庆市的建筑群。前面说到过，整条隧道下穿126栋建筑物，6次穿越运营地铁线，每一处都是风险源。好在我们盾构段最深处达149米，最浅也有3、40米，盾构机和地面建筑之间隔着厚厚一层岩体，底下在施工，城市生活可以一切照旧。

但埋深再大，我们也不能放松。高铁对沉降的要求比地铁和公路极其苛刻，必须控制在毫米级。

掘进前，我们就在每一栋重要建筑周围布设沉降监测点。盾构机往前走，数据实时回传，我们边盯数据边调参数，同步增大泥浆比重，及时进行后备注浆，把每环管片背后的空隙填实。全程下来，地面几乎零沉降，没对任何建筑和地铁线路造成影响。

第三难，穿越江底裂隙带，水压多变，刀具耗损快。

这是隧道挖掘过程中风险最高的一段。长江底下有4处节理裂隙带，可以理解为岩层里的天然裂缝。其中两处直接和长江河床的卵石层连通。这意味着江水压力可能通过这些裂缝直接怼到机器前面。

麻烦的是，重庆在三峡大坝上游。大坝蓄水放水，长江水位每天都在变。水位涨一米，压力就增加约0.1巴。我们的操作必须跟着水位走，它涨我涨，它降我降。压力小了，江水可能裹着泥浆涌进来；压力大了，泥浆极可能冲破岩层、冲进长江，这都是绝对不行的。

为此我们做了两手准备。我们在手机上装水文监测软件实时看数据，管理人员还跑到江边亲眼盯着水位线。同时把泥浆调得更浓，把裂隙堵住，让水压传不过来。

扛住水压后，刀盘又遇上麻烦。重庆地层是泥岩夹砂岩，软硬交替。泥岩在高温高压下一糊，就像烧陶瓷一样，会把刀盘裹成一个大硬壳子，导致结泥饼，里面的碎石再把刀具越磨越薄。更头疼的是，地勘报告显示岩石强度30多兆帕，但掘进施工时一测，部分岩石强度实际是60到70兆帕，且石英含量达45%。双重“压力”下，“长江号”的刀具磨损极快，平均30环就得换一次刀，一天只能往前掘两环，也就是4米。

换刀得带压进仓，是盾构施工的高风险作业。当时的市面上，还没有适合重庆江底地层的现成刀具，我们只能自己动手改装，给滚刀加耐磨层、换合金型号、加粗合金块......让我们欣慰的是，改完的刀具，使用寿命提高了两倍，掘进速度也从一天两环提到一天五环。

这其实是整个项目很典型的状态，很多问题开始的时候都没有答案，只能边施工边优化，再边总结，直到把它变成经验。

第四难，140米高差，怎么才能不让泥浆管道爆管？

我们用的是泥水平衡盾构机，原理是用泥浆在管道里循环，把刀盘切下来的渣土排送到地面。可我们隧道最低点在长江底，两个位置垂直落差超过140米，水锤效应明显。

可以想象一下，一根140米高的泥浆管道灌满水竖在那里，底部承受的水压力接近14 巴，相当于一个拇指指甲盖上顶着14公斤的压力！

一旦管道磨漏了，几千方泥浆几分钟就能灌满隧道。我们的盾构机全是电驱的，刀盘14个电机，整机成千上万的传感器和电缆，一旦被水泡了烧了几乎就全瘫了。万一里面还有人，后果不堪设想。

所以保证泥浆系统不出事，成了整场施工中最磨人的部分。机器天天转，每一分钟都可能出问题。那段时间我对任何异响都过敏，半夜接电话心跳似乎都是直接漏一拍。我妻子后来说我连说梦话都在安排工作，我自己也好几次梦见爆管了，泥浆涌进来，盾构机被淹了，惊醒后坐床上半天分不清真假。

为了把这个风险摁住，我们前后上了十几项措施。比如在台车尾部装半弧形应急防洪板，30秒之内就能放下来封堵；进浆管加了气动紧急泄压阀，突发断电或跳泵时可以一键卸掉压力；隧道里面砌了两道挡水墙，万一有泥浆冲进来，也能先缓冲一下，不至于直接灌到盾尾；定期对进出浆管路进行壁厚检测，对磨损严重的管路布设备用管路等等。

最终，整个隧道挖下来，爆管一次都没发生。

2025年9月25日，盾构机刀盘从渝中区地下约120米处的洞室内，破土而出，标志着“万里长江高铁第一隧”盾构段顺利贯通。记得“长江号”盾构机完成最后一环掘进那天，大家都在接收洞里等着，等那个陪伴了我们两年多的庞然大物“展露新颜”。最后一层岩体被破开，刀盘缓缓钻了出来。看到它的那一刻，之前两年的压力、焦虑、失眠，好像一下子全没了。只剩一种特别简单的情绪，终于到了，我们真的做成了。

而此时，我们还面临最后一个难题，就是盾构机的拆解和运输。“长江号”在扩大洞室内拆解，也面临洞内桥吊拆解运输工序繁琐等难题，且盾构机拆解后部件需通过狭小通道运出，还需避免损坏已成型隧道结构。

我们按照制定的专项拆解方案与应急预案，对超宽超高超重部件洞内拆卸和大坡度斜井运输进行精细调控，确保拆解精度和效率。还在国内首创了“桥吊吊装+卷扬机牵引”的大直径盾构机主驱动洞内翻身等技术，最终完成了盾构机整机洞内的拆解和运输。

盾构机拆卸完最后一车那天，很多跟这台机器打过交道的同事自发走到车前，跟这个大家伙告别。我记得当时我说了一句：“再见了，老伙计”。一个铁疙瘩，相处了快三年，我们几乎摸过它每个部件，修过它每次故障，它一出毛病你就睡不着，它稳稳当当往前掘进你就很踏实。那种复杂的感情很难用语言说清楚。后来有人拍照，有人鼓掌，有人拥抱，我发现很多平时特别能扛事的人，眼眶都有点红。

我们的任务基本完成，但整条隧道的挖掘工作还没有结束。隧道还需要穿越翠云水库等大小水体、岩溶富水段，那是矿山法施工段的兄弟们需要面对的难题。还有负责建造大桥、特大桥、路基、无砟道床的兄弟们，每一个工段都有自己的使命和难点。所有人的工作加在一起，才有了今天这条穿越长江的高铁隧道。

对我来说，这段隧道就像自己的孩子一样，从无到有，一点一点长大。而在这场穿江征途里，我们一共发表了十多篇论文，申报了6项国家级专利，拿下了5项省部级工法，推广了20多项微创新。这些我们沉淀下来的方法，让技术创新不再只属于这一条隧道。以后类似的工程遇到同样的问题，就有经验可以参考，有路径可以借鉴。

从事工程建设这么多年，我发现基础设施建设有个特点，它不像手机、汽车或者消费电子产品那样容易被看见。甚至在建成以后，人们也很难意识到它的存在。未来高铁开通以后，列车穿过长江底下可能只需要几分钟。大多数乘客可能正在看手机、聊天、睡觉，不会有什么特别的感觉，甚至不会想起自己正在穿越一条创造过多项纪录的隧道。

对于我们建设者来说也是一样。我们不会一直留在这里。项目结束以后，大家会去新的线路，新的工程。但这条隧道会一直留在这里，串起重庆站和重庆东站，让重庆站从一个尽头式车站变成一个贯通式的交通枢纽，让渝厦高铁在中心城区与成渝高铁贯通，形成厦门经长沙、重庆至成都的沿江高铁大通道。

很多年以后，它可能已经成为重庆铁路网络里再普通不过的一部分。没人会再讨论它创造过多少个第一。但对于参与建设的我们来说，每一个向前掘进的日子，我们都会记得。