深瞳工作室出品
科技日?qǐng)?bào)記者?矯陽 策劃?劉莉
這條新“天路”，全長(zhǎng)435公里，設(shè)計(jì)時(shí)速160公里，從拉薩向南，穿過岡底斯山余脈進(jìn)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(dá)75%，工程建設(shè)面臨的復(fù)雜地質(zhì)地貌，舉世罕見。
對(duì)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(jiǎn)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(dá)2500米。
這里，多期古大洋板塊碰撞，強(qiáng)巖爆、風(fēng)積沙、高地溫、冰磧層等復(fù)雜地質(zhì)災(zāi)害集中，地震頻發(fā)。
自2010年起，為在這片區(qū)域設(shè)計(jì)一條鐵路線，中鐵二院工程集團(tuán)有限公司（以下簡(jiǎn)稱中鐵二院）哈尼族鐵路線路設(shè)計(jì)專家、拉林鐵路設(shè)計(jì)總體何娘者，受命率團(tuán)隊(duì)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。“這也是西藏第一條電氣化鐵路。”中鐵電氣化局拉林鐵路項(xiàng)目經(jīng)理馬林難掩激動(dòng)。
這條新“天路”，全長(zhǎng)435公里，設(shè)計(jì)時(shí)速160公里，從拉薩向南，穿過岡底斯山余脈進(jìn)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(dá)75%，工程建設(shè)面臨的復(fù)雜地質(zhì)地貌，舉世罕見。
這天，藏族動(dòng)車司機(jī)、34歲的斯朗旺扎，開始了自己嶄新的人生——首次駕駛著復(fù)興號(hào)，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(xí)近平總書記，乘火車沿這條開通尚不滿一個(gè)月的拉林鐵路，從林芝前往拉薩。
飛馳在世界屋脊的復(fù)興號(hào)高原內(nèi)電雙源動(dòng)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(wù)，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(shè)計(jì)一個(gè)走向方案。
科技、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、人文示范線，是拉林鐵路的設(shè)計(jì)目標(biāo)。
從那時(shí)開始，中鐵二院組建了一支由上百名勘測(cè)人員、涉及三十多個(gè)專業(yè)的隊(duì)伍，開始了長(zhǎng)達(dá)5年的實(shí)地踏勘，何娘者就在其中擔(dān)當(dāng)選線重任。
選線之初，兩大走向一直爭(zhēng)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(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，多數(shù)專家認(rèn)為不適合推薦。
西藏自治區(qū)鐵路建設(shè)有限公司副總經(jīng)理朱錦堂急在心里。“西藏經(jīng)濟(jì)帶都在雅江沿岸，地方百姓都在期盼著沿雅江線。”
建設(shè)新“天路”，就是要惠及西藏。雅江縫合帶工程地質(zhì)特性專題研究即刻啟動(dòng)。
一年內(nèi)，中鐵二院針對(duì)拉林項(xiàng)目開展了大量測(cè)繪、勘探、試驗(yàn)和研究。
地質(zhì)災(zāi)害、高寒缺氧、生態(tài)脆弱、山陡無路……猶如一道道“鬼門關(guān)”。野外勘測(cè)時(shí)，團(tuán)隊(duì)成員常遇的情景是，歷經(jīng)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(shí)有石頭滾落下來。
最終，一份沿雅江方案可行性報(bào)告完成。
設(shè)計(jì)方向明確后，具體設(shè)計(jì)方案仍歷經(jīng)多次重大技術(shù)調(diào)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(jīng)科學(xué)踏勘，何娘者團(tuán)隊(duì)在50公里線路內(nèi)，創(chuàng)造性地采用了九跨雅江方案。峽谷內(nèi)，九座跨江橋形成一個(gè)大橋群，蔚為壯觀，天人合一。
桑日至加查段，最初設(shè)計(jì)沿雅江峽谷走。按已有資料，這是一種無可非議的保守設(shè)計(jì)。
然而，因峽谷高差逾3000多米，這里一直不通路，無法到現(xiàn)場(chǎng)踏勘，何娘者與團(tuán)隊(duì)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(shí)間趕赴現(xiàn)場(chǎng)。“沿江全是嚴(yán)重的危巖落石，工程地質(zhì)條件極差。”眼前的地質(zhì)條件令設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)心驚不已。
必須重新研究方案。
經(jīng)反復(fù)論證，原設(shè)計(jì)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(shè)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(yùn)營費(fèi)用。
加查縣境內(nèi)，有一大片千年核桃林，聞名遐邇。原設(shè)計(jì)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(duì)現(xiàn)場(chǎng)，驀然發(fā)現(xiàn)，線路所經(jīng)之處，雖歷經(jīng)千年，古核桃樹仍葉肥果盛。“一棵核桃樹每年有2到3萬元經(jīng)濟(jì)收入。”熱果村村民次仁宗巴家承包了7棵核桃樹，鐵路建好后，她家這些核桃就可以銷往更遠(yuǎn)的地方了。
從次仁宗巴的眼神中，何娘者讀懂了她對(duì)核桃林的依賴，對(duì)鐵路的企盼。“選線絕不能犧牲老百姓的生存環(huán)境。”何娘者重新規(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(cè)量勘測(cè)人孤獨(dú)而堅(jiān)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(shè)計(jì)成功，多項(xiàng)選線地勘新技術(shù)應(yīng)運(yùn)而出。“創(chuàng)新應(yīng)用了復(fù)雜艱險(xiǎn)山區(qū)鐵路減災(zāi)選線理論和智能選線技術(shù)，提出了板塊縫合帶地區(qū)綜合選線理論，基于BIM和GIS技術(shù)構(gòu)建了線路—構(gòu)筑物—災(zāi)害環(huán)境耦合約束的綜合選線模型和線路方案評(píng)價(jià)體系。”何娘者說，形成了一套適用青藏高原地質(zhì)復(fù)雜艱險(xiǎn)山區(qū)高標(biāo)準(zhǔn)鐵路的“空、天、地”一體化綜合勘察技術(shù)。
勘測(cè)設(shè)計(jì)隊(duì)員在現(xiàn)場(chǎng)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(dāng)D8981次動(dòng)車鉆出隧道時(shí)，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(gè)網(wǎng)紅景點(diǎn)。大橋長(zhǎng)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(qiáng)紫外線。作為中鐵二院拉林鐵路橋梁專業(yè)設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人，羅偉元深知，這是一道世界難題。
經(jīng)過不計(jì)其數(shù)的尋覓、試驗(yàn)，羅偉元為藏木特大橋找到了新材料：C60自密實(shí)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(xiàng)目經(jīng)理后，張立軍迅速趕往山南地區(qū)。忍受著強(qiáng)烈的高原反應(yīng)，在抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，張立軍立即覺察到，這將是一場(chǎng)史無前例的硬仗。
雅江不通航，施工船舶需要在內(nèi)地解體，汽運(yùn)至工地再組裝；第一臺(tái)挖機(jī)爬到幾百米高的工作位置用了三個(gè)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(yáng)機(jī)，都是人工背上山的；區(qū)域內(nèi)常年10級(jí)大風(fēng)，晴雨不定，日溫差達(dá)到30℃。
此外，藏木特大橋技術(shù)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(jī)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(lǐng)管理人員在海拔3350米的橋址處爬山勘查；晚上，開會(huì)討論方案。
先后確定了945米工作索方案、610米纜索吊機(jī)方案、鋼管拱拼裝場(chǎng)選址、鋼管拱運(yùn)輸和架設(shè)方案、拱座施工方案等多個(gè)技術(shù)難度極大的方案，還確定了若干個(gè)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(shù)及標(biāo)準(zhǔn)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(gè)日夜，近千名建設(shè)者先后攻克多個(gè)高原地質(zhì)災(zāi)害難題，克服施工場(chǎng)地狹小、高溫差、強(qiáng)紫外線、強(qiáng)陣風(fēng)、機(jī)械人工效率低下等不利因素影響，在確保質(zhì)量、安全的同時(shí)，順利完成了大橋安全合龍目標(biāo)，該橋多項(xiàng)科技成果達(dá)到國際先進(jìn)水平。
當(dāng)天，張立軍終于睡了一個(gè)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(xiàng)重難點(diǎn)控制性工程。
隧道位于巴玉雪山“腹部”，海拔3400米以上，全長(zhǎng)13073米，最大埋深達(dá)2080米，洞內(nèi)地溫約47℃，巖爆里程就占了94%，是目前世界上巖爆最強(qiáng)、獨(dú)頭掘進(jìn)距離最長(zhǎng)、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(xiàng)目經(jīng)理白國峰和副經(jīng)理武俊平的“驚魂一日”。
當(dāng)天，隧道掘進(jìn)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(gè)多小時(shí)。這是他們第一次遇到巖爆。
從那以后，巖爆如影隨形。一臺(tái)又一臺(tái)施工設(shè)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(zāi)害一度是巴玉隧道能否貫通的關(guān)鍵技術(shù)難題，也成為國際巖石力學(xué)與工程界研究的焦點(diǎn)和難點(diǎn)。
不畏浮云遮望眼，越是艱險(xiǎn)越向前。
面對(duì)巖爆這一巖石力學(xué)領(lǐng)域世界性難題，建設(shè)者與巖石力學(xué)科研人員一起，開始了艱難的攻關(guān)。
在海拔3500米的隧道施工區(qū)，中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所科研人員，開展了累積長(zhǎng)達(dá)4650米大埋深洞段巖爆實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、預(yù)警與調(diào)控研究工作，駐守長(zhǎng)達(dá)918天。
“必須克服巖爆恐懼，這是我們的擔(dān)當(dāng)！”施工一方，項(xiàng)目管理人員則以無畏的勇氣，沖到巖爆防治第一線。
在建設(shè)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(yuǎn)距離無線通訊傳輸?shù)膸r爆實(shí)時(shí)微震監(jiān)測(cè)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(jī)制，率先建立了川藏鐵路深埋高應(yīng)力隧道巖爆定量預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)，并提出了巴玉隧道巖爆針對(duì)性主動(dòng)性動(dòng)態(tài)施工方案。
“這些方法較好解決了巖爆問題，相關(guān)成果已被納入《川藏鐵路巖爆隧道設(shè)計(jì)指南》。”2019年11月2日，巴玉隧道貫通。在歡呼的聲浪中，現(xiàn)任項(xiàng)目經(jīng)理喬志斌，這位有著多年一線工程經(jīng)驗(yàn)的指揮員，眼睛已略顯濕潤。
拉林鐵路全線共計(jì)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(fù)興號(hào)高原內(nèi)電雙源動(dòng)車組，其“國槐綠”涂裝，與雪山江河、綠樹藍(lán)天和藏式民居交相輝映，為雪域再添新顏，構(gòu)成一幅迷人的畫卷。
奔跑在西藏高原的“國槐綠”，有什么獨(dú)門秘籍？
“兩端分別編掛電力動(dòng)力車和內(nèi)燃動(dòng)力車，中間編掛拖車。‘內(nèi)燃+電力’雙動(dòng)力牽引模式，為全球動(dòng)車組首創(chuàng)。”復(fù)興號(hào)高原內(nèi)電雙源動(dòng)車組具體研發(fā)者之一、中國中車科學(xué)家、中車株洲電力機(jī)車有限公司（以下簡(jiǎn)稱中車株機(jī)）副總工程師樊運(yùn)新如數(shù)家珍，編組為12輛，設(shè)一等、二等和商務(wù)車廂，載客量755人。最高運(yùn)營時(shí)速160公里，最高運(yùn)行海拔5100米，能適應(yīng)高海拔、連續(xù)長(zhǎng)大隧道環(huán)境，可跨電氣化和非電氣化線路貫通運(yùn)用。
6月25日，望著首列駛出拉薩站的“國槐綠”，樊運(yùn)新心潮澎湃，180多個(gè)緊張研發(fā)的日夜，一一浮現(xiàn)。
就在拉林鐵路建設(shè)接近尾聲時(shí)，讓復(fù)興號(hào)動(dòng)車組駛進(jìn)西藏，成為決策者的共識(shí)。
如何針對(duì)高原鐵路運(yùn)營條件，專門研制生產(chǎn)一款復(fù)興號(hào)動(dòng)車組新產(chǎn)品？
2020年11月初，中車株機(jī)接到緊急任務(wù)，由中國國家鐵路集團(tuán)有限公司（以下簡(jiǎn)稱國鐵集團(tuán)）牽頭，組成包括中車株機(jī)、中車大連機(jī)車車輛有限公司（以下簡(jiǎn)稱中車大連）、中車南京浦鎮(zhèn)車輛有限公司在內(nèi)的聯(lián)合研制團(tuán)隊(duì)，共同生產(chǎn)研制復(fù)興號(hào)高原內(nèi)電雙源動(dòng)車組。
新設(shè)計(jì)的這款復(fù)興號(hào)要達(dá)到什么標(biāo)準(zhǔn)？
“既要滿足4000米海拔高原運(yùn)行的要求，又要適應(yīng)線路多隧道、高架橋等危險(xiǎn)地段的安全性，運(yùn)營環(huán)境特殊，設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)大。”有著研制高原版電力機(jī)車豐富經(jīng)驗(yàn)的樊運(yùn)新十分清楚。
一周內(nèi)，多名經(jīng)驗(yàn)豐富的設(shè)計(jì)人員，密集前往西藏進(jìn)行調(diào)研。考察線路條件、機(jī)務(wù)段檢修條件等，聽取運(yùn)營部門的要求和建議，并積極納入后續(xù)具體設(shè)計(jì)方案中。
2020年11月19日，動(dòng)車組技術(shù)方案通過評(píng)審，高原內(nèi)電雙源動(dòng)車組項(xiàng)目設(shè)計(jì)工作正式啟動(dòng)。
內(nèi)燃與電力動(dòng)力車協(xié)同控制，是復(fù)興號(hào)高原內(nèi)電雙源動(dòng)車組的一項(xiàng)創(chuàng)新關(guān)鍵技術(shù)。“所謂雙源動(dòng)力，即一端是電力動(dòng)力牽引，一端是內(nèi)燃動(dòng)力車，可以實(shí)現(xiàn)有電區(qū)和無電區(qū)、電氣化和非電氣化的貫穿運(yùn)行。”樊運(yùn)新說，內(nèi)燃、電力動(dòng)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(shù)，試驗(yàn)須先行。
在業(yè)內(nèi)多個(gè)院所合作下，一個(gè)地面1∶1試驗(yàn)臺(tái)搭建了起來。“真實(shí)模擬實(shí)車運(yùn)行的各種功能，確保每個(gè)功能可靠有效。”項(xiàng)目技術(shù)研發(fā)經(jīng)理彭新平說，整個(gè)地面測(cè)試共完成近80個(gè)功能組，1000多個(gè)功能項(xiàng)點(diǎn)測(cè)試。
拉林鐵路隧道多，動(dòng)車組進(jìn)隧道時(shí)，壓力波的改變會(huì)給乘客造成耳鳴等不適，還有高原缺氧問題，怎么解決？
“我們?cè)谲噧?nèi)增設(shè)了壓力波保護(hù)裝置。針對(duì)高原缺氧環(huán)境，動(dòng)車組車廂內(nèi)采用彌散和分布式相結(jié)合的方式，實(shí)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(shí)現(xiàn)整列動(dòng)車組的彌散供氧。”中車大連機(jī)車技術(shù)開發(fā)部運(yùn)維技術(shù)室室主任、復(fù)興號(hào)高原內(nèi)電雙源動(dòng)車組總體設(shè)計(jì)師孫傳慶說。
不是在設(shè)計(jì)生產(chǎn)一線，就是在去的路上。
在列車的研發(fā)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，項(xiàng)目組成員“24小時(shí)全天候待命”。他們每天奔走于辦公室與車間現(xiàn)場(chǎng)之間，與現(xiàn)場(chǎng)工藝、操作人員深入對(duì)接，解決各項(xiàng)技術(shù)難題。
2021年3月下旬，首列動(dòng)車組完成編組。自動(dòng)車組技術(shù)方案評(píng)審?fù)ㄟ^，僅耗時(shí)不到5個(gè)月。
6月25日，復(fù)興號(hào)高原內(nèi)電雙源動(dòng)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(shí)現(xiàn)了復(fù)興號(hào)動(dòng)車組對(duì)31個(gè)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(xí)近平總書記對(duì)川藏鐵路開工建設(shè)作出重要指示指出，建設(shè)川藏鐵路是貫徹落實(shí)新時(shí)代黨的治藏方略的一項(xiàng)重大舉措，對(duì)維護(hù)國家統(tǒng)一、促進(jìn)民族團(tuán)結(jié)、鞏固邊疆穩(wěn)定，對(duì)推動(dòng)西部地區(qū)特別是川藏兩省區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，具有十分重要的意義。
習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào)，川藏鐵路沿線地形地質(zhì)和氣候條件復(fù)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(huì)主義制度能夠集中力量辦大事的優(yōu)勢(shì)，把這一光榮而艱巨的歷史任務(wù)完成好。
雪域“天路”，將續(xù)寫新的傳奇。
