中国首条海上高铁成功合龙时速350公里跨海行驶,能抗12级台风
近年来,中国高铁已成为一张享誉世界的"中国名片"。根据中国国家铁路集团的权威人士预测,到2021年底,我国的高铁总里程将达到3.96万公里左右,比全世界其他国家的高铁加在一起还要长。近4万公里的高铁建设,让我们锤炼出了大批的高铁技术人才,可以征服各种各样的复杂环境。而随着我国首座高铁跨海大桥的合龙,标志着我国高铁迈入可以跨海行驶的时代。
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让时速350公里的高铁从风大浪急的海面上平稳通过,这绝不是一件容易的事,这需要世界顶尖的桥梁技术与高铁技术的完美结合,在福厦高铁泉州湾跨海大桥上,将得到完美的体现。福厦高铁泉州湾跨海大桥是我国乃至全球首座高铁跨海大桥,同时也是福厦高铁整条线路中最为关键、难度也最大的控制性工程。
福厦高铁泉州湾跨海大桥成功合龙这座高铁跨海大桥的建设到底有多难?
作为全球首座设计通行时速达到350公里的高铁跨海大桥,设计团队几乎没有任何可以参照的案例,想要建成这座大桥,就必须在桥梁设计和工艺上进行创新。对于泉州湾跨海大桥来说,主要的建设难点有以下三个。
第一,大桥所处海域风况复杂,列车通行时速高
泉州湾高铁跨海大桥所处海域不仅风速大,而且风况复杂,每年6级以上的风力天数高达91天。一般情况下,强劲的风力会使得大桥产生严重的上下振幅和横向晃动的现象,影响列车的平稳行驶。而泉州湾高铁跨海大桥的设计标准是:8级大风中列车无须限速,11级大风中无须封闭交通,12级强台风中大桥依然稳如磐石。
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为了能够达到设计标准,设计团队创新性地使用了流线箱形结构的主梁,并附加设置了减振栏杆、导流板、拉索电涡流阻尼器等设施,有效避免了大桥在复杂风况环境中产生的涡振。团队在经过一系列的风洞试验后得出结论,采用了这种设计的大桥,在12级强台风中产生的涡激振动被控制在了惊人的5毫米内。这一涡振数值足以表明,泉州湾跨海高铁在8级大风中依然可以做到硬币不倒。
建设中的泉州湾跨海大桥,在它的右边是于2015年通车的泉州环城高速公路跨海大桥,两桥最近的地方仅相距85米
第二,大桥所处海域航运繁忙
泉州湾跨海大桥所处的位置是一片航运繁忙的海域,为了保证桥底的船只正常通行,桥梁就必须加大主跨。泉州湾跨海大桥的主跨长度达到了400米,福厦高铁总工程师介绍说,建设如此大跨度的桥梁,就像拼接木一样,但是在拼接的过程中必须严丝合缝。然而在海上施工面临的环境更加复杂,为此,设计团队研发了一套合龙施工智能监测控制系统, 最终使得合龙口轴线偏差仅为1mm,相对高差则更是仅有0.5mm,如此高水平的施工工艺不由得让人竖起大拇指。
组成大桥主梁的合拢段
第三,大桥处于高盐高湿腐蚀环境中
由于跨海大桥处于海洋气候高盐高湿腐蚀环境中,桥梁的重要结构很容易被锈蚀。以往的解决方法是定期除锈涂漆,但这种方法在后期会很繁琐,而且会影响高铁的正常运行。为了彻底解决锈蚀问题,设计团队在国内首次使用了耐海洋大气腐蚀钢。这种钢材里添加了少量铜、镍等耐腐蚀元素,并且在冶炼的过程中运用了新的技术和工艺,在投入使用后,即便是不涂油漆也不会被腐蚀,在全世界都处于顶尖水平。
泉州湾跨海大桥建成后的意义
目前,福厦高铁泉州湾跨海大桥已经成功合龙,预计明年就可以正式通车。泉州湾跨海大桥以及其所属的福厦高铁全线通车后,将成为福建省内第一条真正意义上的高铁,可一举突破东南沿海地区的铁路瓶颈制约问题,福州至厦门将由原来的2小时车程缩短至1小时。建设像泉州湾跨海大桥这样的超级工程,考验的是一个国家的综合工业水平,而我们能打造出这种世界顶尖的高铁跨海大桥,就足以证明我国的综合工业水平已经达到了新的高度。
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