
“連峰去天不盈尺,枯松倒掛倚絕壁。”古有描繪蜀道之難的千古名句,今有雄忻高鐵穿越太行山脈五臺山段的震撼工程。在這片雄渾壯闊的山川之間,它恰如一條蓬勃的主動脈,融通和激發了河北和山西蘊含的強大活力。一場改寫交通格局、推動區域發展的建設傳奇正在激情上演,每一處施工現場都充斥著震撼人心的現場感。
這,是新時代的一部創業史!
太行山:歷史的厚重脊梁
太行山脈,作為華北平原與黃土高原的巍峨分界線,以其磅礴氣勢橫亙天地。它不僅是地理意義上的屏障,更是歷史長河中諸多重大事件的見證者。
自遠古時期,太行山就承載著人類文明的演進。在這片土地上,炎黃部落曾在此繁衍、融合,開啟了華夏文明的先河。春秋戰國時期,太行山脈成為各國紛爭的前沿陣地,上演了無數波瀾壯闊的戰爭史詩。井陘之戰,韓信背水一戰,以少勝多,在太行山間書寫了軍事史上的傳奇篇章,其戰略智慧和英勇無畏的精神,至今仍為后人傳頌。
時光流轉至近代,太行山又成為革命的搖籃。抗日戰爭時期,八路軍以太行山為依托,創建了晉察冀及晉冀魯豫抗日根據地,與日寇展開了艱苦卓絕的斗爭。解放戰爭時期,這里也是重要的戰略后方,為中國革命的勝利做出了不可磨滅的貢獻。
如今,雄忻高鐵的建設,為這片古老的山脈賦予了全新的時代使命。雄忻高鐵,作為國家“八縱八橫”高鐵網京昆通道的關鍵組成部分,宛如一條蓄勢騰飛的鋼鐵巨龍,東起雄安新區,西至山西忻州,全長342.033公里,設計時速達350公里。
雄忻高鐵自河北阜平進入山西境內后,便開啟了“逢山鑿洞、遇水架橋”的征程。在山西段境內約115公里建設中,新建五臺山站、五臺縣站、定襄北站3座高鐵站;自北太行山隧道、五臺山隧道至昌興隧道之間是橋隧相連,隧道49.8公里(11座),橋梁57.7公里(14座),橋隧占比高達93.8%。其中14公里長的五臺山隧道、30‰高鐵坡度極限的紫羅山1號隧道、近29公里長的五臺山機場特大橋等重大工程,成為挑戰自然、突破極限的關鍵戰場。
紫羅山隧道:科技與智慧的攻堅戰
“通了,終于貫通了!”3月3日,在五臺縣紫羅山地下139米深處,施工現場爆發出陣陣歡呼聲。由中國鐵路太原局集團有限公司大西鐵路客專公司代建、中鐵三局雄忻高鐵山西段(下稱“雄忻高鐵”)項目部承建的紫羅山1號隧道,經過建設者們731天的艱苦攻堅,于當日順利貫通。作為雄忻高鐵山西段首座突破3000米的特長隧道,這一階段性勝利,標志著雄忻高鐵建設邁入了新的里程碑。紫羅山1號隧道全長3118.57米,最大埋深139.1米,全隧縱坡為30‰下坡,進口段落均為富水黃土,施工難度之大,不亞于在“豆腐中打洞”。
紫羅山1號隧道位于五臺縣紫羅山東南部。驅車沿忻州337國道向東前行,五臺山脈由遠及近。視線左移,只見橋梁飛架、隧洞鉆山,雄忻高鐵比鄰而建。
在施工人員眼中,紫羅山1號隧道是一座名副其實的“攔路虎”。隧道所處區域地質復雜,黃土層松軟如沙,富含水體,稍有不慎便可能造成大規模坍塌和涌水事故。在海拔960米——1130米的太行山腹地,工程團隊與山體較量,與時間賽跑,在極限條件下譜寫了一曲震撼人心的“筑路傳奇”。
科技賦能,守護安全生命線
“施工簡直就是在跳動的心臟上做顯微手術!”說起施工經歷,紫羅山1號隧道施工隊長林義仍心有余悸,“每掘進1米都小心翼翼,像是在做心臟手術。”2023年11月,隧道掘進至500余米處時遭遇最大難題,該區域屬于典型的破碎圍巖+富水黃土地質,巖體結構松散、土體富水掉塊嚴重,穩定性極差,施工難度極高。他們為此引入了一系列先進科技助力施工,與惡劣地質展開了殊死較量。
超前地質預報、智能監控量測精準攻克“看不見的敵人”
超前地質預報系統宛如一位擁有透視眼的“地質偵探”,其探測儀發出幽藍的光,如同為巖層做“CT掃描”一般,利用地震波反射、地質雷達等技術原理,精準探測到0.1毫米級的微裂縫,施工隊提前鎖定了易塌方區域,有效規避了塌方隱患;智能監控量測設備則像不知疲倦的“安全衛士”,運用高精度傳感器,對巖體的位移、應力、滲流等數據進行實時采集和分析,一旦發現圍巖變形或異常,系統自動預警并啟動應急處置程序。“在豆腐塊里打洞,每前進一步都要做好最壞的打算。”雄忻高鐵紫羅山隧道建設項目部總工程師李文回憶道。

施工現場 新華社記者 邢廣利攝
AI智能監測24小時守護
隧道入口處,一塊數字化顯示屏實時記錄著施工人數、洞內車輛及施工進度。“我們搭建了智能調度系統,不僅能精準定位隧道內的所有設備和人員,還能實時發布預警信息。”紫羅山1號隧道施工技術主管林騰飛介紹,面對復雜多變的地質環境,項目部為施工團隊搭建了隧道電子門禁+人員定位芯片系統,將智能化管控貫穿施工全程。
隧道內,機械仍在轟鳴。正在進行隧道貫通后的二襯混凝土強度回彈檢測。施工人員安全帽內的定位芯片閃爍著紅色信號光。
“人員定位芯片系統能實時進行定位監測。”林騰飛介紹,洞內每位工人都佩戴了智能定位芯片,系統能夠精準掌握每位工人的具體位置,一旦發生突發狀況,如巖體變形或涌水,AI自動喊話器會即時廣播逃生路線,引導工人迅速進入“安全倉”或逃生管道避險。施工中,隧道內設置了多處避險空間,可容納數十人避難,確保在突發事件中最大程度保護生命安全。
智慧消除隧道施工隱患
“這里最大埋深超過139米,相當于在頭頂上立著一棟50層高樓。”沿著隧道進口鋪好的水泥路面,不知不覺間已走到了隧道1200米深處,卻并沒有感覺到“下陡坡”的傾斜度。隧道內沿壁掛起的彩燈閃爍著微光,顯示出隧道的寬度。正在施工的工人笑著說,我們現在的位置是“頭頂太行山,腳踩生命線”。
“30‰的下坡,是高鐵建設中的極限坡度。”技術主管林騰飛向筆者透露,這一極限坡度雖對施工過程影響不大,但高速列車在這樣的坡度下坡行駛,隧道洞周任何細微隱患都可能引發災難性后果。為了保障隧道施工安全與質量,施工團隊采用三維激光斷面掃描設備測量隧道斷面,智能液壓仰拱棧橋、智能數字化二襯臺車、智能養護臺車協同作業,全面提升施工效率與質量。
新型數字化智能臺車經技術革新與升級,有了智能灌注、自動振搗、防空洞檢測系統。智能信息化監控系統實時監測關鍵數據,具備預警和視頻監控等功能,實現了可視化智能管理。“云平臺”系統實現全流程智慧化管理,提供分析、規劃等信息,達成施工質量智能化控制與襯砌作業數字化管理。這一系列高科技助力,為實現隧道施工零缺陷、后期運營零隱患,高鐵安全運行提供了保障。

施工現場 新華社記者 邢廣利攝
創新科技加持:八項“工裝革新”顯神威
在松軟的黃土層中掘進,稍有不慎便可能發生大規模塌方。“施工是嚴格遵循‘短進尺、強支護、快封閉、勤測量’原則進行。”李文介紹,為了保障施工安全和進度,項目團隊從傳統的“三臺階臨時仰拱開挖法”改采用“三臺階預留核心土開挖法”,配合逐榀開挖支撐、噴護加固,將黃土層打造成堅固的鋼鐵通道。
施工中,除了高科技助力,項目團隊還自主創新研發了8項小改小革工裝技術,為工程建設注入了強大動力。為了確保拱架安裝精準度,提高結構穩定性,他們改革了鋼架定位力矩扳手。傳統的扳手在操作時難以精準控制力度,導致拱架安裝存在偏差,而新的扳手增加了智能扭矩顯示裝置,工人能夠直觀地按照標準扭矩進行操作,大大提高了拱架安裝的質量。在噴護作業中,為了提升噴護質量,減少材料浪費,改革了噴漿機械手快速連接刮板工裝。以往的刮板連接繁瑣,且在噴漿過程中容易出現漏漿現象,新工裝采用快速連接方式,密封性更好,不僅提高了噴漿效率,還減少了材料的損耗。
精準固定鋼筋對于增強結構穩定性至關重要,為此他們研發了鋼筋定位卡具。這種卡具根據不同規格的鋼筋設計了相應的卡槽,能夠快速準確地固定鋼筋位置,避免在混凝土澆筑過程中鋼筋移位。在超前支護環節,為了優化超前支護,提高巖層穩定性,研發了超前小導管定位工裝。該工裝通過精確的定位裝置,使超前小導管能夠按照設計角度和位置準確插入巖層,增強了超前支護的效果。
鎖腳錨管定位工裝的研發則是為了加強隧道巖壁支護,防止局部塌方。它能夠快速定位鎖腳錨管的位置,確保錨管與拱架緊密連接,有效提高了隧道巖壁的穩定性。為了提高混凝土澆筑質量,改革了可視化高分子端頭模。這種端頭模采用透明高分子材料制作,工人可以直接觀察混凝土的澆筑情況,及時發現并處理氣泡、空洞等問題,大大提升了混凝土的澆筑質量。
在基層清理工作中,為了提升基底清理效率,加快施工進度,研發了快速接頭清底挖斗。傳統挖斗在清理仰拱基底時,容易出現清理不徹底、耗時較長的問題,新挖斗的快速接頭設計使其能夠快速更換不同的清理部件,適應各種復雜的基底情況,大大提高了清理效率。為了確保施工質量,精準測量隧道斷面,創新采用了3D斷面掃描技術。該技術利用激光掃描對隧道斷面進行快速掃描,生成高精度的三維模型,通過與設計模型對比,能夠及時發現隧道斷面的偏差,為施工調整提供準確的數據支持。
“雖然有了這些高科技設備和創新工藝,讓我們心里踏實多了,但當時每掘進一米都像是在刀刃上行走,容不得半點馬虎。”湖北籍掘進隊工人蔣開紅說,他們是6個人一組相互配合掘進,每掘進1米就用鋼架加固巖體,再用噴射混凝土封住滲水,然后在身后1米建立“逃生艙”。施工過程中,每延米鋼筋用量高達4噸,1200余米的掘進中,使用的鋼筋重量相當于10架波音747客機。經過700多天的攻堅奮戰,施工團隊最終在黃土層里搭建起“人造巖壁”,使“鋼鐵長龍”穩步前行。它的順利貫通,為其他復雜地質隧道施工積累了寶貴經驗。
五臺山隧道與特大橋:大國工程的震撼篇章
(一)五臺山隧道:隧道智能化、機械化施工的創新典范
初春的五臺山,寒意依舊凜冽。沿著蜿蜒曲折的山路盤旋而上,海拔在不知不覺間一路攀升。五臺山隧道施工現場,轟鳴聲不絕于耳,中鐵隧道局的建設者們在平均海拔1500余米的太行山皺褶帶中,掀起一場顛覆傳統隧道施工的智能革命。
站在施工現場,項目團隊構建起“數字神經中樞+智能機械矩陣”的創新體系,宛如為工程注入了智慧靈魂,重新定義了新時代基建工程的科技含量。
步入項目部智能指揮中心,一塊大屏尤為醒目,跳動的三維數字模型好似鮮活的生命體。通過BIM+GIS技術融合,中樞集成、后臺系統處理與終端一線運用實現了快捷聯動。數據全方面可視化展示,人員設備的狀態被時刻精準把握,確保了人員安全、設備正常運行與作業。
隧道施工現場,各種機械化、智能化、少人化工裝配置齊全。工人們熟練操控,各種機械有序運轉。項目團隊經過深化研究,對挖裝運、支護、襯砌、養護、仰拱棧橋、防水板及鋼筋、溝槽臺車等隧道“九大作業線”設備進行了智能化升級。建設者們以工裝、工藝的智能化升級為依托,提升了隧道智能化施工進度。
五臺山隧道長14.098公里,進出口、3座斜井同步掘進。大西鐵路客專公司雄忻指揮部業務主管趙志國站在施工現場,指著隧道介紹:“目前已突破8千米大關,完成工程量的58%,預計今年年底實現貫通。”隧道的智能化、機械化施工大幅提升了施工效率,見證著科技賦能的強大力量。
(二)五臺山機場特大橋:科技鑄就的鋼鐵長虹
五臺山機場特大橋的建設現場,同樣是一派熱火朝天的景象,科技的力量在陽光下熠熠生輝。
跨二廣高速128M連續梁處,懸臂造橋機高高聳立,猶如鋼鐵巨人。這一集自動化控制與模塊化設計于一體的智能化工裝設備,通過高密度傳感器與實時數據反饋系統,精準調控每一節段梁體的拼裝姿態與應力分布。現場,技術人員緊盯操作屏幕,隨著指令發出,懸臂造橋機精確運作,大幅提升了施工效率與安全性。
走進定襄縣制梁場,全自動鋼筋加工機器人揮動著機械臂,智能張拉系統精準作業,AI質檢設備快速掃描檢測。定襄縣制梁場依托“鐵路工程管理系統平臺”,建立了智控中心。在這里,三維數字孿生梁場系統、運架管理系統、梁場生產系統等8個信息化管理系統高效運轉,全面感知制梁場的施工生產信息,自動采集箱梁生產數據,實現了箱梁的制、存、運、架等工序的全生命周期管理。
趙志國穿梭在制梁場,講解道:“從懸臂造橋機的精準操控,到制梁生產的全流程智能化升級,五臺山機場特大橋項目以科技為筆,在崇山峻嶺間繪就了一幅智能建造的壯美畫卷,為新時代基建工程樹立了創新典范。”
(三)高鐵與古剎:現代與歷史的交融
當雄忻高鐵在新路溝村與五臺山景區擦身而過時,現代工程與千年古剎產生了奇妙共鳴。在施工現場周邊,能清晰地看到五臺山景區的古老建筑與忙碌的建設場景相互映襯。
五臺山,這座承載著千年佛教文化的圣地,自東漢時期佛教傳入中國后,便逐漸成為佛教的重要傳播中心。歷經魏晉南北朝、隋唐、宋元明清等多個朝代的發展,五臺山的佛教建筑日益興盛,形成了如今規模宏大、風格各異的寺廟群。這些寺廟不僅是佛教信仰的象征,更是中國古代建筑藝術的瑰寶。
而如今,雄忻高鐵的建設,讓這片古老的土地與現代文明緊密相連。設計者采用深埋隧道方案,將五臺山站設置在景區東南側,這一決策背后運用了地理信息系統(GIS)技術,對景區的地形地貌、生態環境、文化遺產分布等進行全面分析,在確保不破壞世界文化遺產真實性的前提下,通過便捷換乘系統實現“高鐵+景區”無縫銜接,讓千年古剎與現代文明展開跨越時空的對話。

雄忻鐵路山西段XXZQ-2標項目智慧管控平臺
老區振興:高鐵帶來的新希望
雄忻高鐵的建設,不僅是一場與自然的較量,更是老區振興的強大引擎。線路所經的五臺縣、定襄縣等地,歷史上因太行阻隔長期處于交通末梢。在漫長的歷史進程中,這里的人們飽受交通不便之苦,經濟發展受到極大制約。然而,這片土地卻擁有著深厚的歷史文化底蘊。五臺縣,作為佛教圣地五臺山的所在地,佛教文化源遠流長,每年都吸引著大量的信徒和游客前來朝拜、觀光。定襄縣,自古以來就是重要的軍事要地和商貿中心,擁有悠久的鍛造歷史,其鍛造技藝傳承千年,如今已成為全國聞名的法蘭鍛造基地。
如今,雄忻高鐵與大西客專、京雄城際形成“黃金三角”,使忻州至雄安新區的時空距離大幅縮短,這不僅讓兩座城市之間的聯系更加緊密,也讓人們的出行變得更加輕松便捷。五臺山站作為入晉首站,帶動了周邊石咀鎮文旅小鎮等項目建設,預計年接待游客量將突破200萬人次。沿線規劃的物流園區與現代農業基地,借助高鐵帶來的“同城效應”,加速融入京津冀協同發展圈。這不僅促進當地經濟的快速發展,還將為這片老區帶來新的生機與活力,讓曾經貧困的地區煥發出新的光彩。
站在五臺山隧道西口遠眺,太行余脈盡收眼底。隨著2027年雄忻高鐵全線通車臨近,這條穿越地質博物館、連通文化圣地的高鐵,不僅是中國基建實力的具體化呈現,更是新時代區域協調發展的生動注腳。當高鐵穿越太行山時,車輪與鋼軌的共鳴,正譜寫著古老文明與現代交通的壯美樂章,引領山西邁向高質量發展的嶄新未來。
雄忻高鐵:它將連接起歷史與現代,傳承著先輩們的奮斗精神,承載著人們對美好生活的向往,在太行山間奏響一曲激昂的新時代贊歌。
(李春澤)