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百年“筑梦”的荣光——写在京张高铁全线轨道贯通之际

2019年06月12日 20:31 来源:新华网 

  百年“筑梦”的荣光——写在京张高铁全线轨道贯通之际

  新华社北京6月12日电 题:百年“筑梦”的荣光——写在京张高铁全线轨道贯通之际

  新华社记者骆国骏、丁静、乌梦达

  12日上午,京张高铁最后一根钢轨在中铁三局WZ-500型无砟轨道铺轨机牵引下准确落在清华园隧道的枕木上,精调之后,轨距误差在正负1毫米之内。被誉为中国铁路发展“集大成者”、智能高铁示范工程的京张高铁实现全线轨道贯通。

  百年“筑梦”。100年前,京张铁路打破了中国人不能自建铁路的断言,被誉为“中国人的光荣”,是一条自力更生的“争气路”。100年后,京张高铁开启了世界智能高铁的先河,成为中国铁路从“落后”走向“引领”的见证。

  一个毫米:凝聚铁路百年发展之变

  在北京市延庆区,长城脚下,青山环抱中的青龙桥车站,见证着京张铁路从“人”到“大”的历史性变迁。这座始建于1908年的小站,曾因“人”字形铁路而闻名,如今,京张高铁在其下方穿越“人”字而过,成就了百年京张的立体交汇。

  京张高铁全程174公里,起点位于北京北站,出站270米后,从地上“钻”入地下,通过清华园隧道一路向北,穿越居庸关长城、水关长城、八达岭长城,跨越北京重要的地表水源地——官厅水库,最终抵达2022年北京冬奥会另一举办地张家口。

  轨道贯通的最后一点——清华园隧道是京张高铁的关键工程。这条6020米长的隧道采用盾构施工,遭遇了世界上最为复杂的情况。它和北京地铁10号线、15号线、12号线相交而过,并行13号线,还要下穿7处重要城市道路,近90条重要市政管线。

  “清华园隧道要从5.4米的地下穿越北京地铁10号线,隧道开挖直径达12.64米,相当于5层楼那么高。要在这么复杂的环境下,实现这么大体量的盾构施工,误差还不超过‘1毫米’,就好像在人体的众多动脉之间做手术。”中铁十四局京张高铁清华园隧道项目盾构经理赵斌说。

  为此,建设者引入了世界最先进的泥水平衡盾构机——“天佑”号,并结合京张智能化目标,建立了盾构安全建造可视化云平台,全预制机械化拼装和大直径盾构常压换刀技术。这相当于为盾构机装上了“眼”“手”“脚”,建设者可以时刻掌握隧道和周边构筑物的变形情况,确保毫厘之间的施工精度。

  1905年,隧道施工同样是摆在京张铁路面前的最大难题。全长1091米的八达岭隧道,也是京张铁路的关键工程。当时,我国尚没有一条国人独立主持设计、建造、运营的干线铁路,外国工程师放言:中国能修京张铁路的工程师还没出生呢!

  从美国耶鲁大学留学归来的詹天佑打破了这个论断。他将南美伐木所用的“人”字形铁路首次运用在我国干线铁路上,通过延长距离,顺利通过了京张铁路关沟段33‰大坡度,将原本需要开挖1800多米的八达岭隧道缩短为1091米。

  詹天佑不仅创造性运用了“人”字形铁路,首次使用炸药开采隧道,更开创了大长隧道新的施工工法——竖井法。这种方法可以在地下同时展开6个工作面,提高施工效率,且部分竖井建成后被用作通风廊道,解决了当时蒸汽机车通过隧道时的排气问题。“这种创新被称为‘长隧短打’,至今仍然是中国铁路建设的‘王牌’工法。”中铁设计京张项目组隧道负责人岳岭说。

  “窃谓我国地大物博,而于一路之工,必须借重外人,引以为耻。”詹天佑后来在《京张铁路工程纪略》中写道。京张铁路1909年建成后,轰动中外,极大地增强了中国人民的自信心,其社会影响远超出了工程技术领域。

  “京张铁路是中国人自主设计、建造铁路的起点。如果没有这个起点,我们无法站在中国铁路、装备制造、综合国力飞速发展的‘肩膀’上,谋划中国高铁凝聚在‘1毫米’之上的精细与跨越。”中铁设计京张高铁总体设计师王洪雨说。

  一种精神:“各出所学”、追求精品

  青灰色的古朴外墙,古老的油灯座、百叶窗,仍保留着20世纪的西洋风格。青龙桥站站长杨存信向记者介绍,车站的站名牌匾上,中文下方还印着一行特殊的英文——韦氏拼音,这是一种在当时外国人中比较流行的拼音方式。

  “詹天佑在设计京张铁路时,对标了当时国际先进水平。他采用国际通用的1435毫米标准轨距,进口英国等国家的钢轨,引进美国生产的马莱型蒸汽机车,引入了当时世界上最先进的火车连接方式——自动车钩。在沿线各站的指示标牌上,还用英文作了标注,目的就是服务世界人民。”詹天佑纪念馆馆长付建中说。

  “工程师既有利国之技能,应各出所学,各尽所知,使国家富强,不受外侮,足以自立于地球之上。”这是110年前,詹天佑对筑路强国的深刻理解,也是那个时代所有中国人心底的呐喊。各出所学、追求精品之铁路精神,如今正引领新一代铁路人的筑梦之路。

  京张高铁设计团队,涉及30多个专业,工程师300余人。“前期工作我们搞了7年,设计材料堆起来有1层楼那么高,相当于其他相同长度铁路设计量的4倍。”王洪雨说,先辈们曾用曲线尺、计算尺、水平仪、经纬仪等最基本的工具,1厘米1厘米地绘制了京张铁路。今天,我们更要精益求精。

  在八达岭长城下方,京张高铁八达岭长城站位于地下102米、相当于30层楼高的深处,占地39800平方米,相当于6个足球场。这是世界上埋深最深、规模最大的暗挖地下高铁车站,是人类建设史上少有的挑战。选择这个点位,是服务冬奥和八达岭景区,保护长城和“人”字形线路等多种目的统筹协调的结果。

  在这里,2600多名建设者已经奋战了1000多个日夜。由于地质和断面多变,隧道施工要使用炸药,却不能伤及长城。建设者采用了国内研发、世界先进的电子雷管微损伤控制爆破技术。

  “一般爆破的震动速度是每秒5厘米,但这种技术能够把爆炸震动速度降低至每秒2毫米以内,相当于长城上游客跺脚那么轻微。”中铁五局京张三标项目总工罗都颢说,12公里的隧道建成后,高铁穿越只要3分钟。

  追求精品工程是铁路人的终极目标。“长城站房的清水混凝土墙面,必须一次成型不能修补,才能保证毫无瑕疵。”中铁五局京张高铁八达岭长城站房项目副经理龚仲毅说,清水混凝土施工工法正在申报科技创优项目。

  龚仲毅所在的团队,平均年龄不到30岁。1989年出生的杨才鑫有个“秘密武器”——利用BIM+AR技术,将施工方法以二维码的方式粘贴在施工地点,工人通过手机扫码,就可以看到如何完成操作。“采用这些优化手段之后,施工返工率从几乎100%,下降到接近于0,大大节约了成本,提高了效率。”杨才鑫说。

  1000多个日夜,数万名建设者奋战在京张高铁建设现场。大家“各出所学”,正将中国高铁的最新成就、标杆工程呈现于世人面前。

  一个小时,浓缩百年铁路“筑梦”荣光

  “20世纪80年代,我从张家口老家到北京,走“人”字形铁路要六七个小时,现在走丰沙线是3小时10分钟。未来,我自己参与修建的高铁将把我回家的时间缩短到1个小时。”中铁设计京张高铁路基设计负责人张世杰说。

  路兴国才兴。詹天佑曾在书信中写道:“修此铁路,纵有千难万难,也不会半途而废,为夷国耻笑……所幸我的生命,能化成匍匐在华夏大地上的一根铁轨,也算是我坎坷人生中的莫大幸事了。”

  百年京张,承载着中国人的复兴梦想、强国情怀,重构“京张”,正在竖起中国复兴、铁路强国的又一丰碑。

  智能化是京张高铁的最大亮点。基于北斗卫星和GIS技术,设计者在京张高铁部署了一张“定位”大网,能够利用铁路的高精度地图,为建设、运营、调度、维护、应急全流程提供智能化服务。

  “未来,京张高铁10个车站将有同一个‘大脑’。”中铁设计京张高铁智能工程化设计总体负责人李红侠说,通过这个大脑,工作人员在控制室就可以实现客站灯光、温度、湿度等设备管理、应急指挥等。

  列车的自动驾驶系统基本能达到和地铁一样,不同的是速度。“这是世界首次,在350公里的时速下模拟一个最好的司机,用算法开出一条安全、节能、高效的列车。”中铁设计京张高铁信号设计负责人王东方说。

  中铁设计京张高铁信息设计负责人方媛说,通过电子客票、刷脸进站等可简化乘车流程;站内导航与站外导航融合,乘客从家出发输入车次即可导航至检票口或候车厅。

  2018年底,我国高铁营业里程已超2.9万公里,居世界之首。依托京张高铁建设,我国将进一步形成智能高铁应用示范方案,构建智能高铁技术标准体系,成为引领世界的智能高铁应用国家。

  “京张高铁世界瞩目,但这不是建设者创造的奇迹。是伟大的时代、祖国的发展,造就了这个奇迹。”中铁设计京张铁路项目副总体设计师吕刚说。

  站在青龙桥车站老站房前,在这里工作了近40年的杨存信感慨:“自己没有给在这里工作了30多年的父亲杨宝华丢脸。”父子两代的坚守,使他对百年京张的理解更加深刻。

  “青龙桥车站是中国铁路发展的‘活化石’。”杨存信说,以后人们来到这个车站,看到代表百年前“中国人光荣”的“人”字形铁路没有损毁、停运,感受到百年后代表“中国人光荣”的京张高铁飞驰而过,这就是铁路人的荣光,我们就不负使命。

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