京張高鐵，從“人”到“大”

楊學(xué)義

試運(yùn)行的復(fù)興號動車組即將穿越崇山峻嶺，駛?cè)刖埜哞F南口隧道。

2015年7月31日晚，中鐵設(shè)計京張高鐵總體設(shè)計師王洪雨結(jié)束了一天的工作后，沒有回家。這位“80后”將自己關(guān)在辦公室里，等待一個結(jié)果——2022年冬奧會舉辦城市究竟花落誰家。當(dāng)國際奧委會主席巴赫最終宣布北京和張家口勝出時，王洪雨先是興奮極了，接著又七上八下的，心里掀起了一番波瀾。

“作為一名中國人，內(nèi)心無比激動。但作為一名京張高鐵主要負(fù)責(zé)人，內(nèi)心又頓時生出一種巨大的壓力。”王洪雨跑去向領(lǐng)導(dǎo)提了個建議：希望由更年長、更有經(jīng)驗的人頂替自己完成剩下的工作。

“這不是缺乏自信，而是對項目負(fù)責(zé)。”從2008年開始，王洪雨參與到京張高鐵的設(shè)計工作中，當(dāng)時的京張高鐵，只是中國高速鐵路網(wǎng)“八縱八橫”中京蘭通道的一部分。自從2013年北京和張家口提出聯(lián)合申辦冬奧會，王洪雨和京張高鐵項目的所有參與者都陷入一種糾結(jié)的情緒中：既希望奧運(yùn)會來到中國，又為申奧成功后京張高鐵會上升到國家名片的高度感到焦慮。

結(jié)果，領(lǐng)導(dǎo)經(jīng)過研究，給了他明確回復(fù)：由你繼續(xù)擔(dān)任京張高鐵總體設(shè)計師。雖然是一名“80后”，但王洪雨在這個項目上已經(jīng)奮戰(zhàn)8年，用雙腳丈量過這條線路無數(shù)次，并參加過好幾輪方案的論證、推翻和重建。他就是那個最合適的人選。“更何況，你可以借鑒公司內(nèi)部和我們國家那么多智囊的力量。”領(lǐng)導(dǎo)說。

王洪雨沒有再退卻：“我仍然清醒認(rèn)識到自己的能力有所不足，但事已至此，只能更加堅定信心！”

表面上看，京張高鐵的修建并不難。這條線路全長173.9公里，線路所經(jīng)地區(qū)除跨越軍都山、官廳水庫，再無其他制約線路走向的重大地形。但京張鐵路是中國人自主設(shè)計、修建的第一條鐵路，詹天佑的名字對國人來說耳熟能詳，京張高鐵因此受到格外關(guān)注。這條線路上，還有北京這座超級大都市復(fù)雜密集的地下管線，以及文化古都苛刻的環(huán)境保護(hù)和文物保護(hù)要求。2017年，京張高鐵被中國鐵路總公司確定為一號工程，要將其打造成世界高鐵建設(shè)典范。王洪雨和團(tuán)隊就是肩負(fù)著這樣的冀望和壓力，奮戰(zhàn)了11年。

從荒蕪到繁華，鐵路修建各有各的艱辛。

2005年，24歲的王洪雨剛一工作就參與到臨河至策克鐵路的設(shè)計中，在勘察期間擔(dān)任技術(shù)隊長。這是一條直通中蒙邊境的鐵路，沿途經(jīng)過大片荒漠地帶。他帶著30多人來到一個叫蘇宏圖的小地方，這里人跡罕至，距離最近的額濟(jì)納旗小鎮(zhèn)還有600多公里。他們要在這里駐扎3個月。

王洪雨和同伴找到一處廢棄多年的營房，修理了破損的門窗，以抵御強(qiáng)大的沙塵暴。營房里，大家在壘起的四堆磚頭上放個木板，再鋪上簡單的行李，既當(dāng)辦公桌，又當(dāng)床。荒漠中，水是生命源。離他們最近的一支邊防部隊每星期給他們送一次水，只能勉強(qiáng)解決飲水問題，所以在那3個月中，這30多人沒有洗過澡，身上的汗?jié)窳擞指伞⒏闪擞譂瘛?/p>

在這樣的條件下，他們必須盡快完成勘查工作。每天，王洪雨和同伴頂著沙塵暴，逆風(fēng)而行，能見度經(jīng)常只有一米，大風(fēng)把沙子塞得滿嘴都是，讓人窒息。他們用蘸了一丁點(diǎn)水的毛巾捂住臉，艱難前行，與時間賽跑，幾乎每天都在加班。最長的一次，王洪雨有60多個小時沒有合眼，連續(xù)設(shè)計圖紙，直到第三天，握著筆趴在圖紙上睡著了。四五個小時后醒來，又馬上開始畫圖……最終，這個團(tuán)隊艱難地完成了任務(wù)。

經(jīng)過一系列歷練后，王洪雨在2008年參與到京張高鐵的設(shè)計工作中。這次他面對的，不光有荒蕪的大漠，還有錯綜的城市管線。北京北站同為京張鐵路和京張高鐵的起點(diǎn)，位于北京二環(huán)路邊的西直門，從這里出發(fā)，先要經(jīng)過繁華的城市地帶，具體辦法有三種方案：高架橋方案、地面方案、地下方案。

隨著北京城市的發(fā)展，在地面運(yùn)行的老京張鐵路越來越加劇了城市擁堵。如果將高鐵放到高架橋上或地下，曾經(jīng)被鐵路割裂的4條繁華主干道就能迅速貫通。因此，高架橋方案和地下方案是兩個主要的考慮方向。

中鐵設(shè)計京張高鐵總體設(shè)計師王洪雨，是一位“80后”。

2019年8月23日，京張高鐵八達(dá)嶺長城站地下部分正在緊張建設(shè)中（左）。2018年11月1日，京張高鐵河北懷來段鋪軌現(xiàn)場（右上）。2019年5月30日 ，京張高鐵宣化北站，工人在進(jìn)行裝飾作業(yè)（右下）。

“從造價上來看，高架橋方案優(yōu)勢明顯。”王洪雨說，高架橋方案的成本為每建造1米4萬至5萬元，而地下方案的成本則為1米28萬元左右。但在進(jìn)行大量調(diào)研，尤其是考慮到市民的生活體驗后，高架橋方案也被放棄了。“只要是選擇將高鐵修到地上，都會牽涉噪聲對周邊的影響。”

地下方案中，列車從北京北站發(fā)出后，在地面上只行駛1197米，便鉆入全長6020米的清華園隧道。高鐵上的乘客可能不會想到，這段6公里的旅程可謂一場驚險之旅，因為他們隨著列車精巧穿越了這個城市錯綜復(fù)雜的地下脈絡(luò)。“打個比方，我們在新房子裝修，可以天馬行空。但在老房子裝修，只能在原有的基礎(chǔ)上，輾轉(zhuǎn)騰挪。”王洪雨說，這短短的6公里內(nèi)，有北京地鐵10號線、15號線、12號線相交而過，并行13號線。86條水、電、網(wǎng)等各類市政管線犬牙交錯，如同迷宮。而在地上，該地段樓宇眾多，還有7條城市主要道路，隧道既要避開密集的地面樓宇地基，還要避免地面道路的沉降。

線路的選擇有諸多限制，而清華園隧道本身還有一定的設(shè)計要求。由于高鐵行駛需要，隧道的開挖直徑為12.64米，相當(dāng)于5層樓的高度。王洪雨說，這好比一臺精準(zhǔn)的外科手術(shù)，醫(yī)生需要在密集的動脈血管中間動刀，卻絲毫不能觸碰到任何一根血管。“我們采用了最先進(jìn)的技術(shù)，確保了施工精度，所以這場‘手術(shù)’非常順利。”清華園隧道與其他隧道多次“擦肩而過”，其中最近的一次，與地鐵隧道僅有0.8米的距離。

從線路上看，京張鐵路和京張高鐵都是從北京北站出發(fā)，途中不斷交匯、分離，最終在張家口站匯合。在沿途的眾多交匯點(diǎn)中，有一處讓人格外激動。

北京八達(dá)嶺附近的青龍橋站，是詹天佑當(dāng)年設(shè)計的人字形鐵路所在地。限于這里的險要地勢，以及當(dāng)時的落后技術(shù)，火車行駛到半山腰，只能進(jìn)行人字形折返，繼續(xù)爬坡。正是有了這個設(shè)計，京張鐵路才能在1909年竣工，振奮了民族自信心。人字形鐵路也成為中國工程史上的一項創(chuàng)舉。110年后，京張高鐵用一種特有的方式向人字形鐵路致敬——在人字形鐵路的正下方，新八達(dá)嶺隧道從地下4.5米處橫亙而過。今后，京張高鐵上的列車，都將在此處飛馳，為人字形鐵路畫上一橫，使“人”字變成“大”字。

“如果讓您挑選京張高鐵上最難修建的一段，您會選擇哪里？”《環(huán)球人物》記者問王洪雨。“八達(dá)嶺長城車站和隧道這一段。”他毫不猶豫。

中鐵設(shè)計京張高鐵八達(dá)嶺長城站設(shè)計師呂剛向《環(huán)球人物》記者介紹，從北京往張家口方向，共有三條線路可選，都是地勢低洼地帶。“第一條線路途經(jīng)八達(dá)嶺;第二條線路大致和興延公路重合;第三條線路途經(jīng)白河堡水庫，不過這條線路特別深，一般不選。”如果選擇興延公路方向，從工程的角度上是非常省力的。因為這里不僅工程量小，而且沒有文物保護(hù)壓力，但最終項目組還是選擇讓列車經(jīng)過八達(dá)嶺。“一是可以將游客送到八達(dá)嶺長城，二是如果選擇興延公路的線路，在隧道內(nèi)部無法連接崇禮支線，鐵路將無法直達(dá)冬奧會賽場，這意味著京張高鐵的奧運(yùn)功能會降低。”

京張高鐵太子城站，是距離2022年冬奧會主賽場最近的高鐵車站。（效果圖）

歷史給了京張高鐵“親吻”人字形鐵路的機(jī)遇，那么，這個“親吻”該怎樣實現(xiàn)呢？呂剛介紹，人字形鐵路及其青龍橋車站位于山坳，兩側(cè)均為險要高山。“如果隧道的埋深過淺，將會在青龍橋這里露出地面，形成高架橋，這樣就破壞了文物景觀。”所以，京張高鐵最終以埋在地下這種謙遜的方式經(jīng)過人字形鐵路。

表達(dá)這種謙遜并不容易。為了保證高鐵順利通行，在八達(dá)嶺群山下，要開挖一個最寬處達(dá)32.7米的超大跨度隧道，由于埋深過大，超大跨度隧道的支撐難度是世界級的。“按照傳統(tǒng)理論，承載巖石的材料厚度要有2.4米，這意味著實際跨度再次增加。而最終我們設(shè)計的工法，巖壁承載厚度只有0.6米。”呂剛說，項目團(tuán)隊從充氣城堡得到啟發(fā)，“空氣并不能承重，但把空氣包起來，變成城堡，就能承重了。”巖石也一樣，雖然并不能承重，但這些0.6米厚的材料將巖石包起來，就能讓巖石承擔(dān)自己的重量。

一代人有一代人的使命和挑戰(zhàn)。“詹天佑的時代，面臨的是能不能把鐵路修成;我們的時代，面臨的是能不能把鐵路修好。兩者都非常難。”呂剛說，八達(dá)嶺地區(qū)位置特殊，各方都極度關(guān)注，特別是環(huán)境保護(hù)和文物保護(hù)的專業(yè)人士，經(jīng)常提出非常嚴(yán)格的要求，“雖然這些要求在當(dāng)時讓我們不斷反復(fù)修改方案，但現(xiàn)在看來，的確忠言逆耳，保證了工程質(zhì)量。”當(dāng)時還有不少人建議，去歐洲學(xué)習(xí)成熟的暗挖經(jīng)驗，“但這是一個在詹天佑腳下修建的暗挖隧道，我們下了決心，既然要修，就要修出中國人的骨氣！今后就要讓外國人來中國、來八達(dá)嶺學(xué)習(xí)暗挖技術(shù)，這正是詹天佑給我們的精神指引。”

呂剛拿出筆記本，為記者畫了一個簡要地圖。“你看，人字形鐵路的上方，同長城交會，長城被打開了一個豁口，象征著近代文明和古代文明的一次交匯和分野。”他繼續(xù)在人字形鐵路下方，畫了一條虛線，“京張高鐵，就是工業(yè)時代和后工業(yè)時代的又一次交匯和分野，中國鐵路即將進(jìn)入智能時代。”他接著畫，人字形鐵路的青龍橋車站，是中國近代的一處名勝，民國諸多名流都曾在此處的貴賓室休息，“而在這周圍，京張鐵路有110年了，八達(dá)嶺長城有400多年了，明十三陵有500多年了，所以修在八達(dá)嶺周邊的東西，都應(yīng)該給后人留下值得驕傲的遺產(chǎn)，否則我們這代人愧對祖先。”

“在青龍橋車站，循著詹天佑的足跡，一種力量深深震撼著我們。”懷著這種遺產(chǎn)意識，項目團(tuán)隊在各個設(shè)計環(huán)節(jié)都匠心獨(dú)運(yùn)。呂剛說，位于八達(dá)嶺滾天溝景區(qū)的八達(dá)嶺長城站在設(shè)計之初，就定下了“最安全、最人文、最環(huán)保、最耐久”的目標(biāo)。“最安全”是指車站內(nèi)部有一套先進(jìn)的防災(zāi)應(yīng)援指揮系統(tǒng)，一旦發(fā)生緊急情況，系統(tǒng)會馬上為乘客提出疏散預(yù)案，在硬件上修建的環(huán)形廊道，讓乘客無論位于車站何處，都能快速進(jìn)入廊道避難。“最人文”體現(xiàn)在疊層通道的設(shè)計，進(jìn)出站乘客行走在分層通道，對緩解八達(dá)嶺長城景區(qū)的人流壓力有重要作用;還有超大電扶梯，提升高度達(dá)62米，一次性到達(dá)地面。“最環(huán)保”是將車站內(nèi)的每一滴清水還給自然，每一滴污水送到污水廠。“最耐久”是車站使用壽命長達(dá)300年，“這并不是說車站真的要使用300年，而是300年后，這里依然像地面上的長城一樣，屹立不倒。”

300年后的人們看到的，將是一座代表我們這個時代最先進(jìn)技術(shù)的八達(dá)嶺長城車站。車站簡介或許會有這樣的文字：八達(dá)嶺長城車站地下建筑面積近4萬平方米，相當(dāng)于6個足球場大;埋深102米，相當(dāng)于30多層樓高;高鐵站內(nèi)有78種不同地質(zhì)截面的88個洞室，構(gòu)成了21世紀(jì)初世界規(guī)模最大、埋深最大、洞群結(jié)構(gòu)最復(fù)雜的暗挖地下高鐵站。

詹天佑主持修建的人字形鐵路。

詹天佑（1861—1919）被譽(yù)為“中國鐵路之父”。由他主持修建的京張鐵路是中國自主設(shè)計建造的第一條鐵路。

在《環(huán)球人物》記者采訪過程中，不少業(yè)內(nèi)人士表示，京張高鐵是中國乃至世界高鐵技術(shù)發(fā)展的集大成之作。由此，中國高鐵即將進(jìn)入2.0時代，中國智能高鐵即將進(jìn)入1.0時代。

“京張高鐵即將為乘客提供最好的體驗。”中鐵設(shè)計京張高鐵智能化設(shè)計師李紅俠說，在冬奧會這個全球矚目的盛事上，連接兩座主辦城市的京張高鐵將是中國高鐵走向世界的絕佳機(jī)會，無數(shù)來自世界各地的游客將親身乘坐體驗。

智能化確保了京張高鐵為乘客提供最好體驗。京張智能高鐵是我國智能鐵路最新成果的首次集成化應(yīng)用，67項智能化專題科研成果，即將驚艷世人。從進(jìn)站開始，乘客即可體驗刷臉服務(wù)，簡化流程，快速進(jìn)站。車站的服務(wù)臺，將采用柜臺的設(shè)置，用智能叫號的方式為乘客服務(wù)。當(dāng)乘客進(jìn)入列車，京張高鐵全線將實現(xiàn)WiFi覆蓋，冬奧會期間，還能觀看冬奧賽事，預(yù)訂酒店。

“智能京張的一大亮點(diǎn)將是自動駕駛。”李紅俠介紹說，自動駕駛并不是真的不需要司機(jī)，而是在高鐵線路上配備一套自動駕駛系統(tǒng)，這套系統(tǒng)將詳細(xì)記錄高鐵沿線的所有路況。根據(jù)路況，這套自動駕駛系統(tǒng)在350公里的時速下用智能算法調(diào)節(jié)行駛狀況，好像是一個最有經(jīng)驗的司機(jī)，保證將列車的安全、節(jié)能和高效發(fā)揮到最大。

“京張高鐵即將成為中國高鐵的一張新名片。”一心撲在項目11年的王洪雨說到項目團(tuán)隊的作品，底氣十足。“不過，不到列車正式開通的那一天，我們的工作就不算完成。”《環(huán)球人物》記者采訪期間，每個工作人員都在進(jìn)行繁忙的調(diào)試，他們正在為京張高鐵在2019年年底前正式通車，做最后沖刺。

“我國地大物博，而于一路之工，必須借重外人，引以為恥。”100多年前，詹天佑在《京張鐵路工程紀(jì)略》中寫下這樣的話，這是積貧積弱的舊中國被列強(qiáng)凌辱后，一位民族工程師的吶喊。“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。”這是那個年代，詹天佑對未來的憧憬，他一定相信，中國有朝一日“足以自立于地球之上”。今天，涉及30多個專業(yè)，匯集300多名各領(lǐng)域工程師的京張高鐵團(tuán)隊，即將把一張中國智能高鐵名片呈現(xiàn)給世界。相信當(dāng)?shù)谝涣休d滿乘客的列車以最高時速在人字形軌道下呼嘯而過時，這個時代為“人”加上的一橫，將格外亮眼。這代表著一個蓬勃發(fā)展的“大”中國。