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2023-06-21 19:03:51
9月底將具備通車福廈高鐵：見證跨越山海的速度奇跡 全球要聞
2023-06-21 19:03:51 來源: 中國日報網
福建莆田-福廈高鐵湄洲灣大橋全景。（胡鵬 攝）
坐在車中，眺望車外，蔚藍的海面卷起層層浪花，往來船只穿梭，偶爾還有海鷗飛過……這幅愜意舒適的海景圖將是福廈高鐵送給人們的愜意新體驗。
今年九月底，由鐵四院設計的我國首條跨海高鐵——福廈高鐵具備通車條件，“坐著高鐵看大海”即將走進現實。
(資料圖片僅供參考)
福建莆田-福廈高鐵湄洲灣大橋全景。（胡鵬 攝）
福廈高鐵全長277.42公里，設計時速350公里，是我國“八縱八橫”高速鐵路網上至關重要的一塊拼圖，沿線設福州南、福清西、莆田、泉港、泉州東、泉州南、廈門北、漳州8座客運車站，正線橋梁84座、隧道29座，橋隧比高達85.1%。線路設計建設難度極大，建設團隊采用新結構、新技術、新材料，推動了我國高鐵橋梁技術走向深海，填補了我國跨海高速鐵路建設的空白。
逢山鑿路遇水架橋，智繪“山海”藍圖
八閩大地、依山向海，峰巒疊嶂、水網交錯。山水阻隔，是福廈高鐵設計師們繞不開的難題。
從圖紙上的線條圖案到現實的鋼筋水泥，這條路，鐵四院設計團隊走了至少8年。
在選線過程中，設計團隊將“環保選線”“生態選線”理念貫穿始終，全面調查了沿線植被、浮游植物類型，兩棲動物、爬行類、鳥類、獸類、浮游動物等，通過繞避森林公園、飲用水源保護區等措施，將福廈高鐵打造成一條生態景觀畫廊。
福廈高鐵全線瀕臨海灣，橋隧占比高達85%，高風險隧道4座，存在涌水涌泥、斷層破碎帶、采空區等不良地質，再加上特殊橋跨多、結構復雜等，建設施工難度很大。與此同時，福廈高鐵全線有百余處與高速公路、既有鐵路交叉或鄰近，安全管控難度大。
設計團隊采用云計算、物聯網、大數據、人工智能、移動互聯網、BIM、GIS、北斗等先進技術，通過信息的全面感知、安全傳輸、融合處理和科學決策，實現旅客智能出行、鐵路智能運輸，樹起了高鐵智能建設的新標桿。
建設過程中，數字施工與智慧建造技術在福廈高鐵全生命建設周期中發揮著關鍵作用。
設計團隊利用自主研發的三維選線設計軟件，構建了全線超過3500平方公里的數字地面模型、13類共計489個標準構建模型，實現了全線303公里橋梁、路基、隧道、站場、接觸網與軌道、立交道路的模型構建，提供了77處立交道路與7處站場概念模型的構建。
在以BIM為開發平臺的智慧工地系統上，“四電”智能裝備不再是“單機版”，而是進入聯網模式。智慧安全體驗區、接觸網智能預配區、智能建造基地等一系列成果，實現對鐵路四電工程全生命周期的可視化、數字化、全過程管理，減少碰撞與返工，提高建造質量、保證施工安全。通過視頻、數據語言、衛星攝影等技術，讓高鐵運維實現可視化，不僅能更加精細地查看沿線的情況確保安全，還讓高鐵的后期維護更加便利。
一橋一策攻堅克難，海中騰起“巨龍”
結構迥異、外形多樣、技術各具千秋的橋梁，是福廈高鐵最大的特色。
與普通橋梁相比，跨海大橋設計難度更大。鐵四院開展了海上大跨度簡支梁建造技術、獨塔混凝土斜拉橋裸塔轉體技術、耐海洋大氣環境腐蝕技術以及BIM技術、橋梁健康監測等專項研究。
以泉州灣跨海大橋為例，泉州灣位于沿海高風速帶，風速大，風況復雜，全年6級及以上風力天數達91天。
為保證橋梁在大風中穩固，保持動車高速運行的連續性，鐵四院在設計跨海大橋時，采用了大量新結構和新技術。
技術團隊對橋梁主塔造型進行了創新設計，主梁采用流線箱形結構，并附加導流板、減振欄桿、拉索電渦流阻尼器等有效氣動措施，這些結構設計使橋體繞開風向，減少了復雜風環境下的風致振動。
福建莆田-福廈高鐵湄洲灣大橋。（胡鵬 攝）
為解決海洋環境對橋梁的銹蝕問題，幾座跨海大橋索塔鋼錨梁和支座采用了新材料，在國內首次采用耐海洋大氣腐蝕鋼，以及免涂裝（不涂油漆）、不設除濕系統，成為全球首座采用免涂裝耐候鋼的大型跨海工程，適應了高鹽高濕的海洋腐蝕大氣環境。
同時，為解決長聯高墩跨海大橋的抗震設計難題，設計團隊研制、采用了縱向黏滯阻尼器、可剪斷的耐候雙曲面球型鋼支座、金屬阻尼器的綜合減隔震體系及技術；采用無支座整體剛構橋，實現長聯高墩橋梁的柔性高墩、梁部體系協同受力，解決了地震高烈度區長聯高墩大跨橋梁的抗震設計難題。
經風洞測試，幾座跨海大橋均達到了在不設風屏障等防風措施下，動車可在8級大風下以時速350公里速度行駛不限速，11級暴風下不封閉交通。
福廈高鐵也讓中國橋梁建造技術邁上新臺階。在湄洲灣跨海大橋設計過程中，設計團隊將主橋設計為預應力混凝土連續剛構矮塔斜拉橋，主跨180米，跨越湄洲灣規劃3000噸級航道，設南北兩座雙柱式主塔，橋面以上塔高30米，造就了全國首座跨海高鐵矮塔斜拉橋。
建設過程中，大橋海上引橋全部采用40米簡支梁預制架設施工，極大縮短了海上施工工期。在高鐵建設中實現跨度從32米到40米簡支梁的規模化工程應用，標志著高鐵建造技術的重大提升和突破。
“跨海過橋不減速”，一場奔赴山海的旅途
在跨海大橋上行車，受海上風力影響很大。通常來說，為了確保行車安全，通過這樣的路段需要減速慢行。但福廈高鐵卻實現了“跨海過橋不減速”。
安海灣特大橋，不僅是福廈高鐵跨海橋梁的收尾之作，也是世界無砟軌道橋梁“大跨”“跨海”的“開山之作”。
安海灣特大橋自身“大跨”“跨海”的屬性，讓無砟軌道上橋極具挑戰。
經過反復模擬試驗，設計團隊找到了適應“大跨”“跨海”條件的鋼混結合梁結構參數，采用全聯長鋼混結合梁，主梁采用有效氣動措施，滿足了跨海大橋通行高鐵列車的技術要求；橋面鋪設擁有自主知識產權的CRTSⅠ型雙塊式無砟軌道，實現時速350公里高鐵列車跨海過橋不減速。
通車之后，時速350公里的高鐵列車開過650米長的主橋用時不到7秒，跨過整個海域也只需98秒。
在泉州灣跨海大橋上，有砟軌道也可以跑出無砟軌道的感覺。傳統有砟軌道的最高運營時速多為250公里，而泉州灣跨海大橋的通航孔主橋首次采用了聚氨酯固化道床結構“固定”道砟，使得高鐵列車在強風環境下也可以350公里時速通過大橋。“可有效避免碎石道砟飛濺，確保列車90秒即可平穩跨過泉州灣。
“一小時交通圈”，串聯東南沿海“黃金紐帶”
從福州到廈門需要多久？50分鐘。這是福廈高鐵構筑的大國工程夢。如今，夢境正一步步變為現實。
在福建省已有福廈鐵路動車組的基礎上，重新建一條福廈高速鐵路，在設計者看來，是必要且必然的結果。既有的鐵路更靠近西側，而新建的福廈高鐵更傾向于靠近沿海經濟發展更集中的地方，從而實現從不同角度覆蓋旅客客流。
福廈高鐵的價值并非局限在福建省內，其對于全國的交通運輸都有很好的促進作用——它是我國“八縱八橫”高速鐵路網中沿海大通道的重要組成部分。
目前我國開通了杭深鐵路，沿途要經過杭州、寧波、溫州、福州、廈門、汕頭，最終到達深圳。福廈高鐵的修建，有利于貫通南北，繼續打通東部沿海高鐵，進而跟現有的京廣高鐵和京港高鐵并列，形成我國又一條縱向高鐵大動脈。
立足福建本省，福廈高鐵的修建更能解既有動車時常“買不到票”的窘境。據了解，現有福廈線列車運行時速為200公里左右，是全國最繁忙的城際鐵路之一，上座率高，現有線路難以擴容。由于近年來福建省內經濟快速發展，且省內70%的經濟都分布在福建沿海地區，與之帶來的是城市間交通需求的激增。而既有鐵路已經出現飽和情況，難以滿足客運需求。
基于此，福廈高鐵的修建將一定程度上緩解現有客運壓力。另一方面，350公里的時速將縮短福州、廈門、泉州、漳州之間的時空距離，從而推進海西城市群快速發展。未來，福建省內多座城市實現當天往返是可以預見的圖景。
（中國日報福建記者站記者 胡美東）
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