青藏鐵路是國家 實施西部大開發的標志性工程，是世界上海拔最高、線路最長的高原鐵路，中鐵三局一舉奪得格拉段95公里和沱沱河試驗段的施工任務。按照“高起點、高質量、 高標準，建設一流高原鐵路”的建設目標，攻克了高寒缺氧、多年凍土、生態環保三大世界難題，全線試驗段在82天內實現首家開工，63項優質樣板工程名列 23家線下參建單位之首，全長1389.6米的長江源特大橋，讓中鐵三局把豐碑樹立在海拔4600米的三江源頭，可可西里至沱沱河段獲得了中國建筑工程魯 班獎，關鍵技術榮獲國家科技進步特等獎1項、山西省科技進步獎2項。
1、沱沱河試驗段：
沱沱河試驗段位于青藏高原多年凍土與沱沱河大河融區過渡帶，屬島狀不連續多年凍土，該段路基2001年9月5日開始填筑，2001年10月25 日完工，2002年5月28日開始移植鄉土草，2002年6月底完工，通過對路基過渡段多年凍土特性研究完成了試驗段多年凍土路基施工，并多移植鄉土草護 坡進行了試驗研究，確保工程質量，為青藏全線施工提供了重要的技術參數和方法，榮獲了中國建筑工程魯班獎。
2、凍土及高原地區橋梁施工技術：中鐵三局承建的長江源特大橋地處青藏高原冰雪型氣候區，且橋位地層屬大河融區， 局部有島狀凍土的特點，為保護高原凍土不受太大的擾動及生態環境不受影響和確保施工質量、安全及工期，研究開發了克服凍脹力的鉆孔樁擴底鉆頭和旋挖鉆機快 速開挖新技術、墩身雙重蓄熱保溫混凝土泵送一次澆筑施工技術、高原寒冷地區混凝土設計及施工技術，確保了長江源特大橋安全、優質高效地建成，解決了多年凍 土區橋梁修建的難題，榮獲山西省2005年度科技進步二等獎，讓中鐵三局把豐碑樹立在海拔4600米的三江源頭。
3、高原制氧站研制與應用技術
由中鐵三局參與完成的青藏鐵路沱沱河制氧站研制及應用成果，在海拔5000m高寒、低壓、缺氧等惡劣自然條件下，首次開發的有壓吸附、高原低氣 壓直接解吸的變壓吸附制氧工藝，研制成了氧氣產量30m3/h以上、氧氣濃度大于92%的沱沱河制氧站，其技術指標完全符合當時醫藥行業的標準，技術達到 了國際領先水平，該氧站投入后，施工效率提高了20%，高原人群發病率下降了44.1%。該氧站取得了開創性成果，解決了高寒缺氧的難題，在高寒缺氧地區 具有廣泛的推廣應用前景。
4、多年凍土處理技術
青藏高原是全球最高的巨型構造地貌單元，氣候寒冷，一年中的凍結期長達7-8個月，其中多年凍土是施工面臨的三大技術難題之一。中鐵三局與青藏 鐵路全線參建單位開展科研合作，攻克了多年凍土的技術難題，如在路堤施工中，通過選用優質填料、采用凍土路堤加筋措施、加寬路堤、采用片石氣冷路基、加熱 力棒等技術和措施解決了路基施工難題。
5、高原多年凍土地區片石通風路堤施工技術
2002年應用于青藏鐵路格拉段第八標段DK1191+750～DK1199+000段片石通風路堤施工，該關鍵技術通過山西省建設委員會組織 鑒定，達到國內領先水平。項目部在傾填片石施工中，改變了傳統的拋填片石施工中采用推土機配合自卸汽車的機械配套方式，采用挖掘機配合自卸汽車施工，挖掘 機及時將運卸的片石向上掏挖、堆碼一次性達到設計厚度（1.0～1.2m），并預留一定的壓實沉降量，隨著片石的堆碼，作業面向前推進，挖掘機及時向前移 動，當片石層達到200米時，調用英格索蘭50T重型壓路機對片石層進行強力振動壓實，使其達到規定的壓實度要求。由于施工成本較低，所以取得了良好的經 濟效益。
