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京张高铁,横空出世!

来自: 超级建筑公众号 收藏 分享 邀请

10月5日14时18分,随着首列综合检测车55201次列车从京张高铁新建昌平站开出,京张高铁联调联试工作正式启动,京张高铁和崇礼铁路开通进入倒计时。
▲京张高铁联调联试综合测试车首发
在同一个起点(北京)和终点(张家口),110多年前,詹天佑主持了由中国人自主设计和建造的第一条铁路——京张铁路。如今,百年传奇正在续写。
将时间的指针倒拨回到一百多年前,铁路在中国是什么样?要修一条铁路,究竟有多难?
中国铁路起步于清政府统治日渐衰落的时期,比世界上最先使用铁路的国家晚了半个多世纪。19世纪,中国继日本及印度之后成为第三个修建铁路的亚洲国家。
▲吴淞铁路
1875年至1876年,英国在上海铺设了14.5公里长的吴淞铁路,成为中国第一条营运铁路,翌年被清政府赎回拆除。
唐胥铁路是中国自建的第一条标准轨运货铁路。光绪五年 (1879年) 清政府允准开平矿务局出资修建一条自唐山至胥各庄的运煤铁路,并聘矿务局英籍工程师金达 (C.W.Kinder) 监修。因守旧势力反对,未果。次年矿务局复请修建获准。1881年5月开工兴建,11月完工,为单轨轻便铁路,约7.5公里。开始时用驴马拖拉跑车,第二年开始使用机车曳引。光绪十一年 (1885年) 开始从胥各庄向芦台庄附近的阎庄延展,次年完成,长30余公里,称唐芦铁路。又次年延至天津,增长80余公里,称津沽铁路
▲清光绪八年(1882)李鸿章乘“龙号”机车视察唐胥铁路
光绪二十三年(1897年),清政府以官款按吴淞铁路原线路走向再建淞沪铁路,光绪二十四年(1898年)建成通车,全长16千米,设9个车站,初筑时为762毫米窄轨,后来改为普轨。
▲“龙号”机车
京张铁路是中国人自行设计和建造的第一条干线铁路,由中国杰出的工程师詹天佑负责设计和修建。
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1905年,詹天佑被聘请担任总工程师,主持修建京张铁路。京张铁路是一项十分艰巨的工程。从北京到张家口,全程200多公里,地形复杂,崇山峻岭横亘其间。“中隔高山峻岭,石工最多,又有7000余尺桥梁,路险工艰为他处所末有”。
▲京张铁路修成时的场景
尤其是从南口往北,经过居庸关、青龙桥到八达岭这一段路,地势越来越高,尽是悬崖峭壁,坡度极陡。当时,有的外国工程技术人员根本不相信中国能修成这条铁路,讽刺说建造这条铁路的中国工程师恐怕还未出世
那个时候,中国还从来没有在山区修过铁路,京张铁路是第一次。为了能够把铁路修好,以詹天佑为代表的的中国团队从上到下,可谓是众志成城。
京张铁路还以其“人”字形铁路的设计而闻名于世。京张铁路到了八达岭,坡度是千分之三十三,意味着一千米的距离高度就差了33米。正因如此,后来被称为“中国铁路之父”的詹天佑发明了“人”字形铁路,张家口方向来的火车从坡上驶入青龙桥,再从青龙桥折返到另一条轨道上进京。
▲京张铁路修成时,詹天佑(车前右第三人)与同事合影
京张铁路于1905年10月2日动工,经过4年的努力,花了693万银两,在1909年9月建成,10月2日正式通车,是中国首条不使用外国人员,由中国人自行建设完成,投入营运的干线铁路。
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京张铁路原计划要用6年时间完成,实际只用了4年,总长364里许,还节省下大量的工程费用。詹天佑的这一卓越成就,为中国人争了光。1919年,詹天佑逝世,人们在青龙桥站建了一座詹天佑全身铜像,以纪念这位爱国工程师的不朽业绩。

▲ 位于青龙桥的詹天佑雕像
京张铁路的竣工,还诞生了中国第一套自行制定的铁路标准设计图。从此以后,中国铁路统一采用1.435米的世界标准轨距。在此之前,列强各国在中国修铁路时,各按各的标准,导致中国的铁路轨距混乱不堪,比如中东铁路是俄国人修的,轨距是1.524米,滇越铁路是法国人修的,轨距是1米。
▲京张铁路八达岭段组图,这套图拍了三年半 王嵬/摄
110年后的今天,京张高铁横空出世。此时的中国,已是世界高铁领域的王者。
想当年,詹天佑修建京张铁路时,全中国也找不到一台新式开山机、通风机和抽水机,建设者们只能靠双手挖通隧道。现如今,从蓝图到建成,在京张高铁的整个生命周期里,盾构机、架桥机等巨型“变形金刚”和BIM、可视化、大数据、移动互联网等一大批“黑科技”得到普遍应用。
詹天佑的时代,由于技术、预算所限,火车只能在山上来回绕行爬坡,新的京张高铁直接打通燕山山脉,全程走隧道,路程大大缩短。高铁修成以后,北京到张家口的火车最快的运行时间,将由过去的3个多小时,缩短为50分钟。


京张高铁隧道群
2016年4月29日,京张高铁全面开工建设。京张高铁起自北京北站,终点为河北张家口站,正线全长174公里,其中,北京市境内70.5公里,河北省境内103.5公里,最高设计时速350公里,由中国铁路总公司、北京市和河北省、张家口市政府联合投资。
超级建筑查阅了京张高铁的设计施工单位,这些单位续写了詹天佑的百年传奇。

京张高铁勘察设计单位:
中铁工程设计咨询集团有限公司
京张高铁施工单位:
JZSG-1标段:中铁十四局集团有限公司(正线公里:10.49Km 主要工程内容:隧道1座,全长5.33km;中桥4座,全长约0.19km)
JZSG-2标段:中铁六局集团有限公司(正线公里:31.59Km 主要工程内容:隧道1座,全长3032m;特大、大中桥22座,全长约10.3Km)
JZSG-3标段:中铁五局集团有限公司‍(正线公里:12.02Km 主要工程内容:隧道1座,全长约12.01km)
JZSG-4标段:中铁十八局集团有限公司(正线公里:19.12Km 主要工程内容:隧道1座,全长约4.97Km;特大、大中桥3座,全长约9.84Km)
JZSG-5标段:中铁大桥局集团有限公司(正线公里:16.31Km 主要工程内容:特大、大中桥7座,全长约13.11Km)
JZSG-6标段:中铁三局集团有限公司(正线公里:25.30Km 主要工程内容:特大、大中桥6座,全长约15.6Km)
JZSG-7标段:中国港湾工程有限责任公司(正线公里:17.63Km 主要工程内容:隧道3座,全长约11.78Km;特大、大中桥5座,全长约1.9Km)
JZSG-8标段:中国水利水电第七工程局有限公司(正线公里:33.38Km 主要工程内容:隧道2座,全长约8.61Km;特大、大中桥15座,全长约14.986Km)
JZSD-1标段:中铁电气化局集团有限公司
另外,中铁四局、中铁七局、中铁建工、中铁隧道、中铁二十局、中铁建设、中建一局、中国通号、中交一航局等单位也参与了京张高铁的建设。
▲京张高铁联调联试综合测试车首发
2019年10月5日14时18分,综合检测车55201次列车(CRH380AJ-0203号从京张高铁新建昌平站开出,京张高铁启动联调联试,期间最高试验速度达385公里/小时。而在110年前,京张铁路建成时的时速是35公里。如果詹天佑知道,中国的火车将在百年后以10倍速开行,会是何等兴奋。
▲京张高铁联调联试
▲京张高铁智能动车组
下面,超级建筑和大家一起回顾一下京张高铁的主要节点工程。
▲京张高铁官厅水库特大桥主桥主体工程完工
2017年11月11日,京张高铁官厅水库特大桥主桥主体工程完工。大桥全长9077米,由中铁大桥局建设,主桥采用8孔110米简支拱形钢桁梁,采取钢梁顶推架设方案,钢梁在岸上像‘搭积木’一样拼装好,再从岸边向湖心顶推就位。
▲京张高铁董家庄隧道
2017年11月23日,京张高铁董家庄隧道贯通,这是京张高铁全线贯通的首条隧道,全长1162米,最大埋深约70米、最浅4米,工程于2016年9月3日开工,中国港湾工程有限责任公司承建
2018年1月16日,京张高铁官厅水库特大桥主桥主体结构全部施工完成大桥是国内首例适用于350公里时速有砟高速铁路的钢桁梁铁路桥。
▲京张高铁崇礼支线孙家庄隧道
2018年5月26日,京张高铁崇礼铁路孙家庄隧道贯通
2018年6月30日,京张高铁崇礼铁路新兴堡隧道贯通▲京张高铁西黄庄隧道
2018年7月6日,京张高铁西黄庄隧道贯通。西黄庄隧道全长4880米,设计定义为低瓦斯隧道。项目部采取双风机加风带强制通风、洞内设置瓦斯自动报警器、加装防爆电器等设备、配备专职瓦斯检测员24小时视频监控、电脑控制等综合举措,攻克了低瓦斯隧道施工安全难题,确保隧道顺利贯通。
▲东花园隧道
2018年7月20日,京张高铁东花园隧道贯通。东花园隧道位于河北省张家口市,全长4970米。
2018年8月28日,京张高铁祁家庄隧道贯通。该隧道位于河北张家口市下花园区境内,全长5731米。

▲京张高铁南口隧道
2018年9月13日,京张铁路南口隧道顺利贯通这是京张铁路北京段首个贯通的隧道,由中铁六局承建。南口隧道地质较为复杂,穿越三个富水带,涌水风险较大,最大日出水量达到10000立方米。为解决这个困难,项目部邀请水泵厂设计专家,针对隧道内出水量大、积水含泥量大的情况,设计出“超级水泵”,在提升抽水能力的同时,采用了“阶梯式”排水方案,解决了隧道返坡排水问题。
2018年9月13日,京张高铁居庸关隧道胜利贯通全长3044米,最大埋深310米。

▲京张高铁太子城隧道
2018年10月29日,京张高铁崇礼铁路太子城隧道胜利贯通,全长4775米。

▲京张高铁铺轨现场
2018年11月1日,在京张高铁河北怀来段铺轨现场,中铁三局的工人铺下京张高铁全线第一节轨排,京张高铁开始全面铺轨
▲京张高铁崇礼铁路正盘台隧道施工现场
2018年11月11日,京张高铁崇礼铁路正盘台隧道顺利贯通。正盘台隧道全长12.974公里,属单洞双线隧道,是京张高铁及崇礼支线全线最长隧道,风险等级为一级,是全线重点控制性工程,由中铁隧道局集团施工。工程自2016年9月开工,建设者采用增加支洞、泄水洞、施工平导等措施,实现“长隧短打”、洞中有洞的格局,并实施全工序机械化配套施工,顺利完成建设任务。
2018年11月20日,京张高铁清华园隧道在安全穿越城市核心区后顺利贯通  。清华园隧道由中铁十四局承建,采用两台开挖直径为12.64米的泥水平衡盾构机施工,是国内开挖直径最大的高铁盾构隧道,也是全线唯一采用盾构法施工的隧道,更是单洞双线大直径盾构施工技术在北京入城高铁工程首次应用。清华园隧道全长6020米,隧道外径12.2米、内径11.1米,管片环宽2m,壁厚0.55m,6+2+1模式拼装,总计2243环。
2018年11月24日,由中铁电气化局承建在京张高铁东花园至怀来区段线路上开始架设第一条接触网附加线,标志着京张高铁站后四电接触网工程进入上部施工阶段。

▲京张高铁草帽山隧道

2018年11月30日,京张高铁草帽山隧道顺利贯通。草帽山隧道位于张家口市区南侧附近,全长7.34公里,采用单洞双线形式,设计时速250公里每小时,隧道穿越草帽山主脉,山势陡峭,地形起伏较大,为标段控制工程和全线重点工程。工程自2016年5月开工以来,建设者采用进口、斜井与明挖段同时施工的方案,凭借创新的技术、科学的施工、精细的管理,实现了草帽山隧道的顺利贯通。
京张高铁新八达岭隧道
2018年12月13日,京张高铁新八达岭隧道历经两年零7个月的施工顺利贯通。八达岭隧道全长12.01千米,为京张高铁正线第一长隧,由中铁五局承建。该隧道为单洞双线,共设4座斜井,因隧道地处不良地质带,隧道围岩条件差,存在涌水、突泥等风险,属极高风险隧道,是京张高铁全线三个重难点隧道之一。隧道穿越世界文化遗产——八达岭长城核心区域,一处并行水关长城,两次下穿八达岭长城。新八达岭隧道贯通标志着京张高铁所有的重难点工程全部完成。
▲中铁电气化局施工现场
2018年12月27日,京张高站后四电工程进入接触网上部组网施工阶段。京张高铁全线共计架设接触网590.66条公里,崇礼支线135.0343条公里,设计时速分别为120km/h、160km/h、200km/h、250km/h、350km/h五种速度等级,因此接触网悬挂类型及方式等设计标准也各有所不同。
▲中铁电气化局施工现场
2019年3月2日,京张高铁“四电”施工全面展开。
▲京张高铁轨通现场
2019年6月12日,京张高铁全线铺轨完成。京张高铁正线铺轨310.8公里,面对铺轨作业标准高、交叉作业面多、30‰长大坡道给铺轨施工带来的巨大挑战,参建各方不断优化方案和资源配置,创新施工工艺,改造机械设备,应用智能机器人检测,采用机械化、自动化铺轨机组和施工信息化等手段,大幅提高了轨道精度和施工效率。
2019年8月25日,京张高铁接触网工程实现全线正线路贯通。施工人员在京张高铁崇礼铁路新兴堡隧道外线路上架设最后一根接触网导线,标志着该段接触网工程实现全线正线路贯通。
2019年10月5日下午,随着首列综合检测车55201次从京张高铁新建昌平站开出,京张高铁联调联试工作正式启动。
京张高速铁路全线共设10个车站,分别为北京北站、清河站、沙河站(不办理客运)、昌平站、八达岭长城站、东花园北站、怀来站、下花园北站、宣化北站、张家口站。其中,八达岭长城站是国内埋深最大的高铁地下车站
八达岭长城站是设在新八达岭隧道内的地下车站,毗邻八达岭长城,独占4个“全国之最”和4个“首次”。车站最大埋深102米,地下建筑面积3.98万平方米,是目前国内埋深最大的高速铁路地下车站;车站主洞数量多、洞型复杂、交叉节点密集,是目前国内最复杂的暗挖洞群车站;车站两端渡线段单洞开挖跨度达32.7米,是目前国内单拱跨度最大的暗挖铁路隧道;旅客进出站提升高度62米,是目前国内旅客提升高度最大的高速铁路地下车站。
一切困难,皆被攻克。
凡是过往,皆为序章。
京张高铁将于2019年底开通运营。届时,中国标准的智能高速动车组将以最快350公里的时速穿越巍巍长城,以此告慰京张铁路的百年沧桑,不断续写中国铁路的不朽传奇。




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