文章來源：新華社 發(fā)布時間：2019-06-13
12日上午，京張高鐵最后一根鋼軌在中鐵三局WZ-500型無砟軌道鋪軌機(jī)牽引下準(zhǔn)確落在清華園隧道的枕木上，精調(diào)之后，軌距誤差在正負(fù)1毫米之內(nèi)。被譽為中國鐵路發(fā)展“集大成者”、智能高鐵示范工程的京張高鐵實現(xiàn)全線軌道貫通。
百年“筑夢”。100年前，京張鐵路打破了中國人不能自建鐵路的斷言，被譽為“中國人的光榮”，是一條自力更生的“爭氣路”。100年后，京張高鐵開啟了世界智能高鐵的先河，成為中國鐵路從“落后”走向“引領(lǐng)”的見證。
一個毫米：凝聚鐵路百年發(fā)展之變
在北京市延慶區(qū)，長城腳下，青山環(huán)抱中的青龍橋車站，見證著京張鐵路從“人”到“大”的歷史性變遷。這座始建于1908年的小站，曾因“人”字形鐵路而聞名，如今，京張高鐵在其下方穿越“人”字而過，成就了百年京張的立體交匯。
京張高鐵全程174公里，起點位于北京北站，出站270米后，從地上“鉆”入地下，通過清華園隧道一路向北，穿越居庸關(guān)長城、水關(guān)長城、八達(dá)嶺長城，跨越北京重要的地表水源地——官廳水庫，最終抵達(dá)2022年北京冬奧會另一舉辦地張家口。
軌道貫通的最后一點——清華園隧道是京張高鐵的關(guān)鍵工程。這條6020米長的隧道采用盾構(gòu)施工，遭遇了世界上最為復(fù)雜的情況。它和北京地鐵10號線、15號線、12號線相交而過，并行13號線，還要下穿7處重要城市道路，近90條重要市政管線。
“清華園隧道要從5.4米的地下穿越北京地鐵10號線，隧道開挖直徑達(dá)12.64米，相當(dāng)于5層樓那么高。要在這么復(fù)雜的環(huán)境下，實現(xiàn)這么大體量的盾構(gòu)施工，誤差還不超過‘1毫米’，就好像在人體的眾多動脈之間做手術(shù)。”中鐵十四局京張高鐵清華園隧道項目盾構(gòu)經(jīng)理趙斌說。
為此，建設(shè)者引入了世界最先進(jìn)的泥水平衡盾構(gòu)機(jī)——“天佑”號，并結(jié)合京張智能化目標(biāo)，建立了盾構(gòu)安全建造可視化云平臺，全預(yù)制機(jī)械化拼裝和大直徑盾構(gòu)常壓換刀技術(shù)。這相當(dāng)于為盾構(gòu)機(jī)裝上了“眼”“手”“腳”，建設(shè)者可以時刻掌握隧道和周邊構(gòu)筑物的變形情況，確保毫厘之間的施工精度。
1905年，隧道施工同樣是擺在京張鐵路面前的最大難題。全長1091米的八達(dá)嶺隧道，也是京張鐵路的關(guān)鍵工程。當(dāng)時，我國尚沒有一條國人獨立主持設(shè)計、建造、運營的干線鐵路，外國工程師放言：中國能修京張鐵路的工程師還沒出生呢！
從美國耶魯大學(xué)留學(xué)歸來的詹天佑打破了這個論斷。他將南美伐木所用的“人”字形鐵路首次運用在我國干線鐵路上，通過延長距離，順利通過了京張鐵路關(guān)溝段33‰大坡度，將原本需要開挖1800多米的八達(dá)嶺隧道縮短為1091米。
詹天佑不僅創(chuàng)造性運用了“人”字形鐵路，首次使用炸藥開采隧道，更開創(chuàng)了大長隧道新的施工工法——豎井法。這種方法可以在地下同時展開6個工作面，提高施工效率，且部分豎井建成后被用作通風(fēng)廊道，解決了當(dāng)時蒸汽機(jī)車通過隧道時的排氣問題。“這種創(chuàng)新被稱為‘長隧短打’，至今仍然是中國鐵路建設(shè)的‘王牌’工法。”中鐵設(shè)計京張項目組隧道負(fù)責(zé)人岳嶺說。
“竊謂我國地大物博，而于一路之工，必須借重外人，引以為恥。”詹天佑后來在《京張鐵路工程紀(jì)略》中寫道。京張鐵路1909年建成后，轟動中外，極大地增強(qiáng)了中國人民的自信心，其社會影響遠(yuǎn)超出了工程技術(shù)領(lǐng)域。
“京張鐵路是中國人自主設(shè)計、建造鐵路的起點。如果沒有這個起點，我們無法站在中國鐵路、裝備制造、綜合國力飛速發(fā)展的‘肩膀’上，謀劃中國高鐵凝聚在‘1毫米’之上的精細(xì)與跨越。”中鐵設(shè)計京張高鐵總體設(shè)計師王洪雨說。
一種精神：“各出所學(xué)”、追求精品
青灰色的古樸外墻，古老的油燈座、百葉窗，仍保留著20世紀(jì)的西洋風(fēng)格。青龍橋站站長楊存信向記者介紹，車站的站名牌匾上，中文下方還印著一行特殊的英文——韋氏拼音，這是一種在當(dāng)時外國人中比較流行的拼音方式。
“詹天佑在設(shè)計京張鐵路時，對標(biāo)了當(dāng)時國際先進(jìn)水平。他采用國際通用的1435毫米標(biāo)準(zhǔn)軌距，進(jìn)口英國等國家的鋼軌，引進(jìn)美國生產(chǎn)的馬萊型蒸汽機(jī)車，引入了當(dāng)時世界上最先進(jìn)的火車連接方式——自動車鉤。在沿線各站的指示標(biāo)牌上，還用英文作了標(biāo)注，目的就是服務(wù)世界人民。”詹天佑紀(jì)念館館長付建中說。
“工程師既有利國之技能，應(yīng)各出所學(xué)，各盡所知，使國家富強(qiáng)，不受外侮，足以自立于地球之上。”這是110年前，詹天佑對筑路強(qiáng)國的深刻理解，也是那個時代所有中國人心底的吶喊。各出所學(xué)、追求精品之鐵路精神，如今正引領(lǐng)新一代鐵路人的筑夢之路。
京張高鐵設(shè)計團(tuán)隊，涉及30多個專業(yè)，工程師300余人。“前期工作我們搞了7年，設(shè)計材料堆起來有1層樓那么高，相當(dāng)于其他相同長度鐵路設(shè)計量的4倍。”王洪雨說，先輩們曾用曲線尺、計算尺、水平儀、經(jīng)緯儀等最基本的工具，1厘米1厘米地繪制了京張鐵路。今天，我們更要精益求精。
在八達(dá)嶺長城下方，京張高鐵八達(dá)嶺長城站位于地下102米、相當(dāng)于30層樓高的深處，占地39800平方米，相當(dāng)于6個足球場。這是世界上埋深最深、規(guī)模最大的暗挖地下高鐵車站，是人類建設(shè)史上少有的挑戰(zhàn)。選擇這個點位，是服務(wù)冬奧和八達(dá)嶺景區(qū)，保護(hù)長城和“人”字形線路等多種目的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)的結(jié)果。
在這里，2600多名建設(shè)者已經(jīng)奮戰(zhàn)了1000多個日夜。由于地質(zhì)和斷面多變，隧道施工要使用炸藥，卻不能傷及長城。建設(shè)者采用了國內(nèi)研發(fā)、世界先進(jìn)的電子雷管微損傷控制爆破技術(shù)。
“一般爆破的震動速度是每秒5厘米，但這種技術(shù)能夠把爆炸震動速度降低至每秒2毫米以內(nèi)，相當(dāng)于長城上游客跺腳那么輕微。”中鐵五局京張三標(biāo)項目總工羅都顥說，12公里的隧道建成后，高鐵穿越只要3分鐘。
追求精品工程是鐵路人的終極目標(biāo)。“長城站房的清水混凝土墻面，必須一次成型不能修補(bǔ)，才能保證毫無瑕疵。”中鐵五局京張高鐵八達(dá)嶺長城站房項目副經(jīng)理龔仲毅說，清水混凝土施工工法正在申報科技創(chuàng)優(yōu)項目。
龔仲毅所在的團(tuán)隊，平均年齡不到30歲。1989年出生的楊才鑫有個“秘密武器”——利用BIM+AR技術(shù)，將施工方法以二維碼的方式粘貼在施工地點，工人通過手機(jī)掃碼，就可以看到如何完成操作。“采用這些優(yōu)化手段之后，施工返工率從幾乎100%，下降到接近于0，大大節(jié)約了成本，提高了效率。”楊才鑫說。
1000多個日夜，數(shù)萬名建設(shè)者奮戰(zhàn)在京張高鐵建設(shè)現(xiàn)場。大家“各出所學(xué)”，正將中國高鐵的最新成就、標(biāo)桿工程呈現(xiàn)于世人面前。
一個小時，濃縮百年鐵路“筑夢”榮光
“20世紀(jì)80年代，我從張家口老家到北京，走“人”字形鐵路要六七個小時，現(xiàn)在走豐沙線是3小時10分鐘。未來，我自己參與修建的高鐵將把我回家的時間縮短到1個小時。”中鐵設(shè)計京張高鐵路基設(shè)計負(fù)責(zé)人張世杰說。
路興國才興。詹天佑曾在書信中寫道：“修此鐵路，縱有千難萬難，也不會半途而廢，為夷國恥笑……所幸我的生命，能化成匍匐在華夏大地上的一根鐵軌，也算是我坎坷人生中的莫大幸事了。”
百年京張，承載著中國人的復(fù)興夢想、強(qiáng)國情懷，重構(gòu)“京張”，正在豎起中國復(fù)興、鐵路強(qiáng)國的又一豐碑。
智能化是京張高鐵的最大亮點。基于北斗衛(wèi)星和GIS技術(shù)，設(shè)計者在京張高鐵部署了一張“定位”大網(wǎng)，能夠利用鐵路的高精度地圖，為建設(shè)、運營、調(diào)度、維護(hù)、應(yīng)急全流程提供智能化服務(wù)。
“未來，京張高鐵10個車站將有同一個‘大腦’。”中鐵設(shè)計京張高鐵智能工程化設(shè)計總體負(fù)責(zé)人李紅俠說，通過這個大腦，工作人員在控制室就可以實現(xiàn)客站燈光、溫度、濕度等設(shè)備管理、應(yīng)急指揮等。
列車的自動駕駛系統(tǒng)基本能達(dá)到和地鐵一樣，不同的是速度。“這是世界首次，在350公里的時速下模擬一個最好的司機(jī)，用算法開出一條安全、節(jié)能、高效的列車。”中鐵設(shè)計京張高鐵信號設(shè)計負(fù)責(zé)人王東方說。
中鐵設(shè)計京張高鐵信息設(shè)計負(fù)責(zé)人方媛說，通過電子客票、刷臉進(jìn)站等可簡化乘車流程；站內(nèi)導(dǎo)航與站外導(dǎo)航融合，乘客從家出發(fā)輸入車次即可導(dǎo)航至檢票口或候車廳。
2018年底，我國高鐵營業(yè)里程已超2.9萬公里，居世界之首。依托京張高鐵建設(shè)，我國將進(jìn)一步形成智能高鐵應(yīng)用示范方案，構(gòu)建智能高鐵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，成為引領(lǐng)世界的智能高鐵應(yīng)用國家。
“京張高鐵世界矚目，但這不是建設(shè)者創(chuàng)造的奇跡。是偉大的時代、祖國的發(fā)展，造就了這個奇跡。”中鐵設(shè)計京張鐵路項目副總體設(shè)計師呂剛說。
站在青龍橋車站老站房前，在這里工作了近40年的楊存信感慨：“自己沒有給在這里工作了30多年的父親楊寶華丟臉。”父子兩代的堅守，使他對百年京張的理解更加深刻。
“青龍橋車站是中國鐵路發(fā)展的‘活化石’。”楊存信說，以后人們來到這個車站，看到代表百年前“中國人光榮”的“人”字形鐵路沒有損毀、停運，感受到百年后代表“中國人光榮”的京張高鐵飛馳而過，這就是鐵路人的榮光，我們就不負(fù)使命。（記者 駱國駿 丁靜 烏夢達(dá)）
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