孫永福，王孟鈞，陳輝華，唐娟娟

（1. 中國鐵道學(xué)會，北京 100844；2. 中南大學(xué)，湖南長沙 410075）

青藏鐵路工程方法研究

孫永福1，2，王孟鈞2，陳輝華2，唐娟娟2

（1. 中國鐵道學(xué)會，北京 100844；2. 中南大學(xué)，湖南長沙 410075）

青藏鐵路是國家“西部大開發(fā)”戰(zhàn)略的標(biāo)志性工程，其成就集中體現(xiàn)了我國鐵路工程管理新水平。基于對青藏鐵路工程特性及建設(shè)過程中辯證關(guān)系的認(rèn)知，在先進(jìn)建設(shè)理念指導(dǎo)下，以建設(shè)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收階段為主線，突出施工階段目標(biāo)管理、組織管理和技術(shù)創(chuàng)新等方法，構(gòu)建了青藏鐵路工程方法體系。青藏鐵路工程方法來源于對青藏鐵路工程探索與實(shí)踐的總結(jié)，其研究和推廣應(yīng)用具有顯著價(jià)值。

青藏鐵路；方法論；工程方法體系；創(chuàng)新；多元價(jià)值

引言

本世紀(jì)初，在世界屋脊上建成的被譽(yù)為“天路”的青藏鐵路，實(shí)現(xiàn)了幾代中國人特別是西藏各族人民百年來夢寐以求的夙愿。中國鐵路建設(shè)大軍以自強(qiáng)不息的精神戰(zhàn)勝重重困難，以自主創(chuàng)新的勇氣攻克道道難關(guān)，以自立于民族之林的氣概勇攀科技高峰，取得了巨大的工程建設(shè)成就，榮獲了國家科技進(jìn)步獎特等獎。青藏鐵路成功建成通車，歸功于黨中央、國務(wù)院的正確領(lǐng)導(dǎo)，社會各界的大力支持，以及廣大建設(shè)者的拼搏奉獻(xiàn)，也得益于全面創(chuàng)新的工程思維與方法。從認(rèn)識論、方法論層面剖析青藏鐵路，有利于深刻認(rèn)識青藏鐵路工程方法體系，揭示青藏鐵路工程方法的顯著價(jià)值。

1 青藏鐵路工程的認(rèn)知與思辨

青藏鐵路工程建設(shè)面臨多年凍土、高寒缺氧、生態(tài)脆弱等世界性工程技術(shù)難題，是當(dāng)今世界高原鐵路最具挑戰(zhàn)性、最富創(chuàng)造性的宏偉工程。對青藏鐵路工程特性及辯證關(guān)系的深入剖析，為研究青藏鐵路工程方法提供了認(rèn)識論的思想基礎(chǔ)［1］。

1.1 青藏鐵路工程概況及特性

青藏鐵路北起青海省省會西寧市，南至西藏自治區(qū)首府拉薩市，全長1956km。其中，西寧至格爾木段（簡稱“西格段”）全長814 km，于1984年建成通車；格爾木至拉薩段（簡稱“格拉段”）全長1142 km，于2001年6月29日開工建設(shè)，2006年7月1日通車運(yùn)營。青藏鐵路格拉段地處海拔4000 m以上地段有960 km，占全線長度達(dá)84%，經(jīng)過多年凍土地段550 km，占全線50%，鐵路翻越唐古拉山，線路最高點(diǎn)海拔5072 m（圖1、圖2）［2］。

青藏鐵路是世界上海拔最高的高原凍土鐵路，具有艱巨性、復(fù)雜性、探索性等特性。

圖1 青藏鐵路格拉段位置示意圖

（1）艱巨性。青藏鐵路沿線地質(zhì)條件特殊，自然環(huán)境惡劣，生態(tài)環(huán)境脆弱，項(xiàng)目建設(shè)面臨凍土技術(shù)、健康安全、環(huán)境保護(hù)等諸多難題，工程十分艱巨。

（2）復(fù)雜性。青藏鐵路地處中低緯度高海拔地帶，筑路技術(shù)復(fù)雜，對設(shè)計(jì)和施工提出了更高要求；而且，青藏鐵路穿越青藏兩省區(qū)少數(shù)民族聚集區(qū)域，需綜合考慮少數(shù)民族的宗教信仰和風(fēng)俗習(xí)慣，協(xié)調(diào)各種復(fù)雜關(guān)系。

（3）探索性。青藏鐵路建設(shè)史無前例，無成功經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，必須在借鑒國內(nèi)外有關(guān)工程經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)基礎(chǔ)上，通過認(rèn)識-實(shí)踐-再認(rèn)識-再實(shí)踐，開展我國高原凍土鐵路科技攻關(guān)，不斷探索科學(xué)規(guī)律，建造青藏鐵路。

圖2 青藏鐵路格拉段縱斷面示意圖

1.2 青藏鐵路工程的辯證關(guān)系

青藏鐵路建設(shè)中遇到的許多矛盾和問題，需要運(yùn)用哲學(xué)思想來指導(dǎo)解決。通過對整體論與還原論、認(rèn)識與實(shí)踐、特殊性與一般性、矛盾對立統(tǒng)一等辯證關(guān)系的理性認(rèn)知，正確處理工程與自然、工程與社會、工程與人的辯證關(guān)系，是青藏鐵路工程的認(rèn)識論基礎(chǔ)，也是梳理青藏鐵路工程方法的重要前提。

1.2.1 工程與自然的關(guān)系

青藏高原是全球特殊的地理單元和區(qū)域，生態(tài)系統(tǒng)十分獨(dú)特，自然景觀多彩多樣，珍稀物種甚為豐富，生態(tài)環(huán)境非常脆弱。保護(hù)好沿線的一山一水、一草一木，是青藏鐵路建設(shè)的重要任務(wù)，也是建設(shè)世界一流高原鐵路的應(yīng)有之義、應(yīng)盡之責(zé)。青藏鐵路工程遵循客觀規(guī)律，因地制宜，注重實(shí)效，有效保護(hù)好青藏高原的自然景觀、江河水質(zhì)及野生動物等，使鐵路工程與自然環(huán)境相協(xié)調(diào)，把青藏鐵路建成了具有高原特色的環(huán)保型鐵路。

1.2.2 工程與社會的關(guān)系

青藏鐵路建設(shè)得到社會各界的大力支持，同時(shí)各鐵路企業(yè)競相履行社會責(zé)任，提供就業(yè)機(jī)會，開展公益活動，盡心盡力為社會提供服務(wù)。青藏鐵路建成通車結(jié)束了西藏不通鐵路的歷史，為進(jìn)出藏貨物與旅客運(yùn)輸提供了全天候、大能力的運(yùn)力保障，大大改善沿線地區(qū)發(fā)展環(huán)境，拓展沿線旅游產(chǎn)業(yè)，帶動沿線工業(yè)、建筑業(yè)及農(nóng)牧業(yè)的發(fā)展，對于促進(jìn)青海、西藏兩省區(qū)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展、改善各族人民群眾生活和增進(jìn)民族團(tuán)結(jié)具有重要意義。

1.2.3 工程與人的關(guān)系

青藏鐵路工程建設(shè)期間，以確保參建人員生命安全和職業(yè)健康為首任，制定了一整套完善的健康安全保障體系，并推動其順利實(shí)施。圍繞“建設(shè)世界一流高原鐵路”的戰(zhàn)略目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)列車快速通過高原、設(shè)備高可靠少維修、減少沿線運(yùn)營管理人員，打造良好的旅行環(huán)境和運(yùn)營維護(hù)條件。

1.3 青藏鐵路工程建設(shè)理念

建設(shè)理念具有先導(dǎo)性、基礎(chǔ)性、全局性作用?！耙匀藶楸?、環(huán)境協(xié)調(diào)、持續(xù)創(chuàng)新、系統(tǒng)優(yōu)化、服務(wù)運(yùn)輸”的建設(shè)理念，是實(shí)現(xiàn)青藏鐵路工程目標(biāo)

的思想靈魂。

1.3.1 以人為本

“以人為本”是科學(xué)發(fā)展觀的核心，也是青藏鐵路工程建設(shè)理念的核心。其實(shí)質(zhì)是以人民群眾為本，始終將為沿線人們?nèi)罕姺?wù)和保障參建人員的健康安全作為全部工作的出發(fā)點(diǎn)，并為運(yùn)營期間旅客和運(yùn)營人員健康安全創(chuàng)造良好條件。

1.3.2 環(huán)境協(xié)調(diào)

“環(huán)境協(xié)調(diào)”體現(xiàn)的是遵循客觀規(guī)律，落實(shí)可持續(xù)發(fā)展要求。青藏鐵路建設(shè)堅(jiān)持“預(yù)防為主、保護(hù)優(yōu)先”的原則，做到人人環(huán)保、依法環(huán)保、科技環(huán)保，促使各參建單位努力做到鐵路建設(shè)與環(huán)境保護(hù)相協(xié)調(diào)、人與自然相和諧。

1.3.3 持續(xù)創(chuàng)新

“持續(xù)創(chuàng)新”體現(xiàn)了針對青藏鐵路重大難題，在項(xiàng)目各個(gè)階段持續(xù)不斷開展專題研究，豐富創(chuàng)新成果。建立了多年凍土、環(huán)境保護(hù)、水土保持及健康安全長期監(jiān)測系統(tǒng)，繼續(xù)深化研究。

1.3.4 系統(tǒng)優(yōu)化

“系統(tǒng)優(yōu)化”是指應(yīng)用系統(tǒng)工程原理，實(shí)現(xiàn)鐵路系統(tǒng)整體功能最優(yōu)化。設(shè)計(jì)、施工要重視總體把關(guān)各專業(yè)系統(tǒng)相互協(xié)調(diào)，使項(xiàng)目整體系統(tǒng)優(yōu)化。

1.3.5 服務(wù)運(yùn)輸

“服務(wù)運(yùn)輸”是鐵路工程建設(shè)的導(dǎo)向和目的。青藏鐵路以滿足運(yùn)輸需求為出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)，不僅要滿足客運(yùn)量、貨運(yùn)量的需求，而且要滿足安全、便捷、舒適、經(jīng)濟(jì)等服務(wù)質(zhì)量要求，以及服務(wù)國防要求。

2 青藏鐵路工程方法體系的構(gòu)建

認(rèn)識論決定方法論，在先進(jìn)建設(shè)理念指導(dǎo)下，基于對青藏鐵路工程的特殊性及建設(shè)過程中辯證關(guān)系的認(rèn)知，構(gòu)建青藏鐵路工程方法體系。

青藏鐵路工程方法體系以項(xiàng)目規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收階段為主線（運(yùn)營階段工程方法另行研究），突出施工階段目標(biāo)管理、組織管理、技術(shù)創(chuàng)新等方法，方法體系框架如圖3所示。

圖3 青藏鐵路工程方法體系框圖

3 青藏鐵路工程方法

3.1 規(guī)劃決策方法

青藏鐵路工程規(guī)劃決策面臨諸多不確定性，在深刻認(rèn)識工程復(fù)雜性、特殊性的基礎(chǔ)上，充分考慮其整體性和系統(tǒng)性，開展大面積選線和線路比選，進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境綜合效益評價(jià)，做出重大戰(zhàn)略決策［3］。

3.1.1 進(jìn)藏線路比選

鐵路選線是勘察設(shè)計(jì)的首要關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其質(zhì)量直接關(guān)系到工程質(zhì)量及其安全、可靠性。對進(jìn)藏線路進(jìn)行大面積選線，多方案比選，是應(yīng)對決策復(fù)雜性的有效途徑。

多年來，原鐵道部組織路內(nèi)外專家組成考察組，對青藏高原上鐵路線路走向進(jìn)行反復(fù)研究，從多方案中初選出4個(gè)方案，從北向南依次是青藏、甘藏、川藏以及滇藏鐵路（圖4），無論哪個(gè)方案都面臨地形地質(zhì)、氣候條件、生態(tài)環(huán)境等方面的巨大挑戰(zhàn)。通過實(shí)地考察調(diào)研，從線路長度、總投資、建設(shè)工期、優(yōu)缺點(diǎn)等方面進(jìn)行比較：青藏線與甘藏線相比，青藏線優(yōu)點(diǎn)明顯；滇藏線與川藏線相比，滇藏線優(yōu)點(diǎn)明顯。通過對青藏線、滇藏線方案的深入比選，最終決定先建設(shè)青藏鐵路。

圖4 四類進(jìn)藏方案圖示

3.1.2 綜合效益評價(jià)

綜合效益評價(jià)是將進(jìn)藏鐵路工程置于社會系統(tǒng)中，在充分考慮工程與人、工程與社會、工程與自然的關(guān)系基礎(chǔ)上，進(jìn)行多元價(jià)值評價(jià)。綜合效益評價(jià)采用定性與定量相結(jié)合的方法進(jìn)行，定性評價(jià)是對進(jìn)藏鐵路評價(jià)方向的基本把握，解決的是評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)問題，定量評價(jià)是實(shí)現(xiàn)評價(jià)指標(biāo)的可衡量。

對進(jìn)藏鐵路工程從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境多個(gè)層面進(jìn)行綜合效益評價(jià)，主要運(yùn)用專家評估法、層次分析法和綜合評價(jià)法等。在指標(biāo)量化和權(quán)重系數(shù)的確定過程中以決策者對工程價(jià)值的判斷為依據(jù)。綜合效益評價(jià)是在全面認(rèn)識進(jìn)藏鐵路工程本質(zhì)特征基礎(chǔ)上，從價(jià)值層面對其進(jìn)行檢驗(yàn)。

3.1.3 重大戰(zhàn)略決策

在鐵路部門方案論證基礎(chǔ)上，中央政府充分聽取了國務(wù)院各部門、青海西藏兩省區(qū)政府以及咨詢機(jī)構(gòu)等各方面專家意見，作為戰(zhàn)略決策的基本依據(jù)。2001年2月7日，國務(wù)院第93次總理辦公會從國家發(fā)展戰(zhàn)略出發(fā)，做出重大戰(zhàn)略決策，批準(zhǔn)青藏鐵路立項(xiàng)，并成立青藏鐵路建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組。

3.2 設(shè)計(jì)優(yōu)化方法

青藏鐵路工程的復(fù)雜性、特殊性，決定了勘察設(shè)計(jì)工作的多次性、反復(fù)性，隨著勘察認(rèn)識逐步提升，需要在實(shí)踐中持續(xù)優(yōu)化工程設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)優(yōu)化方法具有高標(biāo)準(zhǔn)、全方位、系統(tǒng)性、持續(xù)性的特點(diǎn)，主要從技術(shù)等級與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、綜合勘察方法和勘察質(zhì)量監(jiān)督、設(shè)計(jì)思想和現(xiàn)場核對方法等方面著手［4］。

3.2.1 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化

鐵路工程項(xiàng)目技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是開展勘察設(shè)計(jì)的準(zhǔn)繩。在預(yù)可研階段，考慮青藏鐵路地形地質(zhì)條件及建成后客貨運(yùn)量預(yù)測等因素，項(xiàng)目建設(shè)等級確定為國家干線Ⅱ級。這種傳統(tǒng)鐵路技術(shù)等級確定方法雖然符合常規(guī)的經(jīng)濟(jì)性思想，但對青藏鐵路運(yùn)營期間惡劣自然環(huán)境和運(yùn)輸特殊重要性考慮不足。在項(xiàng)目施工圖設(shè)計(jì)階段，從“以人為本”、“可持續(xù)發(fā)展”出發(fā)，提出青藏鐵路列車快速通過高原、運(yùn)營設(shè)備高可靠少維修、減少沿線運(yùn)營管理人員的三項(xiàng)原則，將本項(xiàng)目確定為國家干線Ⅰ級，提高了項(xiàng)目技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

原鐵道部堅(jiān)持“百年大計(jì)，質(zhì)量第一”，研究制定工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，如《青藏鐵路多年凍土區(qū)工程勘察暫行規(guī)定》及青藏高原多年凍土區(qū)橋涵、隧道、路基工程設(shè)計(jì)施工技術(shù)要求等。通過制定與青藏鐵路沿線地質(zhì)、氣候、環(huán)境等條件及運(yùn)輸需要相適應(yīng)的成套規(guī)范，提高了勘察、設(shè)計(jì)及施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

3.2.2 地質(zhì)勘察優(yōu)化

地質(zhì)勘察是工程設(shè)計(jì)的重要基礎(chǔ)。青藏鐵路沿線地質(zhì)條件復(fù)雜，地質(zhì)災(zāi)害繁多，必須加大勘查力度。通過勘察措施綜合應(yīng)用、施工圖設(shè)計(jì)補(bǔ)充勘察和引入勘察監(jiān)理制度，技術(shù)要素與管理要素相結(jié)合等方法優(yōu)化地質(zhì)勘察。

技術(shù)要素包括綜合勘察和補(bǔ)充勘察。在遙感判釋基礎(chǔ)上，采用鉆探、物探、坑探、原位測試等勘察手段查清凍土分布及特征，提出按年平均地溫進(jìn)行凍土分區(qū)，并進(jìn)行地質(zhì)分類；在施工圖設(shè)計(jì)階段，根據(jù)自然環(huán)境變化（如環(huán)境水流改變），采用補(bǔ)充勘察措施，對青藏鐵路沿線質(zhì)地進(jìn)行動態(tài)跟蹤、補(bǔ)充勘察，以全面準(zhǔn)確掌握地質(zhì)規(guī)律。管理要素包括勘察質(zhì)量管理和勘察監(jiān)理制度等，通過對勘察資料和成果進(jìn)行評估，對勘察質(zhì)量發(fā)揮了積極作用。

3.2.3 工程設(shè)計(jì)優(yōu)化

在系統(tǒng)思想指導(dǎo)下，正確處理局部優(yōu)化與整體優(yōu)化、階段優(yōu)化與全壽命優(yōu)化的關(guān)系，使整個(gè)工程設(shè)計(jì)達(dá)到優(yōu)質(zhì)效果。體現(xiàn)點(diǎn)線運(yùn)輸能力協(xié)調(diào)，固定設(shè)備、移動設(shè)備與控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)，鐵路工程與沿線社會環(huán)境協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)一流設(shè)計(jì)的目標(biāo)要求［5］。

在對設(shè)計(jì)過程分專業(yè)優(yōu)化和總結(jié)優(yōu)化基礎(chǔ)上，制定了《青藏鐵路建設(shè)施工圖現(xiàn)場核對優(yōu)化辦法》，實(shí)行全線工程設(shè)計(jì)、施工和監(jiān)理三方技術(shù)交底、施工圖會審和現(xiàn)場核對優(yōu)化制度。明確設(shè)計(jì)變更審批權(quán)限，規(guī)范設(shè)計(jì)變更工作。對要求高、難度大的重點(diǎn)工程設(shè)計(jì)，必須進(jìn)行多方案比較，經(jīng)過充分論證擇優(yōu)實(shí)施。

3.3 目標(biāo)管理方法

青藏鐵路工程運(yùn)用系統(tǒng)思想建立目標(biāo)體系，明確總體目標(biāo)，制定指導(dǎo)性施工組織設(shè)計(jì)，通過目標(biāo)分析落實(shí)責(zé)任，創(chuàng)造性地實(shí)施質(zhì)安環(huán)一體化管理，實(shí)現(xiàn)資源有效整合；運(yùn)用PDCA循環(huán)持續(xù)推進(jìn)目標(biāo)管理全過程控制，確保建設(shè)目標(biāo)全面實(shí)現(xiàn)。

3.3.1 目標(biāo)統(tǒng)籌規(guī)劃

目標(biāo)統(tǒng)籌規(guī)劃是目標(biāo)管理的首要內(nèi)容。青藏鐵路工程目標(biāo)統(tǒng)籌規(guī)劃貫徹系統(tǒng)思想，體現(xiàn)整體論與還原論的辯證統(tǒng)一。針對青藏鐵路工程特點(diǎn)和要求，制定了建設(shè)總目標(biāo)——建設(shè)世界一流高原鐵路。從整體上認(rèn)知質(zhì)量、環(huán)境、安全、工期、投資五大目標(biāo)及相關(guān)關(guān)系，突顯鐵路建設(shè)新理念、新要求（圖5）。

圖5 青藏鐵路“五大目標(biāo)”體系

青藏鐵路工程采取“統(tǒng)籌安排、突出重點(diǎn)、分段建設(shè)、有序推進(jìn)” 總體部署，制定指導(dǎo)性施工組織設(shè)計(jì)。優(yōu)先開展工程試驗(yàn)段建設(shè)和32項(xiàng)控制工期的重點(diǎn)工程施工，在實(shí)踐中及時(shí)總結(jié)提高。按照施工專業(yè)和施工年度，自上而下進(jìn)行目標(biāo)分解；各單位加強(qiáng)目標(biāo)動態(tài)調(diào)控，自下而上地確?？偰繕?biāo)實(shí)現(xiàn)［6］。

3.3.2 質(zhì)安環(huán)一體化管理

質(zhì)量可靠是工程建設(shè)的核心目標(biāo)，參建人員健康安全是工程建設(shè)的重要保障，環(huán)境保護(hù)是可持續(xù)發(fā)展的根本要求，彼此相互關(guān)聯(lián)，相互影響，這就為實(shí)施“質(zhì)安環(huán)”一體化管理奠定基礎(chǔ)［7］。

工程質(zhì)量、環(huán)境保護(hù)、職業(yè)健康安全實(shí)現(xiàn)一體化管理的可行性，體現(xiàn)在管理要素可整合、工作方法可結(jié)合。雖然三項(xiàng)工作內(nèi)容、標(biāo)準(zhǔn)各有不同，監(jiān)管部門也不一樣，但調(diào)用的工程資源具有集聚性和一致性，在項(xiàng)目層面上可以實(shí)現(xiàn)三者資源共享，從根本上避免三項(xiàng)管理工作的人為分割，及部分管理工作的交叉重復(fù)，同時(shí)也改變傳統(tǒng)工程建設(shè)中忽視環(huán)境保護(hù)和職業(yè)健康安全的狀況。建設(shè)、施工、監(jiān)理三方均按“質(zhì)安環(huán)一體化”管理模式開展工作，提高了項(xiàng)目管理質(zhì)量和效率［8］。

3.3.3 工期投資控制

青藏鐵路工期和投資控制，是在確保質(zhì)量安全環(huán)保目標(biāo)前提下實(shí)現(xiàn)的。工期計(jì)劃以鋪軌作業(yè)為主線，充分考慮多年凍土、通信信號等新技術(shù)、新裝備的不確定性。運(yùn)用前饋控制、實(shí)時(shí)控制和反饋控制手段，實(shí)現(xiàn)工期動態(tài)控制。除特殊工點(diǎn)外一般不安排冬季施工，氣候轉(zhuǎn)暖后合理配置生產(chǎn)要素，集中優(yōu)勢力量高效施工。2003年下半年，在確認(rèn)新技術(shù)、新裝備取得成功之后，為加快鋪軌這一關(guān)鍵工程的進(jìn)展，決定增設(shè)安多鋪軌基地，使工期目標(biāo)提前實(shí)現(xiàn)。

為嚴(yán)格控制投資，建立了完整的建設(shè)資金管理制度。在優(yōu)化設(shè)計(jì)和施工組織基礎(chǔ)上，實(shí)行招標(biāo)投標(biāo)，加強(qiáng)合同管理，杜絕違法分包和轉(zhuǎn)包現(xiàn)象。嚴(yán)格控制變更設(shè)計(jì)，避免出現(xiàn)返工浪費(fèi)。定期開展成本分析，查找存在問題，制定改進(jìn)措施。通過內(nèi)部審計(jì)和執(zhí)法監(jiān)察，杜絕挪用、擠占建設(shè)資金現(xiàn)象。最終將工程投資控制在國家批復(fù)的總概算330.9億之內(nèi)。

3.4 技術(shù)創(chuàng)新方法

青藏鐵路工程技術(shù)創(chuàng)新方法按照“思維創(chuàng)新-聯(lián)合攻關(guān)-試驗(yàn)先行”的思路，大膽革新設(shè)計(jì)思維，“化被動為主動”，適應(yīng)自然條件從而順利推進(jìn)工程建設(shè)；以青藏鐵路公司和參建單位為創(chuàng)新主體，推進(jìn)協(xié)同創(chuàng)新，為突破“三大難題”提供技術(shù)力量支撐；選取典型環(huán)境建造工程試驗(yàn)段，檢驗(yàn)技術(shù)創(chuàng)新成果［9］。

3.4.1 思維創(chuàng)新

創(chuàng)新源于創(chuàng)造性思維的引領(lǐng)。創(chuàng)造性思維則是對再現(xiàn)性思維（或常規(guī)思維）的突破。從本質(zhì)上說，創(chuàng)造性思維就是打破傳統(tǒng)、打破常規(guī)，運(yùn)用知識發(fā)現(xiàn)新的規(guī)律。

青藏鐵路思維創(chuàng)新主要來自3個(gè)方面：一是主動降溫的多年凍土治理技術(shù)，體現(xiàn)為“主動降溫、冷卻地基、保護(hù)凍土”的一系列主動降溫工程措施［10］；二是主動防御的衛(wèi)生保障技術(shù)，體現(xiàn)為建立完整的高原病預(yù)防和治療體系，以及高海拔制氧機(jī)技術(shù)研發(fā)；三是主動適應(yīng)的環(huán)境保護(hù)技術(shù)，體現(xiàn)為植被恢復(fù)再造、保護(hù)水源和自然景觀、設(shè)置動物通道等［11］。

3.4.2 協(xié)同創(chuàng)新

協(xié)同創(chuàng)新是攻克青藏鐵路技術(shù)難題的重要途徑，其優(yōu)勢在于充分發(fā)揮青藏鐵路技術(shù)創(chuàng)新的系統(tǒng)性、開放性及聯(lián)合性，形成穩(wěn)定、堅(jiān)實(shí)的創(chuàng)新合力，實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新突破。

青藏鐵路工程建立了協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制。從科研論證立項(xiàng)、組織聯(lián)合攻關(guān)、階段成果評審到工程試驗(yàn)應(yīng)用等創(chuàng)新研發(fā)過程中，在動力機(jī)制、共享機(jī)制及合作機(jī)制的交互作用下，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新壁壘突破，創(chuàng)新要素整合。在協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制的驅(qū)動、保障及支撐作用下，青藏鐵路工程協(xié)同創(chuàng)新成效良好，形成了具有我國鐵路特色的高原鐵路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，并獲得了多項(xiàng)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的先進(jìn)性發(fā)明及技術(shù)性專利，成為青藏鐵路工程建設(shè)成功的技術(shù)保障。

3.4.3 試驗(yàn)先行

青藏高原自然環(huán)境和地形地質(zhì)特別復(fù)雜，為解決鐵路工程技術(shù)缺乏實(shí)踐的問題，決定在全面開展施工之前，先建設(shè)工程試驗(yàn)段。通過工程試驗(yàn)段檢驗(yàn)理論成果、實(shí)驗(yàn)成果在高原環(huán)境的實(shí)施效果，驗(yàn)證設(shè)計(jì)思想和工程措施，發(fā)現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)并改進(jìn)完善，形成指導(dǎo)全線設(shè)計(jì)與施工的技術(shù)路線［10］。

青藏鐵路共建設(shè) 9個(gè)最具代表性的工程試驗(yàn)段（見圖6），包括5個(gè)凍土工程試驗(yàn)段，1個(gè)站后工程試驗(yàn)段及3個(gè)植被試驗(yàn)段。這些試驗(yàn)段取得的重要成果，為全面展開施工提供了可靠技術(shù)。實(shí)踐表明，工程試驗(yàn)段是提高青藏鐵路工程質(zhì)量的有效措施。

圖6 青藏鐵路工程試驗(yàn)段示意圖

3.5 組織管理方法

組織管理方法包括體制設(shè)計(jì)、制度創(chuàng)新和組織協(xié)調(diào)等。在青藏鐵路建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組領(lǐng)導(dǎo)下，實(shí)施“項(xiàng)目法人責(zé)任制”的管理體制，兼顧從中央到地方的多層級、跨組織管理；在原有工程建設(shè)制度基礎(chǔ)上完善制度空白，形成獨(dú)特的高原高寒鐵路建設(shè)制度體系，保證青藏鐵路工程建設(shè)有法可依、有章可循；并建立路地共建、界面協(xié)調(diào)、隊(duì)伍管理等組織協(xié)調(diào)機(jī)制，解決青藏鐵路工程建設(shè)中跨度大、多主體等協(xié)調(diào)難題和人員管理問題，保證青藏鐵路建設(shè)順利進(jìn)行［12］。

3.5.1 體制設(shè)計(jì)

鑒于青藏鐵路工程的重大戰(zhàn)略意義，國務(wù)院成立青藏鐵路建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)國務(wù)院各部門和青藏鐵路兩省區(qū)的關(guān)系，解決建設(shè)中的重大問題。原鐵道部作為鐵路行業(yè)主管部門，負(fù)責(zé)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、監(jiān)督執(zhí)法等。成立國有獨(dú)資企業(yè)--青藏鐵路公司作為項(xiàng)目實(shí)施主體，負(fù)責(zé)青藏鐵路建設(shè)和運(yùn)營，加強(qiáng)全壽命期管理。首次創(chuàng)造性地在大型公益性鐵路工程中實(shí)行建設(shè)項(xiàng)目法人責(zé)任制（圖 7）。青藏鐵路工程建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)體制確保了組織協(xié)調(diào)和執(zhí)行力。

圖7 青藏鐵路建設(shè)組織領(lǐng)導(dǎo)體制

3.5.2 制度創(chuàng)新

結(jié)合青藏鐵路工程實(shí)際，實(shí)施項(xiàng)目法人責(zé)任制、招標(biāo)投標(biāo)制、合同管理制及工程監(jiān)理制，并重視制度建設(shè)與創(chuàng)新，針對制度空白進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)充、細(xì)化。例如，新增了高原環(huán)境保護(hù)、衛(wèi)生保障管理、隊(duì)伍管理等制度，專門創(chuàng)設(shè)了青藏鐵路工程科技創(chuàng)新管理制度。同時(shí)建立評價(jià)制度，積極倡導(dǎo)青藏鐵路精神，強(qiáng)調(diào)精神文化的引領(lǐng)性，實(shí)現(xiàn)了硬制度和軟文化相結(jié)合的管理創(chuàng)新。

3.5.3 組織協(xié)調(diào)

青藏鐵路工程探索與創(chuàng)新組織協(xié)調(diào)方法，特別在路地共建、界面協(xié)調(diào)、隊(duì)伍管理等方面成效顯著。青藏鐵路工程建設(shè)充分發(fā)揮地方政府作用，開創(chuàng)性地建立鐵路建設(shè)路地共建新模式，在建設(shè)協(xié)調(diào)、征地拆遷、文物保護(hù)、護(hù)路聯(lián)防等工作方面得到了地方政府大力支持；同時(shí)造福當(dāng)?shù)匕傩眨谟霉ば枨?、地方建設(shè)和人才培養(yǎng)上給予支持。青藏鐵路工程建設(shè)重視發(fā)揮市場機(jī)制，鼓勵競爭，擇優(yōu)選用，同時(shí)也強(qiáng)調(diào)協(xié)調(diào)配合。運(yùn)用“系統(tǒng)論”和“矛盾論”的思想，對多界面協(xié)調(diào)進(jìn)行主要矛盾分析，解決組織界面與專業(yè)界面的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)問題，通過建立工程共同體來發(fā)揮整體作用。在隊(duì)伍管理模式、民工權(quán)益保障等方面強(qiáng)化激勵機(jī)制和建設(shè)隊(duì)伍管理，農(nóng)民工與職工同樣享受居住條件、飲食標(biāo)準(zhǔn)、醫(yī)療保障的“三統(tǒng)一”和后勤生活、醫(yī)療衛(wèi)生、勞動安全、表彰獎勵的“四個(gè)一樣”待遇。

3.6 動態(tài)驗(yàn)收方法

青藏鐵路工程建設(shè)既重視建設(shè)過程管理，更重視對建設(shè)成果進(jìn)行系統(tǒng)檢驗(yàn)和整體評價(jià)。通過對已完工程進(jìn)行檢查測試，考核工程項(xiàng)目是否達(dá)到國家批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)要求和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，是否具備開通運(yùn)營條件，同時(shí)體現(xiàn)工程合同雙方的履約成果?？⒐を?yàn)收包括靜態(tài)驗(yàn)收、動態(tài)驗(yàn)收、初步驗(yàn)收、安全評估、國家驗(yàn)收等工作程序，本文主要研究動態(tài)驗(yàn)收。動態(tài)驗(yàn)收是完成靜態(tài)驗(yàn)收之后，在不同列車速度下對工務(wù)、電務(wù)、供電、客貨服務(wù)等系統(tǒng)及各系統(tǒng)接口等進(jìn)行功能性能檢測，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)整改，直到質(zhì)量達(dá)標(biāo)滿足運(yùn)輸需要。動態(tài)驗(yàn)收方法包括聯(lián)調(diào)聯(lián)試、動態(tài)檢測和運(yùn)行試驗(yàn)，具有系統(tǒng)性、動態(tài)性和優(yōu)化性等特點(diǎn)［13］。

3.6.1 聯(lián)調(diào)聯(lián)試

聯(lián)調(diào)聯(lián)試是以開通運(yùn)營時(shí)達(dá)到設(shè)計(jì)速度為目標(biāo)，采用檢測車或檢測列車，對工務(wù)、電務(wù)、供電等專業(yè)系統(tǒng)的功能、性能、狀態(tài)和系統(tǒng)間匹配關(guān)系等進(jìn)行綜合檢測、驗(yàn)證和調(diào)整、優(yōu)化，使整體系統(tǒng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。檢測車或檢測列車在規(guī)定測試速度下對全線各系統(tǒng)進(jìn)行綜合測試，評價(jià)和驗(yàn)證供變電、通信、信號、客運(yùn)服務(wù)、防災(zāi)等系統(tǒng)的功能，驗(yàn)證路基、軌道、道岔、橋梁、隧道等結(jié)構(gòu)工程和振動噪聲、聲屏障、電磁兼容、綜合接地及列車空氣動力學(xué)等適用性；檢驗(yàn)相關(guān)系統(tǒng)間接口關(guān)系；對全線各系統(tǒng)和整體系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試、優(yōu)化，使各系統(tǒng)和整體系統(tǒng)功能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，為青藏鐵路按設(shè)計(jì)速度開通運(yùn)營奠定基礎(chǔ)。

3.6.2 動態(tài)檢測

動態(tài)檢測是采用檢測車或檢測列車，按設(shè)計(jì)文件和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，對列車正常運(yùn)行狀態(tài)下的系統(tǒng)功能、動態(tài)性能和系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行檢測、確認(rèn)。如工務(wù)系統(tǒng)檢測線下基礎(chǔ)性能，軌道幾何狀態(tài)、軌道結(jié)構(gòu)、道岔、路基、橋梁、隧道；電務(wù)系統(tǒng)集成性能，GSM-R通信、ITCS列控、CTC、車站聯(lián)鎖等；供電系統(tǒng)主回路性能，變電站工作狀態(tài)。通信、信號、供電、道岔的遠(yuǎn)程監(jiān)測和控制可靠性，以及各項(xiàng)車載設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等。動態(tài)檢測一般結(jié)合聯(lián)調(diào)聯(lián)試工作進(jìn)行，特別要關(guān)注多因素耦合作用帶來的影響，這是對青藏鐵路系統(tǒng)性能的綜合驗(yàn)證與確認(rèn)。

3.6.3 運(yùn)行試驗(yàn)

在完成青藏鐵路聯(lián)調(diào)聯(lián)試工作后，按運(yùn)營相關(guān)規(guī)章和運(yùn)行圖組織列車運(yùn)行試驗(yàn)。對青藏鐵路整體系統(tǒng)在正常和非正常運(yùn)行條件下的行車組織、客運(yùn)服務(wù)以及應(yīng)急救援等能力進(jìn)行全面演練，對運(yùn)營人員進(jìn)行全面培訓(xùn)，對設(shè)備進(jìn)行運(yùn)用考驗(yàn)，驗(yàn)證青藏鐵路是否具備開通運(yùn)營條件。運(yùn)行試驗(yàn)是在聯(lián)調(diào)聯(lián)試結(jié)束后，為正式運(yùn)營嚴(yán)格把關(guān)。

運(yùn)行試驗(yàn)通過測試區(qū)間運(yùn)行時(shí)分，全程運(yùn)行時(shí)分，起停車附加時(shí)分，追蹤列車間隔時(shí)分，中間站到通、通發(fā)間隔時(shí)分等參數(shù)，為滿圖運(yùn)行的列車運(yùn)行圖鋪畫提供可靠的時(shí)間標(biāo)尺，為運(yùn)營提供參數(shù)依據(jù)。通過故障模擬和應(yīng)急救援演練測試，按照標(biāo)準(zhǔn)流程定性評價(jià)運(yùn)營部門處理故障機(jī)解決突發(fā)事件的能力。其目的是檢驗(yàn)各系統(tǒng)在正常和非正常條件下運(yùn)輸組織的適應(yīng)性，驗(yàn)證行車組織方式能否滿足運(yùn)營要求；檢驗(yàn)設(shè)備故障和自然災(zāi)害條件下的應(yīng)急處置能力；為制定完善科學(xué)合理的運(yùn)輸組織方案提供技術(shù)依據(jù)。

4 青藏鐵路工程方法的多元價(jià)值

在青藏鐵路安全暢通運(yùn)營一年后，2007年 6月國家驗(yàn)收委員會組織青藏鐵路正式驗(yàn)收。一致認(rèn)為，青藏鐵路運(yùn)營一年來，線路狀態(tài)良好，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常，運(yùn)營管理規(guī)范，列車運(yùn)行速度達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)100km/h（非凍土地段120km/h），創(chuàng)造了世界上多年凍土鐵路最高運(yùn)行速度。工程設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量良好，運(yùn)營設(shè)備先進(jìn)適用，衛(wèi)生保障和環(huán)保水保全面達(dá)標(biāo)，技術(shù)創(chuàng)新和管理創(chuàng)新成果豐碩，實(shí)現(xiàn)了建設(shè)世界一流高原鐵路的目標(biāo)。

青藏鐵路工程是國家實(shí)施“西部大開發(fā)”戰(zhàn)略的標(biāo)志性工程，其成就集中體現(xiàn)了我國鐵路建設(shè)工程管理水平。青藏鐵路工程的建成運(yùn)營歸功于青藏鐵路工程方法的指導(dǎo)與應(yīng)用，青藏鐵路工程方法來源于對青藏鐵路工程探索與實(shí)踐的總結(jié)，其研究和推廣應(yīng)用具有顯著價(jià)值。

價(jià)值1 首次從哲學(xué)高度凝練出一整套青藏鐵路工程方法體系，其來源于青藏鐵路工程的認(rèn)識與實(shí)踐，對青藏鐵路工程的成功建設(shè)起到了重要保障作用。

價(jià)值2 青藏鐵路工程方法對高原、高寒地區(qū)鐵路建設(shè)具有借鑒和指導(dǎo)作用。

價(jià)值3 青藏鐵路工程首創(chuàng)的青藏鐵路精神、五大目標(biāo)控制體系、質(zhì)安環(huán)一體化管理等方法，在全國鐵路建設(shè)中具有引領(lǐng)作用和應(yīng)用價(jià)值。

［1］殷瑞鈺，汪應(yīng)洛，李伯聰 等. 工程哲學(xué)（第二版）［M］.北京： 高等教育出版社，2013.

［2］《青藏鐵路》編寫委員會. 青藏鐵路（1～7）［M］. 北京：中國鐵道出版社，2016.

［3］安維復(fù). 工程決策：一個(gè)值得關(guān)注的哲學(xué)問題［J］. 自然辯證法研究，2007（8）： 51-55.

［4］侯新錄. 系統(tǒng)論在工程優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用［J］. 系統(tǒng)辯證學(xué)學(xué)報(bào)，2004（4）： 106-108.

［5］李伯聰. 工程創(chuàng)新： 聚焦創(chuàng)新活動的主戰(zhàn)場［J］. 中國軟科學(xué)，2008（10）： 44-51，64.

［6］孫永福. 青藏鐵路工程重大技術(shù)和管理問題［M］. 中國科學(xué)技術(shù)前沿（第10卷）（中國工程院版），2007.

［7］孫永福，楊浩. 青藏鐵路環(huán)境-健康-安全-運(yùn)輸一體化管理系統(tǒng)探索［J］. 中國管理科學(xué)，2005（03）： 131-137.

［8］孫永福. 青藏鐵路建設(shè)管理創(chuàng)新與實(shí)踐［J］. 管理世界，2005（3）： 1-6，14.

［9］孫永福，張國安，王孟鈞. 鐵路工程項(xiàng)目技術(shù)創(chuàng)新動力機(jī)制研究［J］. 鐵道學(xué)報(bào)，2012（4）： 76-81.

［10］孫永福. 青藏鐵路多年凍土工程的研究與實(shí)踐［J］. 冰川凍土，2005（2）： 153-162.

［11］孫永福. 建設(shè)高原生態(tài)環(huán)保型鐵路的有益探索［J］. 環(huán)境保護(hù)，2005（3）： 5-9，27.

［12］孫永福. 以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)整體推進(jìn)青藏鐵路建設(shè)［J］. 施工企業(yè)管理，2004（10）： 10，12-13.

［13］盧春房. 中國高速鐵路動態(tài)驗(yàn)收［M］. 北京： 中國鐵道出版社，2014.

Research on Engineering Methodology in Qinghai-Tibet Railway

Qinghai-Tibet railway；methodology；construction concept；structure of engineering methodology；innovation；multiple value

Sun Yongfu1，2，Wang Mengjun2，Chen Huihua2，Tang Juanjuan2
（1. China Railway，Beijing 100844，China；2. Central South University，Changsha 410075，China）

Qinghai-Tibet Railway is the landmark projects in national implementation of the "Go West" strategy，and its achievement is the representatives of the railway industry project management level embodies. Based on the Qinghai-Tibet Railway Project nature cognition，dialectical relationship and building concept，by using building procedures as the main line，the Qinghai-Tibet Railway project methodology is established，which includes planning，design，construction，inspection （operational phase engineering methods separate study） methods，while in the construction phase highlights objectives，organization and technology methods. Qinghai-Tibet railway engineering methods plays an important role in safeguarding for the successful construction of the Qinghai-Tibet Railway project，and has railway construction reference and guidance for the plateau or alpine region，which also has the value of the leading role in the national railway construction.

U2

A

1674-4969（2016）05-0491-11

10.3724/SP.J.1224.2016.00491

2016-08-15；

2016-09-05

孫永福（1941-），男，教授級高級工程師，中國工程院院士，研究方向：工程管理。王孟鈞（1960-），女，博士，教授，研究方向：工程管理。陳輝華（1976-），男，博士，副教授，研究方向：工程管理。唐娟娟（1992-），女，博士研究生，研究方向：工程管理。E-mail：646210355@qq.com