8月17日，哈爾濱首發(fā)的D7989列車到達齊齊哈爾。當日，哈爾濱至齊齊哈爾高鐵開通運營，全線設哈爾濱、哈爾濱北、肇東、安達、大慶東、大慶西、泰康、齊齊哈爾南8個車站，初期運營時速250公里。（新華社發(fā)）

哈齊高鐵松花江特大橋是目前國內首例整體四線剛性系桿拱橋，橋上2條鐵路線行駛濱洲線鐵路普速列車、2條鐵路線行駛哈齊高鐵動車組列車。

8月17日，我國緯度最高最北的高寒高鐵——哈齊高鐵正式開通運營，這也將我國高鐵網(wǎng)向北延伸279公里。在冬夏溫差近70攝氏度的遼闊黑土地上，面對嚴寒酷暑、點多線長、凍脹變形等重重艱難險阻，我國鐵路建設者用突破性創(chuàng)新的智慧，以鋼鐵般的毅力，譜寫了一段高寒高鐵的嶄新篇章。

勇于探索應對高寒濕地挑戰(zhàn)

“作為哈齊高鐵的主要設計者，鐵三院為哈齊高鐵項目部派出了以‘70后’‘80后’為主力軍的骨干設計人員，我有幸成為這個項目的總工程師，從2009年開始參與到設計工作中，見證了哈齊高鐵從圖紙上到大地上的全過程。”鐵道第三勘察設計院集團有限公司哈齊高鐵項目總工程師盧茂勝說。

被譽為我國“最北高鐵”的哈齊高鐵，正線全長281公里，其中橋涵部分占61.8%，路基部分占38.2%。哈爾濱鐵路局工作人員介紹，當旅客乘坐哈齊高鐵列車時，普遍感覺到非常平穩(wěn)舒適，這在很大程度上要歸功于路基。哈齊高鐵全線鋪設無砟軌道，顯著技術難點便是如何嚴格控制軌道的變形。相對于其他高鐵普遍存在的路基沉降變形問題，哈齊高鐵的路基凍脹變形控制則具有更大的挑戰(zhàn)。

“雖然以前我也曾經(jīng)參加過秦沈客專、京滬高鐵的設計工作，但是首次擔任高鐵項目總工程師，負責哈齊高鐵的設計團隊，仍然感覺十分艱難。因為我們面臨著前所未有的艱難挑戰(zhàn)，那就是嚴苛的氣候特點和特殊的地理環(huán)境。”盧茂勝介紹說。

哈齊高鐵全線位于高緯度嚴寒地帶，沿線地區(qū)一年中有半年時間處于冬季，最冷月平均氣溫達零下27.3攝氏度，沿線地勢低洼，地下水位較高，分布著扎龍自然保護區(qū)、龍鳳濕地，50%的路基路堤高度小于3米，可以說是“泡在水里的低路基”。冬季，土壤結冰收縮形成的凍土，對高鐵路基安全造成極大不良影響，大大增加了設計人員處理路基凍脹變形控制的難度。

在攻克哈齊高鐵技術難關的過程中，專業(yè)設計人員勇于創(chuàng)新、敢于探索。比如，路基設計創(chuàng)造性地采用了混凝土基床、改善路基填料或基床結構、設置隔水層及防凍脹護道、加強地表水及地下水的排除等路基凍脹變形控制的新技術；橋梁從材料選取、混凝土強度等級、橋涵基礎埋深、附加防腐等多方面采取措施，保證了凍融環(huán)境下哈齊高鐵橋涵結構的安全性和耐久性。

“內服外敷”解決路基凍脹難題

“我從小在江蘇宿遷長大，在四川成都讀了7年大學，在參與哈齊高鐵項目之前，還沒感受過什么是真正的冷?；慕家巴饬阆露當z氏度甚至零下40攝氏度的嚴寒，不僅穿厚衣服的人凍得受不了，就連高鐵的路基都會因凍脹而變形。而我的主要工作，就是要研究和破解哈齊高鐵路基凍脹變形控制的難題。”鐵三院地質路基勘察設計院工程師，哈齊高鐵項目路基專業(yè)負責人劉東說。

哈齊高鐵從哈爾濱到齊齊哈爾，一路穿過草原、濕地、湖泊等不同地理環(huán)境，到了冬天這一帶的凍土現(xiàn)象較為嚴重。鐵路工作人員在哈大高鐵路基凍脹變形控制技術的基礎上，積極開展路基凍脹控制技術攻關，創(chuàng)造性地采用了改善路基填料或基床結構、設置隔水層及防凍脹護道、加強地表水及地下水的排除等路基凍脹變形控制新技術。

“形象地說，這種路基凍脹變形控制技術，如同傳統(tǒng)中醫(yī)治療的‘內服外敷’法。”劉東介紹說，“內服”就是改善了路堤填料，采用了粗顆粒填料防凍技術，即首先在凍結深度范圍內填筑非凍脹性填料；其次，針對“泡在水中的低路基”的特殊情況，采用了混凝土基床結構。這種混凝土基床防凍的設計方法在我國高鐵歷史上并不多見。

“外敷”是為了防患于未然，在路堤坡腳兩側設置“防凍脹護道”，也稱為“保溫護道”，該護道高2.5米、寬2.5米，采用就近挖方棄土的方法填筑，既對路基起到保溫作用，減少了路基凍脹，又利用了棄土，節(jié)約了棄土占地，保護了自然環(huán)境。

同時，還對地下水位埋深相對較大的低路堤地段，首次采用了將水導入地下的排水方法，并在約10公里的路基地段上成功應用，經(jīng)過去年冬天的監(jiān)測，成功預防了“泡在水里的低路基”冬季凍脹變形問題。

“穿衣戴帽”設計松花江特大橋

多年前，一部名為《夜幕下的哈爾濱》的電影，讓松花江上建于1901年的松花江大橋，成為許多觀眾腦海中難以磨滅的記憶。如今，一座白色的新拱橋依偎在松花江大橋的旁邊，一趟趟動車組列車不時穿梭其上，這就是新建的哈齊高鐵松花江特大橋。

鐵三院橋梁處高級工程師，哈齊高鐵項目橋梁專業(yè)負責人尚海濤介紹說，其實，松花江特大橋原來的設計方案是：在既有松花江大橋上拆舊建新。松花江大橋是松花江上最早的鐵路大橋，也是哈爾濱的第一座跨江橋梁，它位于哈爾濱松花江畔斯大林公園東側，濱洲線2.741公里處。同時，它也是哈市道里、道外兩區(qū)的分界橋。2008年，松花江大橋被文物專家確定為國家重點文物進行保護。于是，拆舊建新的設計方案行不通了，設計人員隨即進行了橋梁移位變更設計。

如何在保留老橋的同時展現(xiàn)新橋的時代特征，并與松花江浩蕩的江水和兩岸秀美景色融為一體？這是確定該橋跨江主橋設計方案的一大難題。

為此，橋梁設計人員多次到橋位處調研，精心制訂了鋼桁梁、斜拉橋、拱橋等橋式方案，與哈爾濱市規(guī)劃、城建、水利等部門接洽后，最終確定為現(xiàn)在的四線預應力混凝土連續(xù)梁拱組合橋。它全長3460.58米，主橋跨度長626.6米，設計時速250公里，是目前國內首例整體四線剛性系桿拱橋，橋上2條鐵路線行駛濱洲線鐵路普速列車、2條鐵路線行駛哈齊高鐵動車組列車。

在設計松花江特大橋時，創(chuàng)新性地采用了在江底設置隔離保護層的方案，這就好比為該橋穿上了“鋼鐵衣”，避免建設施工及通車運營以后對松花江大橋產生破壞性的影響。同時，為了進一步保證市區(qū)段沿線居民的正常生活，施工中在特大橋大新街至江畔路區(qū)間安裝一個9米高、17米寬、440米長的聲屏障。這個聲屏障形似一頂“防護帽”，可以很好地屏蔽哈齊高鐵動車組列車運行時的噪聲。

“2010年9月，松花江特大橋正式開始施工，其施工難度、安全質量風險均為我國橋梁史上罕見。施工中采用新工藝25項，完成技術創(chuàng)新成果29項。”中國鐵建二十二局教授級高工、項目指揮長張國華說。