繼西南鐵路中標之後，該局又在青藏鐵路二期中標第7標段，投資8.5億元，是當時總公司係統中的最大一標。該標段主要標誌性工程是舉世矚目的世界第一高隧——風火山隧道。20年前，二十局作為鐵道兵第十師打通了當時世界海拔最高的青藏鐵路一期工程的關角山隧道；20年後的今天，二十局人將重披戰袍，再度出征，打通當今世界海拔最高的風火山隧道。
是緣分，是巧合？更是曆史發展的必然！這支在祖國大西北奮戰了半個多世紀、至今仍位居大西北的隊伍，這支曾四上青藏線、三上風火山，半個多世紀修建同一條鐵路線的共和國獨一無二的“鋼鐵隊伍”，今天曆史再次把他們推到雪域高原的最前沿，擔負起攻克當今世界第一高隧的重擔！
撤段強隊，項目管理上的一次革命
自2000年新班子組建之後，二十局集團領導目光聚集工程項目，經多次研討論證，達成共識，決意打破現有項目管理格局，全麵推行“一級管理”、“分級核算”項目管理新模式。新模式下的項目部為管理層，履行施工管理、成本控製、財務收支、監督服務等職責，直接核算管理到工程作業層；工程隊（工班）為作業層，負責現場施工、直接費用控製和隊伍管理。同時，出台了一係列管理辦法和措施，簡稱“兩個彙編”、“一套定額”，即《項目管理辦法彙編》、《工程隊管理辦法彙編》和《施工成本定額》等。
撤段強隊，一級管理，2000年下半年全麵鋪開。局機關組成若幹個工作組，分片包隊，強力推進！
改革創新，不可能一帆風順，有時需要付出沉重的代價，犧牲一部分人的利益換取多數人的利益，以謀求企業的全麵發展。
在這場大變革中，衝擊最大的是基層幹部。因為這場變革徹底打破了傳統管理體製，工程段不複存在，工程隊撤銷，合並的合並，幾乎是資源重組，人員重新整合，隊領導一律實行公開選舉競聘上崗。於是，一大批基層幹部從原來的位置上紛紛退下來，直至下工班當工人。
撤段強隊，一級管理，受益是顯著的。據粗略統計，實行一級管理後，取消了原來多級管理中的中間層，僅其間接費用和各環節層的應酬可減少開支30%以上；項目部一竿子插到底，一個銀行結算賬戶，直接核算管理到工程作業層，防止了效益的對外流失，項目效益大幅度提升。
伴隨著基層項目管理關係的理順，從處到局機關的改革工作悄然被提到議事日程上來。在工程處機關改革完成之後，2001年1月15日下午2時，二十局機關召開動員大會，當場對處級及處以下人員進行了民主測評；16日上午機關人員填寫《崗位選擇自薦表》，下午競聘演講、測評；17日上午宣布任職崗位，召開機關改革總結大會。
一向被人們認為難度最大、最棘手的局機關改革僅用2天時間宣告結束。局機關職能部門由原來的41個減少到25個，減幅達39%；機關定員由原來作的332人減少到198人，降幅為40%。
之後，該集團公司出台機關人員管理辦法，按6%的比例實行年度測評末尾轉崗分流。2004年5月，在集團公司機關遷址古城西安之前，再次對機關編製進行調整，撤銷合並了8個部室，使機關在崗人員精簡到158人。
資本運營，經濟增長的一個新亮點
2002年末，二十局集團公司“三步走”戰略第一步發展目標提前1年時間順利實現。
第二步發展目標確定5年時間，從2003年實施第二步發展目標起，集團公司領導就反複思考、醞釀著如何提前實現第二步發展目標的問題。最後定格為八個字：做強主業，多元經營。
然而，早在2002年下半年，該集團公司就進行了資本運營的有益嚐試。在大量調查論證後，果斷將西安醫院與陝西省桑尼克公司合作經營，更名為西安唐城醫院，引進民營機製，實行股份製合作。此舉，在總公司係統尚屬首家。
2002年12月，組建集團公司深圳分公司，將療養院、金鋼砂廠劃歸深圳公司，通過資產授權個人經營，實行風險抵押承包。與此同時，成立房地產公司、海外公司、北京工程公司、西安工程公司等，明確上繳利潤指標，各公司自主經營、自負盈虧。
2003年5月18日，集團公司參與融資承建的鹹陽市渭河三號大橋宣告開工。這也是總公司係統第一個成功運作的BOT項目。
2003年8月，醫療教育產業總公司管轄的樂山基地醫院與四川省樂山市仁和房地產開發有限公司合作投資，成立股份合作醫院，采取股份製形式進行管理。
為拓寬經營範圍，介入金融領域，以全國性保險經紀為目標，逐步形成一個完整的、覆蓋全國、延伸國際的經營網絡體係，2004年2月6日，獲中國保險會批準成立中鐵保險經紀有限公司。
2004年3月，成立同景發展有限公司。該公司發起於2003年6月，注冊於2004年2月。公司資本金總額為1.17億元，其中二十局集團公司中心醫院、西安衛校、子弟小學、幼兒園、集團公司機關鹹陽辦公大樓，資產評估為4700萬元，以實物出資和貨幣出資參股，同景集團及所屬公司出資7000萬元，以現金出資入股。
2004年4月，該集團公司投資10億元BT項目江蘇沿江高速公路等項目正式啟動；另一個BT項目陝西渭蒲高速公路項目正在積極運作之中。