這條新“天路”,全長435公里,,設計時速160公里,,從拉薩向南,穿過岡底斯山余脈進入雅江河谷,,跨過雅江后,,一路向東直到林芝。90%以上的線路在海拔3000米以上,,橋隧比高達75%,,工程建設面臨的復雜地質地貌,舉世罕見,。
對西藏東南谷地的地貌,,何娘者了然于心。
這里,,冰峰熠熠,,溝壑縱橫,氣象萬千,。
這里,,“云中天堂”南迦巴瓦直抵云端,“天河”雅魯藏布江(以下簡稱雅江)奔流直下,,滔滔2000公里,;岡底斯山和喜馬拉雅山脈,海拔2950米—5500米,,高差達2500米,。
這里,多期古大洋板塊碰撞,,強巖爆,、風積沙、高地溫,、冰磧層等復雜地質災害集中,,地震頻發(fā)。
自2010年起,,為在這片區(qū)域設計一條鐵路線,,中鐵二院工程集團有限公司(以下簡稱中鐵二院)哈尼族鐵路線路設計專家、拉林鐵路設計總體何娘者,,受命率團隊無數(shù)次徒步丈量雪山天河,。
今年6月25日,,川藏鐵路先行段、拉薩—林芝(拉林)鐵路開通,?!斑@也是西藏第一條電氣化鐵路?!敝需F電氣化局拉林鐵路項目經理馬林難掩激動,。
這條新“天路”,全長435公里,,設計時速160公里,,從拉薩向南,穿過岡底斯山余脈進入雅江河谷,,跨過雅江后,,一路向東直到林芝。90%以上的線路在海拔3000米以上,,橋隧比高達75%,,工程建設面臨的復雜地質地貌,舉世罕見,。
這天,,藏族動車司機、34歲的斯朗旺扎,,開始了自己嶄新的人生——首次駕駛著復興號,,在世界屋脊東南谷地,沿這條雪域新“天路”行駛,。
7月22日,,正在西藏考察的習近平總書記,乘火車沿這條開通尚不滿一個月的拉林鐵路,,從林芝前往拉薩,。
飛馳在世界屋脊的復興號高原內電雙源動車組。羅春曉?攝
“天河”岸邊,,造就出一條鐵路線
2010年,,中鐵二院接到任務,在西藏區(qū)域東西2100公里,、南北400公里的廣袤土地上,,為拉林鐵路設計一個走向方案。
科技,、經濟,、環(huán)保、人文示范線,,是拉林鐵路的設計目標,。
從那時開始,中鐵二院組建了一支由上百名勘測人員,、涉及三十多個專業(yè)的隊伍,,開始了長達5年的實地踏勘,何娘者就在其中擔當選線重任,。
選線之初,,兩大走向一直爭執(zhí)不下,分別是沿318國道和沿雅江方案,。雅江方案地殼不穩(wěn),,地質災害頻發(fā),多數(shù)專家認為不適合推薦,。
西藏自治區(qū)鐵路建設有限公司副總經理朱錦堂急在心里,。“西藏經濟帶都在雅江沿岸,,地方百姓都在期盼著沿雅江線,。”
建設新“天路”,,就是要惠及西藏,。雅江縫合帶工程地質特性專題研究即刻啟動。
一年內,,中鐵二院針對拉林項目開展了大量測繪,、勘探、試驗和研究,。
地質災害,、高寒缺氧、生態(tài)脆弱,、山陡無路……猶如一道道“鬼門關”,。野外勘測時,團隊成員常遇的情景是,,歷經數(shù)千年的熱脹冷縮,,峭壁上的巖石支離破碎,上千米之上,,時有石頭滾落下來,。
最終,一份沿雅江方案可行性報告完成,。
設計方向明確后,,具體設計方案仍歷經多次重大技術調整。
加查至朗縣段,,雅江如同落入群山的絲帶,,形成“九拐十八彎”的曲折峽谷,。
經科學踏勘,何娘者團隊在50公里線路內,,創(chuàng)造性地采用了九跨雅江方案,。峽谷內,九座跨江橋形成一個大橋群,,蔚為壯觀,,天人合一。
桑日至加查段,,最初設計沿雅江峽谷走,。按已有資料,這是一種無可非議的保守設計,。
然而,,因峽谷高差逾3000多米,這里一直不通路,,無法到現(xiàn)場踏勘,,何娘者與團隊人員一直忐忑不安。
2012年,,桑加峽谷初通公路,,何娘者隨中鐵二院副總工程師林世金第一時間趕赴現(xiàn)場?!把亟菄乐氐奈r落石,,工程地質條件極差?!毖矍暗牡刭|條件令設計團隊心驚不已,。
必須重新研究方案。
經反復論證,,原設計方案被改為兩跨雅江取直線路,。
這一優(yōu)化,不僅節(jié)省了1億零61萬元建設資金,,而且由于縮短1.84公里線路,,鐵路通車后,每年還將節(jié)省200萬元以上運營費用,。
加查縣境內,,有一大片千年核桃林,聞名遐邇,。原設計線路從中穿過,,線路順暢、投資小,。
2013年8月,,何娘者到加查縣核對現(xiàn)場,,驀然發(fā)現(xiàn),線路所經之處,,雖歷經千年,,古核桃樹仍葉肥果盛?!耙豢煤颂覙涿磕暧?到3萬元經濟收入?!睙峁宕迕翊稳首诎图页邪?棵核桃樹,,鐵路建好后,她家這些核桃就可以銷往更遠的地方了,。
從次仁宗巴的眼神中,,何娘者讀懂了她對核桃林的依賴,對鐵路的企盼,?!斑x線絕不能犧牲老百姓的生存環(huán)境?!焙文镎咧匦乱?guī)劃線路,,最大程度繞避了這片千年核桃林。
皚皚雪山群中,,這些測量勘測人孤獨而堅韌的背影,,已深深鐫刻在這條雪域新“天路”的軌跡上。
拉林鐵路設計成功,,多項選線地勘新技術應運而出,。“創(chuàng)新應用了復雜艱險山區(qū)鐵路減災選線理論和智能選線技術,,提出了板塊縫合帶地區(qū)綜合選線理論,,基于BIM和GIS技術構建了線路—構筑物—災害環(huán)境耦合約束的綜合選線模型和線路方案評價體系?!焙文镎哒f,,形成了一套適用青藏高原地質復雜艱險山區(qū)高標準鐵路的“空、天,、地”一體化綜合勘察技術,。
勘測設計隊員在現(xiàn)場踏勘。受訪者供圖
雅江谷地,,橫臥一道百年彩虹
“看,,藏木特大橋!”每當D8981次動車鉆出隧道時,,這座橫跨雅江的鋼管拱橋,,總能引起乘客們的歡呼,。
拉林鐵路藏木特大橋,位于桑加大峽谷藏木水電站上游庫區(qū),,已成為拉林鐵路一個網紅景點,。大橋長525.1米,如一道彩虹,,橫臥在雅江之上,,是世界上海拔最高、跨度最大的鐵路鋼管混凝土拱橋,。
高原上建一座壽命百年的橋,,需要耐高溫差、防強紫外線,。作為中鐵二院拉林鐵路橋梁專業(yè)設計負責人,,羅偉元深知,這是一道世界難題,。
經過不計其數(shù)的尋覓,、試驗,羅偉元為藏木特大橋找到了新材料:C60自密實無收縮混凝土和免涂裝耐候鋼,。
2015年6月,,被中鐵廣州工程局任命為藏木特大橋項目經理后,張立軍迅速趕往山南地區(qū),。忍受著強烈的高原反應,,在抵達現(xiàn)場時,張立軍立即覺察到,,這將是一場史無前例的硬仗,。
雅江不通航,施工船舶需要在內地解體,,汽運至工地再組裝,;第一臺挖機爬到幾百米高的工作位置用了三個月;峽谷高深,,山體陡峭,,兩岸山上很多施工材料,小至砂石料,,大至卷揚機,,都是人工背上山的;區(qū)域內常年10級大風,,晴雨不定,,日溫差達到30℃。
此外,藏木特大橋技術難度極大,,同類型橋梁中跨度最大,;橋址處海拔3350米,同類型橋梁中海拔最高,;拉薩岸上游塔架總高度170米,,是同類型纜索吊機中最高的索塔。
自2015年7月1日藏木特大橋開工,,張立軍腦子里的弦一天沒松過,。白天,帶領管理人員在海拔3350米的橋址處爬山勘查,;晚上,,開會討論方案。
先后確定了945米工作索方案,、610米纜索吊機方案、鋼管拱拼裝場選址,、鋼管拱運輸和架設方案,、拱座施工方案等多個技術難度極大的方案,還確定了若干個小的施工方案,。依托藏木特大橋,,成立了《大跨度中承式鋼管砼拱橋施工技術及標準研究》課題小組,聯(lián)合專業(yè)科研院校和院士專家,,開展多線科研課題研究,。
2018年9月28日,藏木特大橋主拱合龍,;2020年6月20日,,藏木特大橋全橋合龍。
1000多個日夜,,近千名建設者先后攻克多個高原地質災害難題,,克服施工場地狹小、高溫差,、強紫外線,、強陣風、機械人工效率低下等不利因素影響,,在確保質量,、安全的同時,順利完成了大橋安全合龍目標,,該橋多項科技成果達到國際先進水平,。
當天,張立軍終于睡了一個安穩(wěn)覺。
雪山“腹部”,,隧道巖爆被征服了
與藏木特大橋相連的巴玉隧道,,是拉林鐵路又一項重難點控制性工程。
隧道位于巴玉雪山“腹部”,,海拔3400米以上,,全長13073米,最大埋深達2080米,,洞內地溫約47℃,,巖爆里程就占了94%,是目前世界上巖爆最強,、獨頭掘進距離最長,、埋深最大的高原鐵路隧道。
2015年7月11日,,是中國鐵建十二局巴玉隧道前項目經理白國峰和副經理武俊平的“驚魂一日”,。
當天,隧道掘進不到300米,,巖壁上臉盆大的石塊突然彈射出來,,緊接著碎石像炮彈一樣不停地彈射,持續(xù)了兩個多小時,。這是他們第一次遇到巖爆,。
從那以后,巖爆如影隨形,。一臺又一臺施工設備被飛石砸得面目全非,。停工、停工,、再停工,,作業(yè)人員換了7批。
巖爆災害一度是巴玉隧道能否貫通的關鍵技術難題,,也成為國際巖石力學與工程界研究的焦點和難點,。
不畏浮云遮望眼,越是艱險越向前,。
面對巖爆這一巖石力學領域世界性難題,,建設者與巖石力學科研人員一起,開始了艱難的攻關,。
在海拔3500米的隧道施工區(qū),,中國科學院武漢巖土力學研究所科研人員,開展了累積長達4650米大埋深洞段巖爆實時監(jiān)測,、預警與調控研究工作,,駐守長達918天,。
“必須克服巖爆恐懼,這是我們的擔當,!”施工一方,,項目管理人員則以無畏的勇氣,沖到巖爆防治第一線,。
在建設者與科研人員的共同努力下,,多套巖爆頻發(fā)條件下的施工方法被摸索出來。首次在青藏高原搭建了遠距離無線通訊傳輸?shù)膸r爆實時微震監(jiān)測系統(tǒng),,首次揭示了川藏鐵路深埋隧道間歇型巖爆孕育規(guī)律與機制,,率先建立了川藏鐵路深埋高應力隧道巖爆定量預警標準,并提出了巴玉隧道巖爆針對性主動性動態(tài)施工方案,。
“這些方法較好解決了巖爆問題,,相關成果已被納入《川藏鐵路巖爆隧道設計指南》?!?019年11月2日,,巴玉隧道貫通。在歡呼的聲浪中,,現(xiàn)任項目經理喬志斌,,這位有著多年一線工程經驗的指揮員,眼睛已略顯濕潤,。
拉林鐵路全線共計47座隧道,121座橋梁,,這些百年工程背后的故事,,無不蕩氣回腸。
“國槐綠”,,雪域畫卷再添新顏
飛馳在世界屋脊的復興號高原內電雙源動車組,,其“國槐綠”涂裝,與雪山江河,、綠樹藍天和藏式民居交相輝映,,為雪域再添新顏,構成一幅迷人的畫卷,。
奔跑在西藏高原的“國槐綠”,,有什么獨門秘籍?
“兩端分別編掛電力動力車和內燃動力車,,中間編掛拖車,。‘內燃+電力’雙動力牽引模式,,為全球動車組首創(chuàng),。”復興號高原內電雙源動車組具體研發(fā)者之一、中國中車科學家,、中車株洲電力機車有限公司(以下簡稱中車株機)副總工程師樊運新如數(shù)家珍,,編組為12輛,設一等,、二等和商務車廂,,載客量755人。最高運營時速160公里,,最高運行海拔5100米,,能適應高海拔、連續(xù)長大隧道環(huán)境,,可跨電氣化和非電氣化線路貫通運用,。
6月25日,望著首列駛出拉薩站的“國槐綠”,,樊運新心潮澎湃,,180多個緊張研發(fā)的日夜,一一浮現(xiàn),。
就在拉林鐵路建設接近尾聲時,,讓復興號動車組駛進西藏,成為決策者的共識,。
如何針對高原鐵路運營條件,,專門研制生產一款復興號動車組新產品?
2020年11月初,,中車株機接到緊急任務,,由中國國家鐵路集團有限公司(以下簡稱國鐵集團)牽頭,組成包括中車株機,、中車大連機車車輛有限公司(以下簡稱中車大連),、中車南京浦鎮(zhèn)車輛有限公司在內的聯(lián)合研制團隊,共同生產研制復興號高原內電雙源動車組,。
新設計的這款復興號要達到什么標準,?
“既要滿足4000米海拔高原運行的要求,又要適應線路多隧道,、高架橋等危險地段的安全性,,運營環(huán)境特殊,設計挑戰(zhàn)大,?!庇兄兄聘咴骐娏C車豐富經驗的樊運新十分清楚。
一周內,,多名經驗豐富的設計人員,,密集前往西藏進行調研,。考察線路條件,、機務段檢修條件等,,聽取運營部門的要求和建議,并積極納入后續(xù)具體設計方案中,。
2020年11月19日,,動車組技術方案通過評審,高原內電雙源動車組項目設計工作正式啟動,。
內燃與電力動力車協(xié)同控制,,是復興號高原內電雙源動車組的一項創(chuàng)新關鍵技術?!八^雙源動力,,即一端是電力動力牽引,一端是內燃動力車,,可以實現(xiàn)有電區(qū)和無電區(qū),、電氣化和非電氣化的貫穿運行?!狈\新說,,內燃、電力動力車兩端分置的創(chuàng)新組合模式讓高原行車的可靠性,、安全性得到更大提升,。
攻克新技術,試驗須先行,。
在業(yè)內多個院所合作下,,一個地面1∶1試驗臺搭建了起來?!罢鎸嵞M實車運行的各種功能,確保每個功能可靠有效,?!表椖考夹g研發(fā)經理彭新平說,整個地面測試共完成近80個功能組,,1000多個功能項點測試,。
拉林鐵路隧道多,動車組進隧道時,,壓力波的改變會給乘客造成耳鳴等不適,,還有高原缺氧問題,怎么解決,?
“我們在車內增設了壓力波保護裝置,。針對高原缺氧環(huán)境,,動車組車廂內采用彌散和分布式相結合的方式,實現(xiàn)一體化供氧,,可連續(xù)提供充足氧氣,。這是國際上是首次實現(xiàn)整列動車組的彌散供氧?!敝熊嚧筮B機車技術開發(fā)部運維技術室室主任,、復興號高原內電雙源動車組總體設計師孫傳慶說。
不是在設計生產一線,,就是在去的路上,。
在列車的研發(fā)生產環(huán)節(jié),項目組成員“24小時全天候待命”,。他們每天奔走于辦公室與車間現(xiàn)場之間,,與現(xiàn)場工藝、操作人員深入對接,,解決各項技術難題,。
2021年3月下旬,首列動車組完成編組,。自動車組技術方案評審通過,,僅耗時不到5個月。
6月25日,,復興號高原內電雙源動車組在拉林鐵路正式上線,,奔馳在世界屋脊之上。中國鐵路歷史性地實現(xiàn)了復興號動車組對31個省市自治區(qū)的全覆蓋,。
雪域新“天路”正在延伸,。
2020年11月8日,川藏鐵路(雅安至林芝段)開工,。習近平總書記對川藏鐵路開工建設作出重要指示指出,,建設川藏鐵路是貫徹落實新時代黨的治藏方略的一項重大舉措,對維護國家統(tǒng)一,、促進民族團結,、鞏固邊疆穩(wěn)定,對推動西部地區(qū)特別是川藏兩省區(qū)經濟社會發(fā)展,,具有十分重要的意義,。
習近平總書記強調,川藏鐵路沿線地形地質和氣候條件復雜,、生態(tài)環(huán)境脆弱,,修建難度之大世所罕見,要充分發(fā)揮我國社會主義制度能夠集中力量辦大事的優(yōu)勢,,把這一光榮而艱巨的歷史任務完成好,。
雪域“天路”,,將續(xù)寫新的傳奇。