50多年來，中國(guó)一直夢(mèng)想著將自己的鐵路網(wǎng)延伸到拉薩。
青藏鐵路全長(zhǎng)1142公里，沿途共有10條隧道，675座橋梁，穿越了世界上自然環(huán)境最為嚴(yán)酷的青藏高原。這不是最長(zhǎng)的鐵路，但毫無疑問修建難度是最大的。它是一個(gè)建筑史上的奇跡。
青藏高原位于中國(guó)的西南部。它的面積相當(dāng)于法國(guó)的3倍。拉薩位于青藏高原的中心，是一片神秘而充滿宗教色彩的土地，像磁石一樣吸引了大批有冒險(xiǎn)精神的游客。
前往拉薩一直是一段漫長(zhǎng)而充滿危險(xiǎn)的旅程，很多人在蜿蜒崎嶇的青藏公路上喪生。這里的天氣變化無常，晴空萬里的天空突然會(huì)刮起凜冽的寒風(fēng)，呼嘯而來的大風(fēng)卷起地面的塵土和冰雪。這里的溫度有時(shí)會(huì)降到零下40度，這是人類生存的一個(gè)極限。
當(dāng)中國(guó)的鐵路工程人員接受任務(wù)，在世界屋脊建造全長(zhǎng)近1200公里的鐵路時(shí)，他們知道某些路段的海拔要高達(dá)5000多米。這將是世界上海拔最高的鐵路線。
青藏鐵路的修建工作有諸多困難，很多來自于地下。全線的一半，大約550公里的部分要經(jīng)過永久凍土帶，永久凍土冬天堅(jiān)硬無比，夏天則異常松軟。
北半球有四分之一的土地被永久凍土覆蓋。永久凍土有時(shí)厚度超過1500米。它在冬天堅(jiān)如磐石，但夏天時(shí)表面會(huì)發(fā)生融化和沉降。冬天再次來臨時(shí)，則再次凍結(jié)，體積會(huì)增大，地面也會(huì)升高。在這樣不穩(wěn)定地區(qū)修建的鐵路無疑要發(fā)生變形。應(yīng)用傳統(tǒng)技術(shù)在永久凍土帶修建的鐵路很快就會(huì)被廢棄。
中國(guó)歷史上出現(xiàn)了很多偉大的建筑工程師，他們建造了舉世矚目的萬里長(zhǎng)城和北京故宮，這些建筑在全世界都是獨(dú)一無二的。
2001年6月29日，中國(guó)政府決定修建青藏鐵路，這注定會(huì)成為21世紀(jì)的一個(gè)建筑奇觀。
中國(guó)的工程技術(shù)人員要想方設(shè)法在世界最高的高原修建鐵路，而他們只有6年的時(shí)間完成這個(gè)任務(wù)。
醫(yī)療團(tuán)隊(duì)要在高原病多發(fā)區(qū)確保建筑工人的安全，而對(duì)于設(shè)計(jì)人員來講，最大的挑戰(zhàn)來自于腳下的凍土。接受了這項(xiàng)看似不可完成的任務(wù)，在極不穩(wěn)定的地區(qū)修建鐵路的是工程師趙世運(yùn)和永久凍土專家張魯新教授。
張教授花了近40年的時(shí)間研究青藏高原的凍土問題。他花了5年的時(shí)間與勘探和調(diào)研人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，將永久凍土分類，試圖找到在凍土區(qū)修建鐵路的最佳方案。
但是永久凍土還不是這個(gè)項(xiàng)目的最大敵人。
修建穿越青藏高原的鐵路一共動(dòng)用了22.7萬名工人，這個(gè)工程威脅著他們每一個(gè)人的生命。海拔5千米的高度，超過珠穆朗瑪峰的一半，空氣的含氧量還不到海平面的一半。
20世紀(jì)30年代修建美國(guó)的胡弗大壩一共奪去120人的生命，受傷者則不計(jì)其數(shù)。
而修建巴拿馬運(yùn)河則奪去了3萬工人的性命。
而這一次，在這樣一個(gè)環(huán)境惡劣、規(guī)模宏大的建筑現(xiàn)場(chǎng)，政府決心避免其它浩大工程中經(jīng)常發(fā)生的人員傷亡事故。
青藏鐵路開工建設(shè)后，醫(yī)療保障隊(duì)伍面臨著一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。在一個(gè)極端危險(xiǎn)的高海拔工地，缺氧很容易造成人員死亡，醫(yī)務(wù)人員必須設(shè)法保證超過20萬人的生命和健康。
實(shí)驗(yàn)列車平穩(wěn)地行駛在世界海拔最高的鐵路線上，由青海省駛上西藏的首府拉薩，這時(shí)人們很容易忘記這項(xiàng)工程的浩大規(guī)模。
從20世紀(jì)50年代以來，中國(guó)就一直希望將鐵路網(wǎng)延伸到自己的西南邊陲。大約10萬鐵路大軍修建了從西寧到格爾木的800公里鐵路。當(dāng)時(shí)的鐵路只修到了格爾木。格爾木位于氣候多變的青藏高原邊緣，是一個(gè)高海拔的工業(yè)重鎮(zhèn)。高寒缺氧使這一工程停滯了50年。在派工人開赴建筑前線之前，醫(yī)務(wù)人員必須做出完整的計(jì)劃，保證他們的生命安全，缺氧的環(huán)境很容易引發(fā)高原病。
為20萬工人提供瓶裝氧氣是個(gè)艱巨的任務(wù)，但是在空氣含氧量最低的隧道中，醫(yī)務(wù)人員意識(shí)到背負(fù)沉重的金屬氧氣瓶也可能將工人致于死地。即使這樣人們也不能工作很久，在隧道中工人4個(gè)小時(shí)一換班，而在其它工地則6個(gè)小時(shí)一換班。吸氧和縮短工時(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。工人們隨時(shí)可能發(fā)生肺積水和腦積水，這是高原病比較嚴(yán)重的癥狀，如果不及時(shí)治療就有性命之虞。
人們?cè)谘鼐€建立了144個(gè)各級(jí)醫(yī)療站點(diǎn)，共有近500張病床，有力地控制了高原病。
在整個(gè)工程進(jìn)展中，一共有14000人在沿途的高壓氧艙接受了治療。過去還從未有過在建筑工地這樣大范圍使用氧氣的先例。這需要嚴(yán)格的衛(wèi)生控制和對(duì)工人的廣泛監(jiān)測(cè)。
22.7萬工人奮戰(zhàn)在條件最為艱苦的工地，空氣中的含氧量只是正常值的一半，沒有發(fā)生一例高原病死亡，對(duì)于醫(yī)務(wù)人員來說，這是個(gè)了不起的成就。
全長(zhǎng)1142公里，共有675座橋梁，10座隧道，穿越了自然環(huán)境最嚴(yán)酷的青藏高原，青藏鐵路無疑是人類歷史上最難修建的。
凍土不斷發(fā)生著凍脹融沉，這的的確確是最大的問題。張魯新教授必須設(shè)法將鐵路架在極不穩(wěn)定的凍土區(qū)。解決的方案出奇的簡(jiǎn)單。聽起來很容易，但是在夏季溫度高達(dá)10度的環(huán)境下，保證550公里的地段不發(fā)生融化是非常巨大的挑戰(zhàn)。
第一道防線就是修建高高的路基。沿線共有近千公里的路基，路基的高度越高，夏天隔熱的作用越明顯，路基不僅僅是巖石和土的堆積。特別設(shè)計(jì)的隔離板發(fā)揮一定的作用，但最主要的卻是路基的下面部分。
為了保證更活躍凍土的穩(wěn)定，工程技術(shù)人員從那些在青藏高原生活了幾千年的居民那獲得了靈感。為了適應(yīng)高原地面凍脹融沉的情況，人們想到了一個(gè)簡(jiǎn)單而又聰明的解決方法。
鐵路工程人員注意到，如果地基的通風(fēng)管被堵，房屋的墻壁就會(huì)發(fā)生斷裂。
通風(fēng)管道將房屋內(nèi)的熱與地面隔絕，只要通風(fēng)管持續(xù)發(fā)揮作用，凍土就不會(huì)融化，保證了房屋的穩(wěn)定。參照這種經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)的做法，工程師們?cè)诼坊习卜帕送L(fēng)管，既經(jīng)濟(jì)又成效卓著。
在那些更活躍的地帶，張教授和總工程師趙世運(yùn)需要一些高科技的方案。熱棒內(nèi)裝有液態(tài)氨，其工作原理與冰箱一樣。地里的熱量導(dǎo)致熱棒底部的液態(tài)氨蒸發(fā)上升，當(dāng)氨氣上升通過散熱片時(shí)，熱量得到釋放，氨氣溫度下降，凝結(jié)，流回?zé)岚舻撞俊?nbsp;
熱棒不需要能量，青藏鐵路沿線一共有32公里熱棒路基。
為了完成將鐵路修往拉薩的任務(wù)，工程人員必須找到另外的解決方案。
通往中國(guó)西南邊陲西藏的鐵路線，需要通過大范圍極不穩(wěn)定的凍土區(qū)，以及沼澤地帶，它們都無法承受鐵路的重量。設(shè)計(jì)和工程人員需要一個(gè)全新的計(jì)劃修建鐵路。如果不借助橋梁，在青藏高原修建鐵路的宏偉計(jì)劃根本無法實(shí)現(xiàn)。穿越青藏高原的鐵路線上共有675座橋梁。沿線最長(zhǎng)的陸地橋總長(zhǎng)近12公里。在不斷發(fā)生凍脹融沉的永久凍土區(qū)修建橋梁有很多問題，問題的核心是樁基。工程師必須設(shè)法在永久凍土區(qū)澆鑄混凝土樁基。
張教授和他的團(tuán)隊(duì)需要解決如何將混凝土樁基打入極不穩(wěn)定的凍土，還要避免凍土融化。
第一步就是在保證低溫的情況下鉆孔，鉆孔采用干鉆法，普通鉆機(jī)是用水作為潤(rùn)滑劑，但水會(huì)引起地下冰的融化。
混凝土是現(xiàn)代建筑的最主要材料之一，它在青藏鐵路工程中尤為重要。青藏鐵路樁基使用的水泥都是特殊配方的，以適應(yīng)當(dāng)?shù)貒?yán)酷的自然環(huán)境。澆鑄樁基最主要的因素是濕混凝土的溫度。將濕混凝土的溫度降至零上5度，混凝土就會(huì)很快的與周圍凍土凍結(jié)在一起。即使凍土的上層在夏天發(fā)生融沉，深入地下的樁基部分依然堅(jiān)固，承載力不變。在永久凍土區(qū)修鐵路時(shí)，溫度可能是你最危險(xiǎn)的敵人，也可能是你最好的朋友。
由于在澆鑄過程中控制了混凝土樁基的溫度，青藏鐵路的建設(shè)者巧妙的戰(zhàn)勝了自然的力量。在青藏鐵路沿線，由這樣混凝土樁基支撐的橋梁共有160公里，
當(dāng)火車?yán)^續(xù)前進(jìn)，接近唐古拉山時(shí)，就要穿越河流和峽谷，這對(duì)工程技術(shù)人員提出了更嚴(yán)峻的考驗(yàn)。這樣規(guī)模的橋一般修建的工期要兩年，但是中國(guó)的建筑團(tuán)隊(duì)只用一半的時(shí)間完成這個(gè)工程。三岔河大橋橋面距離河谷52米，全長(zhǎng)700米。
在時(shí)間緊迫的情況下，中國(guó)的工程技術(shù)人員必須想辦法以超越以往的速度完成這項(xiàng)工程。
工程人員面臨的最大挑戰(zhàn)就是在寒冷的冬季澆鑄混凝土，他們需要想方設(shè)法避免混凝土在正常凝固前就凍住。
要完成這項(xiàng)任務(wù)，工程師們需要開動(dòng)腦筋。
試驗(yàn)車越過了水上橋梁和陸地橋，走過了有溫控功能的路基，路基的海拔越來越高，接近了風(fēng)火山和唐古拉山。
唐古拉車站海拔5068米。這是世界最高的火車站和世界最高的鐵路線上的風(fēng)景，在這樣極端高海拔的地帶，工程人員面臨的挑戰(zhàn)更加嚴(yán)峻。這條隧道位于海拔4905米的高度，它全長(zhǎng)1.3公里，全部穿越含冰量高達(dá)50%的永久凍土區(qū)。
在挖掘過程中采用了鋼架支護(hù)隧道頂和墻壁。然后工人們向墻面噴涂水泥，形成一個(gè)硬殼，這個(gè)步驟是令工程師最為頭疼的，在永久凍土區(qū)進(jìn)行任何施工，溫度都至關(guān)重要。
人們毫無選擇，為了保證混凝土的溫度，只能將巨大的鍋爐拉到高原施工現(xiàn)場(chǎng)。
外層混凝土支護(hù)修好后，下一步就要保證即使有永久凍土融化，產(chǎn)生的水分也不會(huì)進(jìn)入隧道。
在永久凍土區(qū)修建隧道非常艱難，而且費(fèi)用高昂，所以青藏鐵路在設(shè)計(jì)中就盡量避免使用隧道。在全長(zhǎng)超過1100公里的沿線上，只有10座隧道。伴隨高山而來的是另外一種有可能危害鐵路安全的自然力量。青藏高原是個(gè)地震活躍帶，強(qiáng)烈的地震可能摧毀鐵路，也使工程師的夢(mèng)想破滅。
青藏高原的險(xiǎn)惡環(huán)境使中國(guó)將鐵路網(wǎng)延伸到西藏的夢(mèng)想實(shí)現(xiàn)推遲了整整50年。雖然永久凍土是鐵路最危險(xiǎn)的敵人，但自然界的另一種力量卻可能使鐵軌變形。
2001年11月，青藏高原發(fā)生了里氏8.1級(jí)地震。房屋倒塌，地面則像紙片一樣劇烈變形。這制造了青藏高原的自然之力的一個(gè)回聲。在地層深處，地殼兩個(gè)巨大的板塊不停擠壓，印度板塊和歐亞板塊的擠壓造成地殼上升，形成了喜馬拉雅山、世界第一高峰珠穆朗瑪峰和最高的高原。相互擠壓的板塊中間的摩擦釋放巨大能量形成地震。
2001年的地震造成了一座隧道墻壁的坍塌，只好停工維修。
由于青藏高原經(jīng)常會(huì)發(fā)生地震，設(shè)計(jì)人員清楚依靠不停的維修，難以保障鐵路的運(yùn)營(yíng)。
一定要想方設(shè)法減低地震的危害，地震雖不可預(yù)見，但可能性是實(shí)實(shí)在在的。
高填方路基在地震后可以盡快修復(fù)，但是建在地震高發(fā)區(qū)的橋梁就很容易坍塌，不僅危及乘客的生命，維修成本也很高。依靠自己的聰明才智，工程人員巧妙的克服了一個(gè)又一個(gè)的難題。青藏鐵路線穿越了高原地區(qū)氣候險(xiǎn)惡的一座座高山。
沿途的高山不僅僅是鐵路工程人員面臨的一個(gè)挑戰(zhàn)，這里的旅客由于氧氣的缺乏，也很容易受到高原病的侵害。行駛在青藏鐵路線的每一列火車都有一位全職的醫(yī)生和護(hù)士，監(jiān)測(cè)旅客的情況。在這場(chǎng)與高原病做斗爭(zhēng)的過程中，他們也有一個(gè)看不見的盟友，列車上的空調(diào)系統(tǒng)不斷的將氧氣輸送到各個(gè)車箱。
為了適應(yīng)世界最高鐵路的要求，中國(guó)的火車制造人員應(yīng)用了許多前所未有的技術(shù)。它們看起來與其他的火車并無差別，但是為了運(yùn)行在青藏沿線，適應(yīng)低氧的環(huán)境，這些車箱都進(jìn)行了特別的設(shè)計(jì)。車內(nèi)的空氣流通系統(tǒng)是設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，輸氧管道系統(tǒng)安放在墻體里?？照{(diào)系統(tǒng)將富氧空氣輸入到車廂內(nèi)。車廂頂棚和墻壁上的出氣孔將富氧空氣送入車廂。設(shè)計(jì)師們想方設(shè)法防止寶貴的氧氣從車廂流失。車門加內(nèi)外雙層橡膠密封條，防止氧氣流失。所有的窗戶也雙層密封，而且加深顏色，抵御強(qiáng)烈的紫外線。在海拔5000米的高原地帶，太陽紫外線的強(qiáng)度是平原區(qū)的3倍。
高科技的列車奔馳在全長(zhǎng)1140公里的青藏線上，同時(shí)也為乘客提供了完備的保護(hù)，避免受到世界第三極嚴(yán)酷環(huán)境的影響。青藏高原的火車之旅是對(duì)青藏鐵路修建成就的偉大禮贊。
為了制造工程需要的大量軌排，需要在青藏高原腹地建造一個(gè)軌排制造廠。安多鋪架基地海拔4704米，為青藏鐵路線提供了絕大多數(shù)軌排。全線共需要這樣的軌排49000組。
安裝軌排的時(shí)候，絕大部分的艱苦工作已經(jīng)完成，橋梁和路基修建完畢，隧道也修建完畢。
鐵軌鋪設(shè)是最后一道工序，同時(shí)也標(biāo)志著修建青藏鐵路這一40多年的馬拉松工程的結(jié)束，青藏鐵路的勘探和設(shè)計(jì)用了整整40年，而修建過程也長(zhǎng)達(dá)5年。
自然生態(tài)環(huán)境非常脆弱的青藏高原，其環(huán)境的狀態(tài)，是判斷全球氣候變化和全球變暖的依據(jù)。這對(duì)青藏鐵路的設(shè)計(jì)師來說是個(gè)極其嚴(yán)峻的問題，他們不僅僅要克服高原凍土帶來的問題，在高寒缺氧地區(qū)保障工人的安全，完成這些工作的同時(shí)要保證避免對(duì)生態(tài)環(huán)境人為的破壞。
保護(hù)野生動(dòng)物也是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)，青藏鐵路必須繞行珍稀鳥類的繁殖地。瀕臨滅絕的藏羚羊也生活在這一地區(qū)，為了保護(hù)它們的遷徙路線，修建了特別的通道和橋梁。
但是最主要的生態(tài)保護(hù)工作是水源保護(hù)。青藏高原是亞洲最大的三條河流，黃河、長(zhǎng)江和湄公河的發(fā)源地。大規(guī)模的工程建設(shè)很容易污染環(huán)境和水體。
40年的勘探設(shè)計(jì)，5年的修建，提前1年完工，通往拉薩的鐵路終于修通了。拉薩近在眼前，現(xiàn)在坐火車只需要短短12個(gè)小時(shí)就可以從格爾木來到拉薩。
遙遠(yuǎn)而神秘的拉薩現(xiàn)在終于可以通過鐵路與世界其它地方相連接，預(yù)計(jì)每年會(huì)有50萬人乘火車來到拉薩。
修建世界上海拔最高的鐵路線，人們克服了難以想象的困難：不穩(wěn)定的永久凍土、極端的嚴(yán)寒、極低的含氧量、頻發(fā)的地震和脆弱的生態(tài)環(huán)境，青藏鐵路是中國(guó)工程建筑史上的豐碑。
