北台子隧道：京哈高铁10.13公里“头号控制工程”的3年攻坚

 2017年5月30日17时16分，随着最后一声炮响在河北平泉的燕山山脉深处回荡，京沈高铁（京哈高铁的重要组成部分）全线重难点控制性工程——北台子隧道顺利贯通。这座全长10.13公里的单洞双线隧道，地处燕山山脉中低山区，穿越12个断层、日排水量达3万立方米。自2014年6月24日开工建设以来，中铁一局的建设者在近3年的艰苦鏖战中，以2座斜井、4个作业面的宏大布局，攻克了断层密集、涌水不断、围岩破碎等重重难关。北台子隧道的贯通，标志着京沈高铁河北段48座隧道全部贯通，为2019年京沈高铁全线通车扫清了关键障碍，使北京至沈阳的运行时间压缩至2.5小时左右。

一、工程概况：燕山山脉中的10.13公里“控制性工程”

北台子隧道位于河北省承德市平泉市境内，是京沈高铁（京哈高铁北京至沈阳段）全线重难点控制性工程。隧道的主要技术参数：

北台子隧道所在的京沈高铁是我国“四纵四横”高铁网的收官之作，横跨北京、河北、辽宁三省市，全长709公里。京沈高铁河北段全长191.6公里，穿行于燕山山脉，包括48座隧道和75座桥梁。隧道累计长度达137.3公里，占线路全长的71.7%。作为全线控制性工程，北台子隧道的施工进度直接关系到整条铁路的通车节点。高铁以350公里时速穿越这座隧道仅需不到2分钟，而建设者们却用了近3年时间。

二、建设历程：从“2014年开工”到“2017年贯通”的3年鏖战

2014年6月24日，北台子隧道正式开工建设。作为京沈高铁先期开工的控制性工程之一，北台子隧道率先破土动工。

为破解10.13公里超长隧道的施工困局，隧道设置了2座施工斜井，1号斜井长度1080米、2号斜井长度1585米。隧道分进出口和两个斜井4个作业面同时施工，施工总里程长达12795米。这一“长隧短打”的组织模式使建设者能够在多个作业面同步推进，有效破解了超长隧道的施工困局。

2016年6月，隧道进口至1号斜井安全贯通；2016年11月，1号斜井至2号斜井实现贯通。各工作面的分段突破，为全隧最终贯通奠定了坚实基础。

2017年5月30日17时16分，经过近3年的艰苦鏖战，全长10130米的北台子隧道安全贯通。至此，京沈高铁河北段48座隧道全部贯通。2019年，京沈高铁全线通车，北京至沈阳的运行时间压缩至2.5小时左右。

三、攻坚难点：12个断层与日涌3万方的“双重封锁”

北台子隧道被列为全线重难点控制性工程，其建设面临两大核心挑战的高度叠加。

（一）12个断层——“平均不到一公里就有一个断裂”

隧道穿越12个断层。10.13公里的隧道要穿过12个断层，平均不到一公里就有一个断裂。断层部位岩体破碎，围岩质量等级差，施工中稍有不慎就可能遭遇坍塌、突泥等地质灾害。如此密集的断层分布，在国内高铁隧道建设中极为罕见。燕山山脉复杂的地质构造，使每向前掘进一米都面临围岩突变的威胁。隧道施工中存在塌方、突泥突水、大变形等难度和风险。

（二）日排水量3万立方米——“水帘洞”中的极限排险

隧道地下水极为发育，日排水量达到3万立方米。3万立方米的日排水量，相当于每天涌出约14个标准游泳池的水量。在如此巨大的涌水量面前，排水成为施工中的头号难题。富水条件下，软弱围岩稳定性进一步恶化，涌水突泥风险极高。每一次涌水都可能淹没作业面，每一次突泥都可能掩埋掌子面，施工如履薄冰。

四、技术创新：从“八大秘器”到“防水板铺挂台车”的系统突破

面对“12个断层+日涌3万方”的双重封锁，中铁一局的建设者与科研团队展开了一系列技术创新。

（一）八大“秘器”——全国首创的工装体系

在北台子隧道施工中，建设者研发应用了八大“秘器”：

防水板铺挂台车——京沈线唯一配备。项目部在北台子隧道配备了京沈线唯一的防水板铺挂台车，有效提高了工作效率。这一台车使防水板铺设从人工操作升级为机械化作业，大幅提升了防水质量和施工效率。

成套工装体系。包括超前小导管角度定位装置、半自动防水板挂设台车等系列工装，形成了完整的机械化配套施工体系。

（二）光面爆破技术攻关——超方量从30%降至17%

针对隧道光面爆破效果差的难题，建设者对爆破参数进行调试并研发炮孔卡具。通过严格控制周边眼间距和每个炮孔装药量、装药位置，爆破网路严格按照爆破设计方案连接。这一技术攻关很大程度上改善了光面爆破效果，减少了爆破后围岩基面处理的工作量，进而加快了总体开挖进度，使初期支护和二次衬砌混凝土超方量由30%降到17%左右。

（三）四级沉淀与排水系统——日排3万方的“水下长城”

针对日排水量3万立方米的特大涌水，建设者建立了系统的排水体系。采用多级泵站接力抽排与沉淀处理相结合的方式，将洞内积水逐级排出，确保作业面不积水。这一排水系统24小时不间断运行，保障了施工的持续推进。

（四）CRTSⅢ型板无砟道床——国内领先的轨道技术

北台子隧道铺设CRTSⅢ型板无砟道床34.249铺轨公里。CRTSⅢ型板式无砟轨道是我国自主研发、具有完全自主知识产权的轨道技术，具有整体性强、稳定性高、耐久性好等优点。这一技术确保列车在隧道内高速平稳运行。

（五）冬季施工保障体系——挂防冻帘的“极寒坚守”

北台子隧道位于河北平泉，地处燕山北麓，冬季严寒。为保证季节不影响施工，建设者在上冻前掘进100米以上，采用挂防冻帘的方式保证冬季正常施工。工人们克服炎炎烈日和极其复杂的地形情况，每天加班工作。

五、战略价值：东北高铁融入全国路网的“咽喉”工程

北台子隧道是京沈高铁全线重难点控制性工程。京沈高铁是我国“四纵四横”高铁网的收官之作，正是通过京沈高铁，全国高铁网真正实现互联互通。

北台子隧道的贯通，为京沈高铁全线通车扫清了关键障碍。京沈高铁建成后，北京至沈阳的运行时间将缩短至2.5小时左右，北京至哈尔滨将缩短至4小时左右。京沈高铁与哈大、京沪、京广等高速铁路连接，进一步拓展了快速客运网的覆盖面，将构成多条大能力进出关铁路通道。

北台子隧道以10.13公里的长度和全线控制性工程的殊荣，成为这条纵贯华北与东北的钢铁大动脉上最关键的节点工程之一。从2014年6月的开工建设到2017年5月的胜利贯通，再到2019年京沈高铁的全线通车运营，这座燕山山脉深处地下长龙的每一米掘进，都是中国工程团队在极端复杂地质条件下“攻坚克难、敢为人先”的生动写照。