来源:科技日报
科技日报记者 朱虹 实习生 何睿
9月28日10时26分,随着D7288次列车缓缓驶出哈尔滨站,我国最北端高寒高速铁路——哈尔滨至伊春高铁(以下简称哈伊高铁)正式开通运营。首发列车平稳驶出站台,一路穿良田、越林海,穿梭在全国纬度最高的高铁线路上。哈尔滨至伊春间铁路运行时间由7小时缩短至2小时左右。这条历时四年精研攻坚的北疆铁路,依托多项国内首次落地的高寒工程技术,破解高纬度冻土高铁世界性建设难题,为我国寒区高铁建设打造可复制的科创实践样本。

作为国家“八纵八横”高速铁路网京哈—京港澳通道的重要延伸,哈伊高铁也是国内首条穿越高寒岛状冻土区的高速铁路,线路全长318公里,设计时速250公里。
“哈伊高铁建设主要面临两大核心挑战,一是岛状多年冻土地质条件极其复杂,二是有效施工周期极短。”黑龙江铁路发展集团有限公司工程管理部副部长成永龙介绍,哈伊高铁全线分布46公里、14处岛状多年冻土区段,主要集中在日月峡至伊春西站的高纬度核心区域。不同于普通冻土,岛状多年冻土零散分布、体量不均,小则几十米、大则五六百米,埋深在两三米至二十米之间。冻土冬冻夏融的特性,会造成路基几十厘米甚至一米级沉降起伏,而高铁运行对轨道平顺度要求精确至毫米级,仅允许1至2毫米的微调空间,冻土融沉变形一度成为北疆高铁建设的核心技术瓶颈。
为攻克冻土工程难题,黑龙江铁路发展集团公司联合中国铁道科学研究院、北京交通大学、哈尔滨工业大学等科研单位,在国铁集团有关技术部门的指导下,历时近三年开展专项科研试验,首次在国内高铁工程应用“积水预融+主动制冷”组合处置工艺。针对浅层、小体量冻土,采用预融后彻底挖除换填方式;针对深埋、大体量冻土,埋设地下热棒,通过持续恒温制冷,让冻土层始终保持稳定冻结状态,从根源杜绝夏季融沉、冬季冻胀带来的路基变形隐患。
除此之外,该线路还搭建专属冻土智能监测系统,可对全线冻土路基开展常态化实时监测,动态掌握冻土状态变化,通过风险预警与快速处置机制,长期守护线路运营安全。
高寒环境带来的另一重巨大压力来自极短工期,全年有效施工时间仅有半年,冬季最低气温可达零下40摄氏度。传统站台雨棚施工需要现场搭设脚手架浇筑混凝土,作业周期长,还会干扰铺轨、接触网等其他工序同步开展。项目团队经过研究复核,在全国高铁范围内首次应用高寒地区装配式混凝土雨棚技术。雨棚构件在场外场地完成工厂化预制,再运输至施工现场直接拼装,部分车站雨棚半个月便可完成施工。该技术压缩了现场作业时长,规避冬季现场浇筑难题,为铺轨、接触网施工腾出作业空间和时间,保障了整体工程按期推进。
作为穿行黑土地与原始林区的高寒铁路,哈伊高铁全程践行绿色建设理念。记者了解到,线路施工优先选用非农业用地,最大限度保护珍贵黑土地资源;林区施工严控林木砍伐、降低扬尘扰动。针对区域野生动物保护需求,线路在动物活跃区段采用桥梁架空方案,不封闭桥下通道,预留完整野生动物迁徙路径,实现工程建设与生态保护协同共生。
“哈伊高铁通车后,伊春正式纳入哈尔滨两小时经济圈。”伊春市发展改革委副主任赵志琴表示,群众出行更加便捷,文旅、康养新业态迎来发展机遇。哈伊高铁串起“经济走廊”,带来“同城效应”。哈尔滨至绥化间最快运行42分钟,成为城市间“公交车”。至此,黑龙江省10个地市实现高铁通达,为全省区域协同发展、文旅产业升级注入全新动能,对促进龙江高质量振兴发展具有重要意义。
(受访单位供图)

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