高鐵:中國速度

2010年7月19日，隨著在中國徐州東站平穩(wěn)鋪下一段500米長鋼軌，標(biāo)志著京滬高鐵建設(shè)已進入由線下工程施工轉(zhuǎn)入軌道工程施工階段。全長1 320千米的京滬高速鐵路，從北京南站出發(fā)，終止于上海虹橋站，總投資2 210億元，目前有雇員12，7萬人，是中國歷史上最昂貴的工程項目，耗資超過了世界上最大的水力發(fā)電項目——長江三峽大壩。

高鐵飛時代

1978年的秋天，鄧小平在日本考察新干線時感慨地說“像風(fēng)一樣快，我們現(xiàn)在很需要跑1”當(dāng)時，國外高速列車時速已達(dá)300千米，而中國旅客列車的平均時速卻僅為43千米。30年后，2008年8月1日，試車6個月后的京津高鐵正式通車運營，拉開了中國高鐵發(fā)展的帷幕，為中國乃至世界高鐵發(fā)展提供了樣板和示范。有人這樣評價，如同上世紀(jì)70年代各國政要造訪日本毾游日本新干線，時速達(dá)350千米的京津城際高鐵也成了中國的名片。

高鐵技術(shù)又被稱為“大國技術(shù)”，30年來，全世界走在這一技術(shù)前沿的國家只有法國、日本和德國。高速鐵路是一個極為龐大繁復(fù)的系統(tǒng)工程，與核武器、航天工程等一同被稱為“大國技術(shù)”，已經(jīng)成為一個國家綜合國力的體現(xiàn)。中國現(xiàn)已掌握了時速350千米線路的成套技術(shù)。中國的武漢一廣州高速鐵路，營運時速達(dá)到350千米，而北京一上海的京滬高鐵更是時速高達(dá)380千米。中國以引進的原型車為基礎(chǔ)，針對中國不同地區(qū)的地質(zhì)情況、氣候特征以及經(jīng)濟發(fā)展需求，自主研制出CRH(中國高速鐵路)系列機車。

京滬高速鐵路可以把北京至上海的車程從10個多小時縮短至4小時“陸地飛行”。2012年前建成通車后，預(yù)計年客運輸送能力雙向達(dá)到1.6億人次。在中國，京滬高鐵只是正在興建的高速鐵路網(wǎng)中的一條。短短幾年間，高速鐵路在中國遍地開花，全世界都驚嘆高鐵的中國速度。2010年3月底，中國投入運營的高速鐵路已達(dá)6552千米，運營里程更是位居世界前列。其中，新建時速250～350千米的高速鐵路就有3676千米。一個規(guī)模龐大的“四縱四橫”的中國高速鐵路網(wǎng)正在悄然成型。

未來10年，我國將建成“四縱四橫”8條高速鐵路客運通道。四縱京滬(北京一上海，全長約1320千米)、京廣(北京一武漢一廣州一深圳，全長約2260千米)、京哈(北京一沈陽一哈爾濱一大連，全長約1700千米)、連接長江三角洲、珠江三角洲和東南沿海地區(qū)的客運專線(杭州一寧波一福州一深圳，全長約1600千米)：四橫：連接西北和華北地區(qū)客運專線(徐州一鄭州一蘭州，全長約1400千米)、連接西南、華中和華東地區(qū)客運專線(杭州一南昌一長沙，后期還將延伸至貴陽、昆明，全長約880千米)、連接華北和華東地區(qū)客運專線(青島一石家莊一太原，全長約770千米)、東南走向的沿江大通道(上海一南京一武漢一重慶一成都，全長約2078千米)。客運專線“四縱四橫”形成貫通中國東、中、西部和東北地區(qū)的交通網(wǎng)。屆時，中國超過200千米以上時速的高速鐵路建設(shè)里程將超過1.8萬千米，將占世界高速鐵路總里程的一半以上。

提速需基礎(chǔ)

目前在建的高速鐵路中，最讓人期待的要數(shù)連接北京和上海的京滬高速鐵路。這條高速鐵路全長1320千米，設(shè)計運行時速350千米，最高時速可達(dá)380千米，建成后堪稱世界上運行速度最快的高速鐵路(磁懸浮線路除外)。要讓列車在4小時之內(nèi)從北京駛達(dá)上海，需要在1000千米的路段上保持350千米／小時的速度，這是一個巨大的挑戰(zhàn)，需要設(shè)計者在鐵軌、機車等諸多方面采用最新技術(shù)。對高速鐵路而言，軌道曲線半徑是影響速度的一個關(guān)鍵因素。半徑越小，列車通過時的速度必須越惺，這跟汽車過彎道時必須減速是一個道理，否則很可能車毀人亡。日本新干線在早期設(shè)計時采用的曲線半徑比較小，最小半徑為4000米，東海道線甚至僅有2500米，這就把新干線列車的時速限制在了250千米以下。除非全部重新規(guī)劃線路，否則新干線的車速無法進一步提升。京滬高速在設(shè)計線路時充分考慮了這一點，最小曲線半徑達(dá)到了7000米，就算是在困難路段，也保證曲線半徑在5000米以上，這為列車安全高速地轉(zhuǎn)向提供了有力保障。

軌道路基則是另一個關(guān)鍵。常規(guī)鐵路為了保證平整，都要先用碎石鋪設(shè)路基，再在其上架設(shè)枕木和鐵軌，這樣的鐵路被稱為有砟(“砟”的意思是小塊的石頭)軌道。但是，高速列車如果在有砟軌道上行駛，就會使道砟碎石嚴(yán)重粉化，不僅維護成本猛增，列車的安全性和舒適性也無法保證。因此，中國的高速鐵路都采用了無砟軌道，路基直接由混凝土鋪就，軌枕本身也由混凝土澆灌而成，直接鋪設(shè)在混凝土路基上，整條鐵路不再使用一塊碎石。中國最早于2004年在渝遂鐵路上實驗了無砟軌道。而正在建設(shè)的京滬高速鐵路全線共鋪設(shè)無砟軌道1268千米，占正線(1318千米)全長的96.2％。再加上超長無縫鋼軌技術(shù)，為列車高速運行打下了堅實基礎(chǔ)。全封閉和近乎貫穿全線的高架式線路，也為列車的高速通行打下了良好的基礎(chǔ)。

京滬高速鐵路線上的高架橋總長度達(dá)到1140千米，占正線長度的86.5％，此外，還有總長約16千米的隧道，以及濟南黃河大橋、南京大勝關(guān)長江大橋等多座大型橋梁。不過，高速列車在通過隧道、鋼結(jié)構(gòu)橋梁時，車身周邊會形成很大的阻壓，如何讓列車高速、平穩(wěn)、安全地通過，又成了建設(shè)者必須面對的難題。在此之前，世界上還沒有哪一輛高速列車能在隧道里跑出300千米／小時的速度。中國的設(shè)計人員在車體氣動性能方面進行了多項改進，使列車通過隧道、橋梁的速度可達(dá)到前所未有的320千米／小時。