深瞳丨世界之巅，复兴号驶上新“天路”
深瞳工作室出品
科技日报记者 矫阳 策划 刘莉
这条新“天路”，全长435公里，设计时速160公里，从拉萨向南，穿过冈底斯山余脉进入雅江河谷，跨过雅江后，一路向东直到林芝。90%以上的线路在海拔3000米以上，桥隧比高达75%，工程建设面临的复杂地质地貌，举世罕见。
对西藏东南谷地的地貌，何娘者了然于心。
这里，冰峰熠熠，沟壑纵横，气象万千。
这里，“云中天堂”南迦巴瓦直抵云端，“天河”雅鲁藏布江（以下简称雅江）奔流直下，滔滔2000公里；冈底斯山和喜马拉雅山脉，海拔2950米—5500米，高差达2500米。
这里，多期古大洋板块碰撞，强岩爆、风积沙、高地温、冰碛层等复杂地质灾害集中，地震频发。
自2010年起，为在这片区域设计一条铁路线，中铁二院工程集团有限公司（以下简称中铁二院）哈尼族铁路线路设计专家、拉林铁路设计总体何娘者，受命率团队无数次徒步丈量雪山天河。
今年6月25日，川藏铁路先行段、拉萨—林芝（拉林）铁路开通。“这也是西藏第一条电气化铁路。”中铁电气化局拉林铁路项目经理马林难掩激动。
这条新“天路”，全长435公里，设计时速160公里，从拉萨向南，穿过冈底斯山余脉进入雅江河谷，跨过雅江后，一路向东直到林芝。90%以上的线路在海拔3000米以上，桥隧比高达75%，工程建设面临的复杂地质地貌，举世罕见。
这天，藏族动车司机、34岁的斯朗旺扎，开始了自己崭新的人生——首次驾驶着复兴号，在世界屋脊东南谷地，沿这条雪域新“天路”行驶。
7月22日，正在西藏考察的习近平总书记，乘火车沿这条开通尚不满一个月的拉林铁路，从林芝前往拉萨。
飞驰在世界屋脊的复兴号高原内电双源动车组。罗春晓 摄
“天河”岸边，造就出一条铁路线
2010年，中铁二院接到任务，在西藏区域东西2100公里、南北400公里的广袤土地上，为拉林铁路设计一个走向方案。
科技、经济、环保、人文示范线，是拉林铁路的设计目标。
从那时开始，中铁二院组建了一支由上百名勘测人员、涉及三十多个专业的队伍，开始了长达5年的实地踏勘，何娘者就在其中担当选线重任。
选线之初，两大走向一直争执不下，分别是沿318国道和沿雅江方案。雅江方案地壳不稳，地质灾害频发，多数专家认为不适合推荐。
西藏自治区铁路建设有限公司副总经理朱锦堂急在心里。“西藏经济带都在雅江沿岸，地方百姓都在期盼着沿雅江线。”
建设新“天路”，就是要惠及西藏。雅江缝合带工程地质特性专题研究即刻启动。
一年内，中铁二院针对拉林项目开展了大量测绘、勘探、试验和研究。
地质灾害、高寒缺氧、生态脆弱、山陡无路……犹如一道道“鬼门关”。野外勘测时，团队成员常遇的情景是，历经数千年的热胀冷缩，峭壁上的岩石支离破碎，上千米之上，时有石头滚落下来。
最终，一份沿雅江方案可行性报告完成。
设计方向明确后，具体设计方案仍历经多次重大技术调整。
加查至朗县段，雅江如同落入群山的丝带，形成“九拐十八弯”的曲折峡谷。
经科学踏勘，何娘者团队在50公里线路内，创造性地采用了九跨雅江方案。峡谷内，九座跨江桥形成一个大桥群，蔚为壮观，天人合一。
桑日至加查段，最初设计沿雅江峡谷走。按已有资料，这是一种无可非议的保守设计。
然而，因峡谷高差逾3000多米，这里一直不通路，无法到现场踏勘，何娘者与团队人员一直忐忑不安。
2012年，桑加峡谷初通公路，何娘者随中铁二院副总工程师林世金第一时间赶赴现场。“沿江全是严重的危岩落石，工程地质条件极差。”眼前的地质条件令设计团队心惊不已。
必须重新研究方案。
经反复论证，原设计方案被改为两跨雅江取直线路。
这一优化，不仅节省了1亿零61万元建设资金，而且由于缩短1.84公里线路，铁路通车后，每年还将节省200万元以上运营费用。
加查县境内，有一大片千年核桃林，闻名遐迩。原设计线路从中穿过，线路顺畅、投资小。
2013年8月，何娘者到加查县核对现场，蓦然发现，线路所经之处，虽历经千年，古核桃树仍叶肥果盛。“一棵核桃树每年有2到3万元经济收入。”热果村村民次仁宗巴家承包了7棵核桃树，铁路建好后，她家这些核桃就可以销往更远的地方了。
从次仁宗巴的眼神中，何娘者读懂了她对核桃林的依赖，对铁路的企盼。“选线绝不能牺牲老百姓的生存环境。”何娘者重新规划线路，最大程度绕避了这片千年核桃林。
皑皑雪山群中，这些测量勘测人孤独而坚韧的背影，已深深镌刻在这条雪域新“天路”的轨迹上。
拉林铁路设计成功，多项选线地勘新技术应运而出。“创新应用了复杂艰险山区铁路减灾选线理论和智能选线技术，提出了板块缝合带地区综合选线理论，基于BIM和GIS技术构建了线路—构筑物—灾害环境耦合约束的综合选线模型和线路方案评价体系。”何娘者说，形成了一套适用青藏高原地质复杂艰险山区高标准铁路的“空、天、地”一体化综合勘察技术。
勘测设计队员在现场踏勘。受访者供图
雅江谷地，横卧一道百年彩虹
“看，藏木特大桥！”每当D8981次动车钻出隧道时，这座横跨雅江的钢管拱桥，总能引起乘客们的欢呼。
拉林铁路藏木特大桥，位于桑加大峡谷藏木水电站上游库区，已成为拉林铁路一个网红景点。大桥长525.1米，如一道彩虹，横卧在雅江之上，是世界上海拔最高、跨度最大的铁路钢管混凝土拱桥。
高原上建一座寿命百年的桥，需要耐高温差、防强紫外线。作为中铁二院拉林铁路桥梁专业设计负责人，罗伟元深知，这是一道世界难题。
经过不计其数的寻觅、试验，罗伟元为藏木特大桥找到了新材料：C60自密实无收缩混凝土和免涂装耐候钢。
2015年6月，被中铁广州工程局任命为藏木特大桥项目经理后，张立军迅速赶往山南地区。忍受着强烈的高原反应，在抵达现场时，张立军立即觉察到，这将是一场史无前例的硬仗。
雅江不通航，施工船舶需要在内地解体，汽运至工地再组装；第一台挖机爬到几百米高的工作位置用了三个月；峡谷高深，山体陡峭，两岸山上很多施工材料，小至砂石料，大至卷扬机，都是人工背上山的；区域内常年10级大风，晴雨不定，日温差达到30℃。
此外，藏木特大桥技术难度极大，同类型桥梁中跨度最大；桥址处海拔3350米，同类型桥梁中海拔最高；拉萨岸上游塔架总高度170米，是同类型缆索吊机中最高的索塔。
自2015年7月1日藏木特大桥开工，张立军脑子里的弦一天没松过。白天，带领管理人员在海拔3350米的桥址处爬山勘查；晚上，开会讨论方案。
先后确定了945米工作索方案、610米缆索吊机方案、钢管拱拼装场选址、钢管拱运输和架设方案、拱座施工方案等多个技术难度极大的方案，还确定了若干个小的施工方案。依托藏木特大桥，成立了《大跨度中承式钢管砼拱桥施工技术及标准研究》课题小组，联合专业科研院校和院士专家，开展多线科研课题研究。
2018年9月28日，藏木特大桥主拱合龙；2020年6月20日，藏木特大桥全桥合龙。
1000多个日夜，近千名建设者先后攻克多个高原地质灾害难题，克服施工场地狭小、高温差、强紫外线、强阵风、机械人工效率低下等不利因素影响，在确保质量、安全的同时，顺利完成了大桥安全合龙目标，该桥多项科技成果达到国际先进水平。
当天，张立军终于睡了一个安稳觉。
雪山“腹部”，隧道岩爆被征服了
与藏木特大桥相连的巴玉隧道，是拉林铁路又一项重难点控制性工程。
隧道位于巴玉雪山“腹部”，海拔3400米以上，全长13073米，最大埋深达2080米，洞内地温约47℃，岩爆里程就占了94%，是目前世界上岩爆最强、独头掘进距离最长、埋深最大的高原铁路隧道。
2015年7月11日，是中国铁建十二局巴玉隧道前项目经理白国峰和副经理武俊平的“惊魂一日”。
当天，隧道掘进不到300米，岩壁上脸盆大的石块突然弹射出来，紧接着碎石像炮弹一样不停地弹射，持续了两个多小时。这是他们第一次遇到岩爆。
从那以后，岩爆如影随形。一台又一台施工设备被飞石砸得面目全非。停工、停工、再停工，作业人员换了7批。
岩爆灾害一度是巴玉隧道能否贯通的关键技术难题，也成为国际岩石力学与工程界研究的焦点和难点。
不畏浮云遮望眼，越是艰险越向前。
面对岩爆这一岩石力学领域世界性难题，建设者与岩石力学科研人员一起，开始了艰难的攻关。
在海拔3500米的隧道施工区，中国科学院武汉岩土力学研究所科研人员，开展了累积长达4650米大埋深洞段岩爆实时监测、预警与调控研究工作，驻守长达918天。
“必须克服岩爆恐惧，这是我们的担当！”施工一方，项目管理人员则以无畏的勇气，冲到岩爆防治第一线。
在建设者与科研人员的共同努力下，多套岩爆频发条件下的施工方法被摸索出来。首次在青藏高原搭建了远距离无线通讯传输的岩爆实时微震监测系统，首次揭示了川藏铁路深埋隧道间歇型岩爆孕育规律与机制，率先建立了川藏铁路深埋高应力隧道岩爆定量预警标准，并提出了巴玉隧道岩爆针对性主动性动态施工方案。
“这些方法较好解决了岩爆问题，相关成果已被纳入《川藏铁路岩爆隧道设计指南》。”2019年11月2日，巴玉隧道贯通。在欢呼的声浪中，现任项目经理乔志斌，这位有着多年一线工程经验的指挥员，眼睛已略显湿润。
拉林铁路全线共计47座隧道，121座桥梁，这些百年工程背后的故事，无不荡气回肠。
“国槐绿”，雪域画卷再添新颜
飞驰在世界屋脊的复兴号高原内电双源动车组，其“国槐绿”涂装，与雪山江河、绿树蓝天和藏式民居交相辉映，为雪域再添新颜，构成一幅迷人的画卷。
奔跑在西藏高原的“国槐绿”，有什么独门秘籍？
“两端分别编挂电力动力车和内燃动力车，中间编挂拖车。‘内燃+电力’双动力牵引模式，为全球动车组首创。”复兴号高原内电双源动车组具体研发者之一、中国中车科学家、中车株洲电力机车有限公司（以下简称中车株机）副总工程师樊运新如数家珍，编组为12辆，设一等、二等和商务车厢，载客量755人。最高运营时速160公里，最高运行海拔5100米，能适应高海拔、连续长大隧道环境，可跨电气化和非电气化线路贯通运用。
6月25日，望着首列驶出拉萨站的“国槐绿”，樊运新心潮澎湃，180多个紧张研发的日夜，一一浮现。
就在拉林铁路建设接近尾声时，让复兴号动车组驶进西藏，成为决策者的共识。
如何针对高原铁路运营条件，专门研制生产一款复兴号动车组新产品？
2020年11月初，中车株机接到紧急任务，由中国国家铁路集团有限公司（以下简称国铁集团）牵头，组成包括中车株机、中车大连机车车辆有限公司（以下简称中车大连）、中车南京浦镇车辆有限公司在内的联合研制团队，共同生产研制复兴号高原内电双源动车组。
新设计的这款复兴号要达到什么标准？
“既要满足4000米海拔高原运行的要求，又要适应线路多隧道、高架桥等危险地段的安全性，运营环境特殊，设计挑战大。”有着研制高原版电力机车丰富经验的樊运新十分清楚。
一周内，多名经验丰富的设计人员，密集前往西藏进行调研。考察线路条件、机务段检修条件等，听取运营部门的要求和建议，并积极纳入后续具体设计方案中。
2020年11月19日，动车组技术方案通过评审，高原内电双源动车组项目设计工作正式启动。
内燃与电力动力车协同控制，是复兴号高原内电双源动车组的一项创新关键技术。“所谓双源动力，即一端是电力动力牵引，一端是内燃动力车，可以实现有电区和无电区、电气化和非电气化的贯穿运行。”樊运新说，内燃、电力动力车两端分置的创新组合模式让高原行车的可靠性、安全性得到更大提升。
攻克新技术，试验须先行。
在业内多个院所合作下，一个地面1∶1试验台搭建了起来。“真实模拟实车运行的各种功能，确保每个功能可靠有效。”项目技术研发经理彭新平说，整个地面测试共完成近80个功能组，1000多个功能项点测试。
拉林铁路隧道多，动车组进隧道时，压力波的改变会给乘客造成耳鸣等不适，还有高原缺氧问题，怎么解决？
“我们在车内增设了压力波保护装置。针对高原缺氧环境，动车组车厢内采用弥散和分布式相结合的方式，实现一体化供氧，可连续提供充足氧气。这是国际上是首次实现整列动车组的弥散供氧。”中车大连机车技术开发部运维技术室室主任、复兴号高原内电双源动车组总体设计师孙传庆说。
不是在设计生产一线，就是在去的路上。
在列车的研发生产环节，项目组成员“24小时全天候待命”。他们每天奔走于办公室与车间现场之间，与现场工艺、操作人员深入对接，解决各项技术难题。
2021年3月下旬，首列动车组完成编组。自动车组技术方案评审通过，仅耗时不到5个月。
6月25日，复兴号高原内电双源动车组在拉林铁路正式上线，奔驰在世界屋脊之上。中国铁路历史性地实现了复兴号动车组对31个省市自治区的全覆盖。
雪域新“天路”正在延伸。
2020年11月8日，川藏铁路（雅安至林芝段）开工。习近平总书记对川藏铁路开工建设作出重要指示指出，建设川藏铁路是贯彻落实新时代党的治藏方略的一项重大举措，对维护国家统一、促进民族团结、巩固边疆稳定，对推动西部地区特别是川藏两省区经济社会发展，具有十分重要的意义。
习近平总书记强调，川藏铁路沿线地形地质和气候条件复杂、生态环境脆弱，修建难度之大世所罕见，要充分发挥我国社会主义制度能够集中力量办大事的优势，把这一光荣而艰巨的历史任务完成好。
雪域“天路”，将续写新的传奇。