崇太長(zhǎng)江隧道是滬渝蓉高鐵全線控制性咽喉工程。

4月21日，“上海崇明即將邁入地鐵時(shí)代”“上海地鐵22號(hào)線全線軌道貫通”登上熱搜。不久前，“中國(guó)將在長(zhǎng)江水下開高鐵”話題也沖上熱搜。眼下，“十五五”兩重工程滬渝蓉高鐵正在加緊施工。

作為滬渝蓉高鐵全線控制性咽喉工程，崇太長(zhǎng)江隧道全長(zhǎng)14.25公里，連接上海崇明與江蘇太倉(cāng)。其中，盾構(gòu)段長(zhǎng)13.20公里，采用15.4米超大直徑盾構(gòu)機(jī)獨(dú)頭掘進(jìn)，長(zhǎng)（獨(dú)頭掘進(jìn)距離11.325公里）、大（刀盤直徑15.4米）、高（水下行車速度350公里/時(shí)）、深（長(zhǎng)江水下89米）均創(chuàng)世界之最。

上月底，我國(guó)自主研制的世界最大直徑高鐵盾構(gòu)機(jī)“領(lǐng)航號(hào)”順利完成崇太長(zhǎng)江隧道水下段11.18公里掘進(jìn)任務(wù)，抵達(dá)長(zhǎng)江南岸。近日，記者實(shí)地走訪崇太長(zhǎng)江隧道內(nèi)部一探究竟，看看首次實(shí)現(xiàn)高鐵過江不減速的隧道有何乾坤。

350公里/時(shí)不減速，11項(xiàng)專利不簡(jiǎn)單

崇太長(zhǎng)江隧道的核心亮點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)高鐵過江“不減速”的目標(biāo)。為此，隧道最大坡度被嚴(yán)格控制在25‰以內(nèi)（出口端25‰、進(jìn)口端20‰，水下段僅3‰）。若坡度超過25‰，施工難度和工程風(fēng)險(xiǎn)將急劇上升，導(dǎo)致造價(jià)更高，且坡度過陡會(huì)迫使列車減速，影響運(yùn)營(yíng)效率與安全。此外，隧道平面曲線半徑設(shè)計(jì)為8千米，旨在與地面線形平順銜接，并兼顧站房布局需求，提供高性價(jià)比的線路方案。

崇太長(zhǎng)江隧道江底最深處89米。

中鐵隧道局崇太長(zhǎng)江隧道項(xiàng)目總工李斌從專業(yè)角度解釋，列車駛?cè)胨淼�，受車速和風(fēng)阻影響，猶如飛速推進(jìn)的注射器。為實(shí)現(xiàn)高鐵不減速，隧道開挖直徑達(dá)15.4米，開挖面積186平方米，隧道內(nèi)徑12.9米，除去接觸網(wǎng)、給排水等配套空間，軌面以上隧道凈面積有94平方米。

除了給足空間，隧道設(shè)計(jì)還需做到線性緩和、控制偏差。長(zhǎng)江水下地質(zhì)條件復(fù)雜，1公里隧道控制偏差10毫米難度不大，但隧道越長(zhǎng)，誤差累計(jì)值越大，11公里誤差要求在80毫米以內(nèi)，可謂難上加難。“我們做了四次陀螺定向強(qiáng)制約束隧道導(dǎo)向，并持續(xù)糾偏。并非偏差累積到80毫米再一次性糾回，而是通過陀螺定向與導(dǎo)線復(fù)測(cè)實(shí)時(shí)修正，迅速糾偏。”

為何選擇獨(dú)頭掘進(jìn)？李斌解釋：“萬(wàn)米長(zhǎng)江天塹河床底部全是強(qiáng)透水砂層，不滿足江底對(duì)接條件，只能一頭獨(dú)頭掘進(jìn)、另一頭接收。如果采用江中打設(shè)圍堰、匯合對(duì)接，面臨的風(fēng)險(xiǎn)和投資將大幅增加。”更關(guān)鍵的是，外界環(huán)境惡劣，匯合處可能被高水壓擊穿，危及隧道整體安全。

截至目前，項(xiàng)目已成功申請(qǐng)11項(xiàng)專利技術(shù)�！俺缣L(zhǎng)江隧道的實(shí)踐證明，我國(guó)有能力攻克超長(zhǎng)距離水下隧道的核心技術(shù)，為后續(xù)同類工程提供可復(fù)制、可推廣的中國(guó)方案。”

從一根鋼筋到一環(huán)管片，再到一條隧道

若將隧道建設(shè)比喻成搭積木，那么，隧道的每一環(huán)管片就是核心“積木”。

管片在自來(lái)水池中“泡澡”。

在中鐵隧道局崇太長(zhǎng)江隧道管片廠外，管片靜置于4個(gè)相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)籃球場(chǎng)大小的水池中，在藍(lán)天映襯下格外醒目。中鐵隧道局崇太長(zhǎng)江隧道項(xiàng)目管片廠廠長(zhǎng)陳強(qiáng)介紹，管片廠目前共投入13臺(tái)智能化設(shè)備，完成鋼筋切段預(yù)制加工、焊接成鋼筋籠等工序。鋼筋籠入模后，經(jīng)過混土澆筑后，先蒸汽養(yǎng)護(hù)，再脫模、吊裝到水養(yǎng)池，水養(yǎng)7天、噴淋養(yǎng)護(hù)28天蛻變?yōu)榉仙系罉?biāo)準(zhǔn)的管片。

管片單環(huán)寬2米，共10塊，其中，梯形小塊約2.1立方米，其余9塊各6.2立方米。根據(jù)不同埋深及地層條件，管片共分為4種型號(hào)。

“運(yùn)用蒸汽發(fā)生器與獨(dú)立蒸養(yǎng)窯蒸養(yǎng)，既節(jié)能減排，又養(yǎng)護(hù)均勻，就像蒸米糕，進(jìn)得快、出得也快�！标悘�(qiáng)打比方說(shuō)，水池中自來(lái)水每月更換兩次，PH值控制在8-10。堿性過高，管片表面易起白灰；酸性過高，鋼筋易被腐蝕產(chǎn)生銹斑。質(zhì)檢環(huán)節(jié)，按每1000塊管片抽檢32塊的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，“質(zhì)檢合格后，每100環(huán)按批次運(yùn)往隧道施工現(xiàn)場(chǎng)�！�

采訪當(dāng)天，智能設(shè)備正在運(yùn)維，但人工卻沒停，裁剪鋼筋的人群中不乏女性工人。

數(shù)控機(jī)床智能化水平高，女工也能勝任。

“以前，砍樹、筑籬笆墻、修河壩都是在戶外，日曬雨淋。現(xiàn)在在廠里工作，條件好太多。”來(lái)自貴州的張青松，今年45歲，已在管片廠工作2年多，每天經(jīng)她手處理的鋼筋達(dá)4000多根。

陳強(qiáng)補(bǔ)充，如今數(shù)控機(jī)床智能化水平高，女工也能勝任，“我們管片廠，已經(jīng)算是崇太隧道建設(shè)中人工密度較高的區(qū)域�！�

盾構(gòu)掘進(jìn)堪比智能駕駛L2級(jí)

果不其然，從管片廠轉(zhuǎn)入隧道內(nèi)部，除了兩側(cè)偶有工人在裝卸鋪設(shè)風(fēng)道的鋼架外，綿延10余公里的隧道內(nèi)少見人影，直至抵達(dá)“領(lǐng)航號(hào)”盾構(gòu)機(jī)操作室。

中鐵隧道局崇太長(zhǎng)江隧道項(xiàng)目設(shè)備副經(jīng)理王燚介紹，項(xiàng)目搭建盾構(gòu)隧道建造全要素感知系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)工程地質(zhì)即時(shí)探測(cè)、設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)、有害氣體（比如瓦斯、氡氣）實(shí)時(shí)預(yù)警、隧道結(jié)構(gòu)健康感知�！吧硖幗�，除去設(shè)備運(yùn)行散熱，隧道內(nèi)如同防空洞，冬暖夏涼�！�

打造“軌道上的長(zhǎng)三角”。

別看“領(lǐng)航號(hào)”盾構(gòu)機(jī)是敦實(shí)的大個(gè)子，主機(jī)長(zhǎng)約15.8米、總長(zhǎng)約148米、總重約4800噸，但“腦子”很聰明，搭載全球領(lǐng)先的I-TBM智能系統(tǒng)，突破盾構(gòu)倉(cāng)內(nèi)壓力自適應(yīng)、云端預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)自決策、掘進(jìn)姿態(tài)自巡航、環(huán)流出渣自調(diào)整等核心技術(shù)，具備“獨(dú)立思考、智能分析、自主判斷”能力，掘進(jìn)、環(huán)流、姿態(tài)參數(shù)較人工操作更平穩(wěn)，成功實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)算法控制的無(wú)人化掘進(jìn)常態(tài)應(yīng)用。

“領(lǐng)航號(hào)”2024年4月29日始發(fā)；2025年3月17日，掘進(jìn)至5000米；4月16日，抵達(dá)長(zhǎng)江江心（5660米）；9月24日，抵達(dá)長(zhǎng)江水下最深處（89米）；12月16日，一次性掘進(jìn)破10000米。

中鐵隧道局建成“九大”獨(dú)具特色的盾構(gòu)隧道智能建造V2.0技術(shù)體系，形成感知、設(shè)計(jì)、預(yù)制、掘進(jìn)、安裝、構(gòu)筑、環(huán)控、運(yùn)輸、管控等九大智能成果�！叭绻麑⒍軜�(gòu)機(jī)掘進(jìn)比作智能駕駛，那我們大概已達(dá)到L2級(jí)水平——無(wú)人操作，但有人值守�！�

“領(lǐng)航號(hào)”盾構(gòu)機(jī)操控室。

預(yù)計(jì)崇太長(zhǎng)江隧道項(xiàng)目2029年具備通車條件。隧道建成通車后，將結(jié)束崇明島不通高鐵的歷史，對(duì)打造“軌道上的長(zhǎng)三角”、服務(wù)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶和長(zhǎng)三角一體化高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。