隨著西部大開發戰略的實施和青藏鐵路的全線開通運營,青藏兩省區與中、東部間的物資交流和人員來往更加頻繁,鐵路運量大幅增加,既有蘭青鐵路的運能利用率已達到飽和狀態,不能滿足甘青兩省日益增長的客貨運輸數量與運輸質量的需求。2005年,鐵道部和青海省人民政府共同簽署了《關於青海鐵路建設有關問題的會談紀要》,蘭青鐵路增建二線及電氣化改造工程被提上議事日程。2006年4月24日,工程正式開工建設。2006年6月1日,蘭青鐵路增建二線及電氣化改造工程開工,設計時速每小時160千米,遠景輸送能力將達到每年8640萬噸。
蘭青鐵路增建二線及電氣化改造工程東起甘肅省境內的河口南站,向西延伸,橫跨黃河,沿湟水河向西,經青海省海東地區的民和縣、樂都縣、平安縣,到達西寧市,全長164.4公里,總投資40億元。建成後為雙線、電氣化、國家I級鐵路,工程全線設橋樑90座、涵洞498座、隧道25座,總工期為30個月。蘭青複線電氣化工程建成後,將和青藏鐵路實現接軌,貨運通過能力達到5000萬噸以上,遠景輸送能力達到每年8640萬噸;客車運行速度可達到160公里/小時,蘭州至西寧間的旅行時間將壓縮到2小時以內。
在蘭青鐵路增建二線工程建設中,青藏鐵路公司管內承建海石灣至西寧段,全長110正線公里。其中,新鋪軌長142.69公里,既有線改造23.78公里,特大橋6座,新建隧道11座。重點工程有“七隧”即民和隧道、楊家店隧道、店子村2號隧道、老鴉城隧道、高廟隧道、新大峽隧道、小峽隧道;“六橋”即大通河特大橋、民和湟水河特大橋、峽下湟水河特大橋、杏園湟水河特大橋、高店湟水河特大橋、平安驛湟水河特大橋,其中小峽隧道和高廟隧道為控制工程。
2009年4月1日,蘭青鐵路複線電氣化正式開通運營!
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