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目 录
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世界隧道大会展现中国隧道工程创新实践
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创纪录！中铁局7项工程入选ITA50标志性工程
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我国主持的1项ISO铁路国际标准正式发布实施
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中老铁路获评境外工程鲁班奖
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"中心城区复杂地层超深基坑施工安全控制关键技术"达国际领先水平
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"工程地质多源精准原位测试与智能分析关键技术"达世界领先水平
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国家铁路局修订铁路隧道设计规范保障铁路运输安全
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铁四院主编两项国家标准正式发布
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我国最北高铁这样破解冻土难题
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创新整体设计，突破施工难题—沙漠大桥是这样建成的
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探索“无人区” 铁建人正向地球深处进军
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以硬核科技为高铁核心安全部件把脉问诊
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攻克极限地层！国内首条山地轨道工程首个盾构隧道贯通
1. 世界隧道大会展现中国隧道工程创新实践
4月22日，2024年世界隧道大会在深圳隆重开幕。本届大会以“隧道让生活更美好”为主题，来自成员国的专家学者荟萃一堂，探讨隧道工程领域的热点问题及未来发展方向。
这是时隔34年，世界隧道大会第二次在中国举办。
“34年前，我们得到了世界各国的帮助。34年后，经过大量工程实践，我们有一批创新与经验，与世界同行分享。”国际隧道与地下空间协会（以下简称“国际隧协”）前任主席、中国中铁科研院首席专家严金秀说。
“中国首次举办世界隧道大会时，参会专家只有600余名，其中外国专家不足200人。”严金秀回忆道。
本次大会组委会提供的数据显示，共有来自德国、法国、意大利、美国、加拿大等65个国家和地区的3000多名代表参会，其中外国专家超过1000人。
34年间，严金秀与同事们见证了中国隧道技术的一步步跨越。
“那时，中国隧道建设刚开始引进用于新奥法、钻爆法的机械设备，以及用于盾构法施工的掘进机。”中国土木工程学会隧道及地下工程分会副理事长兼秘书长、中国中铁隧道局总工程师洪开荣说，如今，中国建成了大量的隧道工程，在隧道修建技术上取得了长足进步，在勘察、设计、施工、装备等方面取得了一大批创新成果，建成了一批特长、超深埋、超大断面、高海拔等重大隧道工程。
相比1990年，中国隧道建设规模增长了24倍，建设里程超过世界总量的一半。
住房和城乡建设部的最新数据显示，我国已建成地铁8543公里、地下综合管廊5100公里、铁路隧道和公路隧道超过5万公里。
在本届世界隧道大会上，国际隧协评出的“过去50年具有全球影响力的50个隧道工程”中，8个中国工程入选，充分体现了其对中国隧道建设成就的高度认可。
更有技术挑战的工程仍在继续。
4月19日上午，2024年世界隧道大会开幕前夕，中国中铁隧道局深江铁路珠江口隧道项目现场，国际隧协主席阿诺德·迪克斯等一行10余人在此进行调研观摩。
深江铁路珠江口隧道全长13.69公里，是深江铁路关键工程，设计时速200公里，最大埋深达115米，是目前国内最大埋深、最大水压的水下隧道，其中盾构段最大水压1.06兆帕，为世界之最。这是世界海底铁路隧道领域首次尝试盾构加矿山组合工法的设计方案。
当天，阿诺德·迪克斯来到盾构始发井，观看了隧道中隔墙智能拼装机器人、隧道智能检测车、箱涵智能拼装机器人等现场演示，感受到智能化技术手段对隧道施工管理效率的提升，由衷赞叹中国隧道建造技术的日新月异。
今年恰逢国际隧协成立50周年。2024年世界隧道大会吸引了众多专家学者，包括国际隧协10位前任主席。
大会收到来自全球46个国家和地区的论文作者投稿，经过严格筛选，最终近500篇论文被收录；预计安排近200场讲座报告，共设置设计创新、可持续性发展和低碳技术、建筑与美学等17个主要议题；同时将研讨隧道工程的可持续发展、节能环保、绿色低碳、智能化施工技术推广应用等内容，并发布隧道行业最新技术和研发成果。
大会展览面积达20000平方米，规模创历届之最，汇聚了全球隧道工程产业链的龙头企业。大会展商共计191家，展品涵盖隧道工程领域的最新技术和创新产品，如全球首台大坡度螺旋隧道掘进机“北山1号”等。
科技日报
2. 创纪录！中铁局7项工程入选ITA50标志性工程
4月23日，在中国深圳举办的2024年世界隧道大会上，为了纪念国际隧道和地下空间协会（ITA）成立50周年这一里程碑时刻，国际隧道和地下空间协会（ITA）发布展出全球隧道与地下工程领域50项标志性工程。此次展示将汇聚全球隧道建设行业的标志性成果，见证半个世纪以来隧道掘进技术与实践的重大突破和发展历程。
50个标志性工程中，中国9项工程成功入选，数量最多，占比最大；中铁隧道局参建了入选9项工程的7项，包括成昆铁路沙木拉达隧道、衡广复线大瑶山隧道、西安至安康铁路秦岭隧道、青藏铁路新关角隧道、青岛胶州湾第二海底公路隧道、深圳地铁14号线、深中通道海底隧道等，在全世界建筑企业中占比最大，入选项目最多，充分展现了中铁隧道局在世界隧道工程建设中的雄厚实力和非凡成绩。
从隧道修建技术的追赶者到领跑者，中铁隧道局始终坚持做落实新发展理念的排头兵、创新驱动发展的排头兵、新质生产力的排头兵，聚焦智能建造，瞄准世界隧道科技和产业前沿，积极探索盾构隧道智能建造实践路径，开展多方面技术攻关。中铁隧道局始终践行“隧贯山河、道通天下”使命，致力于引领中国隧道前进方向。
在此次世界隧道大会中，中铁建大桥局二公司聚焦城轨品牌，深研隧道施工技术，凭借500余公里地铁隧道，200多公里铁路、公路、市政、水利等多专业隧道业绩，40余台盾构机及其他500余台套隧道施工设备以及一系列专利技术和资质，受到参展人员关注及媒体广泛报道。
入围国际隧协（ITA）年度杰出工程奖。2023年，依托全国首条穿越黄河的大直径盾构供热专用隧道工程——华电灵武电厂向银川市智能化供热项目提出的创新性技术“大直径泥水盾构穿越黄河风险管控技术及应用”，攻克了盾构机斜坡道始发、长距离下坡掘进、管片上浮、超深竖井接收等系列技术难题，实现了“9.1米”大直径泥水平衡盾构机，以133天的全国最快纪录，顺利穿越了1838米的黄河河床粉细砂地层。
破解世界性难题。面对成都砂卵石地层、盾构施工容易出现掘进失控、隧道结构失稳、机具磨损失效等问题，研发应用的《砂卵石地层盾构隧道施工安全控制与高效掘进》技术，包括掘进模拟系统、承压止水检验技术刀盘刀具优化配置以及刀具快速更换技术等，荣获中国铁建首个国家技术发明二等奖。该成果在我国盾构隧道工程中广泛应用，为地铁隧道技术革新提供了技术参考方向。
中国铁建
3. 我国主持的1项ISO铁路国际标准正式发布实施
近日，国际标准化组织（ISO）发布《铁路应用制动系统通用要求》（ISO24221:2024），这是由国家铁路局组织、我国主持制定的机车车辆制动领域首项国际标准，我国铁路标准国际化工作取得新突破。
新发布的国际标准《铁路应用制动系统通用要求》（ISO24221:2024）是机车车辆制动领域的顶层系统级标准，主要规定了制动系统的设计、通用安全性、制动控制、防滑保护、轮轨黏着、救援制动等方面的技术要求，涵盖动车组、机车、客车、货车以及城市轨道交通车辆等，适用于轨道交通机车车辆制动系统的设计、制造、使用等全生命周期。
该标准融合了欧洲、日本等国家标准，纳入了国际上广泛采用的间接制动控制、直通电空制动控制技术，增加了列车管定压限值、直接制动施加缓解时间、紧急制动减压量等中国特色技术，为提高机车车辆制动能力、保障铁路运输安全提供了技术支撑，填补了机车车辆制动领域顶层系统级标准的空白。
该标准由我国主持，组织德国、法国、美国、英国、日本、韩国等12个国家的53名专家，历时4年多，召开了50余次工作组会议，共同完成编制工作。中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所、中车长春轨道客车股份有限公司、中车青岛四方机车车辆股份有限公司、中车唐山机车车辆有限公司、中车株洲电力机车有限公司、中车齐齐哈尔车辆有限公司、中车青岛四方车辆研究所有限公司、中车戚墅堰机车车辆工艺研究所股份有限公司、眉山中车制动科技股份有限公司、南京中车浦镇海泰制动设备有限公司、青岛四方阿尔斯通铁路运输设备有限公司的专家主持和参加了该标准编制。
ISO是全球最大最权威的国际标准组织之一，国际标准化组织铁路应用技术委员会（ISO/TC269）是ISO在轨道交通领域设立的唯一技术委员会。近年来，在国家铁路局的精心组织和铁路相关单位的全力支持下，我国已成为ISO/TC269中最活跃和最有影响力的国家之一。我国专家承担了机车车辆分技术委员会（ISO/TC269/SC2）主席职位，并承担了基础设施分技术委员会（ISO/TC269/SC1）轮值秘书处（轮值期为3年）。截至目前，ISO/TC269现行国际标准35项，其中我国主持了6项，占比17%，并参与了其余29项标准的编制工作；目前ISO/TC269在编国际标准28项，其中我国主持7项，占比25%，并参与其余21项在编标准的制定工作，实现了国际标准全覆盖。国家铁路局将组织铁路行业相关单位，持续参加ISO国际标准活动、主持和参与国际标准制修订，在ISO国际标准平台积极宣传我国铁路标准体系建设成果，不断为世界铁路发展提供中国方案，实现标准“软联通”。
国家铁路局
4. 中老铁路获评境外工程鲁班奖
日前，中国建筑业协会主办的建筑业“一带一路”建设经验交流会在四川成都举行。会上，中铁建设承建的新建中老铁路磨丁至万象段工程荣获2022—2023年度中国建设工程鲁班奖（境外工程）。中国建设工程鲁班奖是我国建筑行业工程质量最高奖。
中老铁路磨丁至万象段位于老挝境内，全长429公里，包含万象站、琅勃拉邦站、万荣站等10座站房，是共建“一带一路”倡议提出后，首条以中方为主投资建设、全线采用中国技术标准、使用中国设备并与中国铁路网直接联通的国际铁路。
中铁建设承建了中老铁路万象站、琅勃拉邦站、墨江站等13座站房。施工过程中，项目建设者广泛应用铁路站房领域先进工艺工法，自主研发PocketBIM轻量化协同平台，首创无装饰造型钢结构施工工艺，攻克“卅”字形、“人”字形屋面施工、超大跨度雨棚结构施工等多项全线“之最”。他们还将站房内外装饰与老挝建筑风格、民族文化、地理自然环境等紧密结合，融入中国传统门斗、特色窗花、龙头戗角和老挝生命树、占芭花、山脉造型等多种文化符号，匠心打造地域文化与建筑艺术深度融合的精品文化客站，获得中国国际空间设计大赛金奖等多项荣誉。
截至2024年3月，中老铁路已安全平稳运行两年多，累计发送旅客3020万人次，发送货物3424万吨，有力促进了沿线商业、人文交融共赢，成为高质量共建“一带一路”、深化中老命运共同体建设的一张代表名片。
中国铁建
5. "中心城区复杂地层超深基坑施工安全控制关键技术"达国际领先水平
2024年3月31日，由中国岩石力学与工程学会组织的"中心城区复杂地层超深基坑施工安全控制关键技术及应用"科技成果评价会在北京召开。
中国工程院任辉启院士担任评价委员会主任，华中科技大学郑俊杰教授担任副主任，会议由学会代理秘书长杨军教授主持。
中国地质大学（北京）王雅建博士代表项目组作成果汇报。该项目由中铁十八局集团有限公司牵头，联合中国铁建昆仑投资集团有限公司、中国地质大学（北京）、中铁建昆仑地铁投资建设管理有限公司、中铁十八局集团市政工程有限公司组建研发团队，针对中心城区复杂地层超深基坑建造难题，依托成都轨道交通18号线骡马市站超深基坑工程，针对砂卵石-泥岩复合夹砂地层超深降水、邻近既有车站沉降控制、超深基坑明挖扰动预测等工程难题，从复合地层超深降水渗流沉降计算方法、近接既有线超深基坑施工微扰动关键技术、超深基坑扰动多目标预测模型三个方面展开了系统研究，提出了多元立体超深降水渗流沉降计算方法、近接既有线路与车站超深基坑明挖微扰动施工关键技术、动态数据驱动的地面沉降与围护结构变形多目标预测模型三方面的创新性成果，形成了中心城区复杂地层超深基坑施工安全控制关键技术。项目成果应用在成都、北京、南宁等城市多个轨道交通深基坑工程中，经济、社会和环境效益显著。
评价委员会专家听取了项目组的汇报，审阅了相关资料，经质询讨论和评议，评价委员会一致认为，该项目研究成果总体达到国际领先水平。
项目组衷心感谢了学会的精心组织及与会专家的悉心指导，表示将根据评价委员会意见进一步完善科技成果，积极申报中国岩石力学与工程学会科学技术奖。
中国岩石力学与工程学会
6. "工程地质多源精准原位测试与智能分析关键技术"达世界领先水平
2024年4月8日，由中国岩石力学与工程学会组织的"工程地质多源精准原位测试与智能分析关键技术及应用"科技成果评价会在武汉召开。
评价委员会由中国工程院刘汉龙院士担任主任，全国工程勘察设计大师徐张建担任副主任，代理秘书长杨军教授主持会议。
全国工程勘察设计大师、中国铁建首席专家、铁四院总工程师肖明清致欢迎词，铁四院地路院副总工程师张占荣代表项目组作成果汇报。该项目由中铁第四勘察设计院集团有限公司牵头，联合中国科学院武汉岩土力学研究所、中国地质大学（武汉）、中交第一公路勘察设计研究院有限公司、中国铁路设计集团有限公司、中国矿业大学、华中科技大学、青岛理工大学、中冶建筑研究总院（深圳）有限公司、台州市迪信勘察仪器有限公司组建研发团队，针对高速铁路、市域铁路、城市轨道交通、公路等工程建设中岩土关键参数难以准确获取的技术难题，结合京沪高铁、沪通铁路、温州市域铁路、太原轨道交通等多项工程实践进行了深入研究，通过理论分析、数值模拟、现场试验、室内试验等手段，在原位测试新技术、新装备及智能分析平台等方面取得了以下创新性成果：
1.创建了地基土体原位特性高精度评价体系。提出了扁板侧胀DMTC与DMTA消散试验确定土体固结系数的方法，孔压触探、应力铲消散试验确定固结系数的修正方法，形成了考虑基础尺寸效应的旁压试验、扁板侧胀、螺旋板载荷试验及静力触探确定基准基床系数的计算方法，为基础设施精细化设计提供了理论与技术支撑。
2.研发了全场景多源智能化原位测试系列技术与装备。首创了有效应力铲测试水平有效应力的新方法和装备，研制了抗剪强度、变形模量、静止土压力、抗剪反力系数一体化测试的自钻式剪切旁压仪，开发了钻孔剪切自动控制系统，解决了原位精准测试技术难题。
3.创建了原位测试全过程大数据智能分析技术与平台。突破了多源异构综合勘察数据的智能融合技术瓶颈，形成了"数据-管理-目标"三驱动的勘察技术体系，实现了原位测试大数据专业化智能处理。
评价委员会认为，该项目研究成果总体上达到国际领先水平。
中国岩石力学与工程学会
7. 国家铁路局修订铁路隧道设计规范保障铁路运输安全
近日，国家铁路局发布行业标准公告，对《铁路隧道设计规范》《高速铁路设计规范》等2项建设标准进行局部修订。此次修订从工程设计源头入手，力求更好保障铁路运输安全。
《铁路隧道设计规范》2016年颁布实施，《高速铁路设计规范》2014年颁布实施。自实施以来，2项行业标准已指导建成京张高铁、中老铁路等铁路隧道逾2万公里，对我国铁路网络的安全运行发挥了积极作用。然而，随着经济社会发展、技术水平提升，国家铁路局在监督检查过程中发现，铁路隧道在洞口防护、衬砌质量、辅助坑道封堵等方面还存在薄弱环节。
为从设计源头提高铁路隧道本质安全水平，国家铁路局通过调研近5年在建及竣工的3000余座铁路隧道，广泛征求铁路建设、设计、施工、运营、监管等部门和单位意见，组织业内专家多次进行研讨论证，最终形成本次修订条文。
本次修订，着重强化了铁路隧道洞口安全防护设计要求，规定隧道洞口存在泥石流、危岩落石等危害时，应采用清除、加固、拦挡、引导、接长明（棚）洞或设置渡槽等综合防护工程措施，进一步明确了明（棚）洞设置长度要求。
本次修订，规范了岩溶、寒区等特殊隧道设计要求。针对岩溶隧道，要求当隧道位于岩溶季节变动带、水平径流带或水平循环带时，应设置有效的排水系统。针对寒区隧道，规定抗冻设防段长度可根据隧道长度、年平均气温、当地最冷月平均气温、隧道内外气温、行车速度等综合确定。
除此之外，本次修订还提高了铁路隧道二次衬砌结构设计要求，加强了防治衬砌掉块的措施，明确了辅助坑道和竖井封闭设计要求。
本次修订由经规院、铁二院、中国铁设等单位承担编制。公众可登录国家铁路局政府网站主页《标准规范》栏目查询相关信息。
国家铁路局
8. 铁四院主编两项国家标准正式发布
日前，由铁四院主编的国家标准《城际磁浮交通中低速磁浮地面装备牵引供电系统》（GB/T43769-2024）和《轨道交通受流系统受电弓与接触网相互作用准则》（GB/T43790-2024）正式发布。
作为我国轨道交通牵引供电系统主要设计单位之一及全国首条中低速磁浮线——长沙磁浮快线的牵引供电系统设计单位，铁四院依托丰富的工程设计经验和长期的技术积累，充分发挥自身优势，与多家单位加强交流沟通，广泛收集各方的意见和建议，经过充分调研、精心编写、深入讨论、修改完善，最终顺利完成两项国家标准的主编工作。
《城际磁浮交通中低速磁浮地面装备牵引供电系统》系统总结了中低速磁浮牵引供电系统在系统设计、设备试验和系统试验的实践经验和最新科研成果。该标准填补了我国中低速磁浮牵引供电系统国家标准的空白，指导和规范了中低速磁浮牵引供电系统建设工作，更好地满足了中低速磁浮牵引供电系统工程建设的实际需求。
《轨道交通受流系统受电弓与接触网相互作用准则》是全国首部弓网相互作用评价的国家标准。该标准统一了国内各类轨道交通的弓网相互作用技术准则，进一步提升了国内轨道交通领域的资源共享与利用，对于推动整个行业的互融互通与联合发展具有重要意义。同时，该标准可与国际兼容，有利于我国轨道交通领域与国际接轨，促进我国行业技术的国际化发展。
经过多年努力，铁四院主持发布了多项轨道交通牵引供电系统技术标准，作为主力构建了轨道交通弓网系统技术领域国家标准体系。
两项国家标准的发布进一步提升了铁四院在轨道交通牵引供电系统领域的核心竞争力和影响力，高度适应了我国轨道交通牵引供电系统的发展需要，为提高轨道交通牵引供电系统安全可靠性、实现交通强国、推进“一带一路”建设提供了先进技术标准支撑，对于我国进一步争取国际标准话语权，推动技术和标准走出去具有重要意义。
中铁第四勘察设计院
9. 我国最北高铁这样破解冻土难题
4月的黑龙江，湛蓝的天空下，广袤肥沃的黑土地缓缓掀开“棉被”，嫩黄色的冰凌花粲然绽放。
我国目前在建最北高铁——哈（尔滨）伊（春）高铁的建设工地一派火热景象。呼兰河上，桥墩破冰器分外醒目；庆安制梁场的智能化保温棚内，一榀榀桥梁在蒸汽中凝固成型；安邦河特大桥畔，桥墩如雨后春笋般成排矗立……
能破冰的桥墩——优化施工方案，改进装置设计
“同样的时间，在南方能建5公里，在这儿只能建1公里，得想办法和天气抢时间。”顶着寒风，中国铁建大桥工程局集团哈（尔滨）铁（力）项目总工程师任广聆在哈伊高铁呼兰河特大桥上忙碌着。
36岁的任广聆是辽宁人，参与过很多铁路工程建设，但来到黑龙江后，作为项目质量管控、科研创新、施工组织的负责人，这里的低温还是让他经常犯愁。任广聆说：“同样的工程，气温适宜的南方可以全年无休施工，可在黑龙江，零下30摄氏度的天气没法动工，看着心里着急。”
任广聆带领大家制定了浅冬期的施工方案，并开展项目技术重难点攻关。
首先是添置施工设备。任广聆从河南调用了6套特制钢板桩，全都投用在呼兰河特大桥。这种桩强度高、尺寸大，专门用在涉水较深的桥梁。“南方的桥墩两套周转就能满足需求，我用6套同时开工，作业效率大大提升。”任广聆说。
更重要的是研制适用的破冰器。初春时，融化的冰排顺流而下，对桥墩产生连续撞击，会影响桥墩使用寿命和高铁运行安全。
任广聆曾见过有的大桥桥墩处有一种用钢轨制成的破冰器，但因为接触面是钝角，效果并不明显。他带着技术人员多次与设计单位沟通，最终确定新的破冰体形式：将桥墩与冰凌的接触面调整为锐角，并采用混凝土与墩身统一浇筑。
这种破冰体结构减少了受力面积，有利于分流冰块，减少撞击对桥墩的损伤；而且整体性更好，有利于减少破冰体的松动和破冰体与桥墩之间的开裂。
与大桥施工相比，路基建设时间更是紧张，春天冻融期未结束不行，夏天下雨也不行。“路基施工可以重新安排施工顺序，以往打两排桩，改成打三排桩，效率不就提高了嘛！”任广聆说，“现在，我负责的2.8公里路基基础处理已全部完成，效率提高了一倍。”
任广聆每天在施工现场待8个小时，冬春季节，25米高的大桥上风很大，温度很低。他说：“这桥上的梁、桥下的桩，我要盯着才放心。”
“温室”里的桥梁——搭建智能化保温棚，创新参数计算方法
“智能化保温棚可以自动调节棚内温度，冬天也不耽误制梁。这是智能化张拉设备，输入公式代码，就可以自动生成计算结果，保证桥梁应力达标……”在黑龙江庆安县，聊起自己参与研发的几项成果，中国铁建大桥局哈铁项目一工区技术负责人王晓宇兴致盎然。
今年28岁的王晓宇是项目部里最年轻的工区技术负责人。2022年，他调任哈伊高铁哈铁段五标项目部，负责安邦河特大桥制梁和架梁工作。制作桥梁要使用钢筋混凝土，可在黑龙江的高寒天气下，混凝土凝固成了一个大问题。
“凝固和冻结是两个概念，冷空气看似把混凝土冻结实了，但温度上升后就可能变成废渣，所以必须要保证工作环境在10摄氏度以上。”王晓宇介绍，他从蔬菜大棚中得到启发，带领大家用保温板搭建了16个保温棚用来制梁。他们还在大棚里安装了智能温控器，使棚内温度始终保持在10摄氏度以上。“就算室外是零下20摄氏度的环境，大棚内也能每天生产一榀桥梁。”王晓宇说。
在棚里制梁要经过钢筋入模、混凝土搅拌、混凝土浇筑、预应力施工、场内移梁至蒸养棚、养护等多道工序，比正常施工多了模板预热、蒸汽养护和覆盖棉被三道工序。“加热和保温非常重要。”王晓宇说。
“桥梁松松垮垮的话一压就塌了，所以需要给它提前抻上劲儿，它的抗裂性和承载力就上来了，这就是预应力。”王晓宇说，拉抻工作要使用预应力张拉机，以往需要人工提前计算出16到21个数据，再将参数输入设备，不仅非常复杂，还有出错的风险。王晓宇参与创新了预应力和伸长值计算公式，仅凭一台电脑就能迅速准确地算出需要的数值。最终，他们生产的桥梁尺寸误差不超过20毫米，强度不小于50兆帕。
桥梁造好后，还有一个难题就是架设。桥梁下落到桥墩上的垫石后，需要灌浆料，以保证架设牢固。“根据以往经验及多次水温试验后，我们最终采用40摄氏度的温水与早强型灌料，也就是能更快凝固的水泥，搅拌完成后进行灌浆，再覆盖保温毯和棉被来保温，直至达到设计强度。”王晓宇说。
“我负责的范围内一共需要369榀桥梁，目前已经建造72榀，预计今年10月底就完工了。”王晓宇满怀信心地说。
冻土下的桥桩——破碎锤砸冻土，精准放置护筒
“咚！咚！咚！”前不久，安邦河畔，原本用于破碎混凝土的破碎锤，在这里承担起了新工作。“原来用挖掘机挖冻土，7个小时才能打下一个桩。现在先用锤砸碎，再挖坑，4个小时就能完工。”中国铁建大桥局四公司总经理兼标段项目指挥长乔树勋说，采用这个办法，多亏了桥梁工程师赵宇翔。
安邦河特大桥全长22.12公里，有5400多个桩基，而且建桩位置都是稻田。一到冬天，稻田里的水土冻结在一起，就像是一个硬壳，挖掘机一铲子下去只留下一个大白点。
施工还要遵循黑土地保护法。“我们需要将用地红线内及施工便道内50厘米厚的表层黑土进行剥离保护，用于竣工后农田复垦。”赵宇翔说，冻土层硬度大，剥离难度也大，这些都需要一个能把冻土破开的利器。
“把冻土破开后，下一步是放置用于桥桩定位的钢制护筒，护筒里要灌入护壁泥浆。”赵宇翔说，在冻土里注浆，一要循环，防止泥浆结冰；二要保温，要用10摄氏度以上的泥浆。
这又带来了另一重风险：泥浆的热量通过护筒传导至外侧的冻土，导致冻土解冻，护筒就容易发生偏位，这需要测量人员及时检测护筒位置并进行调整。如果无法在原有护筒位置进行调整，则需将护筒拔出，重新定位埋放。
对于用来浇灌桥桩的混凝土，赵宇翔要求也很高。“我们要用热风炮加热混凝土里的沙子、碎石，然后用50摄氏度的温水搅拌，保证其温度达到10摄氏度以上。运输途中，我们还会用棉被和保温棉把罐体裹得严严实实。”
“现在5400多个桥桩已经完成5000个，下个月肯定全部完工。”赵宇翔说。
路上，赵宇翔遇到一群工友围在一处桥墩旁，不时发出赞叹声。走近一看，原来是一簇嫩黄色的冰凌花引起了大家的兴趣。
冰凌花常在冰雪覆盖时破冰而出，建设者们何尝不是一朵朵冰凌花呢？花不畏冰雪，破冰而生；人不惧严寒，搭桥铺路。
中国铁路网
10. 创新整体设计，突破施工难题—沙漠大桥是这样建成的
从甘肃省酒泉市阿克塞哈萨克族自治县城出发，向着库木塔格沙漠行进。路两旁是金黄色的沙山，在阳光下格外美丽。驱车向前，一座立于沙漠之中的大桥浮现，正是沙山沟特大桥。
这是中国唯一一座穿越活动性沙漠地区的特大型桥梁，于2013年正式动工，2015年底竣工通车。该桥是敦（煌）格（尔木）铁路重难点控制性工程，桥梁全长10.6公里，穿越库木塔格沙漠东段流沙区，是中国穿越活动性沙漠地区的最长桥梁。
2019年12月18日，敦格铁路通车运营，它是青藏铁路与兰新铁路两大铁路干线的重要连线，串起新疆、甘肃、青海、西藏四省区，改变了区域铁路运输迂回绕行的历史，使新疆维吾尔自治区和西藏自治区之间运输距离缩短1100公里，节省近10个小时，填补了这一区域的路网空白。
而作为敦格铁路重难点控制性工程的沙山沟特大桥，前后建设历经两年多时间。在沙漠中修大桥，背后有着怎样的故事？
过“没有石头的河”
在沙山沟特大桥修建之前，中国并没有任何一座穿越活动性沙漠地区的特大型桥梁，没有先例可循。
沙山沟特大桥全长10.6公里，设计桩基1834根，墩台324个。大桥跨越库木塔格沙漠东段十里流沙区，穿越地形蜿蜒曲折的沙山沟，沟内地质条件较差，风沙活动频繁，防沙害理念在这座桥的设计上至关重要。
不同于“摸着石头过河”，这次过的是“没有石头的河”。
“没办法现学现用，就只能从以前的铁路建设中找借鉴，大胆设想，谨慎验证。”中铁第一勘察设计院敦格铁路桥涵专业设计负责人王文博介绍。
“在确定铁路线路穿越沙山沟之后，我们就摒弃了西北常用的路基建设方式。综合考虑铁路120km/h的时速要求和经济性，我们结合实际地形，合理选用曲线半径，让铁路线路离沙山尽量远，适应地形。”
“你们当时最担心的问题是什么？”记者问。
“当时，我们担心沙子掩埋铁轨，因为有的沙山60多米高，修高桥是可以让沙子穿过而并非堆积，但造价太高，桥面太低又会形成沙害。基于规避沙害的考虑，通过综合计算，我们选取了适宜的桥面高度和曲线半径，以免后期维护时产生较高的成本。”王文博说。
库木塔格沙漠风沙很大，为了保证铁路的安全性，设计单位与相关高校合作攻关，开展了铁路桥梁、风场、移动沙丘相互影响的复杂多向流数值模拟及风洞模拟实验，实地测量风场数据作为基础数据，精准分析桥梁建成后与风场、活动性沙山的相互影响作用。这之后，运用风洞实验对位于铁路桥梁下风向活动性沙丘的地表切应力进行了准确测量，对桥梁对沙丘形态变化的影响进行了定量分析，保证桥梁建设及结构安全。
“经过实验论证，我们判断桥的设计能够起到防沙的效果，受当地风沙环境影响在可承受的范围内。事实也验证了我们的推测，风沙造成的损害较为轻微且在预计范围之内，这表明我们的设计方案立得住。”王文博说。
沙山沟特大桥所处的环境是活动性沙丘，沙子是跑着的。
“桥墩修建在沙山的半山坡上，所以可能出现两种情况：沙在桥墩一侧越积越多，而桥墩比较怕偏压；第二种情况就是在桥墩另一侧沙子都流走了，造成了基础外露，也会对桥墩结构造成不利影响，所以我们采用活动性沙漠地区桥墩半压半流防控技术。在设计中同时考虑基础外露、桥墩单侧积沙等不良受力情况，对桥墩配筋及桩基布置进行精确计算和设计，保证桥梁结构安全。”王文博说。
“敦格铁路沙山沟特大桥施工图设计”获中国施工企业管理协会优秀设计成果奖、甘肃省优秀设计奖，“沙山沟特大桥风沙防治技术研究”获甘肃省职工优秀技能创新成果奖。
难点堵点逐个突破
10年前，作为中铁十一局敦格铁路项目的技术员，尹斌全在沙山沟特大桥的建设现场忙个不停，那是他大学毕业后参与的第一个项目。从湖北到甘肃阿克塞，漫天黄沙让他一时难以适应：“在现场吃饭的时候，不管吃什么东西，风一吹，吃的都是沙子。”
更棘手的，是桥的建设。
“在沙漠中建一座大桥，难度一点也不亚于在湍急的河流中修建。沙漠地区流沙自稳性差，桩基成孔非常难，因为底下是流动性，所以边打孔沙子边塌陷。”尹斌全印象深刻。
“为了解决桩基成孔的难题，我们七八个小伙子在总工的带领下成立了一个攻关小组，天天在一起探讨。上网一搜，发现流沙地质的桩基施工属于一个世界性的难题。”
在流动性沙丘上面打成30多米深的孔，成孔难，且易塌孔。这是要解决的核心技术问题。攻关小组夜以继日查资料，求助同行，开展行业研讨，项目总工史艳波给出了一个思路：沙子向内塌陷类似于水流，能否借鉴跨江跨海大桥的水下建设经验？
“根据相关资料，这是国内第一次在沙漠里建设这么大的桥梁，没人朝这个方向去想。我们参考了在大江大河水利工程建设中的围堰。大河里面桥梁施工的时候采用围堰，让我们联想到钢护筒。为了验证猜想是否可行，施工人员先试着打了一个孔进行验证，结果证明，可行！解决了桩基成孔问题，大桥在沙漠里头扎下了根。
从打下第一个孔开始，施工团队在建设中总结出一套方法：桩基创新采用钢护筒跟进干法成孔灌注技术，旋挖钻配合液压振动锤，内掏外打，分节循环跟进钢护筒成孔，自密实混凝土无水状态下灌注成桩，这套技术已成为解决流动沙丘成桩的关键技术，也填补了国内沙漠地区桩基施工的应用空白。
而沙山沟特大桥的桩基全部采用新型钢护筒跟进成孔技术，全桥1834根桩基所用钢护筒连接起来长达43公里，相当于桥梁长度的4倍。
桩基成孔的问题解决了，另一个挑战摆在眼前：沙漠缺水，经常漫天黄沙；四季及昼夜温差大。桥梁墩台混凝土施工及养护难度大，为了克服恶劣的沙漠自然环境，防止因干燥蒸发过快、温差大造成的桥梁墩台身混凝土开裂，建设者们攻坚克难，研发出一套适应沙漠气候的混凝土制配防裂工艺，324个墩台身混凝土全部采用两布一膜加动力水循环滴灌系统包裹，就像在沙漠中给桥墩“敷面膜”一样保湿养护，保证了大桥的施工质量，并减少施工用水近16万立方米。
为了攻克厚达14—33.4米的流沙层，建设者们通过不断的技术攻关和工艺创新，创造出一批新技术新工艺，并为后来的工程提供有益的借鉴和应用。
“刚刚施工的时候，走在30多米的大桥桥面上，我就想，要是有孩子我一定要带他来看看沙山沟特大桥。工程完工的那一天，我们团队都十分高兴！”10年后，再次走上沙山沟特大桥，来到自己奋斗过的地方，尹斌全难掩兴奋之情。
沙山沟特大桥工程获“甘肃省建设工程飞天金奖”及“中国家优质工程奖”等多个奖项。该桥防风沙结构设计理念、桩基干法成孔等新技术、新工艺，在后续库格铁路、和若铁路等工程的设计和施工中均得到了推广应用。
背设备上下来回
修路难，养路亦难。3月27日中午11时30分许，沙山沟特大桥的守护者——中国铁路兰州局集团有限公司嘉峪关工务段阿克塞线路车间阿克塞维修工区职工们，趁着天窗点开始作业。在兰州铁路局集团公司嘉峪关工务段敦煌铁路介入组组长、党支部书记杨建平的带领下，检修小组抬着五六十斤的设备，沿着30多米高的通道阶梯向上攀爬至桥顶。
桥下，一群来沙漠里游玩的少年尽情拍照打卡，欣赏沙漠的美丽。桥上，记者爬到桥顶后，气喘吁吁，而维修工区的职工们没来得及喘一口气，就投入到作业中。
“这里夏季气温高达40摄氏度，冬季最低气温会降至零下30摄氏度，即使在同一季节，昼夜温差也在25摄氏度以上，梁体、轨道因此会出现热胀冷缩现象，加之重载货物列车的反复碾压挠曲、制动摩擦，铁路轨道几何尺寸变化幅度大、周期短，需要不间断维修养护，将轨道各项技术指标控制在允许误差范围之内，以确保设备安全、运输畅通。”杨建平说。
沙山沟特大桥最高33.6米，可供上下的通道阶梯只有几处，这就意味着每次检修作业，不但要将重达五六十斤的养路机械抬到桥面上，还要上下反复多次运送机具，经常扛着机具步行几公里才能到达作业地点，进行维修养护。
测轨距、看高低、测方向。杨建平仔细观察铁轨的曲度。记者趴下仔细观察，没什么异样啊！杨建平却能看出铁轨轨距的细微变化，并能大致观察出列车行驶对铁轨造成的轨迹偏移。
“这里看着非常直，其实有差异，哪怕是一丝一毫的差异，都可能影响列车行车安全。”杨建平的目光停留在一处轨道上，他用白色粉笔作出标记，维修小队便在此用机具展开维修，将轨距复位，确保轨距符合设计值。
一阵大风呼呼吹来，记者不由得晃了晃。“小心，这桥上风忒大了，你得时刻注意安全！”杨建平提醒。在记者仔细观察沙山沟特大桥时，杨建平和队伍已走远，机械轰鸣的声音又从前方传来。他们紧锣密鼓地继续奋战着，听说下午还要去另一个天窗点。
冬季，他们忍受零下20多摄氏度的严寒和高空刺骨的寒风；夏季，他们面对烈日炙烤和滚滚热浪，特别是遇上沙尘暴，即使戴着脖套、口罩或者是头套，大风卷起的黄沙也会无孔不入，头发、耳朵、嘴里全都是沙子……
作为敦格铁路的重要控制性工程，沙山沟特大桥的建成，结束了甘肃省阿克塞哈萨克族自治县和肃北蒙古族自治县不通火车的历史。
放眼整个敦格铁路，连接了青藏铁路与兰新铁路两大铁路干线，历史性地将兰新铁路、青藏铁路串联成中国西北地区的首条环形铁路网，与格库铁路相交汇成西北通向中亚的第二条国际通道，改变了中国新疆、甘肃、青海、西藏至中亚国家之间铁路运输迂回绕行的历史。
敦格铁路开通前，由兰新线的柳沟站到青藏线的格尔木站，全程2003公里。敦格铁路开通后，兰新线柳沟站至青藏线格尔木站827公里，新疆和西藏之间运输距离缩短约1176公里，节省时间约12小时，大大降低了运输成本。敦格铁路打通了沿线地区重要矿产资源和物资运输通道，加强了青、甘、新、藏四省区的经济往来与交流合作，对加快沿线地区资源开发、带动西部地区旅游业发展、助力西部地区经济发展，具有重要意义。
人民网
11. 探索“无人区” 铁建人正向地球深处进军
如今，一项又一项“超级工程”正在构建中国城市中心的特大型地下交通枢纽，设计、建造、营运技术体系也愈发完善。
“每天乘坐地铁通勤出行、在商场地下停车场停车、开车途经海底隧道……”如今在人们的日常生活中，关于“地下空间”的利用变得越来越常见，地下轨道交通、地下市政工程等正快速崛起。
有数据显示，早在2020年，国内东部地区的城市地下空间新增建筑面积同比上升，增长率达3.78%，尤其以浙江、江苏、上海等省份和城市最为显著。显然，对于如今的城市发展来说，土地资源的利用范围早已不仅限于平面，而是立体的。
“合理科学地开发利用城市地下空间是解决‘城市病’，缓解城市超负荷运行，尤其是交通运行的‘良方’。”独立经济分析师徐宏表示，“作为国土资源的有机组成部分，城市地下空间是战略性空间资源，向地下要空间、要资源已经成为21世纪城市发展的必然趋势。”
作为国内地下工程建设领域的重要力量，中铁第四勘察设计院集团有限公司（以下简称“铁四院”）深地空间团队探索数年，承揽了一大批重点地下空间项目，为建设超级地下城积累了丰富经验。
位于湖北武汉的光谷广场综合体，是国内最大最复杂的地下空间交通综合体。在铁四院深地空间团队青年骨干周兵看来，其建造难度堪比为人体实施一台高精度的“脑科手术”。
“建设过程中，设计团队需要在地下30米，对一个直径200米的圆形做一个‘大手术’，通过三环层叠、多线放射，完成3条地铁线路、4座地铁车站、2条市政隧道以及地下非机动车道的精准穿梭。”周兵回忆说。
正是通过该项目，铁四院系统研发了城市中心地下大空间建造的关键技术，拉开了“掘进地下城”的序幕。如今，由铁四院深地空间技术研发攻坚团队重点参与的国家重点研发计划《城市大型地下基础设施智能暗挖建造关键技术与装备》正式启动，标志着铁建人正在向地球深部进军。
在与武汉相隔近千里的重庆，42摄氏度极端高温天气让人汗流浃背。2023年夏天，铁四院高级工程师刘俊和技术骨干於泽，已连续60天奋战在《智能化深部空间运维和安全控制理论、设备和智能方法》项目上，开展示范工程测试工作。
在重庆的红土地车站基地内，刘俊和於泽紧盯屏幕：533个监测点位，1072个采集参数，空调系统节能率63%……深地空间团队将地下深度延伸至200米，致力于打造城市地下0至200米深度的另一个世界。
为了更好地服务工程，铁四院团队首次提出了城市地下空间全生命周期技术，一站式解决设计建设营运难题。记者了解到，一站式解决分为3个阶段——在规划设计阶段，秉持“绿色地下、智慧地下”的理念，按照网络化地下城市的设想去建设，地下空间的总体布局以地面城市形态为发展方向，形成一一映射。
“在关键建造阶段，设计团队首创了城市狭小空间内的地下空间开发技术，将对周边环境的影响降到最低。”刘俊介绍说，“我们还研发出对既有建筑和已建地下空间的开发技术，使改造主体受到的影响降到最低。同时探索大跨异型地下空间建造技术，在国内首次突破超长混凝土结构和超大跨劲性结构的技术瓶颈。”
此外，在安全营运阶段，铁四院设计团队还首次构建了适用于深部空间的安全与防灾成套技术体系，有效保障了城市中心超大型地下综合体的营运安全。也正是凭借长期的技术积累和实地实践，如今铁四院在地下工程尤其是地下交通枢纽的设计上，有了丰富的经验。
世界首个3线换乘公铁合建越江工程徐家棚枢纽；全国首个跨境高铁交通枢纽广深港高铁福田站；国内最大的下进下出地下综合交通枢纽佛山西站地下空间；全国第一家绿色三星级的地下空间苏州太湖新城地下空间；国内首个真正意义站城融合的特大型地下综合客运枢纽西丽枢纽……一项又一项“超级工程”正在构建中国城市中心的特大型地下交通枢纽，设计、建造、营运技术体系也愈发完善。
“只有构建集约绿色、协调高效的地下道路交通体系，才能真正满足舒畅、舒适的高品质健康道路交通发展需求。”在徐宏看来，未来国内的地下交通建设工作还有长足的探索和发展空间，同时亟待解决的问题也有很多。
“地下空间开发最重要的是安全问题。”徐宏直言，以地下软土地区为例，在该区域进行基坑开挖、隧道施工的技术要求很高，如果设计方案不科学或措施不当，就会引起地下水渗漏，造成流砂、边坡失稳及大面积地面塌陷等情况，这正是现有地下工程设计和技术面临的新挑战。
此外，与地下空间开发利用充分的中心城区相比，郊区地下空间的开发需求较少。而一旦地上建设项目完成，再进行地下空间开发的难度就很大，长远来看，不利于城市空间资源的节约集约利用。这一情况给城市的整体规划和具体项目的建设，同样提出了更高的要求。
记者了解到，如今依托中国铁建全产业链优势，铁建人正联合各大高校和科研机构，对设计、施工、材料、装备、运维进行全方位成体系的技术研究和场景验证。相信凭借在技术领域的深耕和探索，在不久的将来，“地上一座城，地下一座城”的畅想将成为现实，成为中国的经济、交通等关键领域持续向上发展的关键推动力。
中国青年报
12. 以硬核科技为高铁核心安全部件把脉问诊
目前，我国高铁已进入超大规模线网时代，运营里程超4万公里，占世界70%，推动者经济社会的发展，让人们的生活越来越便利。
在高铁动车上，有个核心部件“走行部”，与安全息息相关。所谓“走行部”是指机车车辆下部引导车辆沿轨道运行，并将机车车辆的全部重量传给钢轨的部分，由轮对、轴箱油润装置、侧架、摇枕和弹簧减振装置等组成，它保证机车车辆以最小的阻力在轨道上运行，并且顺利地通过曲线。
在运行速度高、连续运行时间长、载荷大、环境多变的严苛服役工况下，“走行部”一旦出现细微缺陷突变为部件失效情况，将导致严重的行车事故安全风险。
针对这一情况，铁四院董云松、李经伟团队，依托武汉至十堰高铁等多个重大工程，对走行部的安全状态在线监测、细微缺陷检测及综合诊断等进行研究，历时八年，取得了重大进展。
据介绍，该技术研究提出了真实服役环境下走行部安全状态高敏参数及其综合检测技术体系，指导了走行部安全保障基础设施建设；突破了强背景噪声干扰下的走行部微弱故障信号精准提取技术，研发了填补国内外空白的350公里/时动车组走行部实时状态车载监测系统；研制了适应走行部复杂外部廓形及内部缺陷的高精、高效成套检测装备，应用于全路64个（占全路87%）动车段、所，检测精度、效率、人工替代率超德日法水平，打破了高铁领域高端检测装备的技术壁垒并实现销售海外；攻克了走行部车载监测及轨旁检测多源数据处理技术，开发了全球管控列车最多、数据量最大的走行部故障预测与运维管理平台，实现了走行部故障预警与健康状态定量评价。
该项目获授权专利93项（48项发明专利），发表论文49篇（15篇SCI），出版专著1部。研究成果在各铁路局和主机厂全面应用，保障了4000余列动车组年均安全运行50余万公里，并形成了高铁动车组走行部安全保障的“中国标准”，保障了2023年开通的广汕高铁、福厦高铁等高铁动车组的安全运行。
该项研究的相关技术还带动了机器人、探伤机等高速铁路上下游产业链发展。“仅2023年，就产生经济效益27亿元，在湖北省高新技术领域创造了大量就业岗位。”该项目相关负责人介绍说。
中铁第四勘察设计院
13. 攻克极限地层！国内首条山地轨道工程首个盾构隧道贯通
4月15日，在中铁隧道局集团承建的都四山地轨道交通DSZQ-1标项目蒲阳站盾构接收井，承载着“攻克盾构极限地层”使命的“蜀光号”盾构破土而出，终见胜利曙光，标志着国内首条山地轨道交通工程首个盾构隧道——永丰站～蒲阳站区间顺利贯通。
都四山地轨道交通项目起于岷江冲积平原上游都江堰成灌高铁枢纽站，止于阿坝州小金县四姑娘山镇，线路正线长123公里，桥隧比超98%。由中铁隧道局集团承建的都四山地轨道交通DSZQ-1标线路全长8.569千米，设三站两区间。本次贯通的永丰站～蒲阳站区间全长3261米，采用一台开挖直径达9.73米的土压平衡盾构掘进施工。区间全线位于车流量大的永安大道下方敷设，有“一小（大直径盾构小曲线施工）、二大（水大、漂石粒径大）、三多（卵石含量多、施工风险点多、施工难点多）”的特点，不仅要面对高富水、高渗透性、高含量卵石、超大粒径漂石地层长距离掘进等困难，还要克服大粒径卵、漂石对刀盘、刀具的冲击、磨损，以及喷水、涌渣、地面沉降等多重难题，过程中下穿高铁、河流、建构筑物、主污水管等，施工难度极大。特别是穿越地层主要为极高富水砂卵石、超大粒径漂石（1.2-1.5m）、孤石地层，漂石占比高达80%左右，被业内誉为“盾构施工的极限地层”“盾构施工禁区”。在此类地层环境下开展盾构施工尚属首例，国内外均无经验、案例可供参考借鉴。
施工过程中，中铁隧道局项目团队积极制定“战漂石、斗富水，挑战极限地层，勇做国内首条山地轨道建设开路先锋”的作战口号，先后邀请国内知名专家召开6次咨询会、4次论证会，组织项目技术人员召开10余次技术研讨、技术总结会。同时，项目成立了“母永奇盾构极限地层研究基地工匠工作室”，紧密围绕施工过程中的重难点问题开展技术攻关，为项目顺利完成掘进任务提供了强有力的技术支持和保障。
经过不懈努力，历时900余天，项目克服了复杂多变的地质条件、严苛的施工环境等重重困难，创造了9.7米级大直径土压盾构单班7.5环，单日15环（24米），单月321环（513.6米）的砂卵石极限地层掘进记录。特别是在盾构下穿铁路等一系列重大风险源方面，高质量完成了任务目标，在安全、质量、形象、进度等方面取得重要成果，顺利实现了隧道贯通。
中铁隧道局
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