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以飞机的速度贴地飞行;
120公里的铁路线招来天上的40颗卫星密集锁定;
2毫米的差距到底意味着什么？
在我国的政区图上，北京就像一颗闪闪发光的多角星。把天津和北京联系起来，京津两地的版图就形成了一把火炬的图案（图1）。如果在这把火炬上添一道引信，火炬就会熊熊燃烧。
(1) 京津两地密切相联
2008年8月1日，这道引信在转瞬间点燃，点燃这把火炬的引信就是京津城际高速铁路。这是世界上最快的商业运营铁路，中国高速铁路真正的起点。
京津城际，承载着中国铁路史上诸多第一，在中国最不适宜建设铁路的地区之一，优雅地循轨飞过……
历史上，京津两地有着深厚的渊源。随着两地经济和社会的高速发展，必须要在北京和天津这两座中国的大城市之间建设一条城际高速铁路。这条铁路，将以3分钟的发车间隔，在30分钟之内通达。也就是说，京津城际的基本速度应该是每小时300公里。
何华武(铁道部总工程师):京津城际铁路，是高速铁路的一个开篇之作。它要解决两个问题：一是工程上的样板;第二是运营上的示范。我们把它定成时速350公里。
每小时300公里的速度在我国应该是最快的铁路了。但是从我国铁路建设的长远规划来说，时速300公里的标准，仍然无法满足要求。因为，这条路还肩负着为京沪铁路做标杆的使命。它承载着中国高速铁路第一个、世界高速铁路第一速的使命。京津城际铁路的建设者们，开始了世界上最短周期的设计和建设。然而，事情不是下了决心就能解决的那么简单，每小时350公里的速度给中国的铁路建设者提出了巨大的难题。
德国 1998年 6月 3日
德国城际超高速列车是世界上速度最快的列车之一，以舒适、豪华、安全闻名于世。但是，1998年 6月 3日，它以200公里的时速脱离了轨道。在180秒内，有101人不幸丧生，这是历史上最严重的高速列车事故。德国人的严谨和精细，并没有能够阻止惨剧的发生。
人们在选择任何一种交通工具出行时，第一要考虑的就是安全。对于高速铁路来说，任何一个环节出现哪怕一丁点偏差，带来的都有可能是无法想象的惨剧。然而，京津城际铁路勘查设计之初，就出现了一个似乎无法解决的难题。
何华武:京津有三大段区域沉降，年沉降速率是多少？20毫米～50毫米，我们观测到的最大值是多少？达到了80毫米，也就是8厘米，一年沉降这么多。
高速铁路之所以能够按照350公里的速度安全平稳地运行，最根本的原因就是道路的平顺性要求非常之高。
10米，大约是一个成年人14到15步的距离；2毫米，大约是一枚一角钱硬币的厚度。用最通俗的话说，所谓10米2毫米的精度，就是把京津城铁的任何一个点作为原点，向外画一个10米半径的圆。在这个范围内，在水平、方向、倾斜角度三个方面，与理论设计数据相比较，都不允许超过2毫米的误差。现在的要求是，要在一片每年最大沉降达到8厘米，几乎相当于一个成年人手掌宽度的沉降地面上实现这样的精度，而且要让这样的精度至少保持60年。这是一个可能达到的目标吗？更让人不安的是，这是困难的全部吗？还会不会有更多威胁运行安全的事情出现呢（图２）？
(2) 一旦发生沉降，后果不堪设想
一块地质条件并不理想的土地
要建设世界第一的高速铁路
如何解决威胁运行安全的障碍
如何保障陆上飞行的安全性？
许再良（铁路第三勘察设计院 副总工程师）:这个区域沉降我觉得不光是一个技术问题，它还是一个经济和社会问题。总的来说，要想采取长效的措施，必须控制地下水的开采。
控制地下水开采，其实只是一个预防沉降情况恶化的办法，更现实的应对沉降的办法，是一个复杂的系统方案。
崔维孝（铁路第三勘察设计院地路处 副总工程师）：沉降控制难点，在于一是地质条件比较差，再一个就是荷载比较大，因为大部分是以比较高的路基，5米以上的路基通过的，这样的话就需要高强度的加固桩型：CF基桩，能够满足这样一个要求。
所谓CF基桩工艺，就是将许许多多的混凝土注芯桩深入地下，然后再将表面夯实，打平。CF基桩用到了30米，相当于工程技术人员给京津城铁建造了一个特制的，厚度达到30米的钢筋水泥结构的地基（图3）。但是，无论是地下水位控制，超厚超坚固的地基，都只是预防性措施，大自然毕竟不会完全服从人的意志，万一工程结束后发生沉降，那怕只是1毫米，都会对运营中的高速铁路产生致命的威胁。
(3) 将无数根混凝土芯柱植入地下（示意图）
我们常见的车用千斤顶，利用杠杆原理，小小的机械装置就能够支起数吨重的汽车。京津高速铁路上所采用的可调高支座的原理和它极为相似，只不过它的力气要比车用千斤顶大几万倍甚至十几万倍（图4）。
(4) 京津高速铁路上采用的可调高支座
在主动和被动两方面，都实施了应对沉降的预防措施，铁路似乎可以正常设计了。然而现实并没有给工程技术人员喘一口气的机会。
苏伟（铁路第三勘察设计院桥梁处 总工程师）：处在两个经济社会非常发达的大城市，它的城市规划和交通，包括地下管线等等都是特别密集，特别发达，这些地区都需要设桥来通过。
除此之外，还有大河6条，小河和沟渠100多条，京津城际必须在119.3公里的长度内，跨越超过550个障碍物。平均每公里4.5个左右。换句话说，每220多米，就有一个必须跨越的障碍。这些密集的障碍，促成了工程技术人员的一个选择。
900吨的庞然大物
成为技术人员的唯一选择
高精度的施工
让捆扎钢筋成为绣花
苏伟:京津城际铁路的桥梁总长度占了区间线路总长度的88%。
119.3公里的铁路，100.3公里的桥梁，这是一条空中的铁路线。把铁路架在空中本身不是问题，问题在于这是一条时速要求达到350公里，质量要求达到60年无大修的铁路。所有的运算和所有的经验加在一起，结论是——
苏伟:根据高速铁路行车的舒适性、平顺性、稳定性这个要求，就需要采用双线整体的整孔截面箱梁，整体的重量就达到了900吨级。
高速铁路提出了必须制造900吨箱梁的不容置疑的要求（图5）。可基本事实是，中国的铁路史上曾经有过的最重的预制箱梁仅有100吨。除了重量之外，这个家伙的另一个关键词是预制。就是，要在其他地方把这个900吨梁做好，然后整体架上桥墩。也就是说，工程人员至少面临着：做得出来吗？做出来搬得动吗？搬起来运得走吗？等几个最最基本的问题。
(5) 每个都达900吨重的整孔截面箱梁
钢筋有很高的强度，给我们的印象是又顸又粗，要把60吨钢筋用绑线一根一根捆扎成型，工程浩大。何况还要求手工绑扎零误差，这不仅仅是决心和耐心就能解决的问题，现场需要的是办法。
一个为建设900吨箱梁而专门设计的捆扎台搭建而成。是在高强度钢板上预设一个个放钢筋的卡口，卡住钢筋再捆绑（图6）。当然，只有这样的一侧是不行的。实际施工在每个侧面都有同样的模具，把每个模具之间的关系进行调校，最终形成一个复杂整体的绑扎台，以实现钢筋间距的零误差。
(6) 图组:（6－1）先卡住钢筋再捆绑（6－2）卡钢筋捆绑示意图
然而，解决了60吨钢筋的问题，对一个900吨的巨无霸来说，工作只完成了不足十分之一。剩下的还要用840吨混凝土来浇注它，在质量上的要求是，确保它能够使用100年。
佟鹏怀（中铁六局丰桥公司京津城际箱梁厂 经理）：平时沙子的泥土含量，百分之一就可以了。现在的要求是只能控制在百分之零点一以下。
这个数据意味着，一百斤沙子中，不能有超过一两（50克）的泥土。将一两白面粉，掺入100斤沙子中，只需要轻轻搅拌几下，一两白面就看不到了。这个小实验通俗地说明，对于一百斤的沙子来说，一两杂物实在是微不足道。
佟鹏怀:我们把检测设备拿到了沙场，首先对出场的沙子进行检测；在运输过程中，也采取了极为严格的测试；运到现场之后，在梁厂还要经过检测。最终，还要经过检测中心检测。
用绣花的态度来绑扎钢筋，用洗苹果的态度来洗沙子，把所有这些综合到一起，这个庞然大物诞生了。可是真正的困难是，如何把一个900吨的庞然大物交给下一道工序呢？
佟鹏怀:过去的T梁采取横向移出去就行了，就可以放到它的存梁台位上。而这种箱梁，从台位上挪到存梁场地，就必须使用专用设备。
提梁机当然必须力大无比才能抓起900吨重。然而光抓起来还远远不够，它必须保证预制箱梁在运送过程中不承受任何扭曲的力量。任何一点扭曲力量都会造成箱梁看不到的形变，而这种形变极有可能成为日后巨大的事故隐患。
又一个工程中的工程，一个新设备诞生了。它最终成功地举起了900吨箱梁。然而，这并不是900吨箱梁问题的全部，当这个提梁机提起这个巨大的箱梁时，问题也随之产生。提梁机只能在梁厂内行驶，接下来提梁机把梁交给谁呢？也就是说，谁能把它运出预制梁厂，并最终送到架设目的地——到京津城际铁路上去呢（图7）？
(7) 如何安全运送和安装这个庞然大物呢？
这辆独一无二的运输车共有16根轴，64个轮胎，自身重量就有200多吨。加上它所运载的箱梁900吨，就是1100吨。这么重的重量行驶在建设中的京津城际轨道上，有可能将所经过的轨道压坏。这辆车的奥秘之一就在于它的两排轮胎必须非常准确地压在已铺设轨道的承重部位，要分毫不差地驾驶一辆1100吨的汽车显然不是那么轻而易举的事情。解决这个问题的方法，就是为这辆车同时配备了多达4种的驾驶方法。在视线好的时候，这辆车可由驾驶员在前面的驾驶室驾驶；后退的时候，由车尾的驾驶室负责驾驶；精度要求特别高的时候，由驾驶员像玩遥控汽车一样拿着遥控器在道路上驾驶；而当运梁车一旦接近架梁机，就会切断前三种驾驶方式，改为依靠电脑感应运梁车和架梁机的相互位置，并实现联动下的全自动驾驶（图8）。
(8) 图组：（8－1）这辆独一无二的运输车有16根轴64个轮胎;（8－2）配备了四种驾驶方法
在这辆大力士的帮助下，桥一点点架起来。在这条空中铁路逐渐成形的时候，如何铺设一条足够平顺的轨道成为技术人员关心的焦点。
有砟轨道是铁路的传统结构，所谓砟，就是传统铁路中铺设在枕木下的小石子。它具有铺设、更换、维修方便，造价较低，吸噪特性较好等优点。但随着行车速度的提高，自身缺点随之显现。如法国高速铁路就出现道砟粉化严重，轨道呈“蠕动状态”，几何尺寸难以保持。而这种不易察觉的几何形变对于以每小时350公里行驶的高速列车来说，是一种绝对致命的威胁。
京津城际采用了独特的无砟轨道技术。就是把传统铁路的小石子、枕木和安装零部件统统放弃，仅采用一块水泥板来代替。无砟轨道本来在国际上有应用先例，比如，日本的新干线就采用无砟轨道。但是新干线实际速度每小时300公里，京津城际未来的运营过程中将实现每小时350公里，我们能照搬现有的国际经验吗？通过反复的推演，工程人员的结论是，日本等国家的现有轨道板技术无法满足京津城际的设计要求。
如何才能制造出符合要求的高精度轨道板成为了必须要解决的一个问题。
精密的数挖机床一般只在精密机械加工中使用。而它现在正在加工混凝土构件，那么，为什么要用那么精密的设备去加工它呢？这样的精密加工又将在整个京津高速的建设中起到什么样的作用呢？
一块看似平常的水泥板
隐藏着一项最先进的轨道技术
首次尝试的加工方法
前所未有的加工精度
要加工的京津城际北京段的混凝土毛坯共1.5万块。这个数字在世界上是绝无仅有的，事实上之前没有任何一条运营铁路应用过真正机床加工的高精度轨道板。这种轨道技术，要求每一块轨道板的形状都是各不相同的。也就是说，这1.5万块轨道板，表面上看起来差不多，实际上一块板一个形状，即便在机加工中，这个数字也绝对是史无前例的（图9）。
(9) 1.5万块看似一样，实则形状各不相同的轨道板
张继源（中铁六局丰桥公司轨道板厂 经理）：先由计算机布板软件进行设计，得出全线各点的轨道参数，然后把这些参数传输到专用的数控磨床里面，转换成轨道板每一个承轨面的加工数据，然后再由数控磨床对每一块轨道板进行精确的磨削加工。线路上每一点特定的轨道参数，在轨道板的生产过程当中就已经实现了。
这话反过来说也许就能理解了。中国的二型轨道板严格地说不是长方形的，而是多面的梯形。只有多面的梯形在三维的空间里才能结成有倾角的曲线。如果这个曲线是个圆，那么我们只要生产出多块儿一模一样的梯形板就可以了。但是铁路的曲线是不规则的，所以只能用不同形状的梯形来实现。
既然是不同的1.5万个产品，又是精确到0.1毫米的部件，那么怎样才能让它们按照预计的方式连接，在连接的过程中又不损失千辛万苦才实现的高精度呢？
王长进（铁路第三勘察设计院 总工程师）：在安装的时候，要达到毫米级精度。京津城际是第一次把精密工程控制网，提高到一个非常高的高度。它也是无砟轨道建设的关键技术之一（图10）。
(10) 利用精密测量网保证铁路在三维空间内位置的准确性（示意图）
所谓精密测控，依靠的是一张精密的测量网。这张网的作用，是保证铁路在三维空间内位置的准确性。就是除了高程准确还要水平准确。为了建立这个网，首先要确立基点。为了确保基准点的准确性，工程技术人员运用了40颗卫星进行定位。结合我国原有的大地测量点，形成了最初的两个基点。测量网从最初的两个基点到形成一个网，很像蜘蛛结网的过程。之后，这张网越结越密，当到达第三层的时候，每个点之间的距离只有50米，工程上把它叫作CP3点。这时，这张网的测量精度为十万分之一。然后，测量人员将这张网交给轨道板的铺设人员。
利用这个精密无比的空间测控网，工程人员以与设计标准相差不超过0.1毫米的精度，调整好轨道板的位置。但是如何保证调好的轨道板一动不动呢？要知道，任何人体能察觉到的运动，可能都会超过0.1毫米。如果费尽心血精心调整的轨道板移动了，一切便将前功尽弃。
(11) 只差往上铺设钢轨了
随着这辆精致的砂浆车不断前进，京津城际终于有了路的样子。但是，这还不是一条铁路，因为她还没有钢轨（图11）。传统铁路用的是几十米长的钢轨，钢轨与钢轨之间有几毫米甚至几十毫米的缝隙。这也就是我们过去坐火车时总是能听到咣当咣当声音的原因。这些缝隙不仅影响乘客乘坐的舒适性，更加让人担心的是这其中还隐藏着重大的安全隐患（图12）。
(12) 传统钢轨连接处有缝隙
15000块形态各异的轨道板
40颗卫星组成的测控网
地上纤丝毫发精密追求
造就惊世有轨飞行
相对于普通铁路线上达到几十毫米的钢轨接缝，高速铁路必须要找到方法减小间距。
阎红亮:由于列车速度的增加，它对道床本身的冲击会加大，尤其在钢轨接缝的地方，对道床的冲击作用是非常厉害的。而我们，在钢厂压制成100米的长钢轨，然后在焊轨基地焊成500米长轨条，再铺设到现场，通过接触焊接成全程无缝。
也就是说，在120公里长的铁路线上，只有4根钢轨，每一根都是120公里长。这是名至实归的天衣无缝（图13）。
(13) 4根钢轨天衣无缝
当最后一根钢轨就位，京津城际高速铁路修成了。用世界上最高的精度，建设了世界上最快的营运铁路（图14）。当铁路、动车、集成等系统一一完备，列车宁静地驶出了站台，向着起飞的速度加速（图15）。在试运行阶段，列车跑出了393公里/小时－394公里/小时的试验速度。在这样的速度下，列车的感觉依然是丝般顺滑。
孙树礼（铁路第三勘察设计院 总工程师）:它验证了我们多年来的研究成果，检验了我们多年来的研究成果。回过头来，这些研究成果又回归到技术标准、技术体系当中，来全面指导我们在建的客运专线和今后高速铁路的建设。这种意义，这种作用是非常重要的。
(14)
(15) 驶出站台即将起飞
短短三年时间，让一列钢铁列车在轨道上飞行，这是一段怎样的传奇。
京津城际铁路的通车运营，只是中国高速铁路发展的一个开端。大量最新技术的验证，对中国高速铁路来说，是京津城际开通带给中国铁路的最大收获。
何华武:它充分反映了中国力量和中国速度这八个字。也反映了中国铁路走出了一条符合中国国情的自主创新之路。但这只是一个索引，只是我们的一个开端，它在工程上是一个样板，在运营上是一个示范。
有轨飞行，几代中国铁路人的梦想终于实现，中国高速铁路驶入了属于自己的春天。
120公里的铁路线招来天上的40颗卫星密集锁定;
2毫米的差距到底意味着什么？
在我国的政区图上，北京就像一颗闪闪发光的多角星。把天津和北京联系起来，京津两地的版图就形成了一把火炬的图案（图1）。如果在这把火炬上添一道引信，火炬就会熊熊燃烧。
(1) 京津两地密切相联
2008年8月1日，这道引信在转瞬间点燃，点燃这把火炬的引信就是京津城际高速铁路。这是世界上最快的商业运营铁路，中国高速铁路真正的起点。
京津城际，承载着中国铁路史上诸多第一，在中国最不适宜建设铁路的地区之一，优雅地循轨飞过……
历史上，京津两地有着深厚的渊源。随着两地经济和社会的高速发展，必须要在北京和天津这两座中国的大城市之间建设一条城际高速铁路。这条铁路，将以3分钟的发车间隔，在30分钟之内通达。也就是说，京津城际的基本速度应该是每小时300公里。
何华武(铁道部总工程师):京津城际铁路，是高速铁路的一个开篇之作。它要解决两个问题：一是工程上的样板;第二是运营上的示范。我们把它定成时速350公里。
每小时300公里的速度在我国应该是最快的铁路了。但是从我国铁路建设的长远规划来说，时速300公里的标准，仍然无法满足要求。因为，这条路还肩负着为京沪铁路做标杆的使命。它承载着中国高速铁路第一个、世界高速铁路第一速的使命。京津城际铁路的建设者们，开始了世界上最短周期的设计和建设。然而，事情不是下了决心就能解决的那么简单，每小时350公里的速度给中国的铁路建设者提出了巨大的难题。
德国 1998年 6月 3日
德国城际超高速列车是世界上速度最快的列车之一，以舒适、豪华、安全闻名于世。但是，1998年 6月 3日，它以200公里的时速脱离了轨道。在180秒内，有101人不幸丧生，这是历史上最严重的高速列车事故。德国人的严谨和精细，并没有能够阻止惨剧的发生。
人们在选择任何一种交通工具出行时，第一要考虑的就是安全。对于高速铁路来说，任何一个环节出现哪怕一丁点偏差，带来的都有可能是无法想象的惨剧。然而，京津城际铁路勘查设计之初，就出现了一个似乎无法解决的难题。
何华武:京津有三大段区域沉降，年沉降速率是多少？20毫米～50毫米，我们观测到的最大值是多少？达到了80毫米，也就是8厘米，一年沉降这么多。
高速铁路之所以能够按照350公里的速度安全平稳地运行，最根本的原因就是道路的平顺性要求非常之高。
10米，大约是一个成年人14到15步的距离；2毫米，大约是一枚一角钱硬币的厚度。用最通俗的话说，所谓10米2毫米的精度，就是把京津城铁的任何一个点作为原点，向外画一个10米半径的圆。在这个范围内，在水平、方向、倾斜角度三个方面，与理论设计数据相比较，都不允许超过2毫米的误差。现在的要求是，要在一片每年最大沉降达到8厘米，几乎相当于一个成年人手掌宽度的沉降地面上实现这样的精度，而且要让这样的精度至少保持60年。这是一个可能达到的目标吗？更让人不安的是，这是困难的全部吗？还会不会有更多威胁运行安全的事情出现呢（图２）？
(2) 一旦发生沉降，后果不堪设想
一块地质条件并不理想的土地
要建设世界第一的高速铁路
如何解决威胁运行安全的障碍
如何保障陆上飞行的安全性？
许再良（铁路第三勘察设计院 副总工程师）:这个区域沉降我觉得不光是一个技术问题，它还是一个经济和社会问题。总的来说，要想采取长效的措施，必须控制地下水的开采。
控制地下水开采，其实只是一个预防沉降情况恶化的办法，更现实的应对沉降的办法，是一个复杂的系统方案。
崔维孝（铁路第三勘察设计院地路处 副总工程师）：沉降控制难点，在于一是地质条件比较差，再一个就是荷载比较大，因为大部分是以比较高的路基，5米以上的路基通过的，这样的话就需要高强度的加固桩型：CF基桩，能够满足这样一个要求。
所谓CF基桩工艺，就是将许许多多的混凝土注芯桩深入地下，然后再将表面夯实，打平。CF基桩用到了30米，相当于工程技术人员给京津城铁建造了一个特制的，厚度达到30米的钢筋水泥结构的地基（图3）。但是，无论是地下水位控制，超厚超坚固的地基，都只是预防性措施，大自然毕竟不会完全服从人的意志，万一工程结束后发生沉降，那怕只是1毫米，都会对运营中的高速铁路产生致命的威胁。
(3) 将无数根混凝土芯柱植入地下（示意图）
我们常见的车用千斤顶，利用杠杆原理，小小的机械装置就能够支起数吨重的汽车。京津高速铁路上所采用的可调高支座的原理和它极为相似，只不过它的力气要比车用千斤顶大几万倍甚至十几万倍（图4）。
(4) 京津高速铁路上采用的可调高支座
在主动和被动两方面，都实施了应对沉降的预防措施，铁路似乎可以正常设计了。然而现实并没有给工程技术人员喘一口气的机会。
苏伟（铁路第三勘察设计院桥梁处 总工程师）：处在两个经济社会非常发达的大城市，它的城市规划和交通，包括地下管线等等都是特别密集，特别发达，这些地区都需要设桥来通过。
除此之外，还有大河6条，小河和沟渠100多条，京津城际必须在119.3公里的长度内，跨越超过550个障碍物。平均每公里4.5个左右。换句话说，每220多米，就有一个必须跨越的障碍。这些密集的障碍，促成了工程技术人员的一个选择。
900吨的庞然大物
成为技术人员的唯一选择
高精度的施工
让捆扎钢筋成为绣花
苏伟:京津城际铁路的桥梁总长度占了区间线路总长度的88%。
119.3公里的铁路，100.3公里的桥梁，这是一条空中的铁路线。把铁路架在空中本身不是问题，问题在于这是一条时速要求达到350公里，质量要求达到60年无大修的铁路。所有的运算和所有的经验加在一起，结论是——
苏伟:根据高速铁路行车的舒适性、平顺性、稳定性这个要求，就需要采用双线整体的整孔截面箱梁，整体的重量就达到了900吨级。
高速铁路提出了必须制造900吨箱梁的不容置疑的要求（图5）。可基本事实是，中国的铁路史上曾经有过的最重的预制箱梁仅有100吨。除了重量之外，这个家伙的另一个关键词是预制。就是，要在其他地方把这个900吨梁做好，然后整体架上桥墩。也就是说，工程人员至少面临着：做得出来吗？做出来搬得动吗？搬起来运得走吗？等几个最最基本的问题。
(5) 每个都达900吨重的整孔截面箱梁
钢筋有很高的强度，给我们的印象是又顸又粗，要把60吨钢筋用绑线一根一根捆扎成型，工程浩大。何况还要求手工绑扎零误差，这不仅仅是决心和耐心就能解决的问题，现场需要的是办法。
一个为建设900吨箱梁而专门设计的捆扎台搭建而成。是在高强度钢板上预设一个个放钢筋的卡口，卡住钢筋再捆绑（图6）。当然，只有这样的一侧是不行的。实际施工在每个侧面都有同样的模具，把每个模具之间的关系进行调校，最终形成一个复杂整体的绑扎台，以实现钢筋间距的零误差。
(6) 图组:（6－1）先卡住钢筋再捆绑（6－2）卡钢筋捆绑示意图
然而，解决了60吨钢筋的问题，对一个900吨的巨无霸来说，工作只完成了不足十分之一。剩下的还要用840吨混凝土来浇注它，在质量上的要求是，确保它能够使用100年。
佟鹏怀（中铁六局丰桥公司京津城际箱梁厂 经理）：平时沙子的泥土含量，百分之一就可以了。现在的要求是只能控制在百分之零点一以下。
这个数据意味着，一百斤沙子中，不能有超过一两（50克）的泥土。将一两白面粉，掺入100斤沙子中，只需要轻轻搅拌几下，一两白面就看不到了。这个小实验通俗地说明，对于一百斤的沙子来说，一两杂物实在是微不足道。
佟鹏怀:我们把检测设备拿到了沙场，首先对出场的沙子进行检测；在运输过程中，也采取了极为严格的测试；运到现场之后，在梁厂还要经过检测。最终，还要经过检测中心检测。
用绣花的态度来绑扎钢筋，用洗苹果的态度来洗沙子，把所有这些综合到一起，这个庞然大物诞生了。可是真正的困难是，如何把一个900吨的庞然大物交给下一道工序呢？
佟鹏怀:过去的T梁采取横向移出去就行了，就可以放到它的存梁台位上。而这种箱梁，从台位上挪到存梁场地，就必须使用专用设备。
提梁机当然必须力大无比才能抓起900吨重。然而光抓起来还远远不够，它必须保证预制箱梁在运送过程中不承受任何扭曲的力量。任何一点扭曲力量都会造成箱梁看不到的形变，而这种形变极有可能成为日后巨大的事故隐患。
又一个工程中的工程，一个新设备诞生了。它最终成功地举起了900吨箱梁。然而，这并不是900吨箱梁问题的全部，当这个提梁机提起这个巨大的箱梁时，问题也随之产生。提梁机只能在梁厂内行驶，接下来提梁机把梁交给谁呢？也就是说，谁能把它运出预制梁厂，并最终送到架设目的地——到京津城际铁路上去呢（图7）？
(7) 如何安全运送和安装这个庞然大物呢？
这辆独一无二的运输车共有16根轴，64个轮胎，自身重量就有200多吨。加上它所运载的箱梁900吨，就是1100吨。这么重的重量行驶在建设中的京津城际轨道上，有可能将所经过的轨道压坏。这辆车的奥秘之一就在于它的两排轮胎必须非常准确地压在已铺设轨道的承重部位，要分毫不差地驾驶一辆1100吨的汽车显然不是那么轻而易举的事情。解决这个问题的方法，就是为这辆车同时配备了多达4种的驾驶方法。在视线好的时候，这辆车可由驾驶员在前面的驾驶室驾驶；后退的时候，由车尾的驾驶室负责驾驶；精度要求特别高的时候，由驾驶员像玩遥控汽车一样拿着遥控器在道路上驾驶；而当运梁车一旦接近架梁机，就会切断前三种驾驶方式，改为依靠电脑感应运梁车和架梁机的相互位置，并实现联动下的全自动驾驶（图8）。
(8) 图组：（8－1）这辆独一无二的运输车有16根轴64个轮胎;（8－2）配备了四种驾驶方法
在这辆大力士的帮助下，桥一点点架起来。在这条空中铁路逐渐成形的时候，如何铺设一条足够平顺的轨道成为技术人员关心的焦点。
有砟轨道是铁路的传统结构，所谓砟，就是传统铁路中铺设在枕木下的小石子。它具有铺设、更换、维修方便，造价较低，吸噪特性较好等优点。但随着行车速度的提高，自身缺点随之显现。如法国高速铁路就出现道砟粉化严重，轨道呈“蠕动状态”，几何尺寸难以保持。而这种不易察觉的几何形变对于以每小时350公里行驶的高速列车来说，是一种绝对致命的威胁。
京津城际采用了独特的无砟轨道技术。就是把传统铁路的小石子、枕木和安装零部件统统放弃，仅采用一块水泥板来代替。无砟轨道本来在国际上有应用先例，比如，日本的新干线就采用无砟轨道。但是新干线实际速度每小时300公里，京津城际未来的运营过程中将实现每小时350公里，我们能照搬现有的国际经验吗？通过反复的推演，工程人员的结论是，日本等国家的现有轨道板技术无法满足京津城际的设计要求。
如何才能制造出符合要求的高精度轨道板成为了必须要解决的一个问题。
精密的数挖机床一般只在精密机械加工中使用。而它现在正在加工混凝土构件，那么，为什么要用那么精密的设备去加工它呢？这样的精密加工又将在整个京津高速的建设中起到什么样的作用呢？
一块看似平常的水泥板
隐藏着一项最先进的轨道技术
首次尝试的加工方法
前所未有的加工精度
要加工的京津城际北京段的混凝土毛坯共1.5万块。这个数字在世界上是绝无仅有的，事实上之前没有任何一条运营铁路应用过真正机床加工的高精度轨道板。这种轨道技术，要求每一块轨道板的形状都是各不相同的。也就是说，这1.5万块轨道板，表面上看起来差不多，实际上一块板一个形状，即便在机加工中，这个数字也绝对是史无前例的（图9）。
(9) 1.5万块看似一样，实则形状各不相同的轨道板
张继源（中铁六局丰桥公司轨道板厂 经理）：先由计算机布板软件进行设计，得出全线各点的轨道参数，然后把这些参数传输到专用的数控磨床里面，转换成轨道板每一个承轨面的加工数据，然后再由数控磨床对每一块轨道板进行精确的磨削加工。线路上每一点特定的轨道参数，在轨道板的生产过程当中就已经实现了。
这话反过来说也许就能理解了。中国的二型轨道板严格地说不是长方形的，而是多面的梯形。只有多面的梯形在三维的空间里才能结成有倾角的曲线。如果这个曲线是个圆，那么我们只要生产出多块儿一模一样的梯形板就可以了。但是铁路的曲线是不规则的，所以只能用不同形状的梯形来实现。
既然是不同的1.5万个产品，又是精确到0.1毫米的部件，那么怎样才能让它们按照预计的方式连接，在连接的过程中又不损失千辛万苦才实现的高精度呢？
王长进（铁路第三勘察设计院 总工程师）：在安装的时候，要达到毫米级精度。京津城际是第一次把精密工程控制网，提高到一个非常高的高度。它也是无砟轨道建设的关键技术之一（图10）。
(10) 利用精密测量网保证铁路在三维空间内位置的准确性（示意图）
所谓精密测控，依靠的是一张精密的测量网。这张网的作用，是保证铁路在三维空间内位置的准确性。就是除了高程准确还要水平准确。为了建立这个网，首先要确立基点。为了确保基准点的准确性，工程技术人员运用了40颗卫星进行定位。结合我国原有的大地测量点，形成了最初的两个基点。测量网从最初的两个基点到形成一个网，很像蜘蛛结网的过程。之后，这张网越结越密，当到达第三层的时候，每个点之间的距离只有50米，工程上把它叫作CP3点。这时，这张网的测量精度为十万分之一。然后，测量人员将这张网交给轨道板的铺设人员。
利用这个精密无比的空间测控网，工程人员以与设计标准相差不超过0.1毫米的精度，调整好轨道板的位置。但是如何保证调好的轨道板一动不动呢？要知道，任何人体能察觉到的运动，可能都会超过0.1毫米。如果费尽心血精心调整的轨道板移动了，一切便将前功尽弃。
(11) 只差往上铺设钢轨了
随着这辆精致的砂浆车不断前进，京津城际终于有了路的样子。但是，这还不是一条铁路，因为她还没有钢轨（图11）。传统铁路用的是几十米长的钢轨，钢轨与钢轨之间有几毫米甚至几十毫米的缝隙。这也就是我们过去坐火车时总是能听到咣当咣当声音的原因。这些缝隙不仅影响乘客乘坐的舒适性，更加让人担心的是这其中还隐藏着重大的安全隐患（图12）。
(12) 传统钢轨连接处有缝隙
15000块形态各异的轨道板
40颗卫星组成的测控网
地上纤丝毫发精密追求
造就惊世有轨飞行
相对于普通铁路线上达到几十毫米的钢轨接缝，高速铁路必须要找到方法减小间距。
阎红亮:由于列车速度的增加，它对道床本身的冲击会加大，尤其在钢轨接缝的地方，对道床的冲击作用是非常厉害的。而我们，在钢厂压制成100米的长钢轨，然后在焊轨基地焊成500米长轨条，再铺设到现场，通过接触焊接成全程无缝。
也就是说，在120公里长的铁路线上，只有4根钢轨，每一根都是120公里长。这是名至实归的天衣无缝（图13）。
(13) 4根钢轨天衣无缝
当最后一根钢轨就位，京津城际高速铁路修成了。用世界上最高的精度，建设了世界上最快的营运铁路（图14）。当铁路、动车、集成等系统一一完备，列车宁静地驶出了站台，向着起飞的速度加速（图15）。在试运行阶段，列车跑出了393公里/小时－394公里/小时的试验速度。在这样的速度下，列车的感觉依然是丝般顺滑。
孙树礼（铁路第三勘察设计院 总工程师）:它验证了我们多年来的研究成果，检验了我们多年来的研究成果。回过头来，这些研究成果又回归到技术标准、技术体系当中，来全面指导我们在建的客运专线和今后高速铁路的建设。这种意义，这种作用是非常重要的。
(14)
(15) 驶出站台即将起飞
短短三年时间，让一列钢铁列车在轨道上飞行，这是一段怎样的传奇。
京津城际铁路的通车运营，只是中国高速铁路发展的一个开端。大量最新技术的验证，对中国高速铁路来说，是京津城际开通带给中国铁路的最大收获。
何华武:它充分反映了中国力量和中国速度这八个字。也反映了中国铁路走出了一条符合中国国情的自主创新之路。但这只是一个索引，只是我们的一个开端，它在工程上是一个样板，在运营上是一个示范。
有轨飞行，几代中国铁路人的梦想终于实现，中国高速铁路驶入了属于自己的春天。