长青隧道：沈白高铁“极寒禁区”的1078天攻坚

2024年6月13日10时18分，历经1078个日夜的不懈奋战，沈白高铁全线控制性工程——长青万米高风险隧道顺利贯通。这座全长11.3公里的单洞双线隧道，地处长白山腹地，最大埋深320米，最大开挖跨度19米、断面224平方米，均为全线之最。作为沈白高铁第二特长隧道，长青隧道穿越多处断裂带及不整合接触带，Ⅳ、Ⅴ级围岩占比达37%，地下水发育，岩溶及膨胀岩等不良地质叠加。自2021年进洞施工以来，中铁二十三局的建设者在“极寒+软岩”的双重封锁下鏖战近三年，以6个工作面、双曲臂凿岩台车、Z字形运输通道等创新工法，在长白山腹地凿通了一条连接沈阳与长白山的钢铁通道。长青隧道的贯通，标志着沈白高铁全线隧道建设取得决定性突破，为2025年全线通车铺平了道路。

一、工程概况：横亘长白山腹地的11.3公里“极寒长隧”

长青隧道位于吉林省白山市江源区，是沈白高铁吉林段TJ-6标的控制性工程。隧道的主要技术参数：

长青隧道所在的沈白高铁正线全长430.1公里，设计时速350公里，是国家中长期铁路网东北快速铁路通道的重要组成部分。线路南起辽宁省沈阳市，经抚顺、通化、白山等地，终至国家5A级景区长白山脚下。长青隧道地处长白山地区的丘陵及低山至中低山区，间夹山涧沟谷，地表植被发育。隧道地质主要以震旦系、寒武系、奥陶系石灰岩为主，穿越沉积岩、凝灰岩及可溶岩等不良地层，岩溶弱发育以及浅埋、断层、物探异常地段。

二、攻坚难点：“极寒+软岩+大断面”的三重封锁

长青隧道的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）长白山多期火山喷发造就的“地质迷宫”

受长白山多期火山喷发影响，长青隧道多处穿越断层及不整合接触带，地下水发育，岩溶及膨胀岩等地质条件叠加在一起，施工环境异常复杂。隧道穿越安山岩、流纹岩和花岗岩等岩体，岩体破碎程度较高，侵蚀现象严重，岩性接触带频发，累计围岩等级变化高达25次，作业条件极为恶劣。Ⅳ、Ⅴ级围岩占比达37%。2号斜井至出口段全长4.129公里，地处Ⅳ、Ⅴ级围岩区和Ⅰ、Ⅱ类高风险区，是该特长隧道地质条件最复杂、施工难度最大的区段。

（二）全线最大开挖断面——224平方米的“超级跨度”

长青隧道最大开挖跨度19米，最大开挖断面224平方米，均为全线之最。224平方米的开挖断面，相当于普通双线铁路隧道的1.5倍以上，意味着更大的开挖跨度、更复杂的围岩稳定性控制和更高的支护难度。在如此巨大的断面下进行施工，每向前推进一米都面临围岩失稳的高风险。

（三）东北极寒气候——零下35.5℃的“冻融魔咒”

沈白高铁地处东北严寒地区，冬季最低气温达到零下35.5℃。严寒气候给隧道施工带来了多重致命挑战：混凝土在低温下无法正常凝结硬化，强度难以达标；地下水在低温下结冰膨胀，足以撑裂混凝土结构；机械设备在极寒条件下运行效率大幅下降；施工人员需在零下二三十摄氏度的冰天雪地中作业。隧道进出口900米范围内需做专门的抗冻处理。

三、技术创新：从“双曲臂凿岩台车”到“Z字形运输通道”的系统突破

面对“极寒+软岩+大断面”的三重封锁，中铁二十三局的建设者展开了一系列技术创新，多项成果在国内隧道施工中尚属首次。

国内首次使用双曲臂凿岩台车——科技赋能的“开路先锋”

在国内隧道开挖施工中，项目团队首次使用了双曲臂凿岩台车等特种设备。双曲臂凿岩台车具有双臂独立作业、钻孔效率高、定位精度好等优势，在大断面隧道开挖中能够实现快速、精准的钻孔作业。这一设备的引入，大幅提升了隧道开挖的效率和安全性，为长青隧道的快速掘进提供了装备保障。

“Z字形”运输通道——优化设计的“工期加速器”

项目团队将原设计疏散通道进洞优化为“Z”字形运输通道，直接进入正洞施工。原设计方案中，施工人员和设备需通过疏散通道绕行进入正洞，运输效率低下。“Z”字形运输通道使施工车辆和人员能够更高效地进入正洞作业面，有效缩短了物料运输时间，为隧道提前贯通赢得了宝贵时间。

大断面开挖和衬砌台车——量身定制的“施工利器”

项目团队先后研发了适用于高铁隧道大断面施工使用的开挖和衬砌台车。针对长青隧道224平方米的超大开挖断面，普通台车难以满足施工要求。自主研发的开挖台车和衬砌台车，为大断面隧道的快速掘进和高质量衬砌提供了装备保障。

“短、紧、快、勤”的施工模式——全工序的标准化管理

项目团队采用三台阶法及台阶法施工，以“短、紧、快、勤”的模式，严格做到“先探测、管超前、短进尺、弱扰动、强支护、快封闭、勤量测”。这一工法体系使各工序实现了标准化、流水化作业——短进尺严格控制每循环开挖长度，弱扰动最大限度减少对围岩的扰动，强支护在开挖后立即施作快速封闭围岩，快量测实时掌握围岩变形规律动态调整支护方案。

严寒地区冬季施工保障体系——“暖棚子”里的冬日坚守

面对零下35.5℃的极寒，建设者构建了严密的冬季施工保障体系。6个隧道的进出口、4个斜井进口，全部搭设了阻燃暖棚，加挂了多层岩棉阻燃保温帘，配备了焦炭炉等增温设备，保证洞内掌子面温度在12℃以上，满足混凝土养护及作业需要。4座拌和站及砂石料仓均采用钢结构+保温板全封闭保温，室内安装暖气，外部用双层塑料薄膜保温包裹。通过修建炭火炉、应用测温探头等综合措施，硬是将混凝土温度提升一个标号，成功攻克了隧道冬季施工的难题。

隧道斜井防溜车系统——安全管控的创新防线

面对地质条件复杂、技术含量高、安全风险叠加等严峻挑战，项目团队联合研发了隧道斜井防溜车系统。斜井坡度达9％，运输车辆在斜井中行驶面临溜车风险。这一系统的应用，有效保障了斜井运输的安全。

长隧短打——6个工作面同时发力

项目团队加大施工组织和资源投入力度，采取“长隧短打”施工法，隧道进、出口和两处斜井共6个掘进工作面同时发力。6个工作面的协同推进，使建设者能够在多个作业面同步掘进，有效破解了11.3公里超长隧道的施工困局。现场施工高峰期投入劳力百余人。

四、战略价值：沈白高铁的“咽喉”工程

长青隧道是沈白高铁全线控制性工程之一，也是全线第二特长隧道。它的贯通为沈白高铁2025年全线通车扫清了关键障碍。

沈白高铁是国家中长期铁路网东北快速铁路通道的重要组成部分，也是东北东部地区客运主通道。建成通车后，将进一步完善东北区域快速客运网络布局，加快沿线城市城镇化进程，拉近与哈长城市群和辽中南城市群时空距离，对带动沿线旅游资源开发和产业优化升级具有重要意义。沈阳至长白山的最短运行时间将压缩至1.5小时。

长青隧道以11.3公里的长度和全线控制性工程的殊荣，成为这条连接沈阳与长白山的钢铁大动脉上最关键的节点工程。从2021年进洞到2024年6月贯通，1078个日夜间，这座长白山腹地深处的地下长龙，见证了中国工程团队在东北极寒与复杂地质双重封锁下攻坚克难的勇气与智慧。