踩着碎石一路向北，仿若时间回到2008年12月底，王洪雨和几个同事从位于西直门的北京北站出发，从这里走过，沿铁道线向北走到昌平区，“大概40多公里，一边走一边记录和讨论，走了整整一天”。
此行是他们第一次踏勘，意味着京张高铁设计修建正式拉开序幕。

未曾想这一干就是11年。
2019年6月，就在不远处的地下，京张高铁最后一根钢轨在铺轨机牵引下落在清华园隧道枕木上，误差不超过1厘米。
被誉为中国铁路发展“集大成者”、智能高铁示范工程的京张高铁实现全线轨道贯通。

2019年12月30日，京张高铁正式通车运营。
当今世界最先进的列车，与100多年前京张铁路并肩前行。

而今，京张高铁每天数次在这一段地下穿梭而过，站在地面感受不到任何震动。
作为京张高铁总体设计负责人，中铁工程设计咨询集团有限公司线站院副总工程师王洪雨，带领京张高铁设计团队，用11年不间断设计，完成中国铁道跨越110年的对话。
以此为标志，中国高铁里程突破3.5万公里。

智能京张，呼应筑路强国的百年之声

一直以来，京张高铁就是我国高速铁路网骨架中主通道的重要组成部分。
2016年7月，《中长期铁路网规划》（2016版）发布，为新时期“八纵八横”高速铁路网绘就蓝图。
京张高铁作为“八纵八横”高速铁路主通道中“京兰通道”重要组成部分再次被纳入其中。
2008年底，王洪雨参与项目，受命担任京张高铁总体设计负责人。

27岁的王洪雨，最初并没有觉得京张高铁项目设计与此前负责的项目有什么不一样，“每一个项目都有各自的特点和难点，作为设计者，我们也都倾注心血，全情投入”。
然而“京张”终究与众不同。

1905年，清朝政府刚提出从北京到张家口铁路修筑计划，便被一些帝国主义国家断言“中国人不能自建铁路”，以不予技术支持相要挟，企图夺取修路权。
从美国耶鲁大学土木工程系毕业归国的中国铁路工程专家詹天佑，克服重重困难，在极其艰苦条件下主持京张铁路设计和修建。
这是我国有史以来第一条从设计到建设、运营全部由中国人完成的铁路，承载了一个民族实业兴邦的艰辛探索，也开启中国现代铁路史。
修筑京张铁路期间，詹天佑曾在书信中写道：“修此铁路，纵有千难万难，也不会半途而废……所幸我的生命，能化成匍匐在华夏大地上的一根铁轨，也算是我坎坷人生中的莫大幸事了。
”

2015年7月31日，国际奥委会第128次全会宣布，北京携手张家口获得2022年冬奥会主办权。
王洪雨记得很清楚：“那天星期五。
我们下午开会，散会时领导特意说了一句，‘让我们为北京-张家口申冬奥成功加油吧！
’宣布好像是北京时间18点多，我在自己办公室里等着。
”结果出来的瞬间充满喜悦和振奋，此后，京张高铁成为2022年北京冬奥会交通保障线，所受关注倍增，被赋予的内涵也越来越丰富厚重。
王洪雨和这一代中国铁路人被推到时代的聚光灯下。

2015年12月，中铁设计集团领导在京张高铁太子城补充定测勘察设计现场检查工作

“前期可行性研究、设计工作我们搞了7年，设计材料堆起来三四米厚，有一层楼那么高，相当于其他相同长度铁路设计工作量的几倍。
”全长174公里的铁路线，王洪雨11年间累计徒步走了好几遍，随便在沿线一个位置拍一张图，他都能准确说出拍摄地的名称。
先辈们曾用曲线尺、计算尺、水平仪、经纬仪等最基本的工具，一厘米一厘米地绘制出京张铁路设计图，王洪雨说，“今天，我们更要精益求精”。

“精品工程、智能京张”是京张高铁的设计定位。
基于北斗卫星和GIS技术，王洪雨等设计者在京张高铁部署一张“定位”大网，能够利用铁路高精度地图，为建设、运营、调度、维护、应急全流程提供智能化服务。
总体设计负责人王洪雨协调涉及30多个专业、300余名工程师的设计团队，广泛征求意见，进行多方论证，“中国高铁现有智能体系的几乎全部元素，第一次在京张高铁上集中应用”。

有的智能化功能，旅客看得见、摸得到，有直接体验。
“比如京张高铁全线实现Wi-Fi覆盖，旅客可以在列车上观看冬奥会赛事、预定酒店等等”，王洪雨讲到。
他们还为京张高铁设计通过电子客票、刷脸进站等可简化乘车流程；站内导航与站外导航融合，乘客从家出发输入车次即可导航至检票口或候车厅。

更多智能化细微之处，旅客看不到、不了解，却与安全出行息息相关。
京张高铁全程设10个车站，它们有同一个“大脑”。
通过这个大脑，工作人员可以在控制室实现客站灯光、温度、湿度等设备管理、应急指挥等。
线路实时“体检”系统，可以将全线每一个桥梁、车站，每一处钢轨通过传感器连接至电脑。
零件是否老化，路基是否沉降，照明是否损坏，都能一目了然。
“铁路工人拿着锤子敲钢轨进行安全检查的传统画面，在智能化线路上正在成为过往。
”

京张高铁上运行的智能复兴号动车组自己就能开。
“这是世界首次，在350公里时速下模拟一个最好的司机，自动控制发车、加速、减速、停车，用算法‘开’行的安全、节能、高效列车。
”王洪雨说，动车组搭载的智能列车安全监控系统，有2000多个监测点，对动车组状态全面实时监控，实现工作状态自感知、运行故障自诊断、导向安全自决策。
“当然，驾驶室里也有司机，是为了防止突发情况。
自动运行控制（ATO）相关设备，全程实现有人值守下的自动驾驶，重新定义火车运行方式。
”

迎着旅客惊喜的目光，王洪雨与设计团队依然清醒。
“智能京张不等于智能高铁，智能京张是智能高铁1.0版。
”未来，智能高铁建设将依托智能京张铁路技术攻关和工程建设形成的建设和运营指导性文件，进行持续优化与扩展。

“工程师既有利国之技能，应各出所学，各尽所知，使国家富强，不受外侮，足以自立于地球之上。
”这是詹天佑所言。
王洪雨和同事们用一条京张高铁呼应了110年前筑路强国的时代之声。

尊重自然，形隐于山

青山环抱中的青龙桥车站，曾因“人”字形铁路而闻名。
旁边毗邻的巍巍长城，是中国人的文化图腾，是世界文化遗产。
京张高铁设计的10个高铁站中，“八达岭长城站”赫然在列。
高铁修建在即，如何处理传承与创新、当下与历史、人与自然之间的关系？

“尊重自然、形隐于山”。
王洪雨在京张高铁设计方案中，对八达岭长城站如是定位。

但这并不能平息争论。
在世界文化遗产长城核心景区建高铁站，对古迹的影响牵动人心。
“甚至连京张高铁是否一定要穿越八达岭长城，都有激烈争论”。
王洪雨说。
一种观点认为这个车站就应该移出到风景区以外，离得越远就是对文物越好的保护。
还有一种观点坚持认为世界各地的人来中国都要看长城，高铁既然修到这里，就应该最大限度满足旅客，以践行“以人为本”的理念。

对于王洪雨来说，将八达岭站设在远离景区的位置，施工更方便，但乘客要前往长城还要换乘其他交通工具，交通成本必然上升，而且很不方便。
将高铁站建在景区内，则需要考虑对长城的影响，比如施工爆破时产生的震动，以及车站如何和谐地融入历史文化景区。
“京张高铁八达岭长城站应该设在什么地方，从项目启动之初到可行性报告批复，争论就一直没有停止，长达数年。
”有一段时间，王洪雨很是焦虑，“我们的专业论证和其他领域专家，就像两条平行线，总也说不到一起”。

中国工程界和文物界多位泰斗出面参与论证，包括2018年国家最高科学技术奖获得者、中国工程院院士钱七虎，年逾九旬的中国文物界泰斗谢辰生等等。
大大小小、不同范围的论证会，设计团队和各方面专家开了无数次，“有院士参加的会议就有四次，最多一次14位各领域专家共同参与讨论，其中还有三位是院士”。

看着会议现场经常争论得面红耳赤的各界专家，王洪雨明白了：“虽然大家各执一词，但初衷一致，都是为了保护长城。
我们用电脑模拟八达岭长城站建设、高铁运行等各个环节，用数据说话，证明以现有技术水平，建设、施工及后期不会对古迹产生影响。
”两条平行线因为一个共同的心愿而渐渐相互靠拢，最终交汇。
“经过反复研究，各方决定最大程度方便旅客，将站点设在长城风景区内，但绝不能对长城及周边文物造成破坏。
”

而今，在青龙桥车站下方，紧贴山体修建、站房高度低于周边山体的八达岭长城高铁站，在地面上看去貌不惊人，三个体量搭接、中部挖空，只有一个类似长城垛口的站房入口，使车站消隐于环境之中，与山融为一体。
其实，这座高铁站主体位于地下102米、相当于30层楼高的深处，地下建筑面积4万平方米，相当于近6个足球场，是世界上埋深最大、规模最大的暗挖地下高铁站，是人类建设史上少有的挑战。
王洪雨说：“在建筑靠山一面，利用山体已有的挖开区域营造下沉广场，将阳光和自然庭院引入地下空间，提升了地下一层候车大厅的空间质量，室外的自然景色为乘客带来别致的候车体验。
”高铁站内84米长的手扶电梯，也意外成为游客争相“打卡”的网红地。

全长12公里的八达岭隧道，高铁穿越只需3分钟，贯通它却不易。
由于地质原因，隧道施工只能使用炸药，但不能伤及长城。
建设者采用国内研发、世界先进的电子雷管微损伤控制爆破技术。
“一般爆破的震动速度是每秒5厘米，这种技术能够把爆炸震动速度降低至每秒2毫米以内，相当于长城上游客‘跺一下脚’。
”中铁5局八达岭长城站隧道项目总工罗都颢曾这样描述。

如今，京张高铁在青龙桥车站下方穿越“人”字而过，成就百年京张立体交汇。
这座始建于1908年的小站，也由此成为“人”字变为“大”字的历史见证者。

位于北京西北面的官厅水库，是京张高铁必经之路，官厅水库特大桥横跨于此。
官厅水库是北京市备用水源地，出于环保考虑，在常规铁路桥梁钢结构涂装体系要在生命周期中涂装5～6次基础上，设计团队对官厅水库钢桁梁的防腐涂装体系提出更高要求，使钢结构涂装体系在寿命周期中仅需涂装2次，大幅降低钢梁涂装对水库水体造成的影响。
同时在桥面设计中，采用雨水集中收集装置，将雨水排放至水源保护区以外的沉淀蒸发池内，避免桥面污水流入水库污染水体。

随着经济和技术发展，国内基础建设在厉行节约基础上，不再一味追求效率和成本控制，而越来越重视对环境的长期影响。
王洪雨认为，这是中国整体工程观念的转变：“不仅是京张高铁，其他基建项目也越来越精细化。
”

2016年9月2日，中铁设计副总经理蒋伟平与京张高铁总体组部分设计人员在工地合影（前排右三为王洪雨）

以人为本建好新京张线

京张高铁从北京北站驶出即遁入地下，进入6020米长的清华园隧道，穿过北京市区，在北五环附近回到地面。
“在全长174公里的京张高铁线上，这6020米极为关键。
”

站在京张铁路五道口段的路边，王洪雨手指着周围的高层居民社区说：“做设计方案时，我们曾连续一个多月，每天傍晚五点多从单位出发，到这片区域，分成四个小组挨家挨户做调研，填问卷，了解居民想法，向他们解释噪音和震动对生活的影响，征求他们对京张高铁经过这里的意见，天天都到晚上十点多才收工。
”

人是万物的尺度。
为了让人们更好地生活，是修建一条铁路的理由。
京张高铁设计建设亦如此。

虽然在技术指标上，“每一个数据都足以支撑京张高铁沿着京张铁路当年的路线，架设高铁桥梁在地面上通过，不会产生超出规定标准的噪音和震动影响，但为了让沿线市区居民更放心，我们最终还是将原有设计方案中的地上行车改到地下。
”清华园隧道由此成为王洪雨和设计团队必须面对的重大课题。

当下，客运铁路在城市中穿行，走地下隧道越发普遍。
但在北京主城区地下建隧道，所面临的挑战堪称世界级。
清华园隧道和北京地铁10号线、15号线、12号线相交而过，并行13号线，还要下穿7处重要城市道路、近90条重要市政管线。

世界上最先进的泥水平衡盾构机“天佑”来了，结合京张智能化目标，中铁14局京张高铁清华园隧道项目团队建立盾构安全建造可视化云平台，具备全预制机械化拼装和大直径盾构常压换刀技术。
这相当于为盾构机装上了“眼”、“手”、“脚”，建设者可以时刻掌握隧道和周边构筑物的变形情况，确保毫厘之间的施工精度。

最终，清华园隧道从北京地铁10号线下方5.4米处穿过，隧道开挖直径12.64米，相当于5层楼高。
而隧道顶距离地铁15号线折返线正洞最近处，仅0.8米。
“在这么复杂的环境下，实现这么大体量盾构施工，误差不超过‘1厘米’，就像在人体众多动脉间做手术，”王洪雨坦言，“当时最担心清华园隧道不能与京张高铁整体同时完工”。

2019年6月12日上午，京张高铁最后一根钢轨在铺轨机牵引下准确落在清华园隧道的枕木上，误差不超过1厘米。
京张高铁实现全线轨道贯通。
王洪雨和施工方都长出一口气。

目前所能达到的最好

2019年12月30日8时30分，智能复兴号动车组G8811次列车从北京北站发出，驶向2022年北京冬奥会张家口赛区核心区太子城站，京张高铁正式开通运营。
王洪雨坐在首发列车上，第一次怀着欣赏的心情完成174公里的旅程。
“高兴啊！
我们能用的技术手段和设计施工方法都用了，这是我们目前所能达到的最好。
没有遗憾。
”

11年间，经过王洪雨团队不断努力和方案优化，设计方案精美之处已成为铁路建设史上的亮点与创新。
王洪雨并不陶醉于此：“在应用工程里，同样需要创新，在遇到困难并设法解决的过程中积累经验，再遇到类似问题能够心里有底气。
”关于中国高铁，很多当下是朝向未来。

京张高铁是中国第一条采用自主研发的北斗卫星导航系统、设计速度350千米/小时的智能化高速铁路。

此时，再将京张高铁还原到“八纵八横”高速铁路网中，将视野扩大至全国版图，作为国家规划实施的重点建设项目，这条高铁线路还有一层更加重要的意义。
它是“八纵八横”通道之一京兰通道的东段，将对加快构建西北、内蒙古西部、山西北部地区快速进京客运通道发挥作用，增进西北地区与京津冀地区人员交流往来，促进西北地区与京津冀地区协同发展。

由此，京张高铁被定义为成功举办2022年冬奥会的交通保障线，促进京津冀一体化发展的经济服务线，传承京张铁路百年历史的文化线，全面展示中国铁路建设尤其是中国高铁建设成果的示范线，落实“一带一路”引领中国高铁走出去的政治使命线。

一百年前，京张铁路被誉为“中国人的光荣”；一百年后，京张高铁见证中国铁路从“落后”走向“引领”。
依托京张高铁建设，我国将进一步形成智能高铁应用示范方案，构建智能高铁技术标准体系，成为引领世界的智能高铁应用国家。

京张铁路、詹天佑在中国铁路史上和国人心中有无可替代的重要地位，无形中为京张高铁设计团队带来更多关注。
很多人曾问王洪雨作为总体设计负责人的感受，除了谈专业问题滔滔不绝，平常日子里，这个东北汉子并不善表达，他对京张高铁项目的感情，很多是看似不经意间的流露。

2019年6月，王洪雨曾在一条朋友圈中写到，“32小时的连续紧张调研结束，整装再出发”，配图是茫茫夜色下，车光照亮前方的路。
透过照片，仿佛能听到汽车马达发动的声音。
奋力前行、无畏挑战，正是王洪雨一路走来的真实写照。

[本文刊于《中华儿女》杂志2020年第18期]