2021年4月15日,伴随着最后一声炮响在福清大山深处回荡,福厦高铁全线最长隧道——杨梅山隧道顺利贯通。这条全长10669米的单洞双线隧道,是我国首条设计时速350公里跨海高铁的“头号控制性工程”。隧道最大埋深398米,岩爆段长达2290米,日最大涌水量达7.5万立方米,密集的地质断层纵横交错,被列为全线重点控制的高风险隧道。自2017年9月30日开工建设以来,中铁十二局的建设者们在岩爆、高地热、涌水突泥的多重封锁下鏖战三年多,以智能化机械化施工体系创造了月掘进200米的全线施工纪录。杨梅山隧道的贯通,打破了福厦高铁南北阻隔,为2023年9月28日这条中国首条跨海高铁的全线通车运营铺平了最后一段道路。
一、工程概况:跨海高铁的“地下长城”
杨梅山隧道位于福建省福州市福清市境内,是福厦高速铁路(甬广高速铁路福漳段)全线最长的隧道。隧道的主要技术参数:
| 项目 | 数据 |
|---|---|
| 全长 | 10669米(约10.67公里) |
| 最大埋深 | 398米(相当于下穿100层超高层建筑) |
| 隧道类型 | 双线单洞Ⅱ级高风险隧道 |
| 设计时速 | 350公里/小时 |
| 风险等级 | 全线重点控制高风险隧道 |
| 开工时间 | 2017年9月30日 |
| 贯通时间 | 2021年4月15日 |
| 通车运营 | 2023年9月28日 |
| 施工单位 | 中铁十二局集团福厦2标项目部 |
福厦高铁全长约277.42公里,北起福州,途经莆田、泉州,南至厦门和漳州,是中国首条设计时速350公里的跨海高铁。全线共有85座桥梁、33座隧道,桥隧比高达85.1%,被誉为“桥梁博物馆”和“地质博物馆”。杨梅山隧道作为全线最长的隧道,是这条穿山跨海钢铁巨龙中最关键的“地下长城”。
二、建设历程:三年凿通“全线最长咽喉”
2017年9月30日,福厦高铁正式开工。杨梅山隧道进口位于闽侯县青口镇红旗村南侧,建设者自此开始了长达三年多的地下鏖战。
隧道施工过程中,建设者面临的最大挑战来自其极端复杂的地质条件。密集的地质断层纵横交错,岩爆、高地热、涌水突泥广泛分布。2020年7月31日,经过600余名建设者34个月的奋战,杨梅山隧道成功穿越风险最高区域,隧道进口与1号斜井安全贯通。这一关键节点的突破,为全隧最终贯通奠定了坚实基础。
2021年4月15日,随着最后一声炮响,杨梅山隧道全线贯通。隧道的贯通打通了福厦高铁南北阻隔,消除了全线建设瓶颈。贯通后,福厦高铁于2022年12月底完成全线铺轨,2023年9月28日正式开通运营。
三、攻坚难点:“地质博物馆”的三重封锁
杨梅山隧道地处福建东南沿海丘陵地带,地质条件极为复杂,被列为全线重点控制的高风险隧道。其建设面临三大核心挑战的高度叠加,每一项都足以让普通隧道工程望而却步。
(一)2290米岩爆段——“地下枪林弹雨”的生死考验
隧道最大埋深达398米,相当于下穿100层超高层建筑。在如此巨大的埋深下,地应力高度集中,岩爆段长达2290米。岩爆发生时,岩石在高地应力作用下突然破裂弹射而出,对施工人员安全构成致命威胁。密集的地质断层纵横交错,使岩爆风险进一步加剧。
(二)日涌水7.5万立方米——“水帘洞”中的极限排险
隧道地下水极为丰富,日最大涌水量达到7.5万立方米——相当于每天涌出约35个标准游泳池的水量。洞内涌水突泥广泛分布,地层稍有扰动就会引起塌陷。在如此巨大的涌水量面前,施工排水和防水衬砌任务极为艰巨,每一次突水都可能瞬间淹没作业面。
(三)高地热与易塌陷——“地下火炉”与“变形魔咒”的双重绞杀
隧道存在高地热难题。在高温高湿与高地应力的叠加下,软弱围岩稳定性极差,地层扰动易引发塌陷。高地热与易塌陷的双重绞杀,使施工人员长期在闷热与危险交织的环境中作业,每向前掘进一米都面临多重威胁。
四、技术创新:从“人海战术”到“智能化施工”的革命性跨越
面对“岩爆+涌水+高地热”的三重封锁,中铁十二局的建设者摒弃了传统粗放的“人海战术”,展开了一系列智能化机械化技术创新。
(一)智能化机械化施工体系——国内领先的“智慧工地”
建设者将杨梅山隧道作为智能化机械化施工的“试验田”,按照“机械化+N”的思路,将隧道成套机械化设备与水压光面爆破和信息化管理平台相结合,构建了智能机械化施工体系。三臂凿岩台车、智能浇筑衬砌台车等国内先进装备被引入施工现场,为杨梅山隧道量身打造了一条智能施工流水线。这一体系实现了隧道掘进智能化,人员投入减少了三分之二。
(二)可视化钻孔与孔内成像——“排雷”的科技之眼
施工中采用可视化钻孔技术,结合三臂凿岩台车进行数字化施工掘进。通过孔内成像技术,可以在施工前探查隧道前方60米地质环境,提前掌握地质风险状况。这一技术如同给隧道掘进机装上了“CT扫描仪”,使建设者能够在不良地质来临前提前预判、精准施策。
(三)水压光面爆破——10毫米精度的“精准手术”
建设者采用水压光面爆破技术,实现了“弱爆破掘进”,将爆破超挖控制在10毫米以内。10毫米的精度意味着爆破对围岩的扰动被降到了最低,有效降低了岩爆和塌陷风险。这一精准爆破技术在化解施工风险的同时,创造了月掘进200米的全线施工纪录。
(四)挑钎弯杆钻进技术——盲区全覆盖的“柔性手臂”
针对三臂凿岩台车在掌子面盲区的钻孔难题,建设者创新应用“挑钎弯杆钻进”技术,增强钻杆柔性,实现了掌子面盲区钻孔全覆盖。这一技术使不同地质条件下的钻孔深浅都能精准掌控,为精准爆破和超前地质预报提供了可靠保障。
(五)信息化智慧管理平台——20余项模块的“数字大脑”
项目团队应用信息化智慧管理平台,集成嵌入围岩监控量测、地质超前预报、沉降观测等近20项信息化模块。通过建立“一云三端”(云平台,网页端、移动端手机和平板APP),实现了从“单机版”到“云联网”的转变。这一“数字大脑”使管理者能够实时掌握施工现场的动态,及时调度资源、管控风险。
五、战略价值:中国首条跨海高铁的“咽喉”工程
杨梅山隧道是福厦高铁全线最长的隧道和控制性工程。福厦高铁是我国首条设计时速350公里的跨海高铁,也是我国“八纵八横”高速铁路网中沿海通道的重要组成部分。
2023年9月28日,福厦高铁正式开通运营。这条高铁北端衔接合福高铁、向莆铁路,南端衔接厦深、龙厦铁路,将构建京福厦高速铁路客运通道。福州至厦门的列车运行时间缩短至1小时以内,厦门、泉州、漳州等地形成“半小时交通圈”。
杨梅山隧道以10669米的长度和全线最长隧道的殊荣,成为这条穿山跨海的钢铁大动脉上最关键的节点工程之一。从2017年9月30日的开工建设到2021年4月15日的全线贯通,再到2023年9月28日的正式通车运营,这座福清大山深处的地下长龙,见证了中国工程团队在极端复杂地质条件下“攻坚克难、敢为人先”的勇气与智慧。
