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2023-11-28
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更新時間：2023-11-28 05:54:07作者：未知
東海之濱、海峽西岸，三座跨海大橋長龍臥波、氣勢非凡。
9月28日，我國首條設(shè)計時速350公里的跨海高鐵——福廈高鐵正式開通運營。列車穿山越海，一路從福州駛向廈門。
面對近海強風(fēng)、強腐蝕、大潮差、地震帶影響，福廈高鐵建設(shè)者們迎難而上，建成我國第一條真正意義上的海洋服役環(huán)境高鐵。
跨海、智能、聯(lián)通，福廈高鐵創(chuàng)下列車在海面馳騁速度的新紀(jì)錄，開啟了我國沿海智能高鐵建設(shè)的新篇章。
坐著高鐵看大海
“它是第一條時速350公里的跨海高鐵，牽手兩個鐵路樞紐，跨越三處海灣，由鐵四院總體設(shè)計，途經(jīng)福建沿海五個地級城市，歷時六年建設(shè)，試驗列車交會速度創(chuàng)造891公里新紀(jì)錄。”9月17日，中鐵第四勘察設(shè)計院福廈高鐵項目經(jīng)理李平卓發(fā)了一個長長的朋友圈，用幾組數(shù)字細數(shù)了自己眼中的福廈高鐵。
自己參與建設(shè)四年的跨海高鐵已經(jīng)建成，在試運行的當(dāng)天，李平卓終于坐上復(fù)興號智能動車，體驗了一把“坐著高鐵看大海”的奇妙感覺。
寧波至廣州高鐵福州至廈門、漳州段，簡稱福廈高鐵。這條全長277.42公里的高速鐵路，是國家“八縱八橫”鐵路網(wǎng)中東南沿海高速鐵路通道的重要組成部分，2017年開工建設(shè)，2023年9月28日正式開通運營。
在中國高鐵運營里程已超過4萬公里，時速350公里變得稀松平常的當(dāng)下，鐵路建設(shè)者們還在不斷拓展自己的探索邊界。讓高鐵在海上也能跑出350公里的時速，正是福廈高鐵承擔(dān)的重要職責(zé)使命。很多人對此有個十分生動而浪漫的比喻——“坐著高鐵看大海”。
“和很多線路是逐漸提升到設(shè)計速度不同，福廈高鐵部分路段實現(xiàn)開通即達速。”東南沿海鐵路福建有限責(zé)任公司副總經(jīng)理饒惠明介紹，福廈高鐵通過安海灣，列車可以350公里的時速不減速過橋，僅需98秒便可風(fēng)馳電掣跨越大海。
在這片海域上，奇跡不斷被創(chuàng)造。
6月28日，國鐵集團在福廈高鐵福清至泉州區(qū)段開展了時速450公里的高鐵性能驗證試驗。試驗列車在湄洲灣跨海大橋上創(chuàng)造了單列時速453公里、兩列相對交會時速891公里的高鐵新速度。
“非常自豪，非常激動。”中國鐵路南昌局集團有限公司福州動車段技術(shù)科工程師陳錦熙在試驗列車上執(zhí)行添乘任務(wù)，說起當(dāng)時“貼地飛行”的感覺，他依然難掩興奮之情。
跨越山海之“智”
蔚藍大海上，蒼茫群山中，為何能架飛虹凌波萬丈，為何能建通途跨越天塹？
“智能”成為關(guān)鍵詞。
“智能選線技術(shù)在福廈高鐵設(shè)計過程中起到了重要作用。”中鐵第四勘察設(shè)計院集團有限公司福廈高鐵BIM總設(shè)計師孫澤昌表示。
福建依山向海，峰巒疊嶂。在各種復(fù)雜的自然地理環(huán)境中規(guī)避不利因素，尋求最優(yōu)解一直是鐵路設(shè)計者們孜孜以求的目標(biāo)。通過空天地一體化測繪技術(shù)，設(shè)計團隊實現(xiàn)了設(shè)計控制要素自動解譯與精準(zhǔn)提取，結(jié)合收集的各類選線控制因素錄入系統(tǒng)，實現(xiàn)了三維智能選線，為福廈高鐵建設(shè)選出一條綠色經(jīng)濟的線路。
盡管如此，在“八山一水一分田”的福建，橋隧建設(shè)一直是鐵路建設(shè)者們避不開的課題。
“正線橋梁84座、隧道29座，橋隧比高達85.1%。”東南沿海鐵路福建有限責(zé)任公司副總經(jīng)理吳建華介紹，福廈高鐵全線途經(jīng)高風(fēng)險隧道4座，存在淺埋偏壓、涌水涌泥、斷層破碎帶等不穩(wěn)定因素。同時，特殊橋跨多，結(jié)構(gòu)形式新穎復(fù)雜，主跨150米以上特殊結(jié)構(gòu)達14聯(lián)。
數(shù)字施工與智慧建造技術(shù)在福廈高鐵全生命建設(shè)周期中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。建設(shè)者們采用云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、BIM、GIS、北斗等先進技術(shù)，樹起了高鐵智能建設(shè)的新標(biāo)桿。
孫澤昌介紹，BIM技術(shù)首次在福建的鐵路建設(shè)中得到全線全專業(yè)的應(yīng)用。“它相當(dāng)于在數(shù)字世界里對福廈高鐵進行‘孿生’，將圖紙上的鐵路‘立起來’，精準(zhǔn)預(yù)測了施工中可能發(fā)生的1000多個問題。”
高鐵“四電”工程相當(dāng)于人的經(jīng)脈、眼睛、體能和神經(jīng)，共同為高速奔跑的列車提供動能及指引。建設(shè)人員在投入“四電”智能裝備后，通過自主行走的檢測機器人，實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)傳輸，清晰識別線路接觸網(wǎng)零部件狀態(tài)，讓高鐵跑得更穩(wěn)。
智能高鐵的魅力不止于此。在福廈高鐵廈門北站換乘中心，這里的屋面形似浪花綻放，龍舟式燕尾脊氣勢沖天，美麗造型的背后隱藏著一扇1400平方米的巨大天氣感應(yīng)式智能天窗，可實時監(jiān)測光照強度、風(fēng)力大小、降雨及室內(nèi)外溫差等，并自動開合。
中鐵建設(shè)集團福廈高鐵廈門北站項目部副總工程師陸飛介紹，換乘中心屋面安裝的是智能光纖系統(tǒng)，可自動跟蹤采集陽光，為旅客創(chuàng)造明亮舒適換乘環(huán)境的同時，實現(xiàn)節(jié)能降耗，全年可節(jié)約用電約72萬千瓦時。
在剛剛投入使用的福州南動車組運用二所，智能復(fù)興號動車組集結(jié)完畢，“陸地航母”整裝待發(fā)。作為列車“停車場”和“4S”店，該動車所在全國首次采用涵蓋動車組畫像、技術(shù)管理、關(guān)鍵作業(yè)過程監(jiān)控、故障應(yīng)急處置等技術(shù)的動車組智能運維綜合管理平臺，旅客的乘車安全從這里開始得到保障。
破解高鐵跨海難題
臺灣海峽，與百慕大、好望角齊名，是世界三大風(fēng)暴海域之一。
福廈高鐵在此三跨海灣，破解了近海強風(fēng)、強腐蝕、地震帶、不規(guī)則潮汐沖擊等建設(shè)難題，建起三座創(chuàng)紀(jì)錄的大橋：湄洲灣跨海大橋是國內(nèi)首座跨海高鐵矮塔斜拉橋、泉州灣跨海大橋是國內(nèi)首座跨海高速鐵路橋、安海灣特大橋是世界首座無砟軌道跨海大跨斜拉橋。
“福廈高鐵先后跨越湄洲灣、泉州灣、安海灣三個海灣，遇到了各種復(fù)雜橋型，就是一座橋梁博物館。”中鐵第四勘察設(shè)計院福廈高鐵項目橋梁設(shè)計負責(zé)人楊恒說，建設(shè)者們“一橋一策”，運用了各種創(chuàng)新技術(shù)、材料與工藝，成功解決了近海強風(fēng)環(huán)境下通行高速列車的技術(shù)難題。
以泉州灣跨海大橋為例，泉州灣位于沿海高風(fēng)速帶，風(fēng)速大，全年6級及以上風(fēng)力天數(shù)達91天。“在高鐵標(biāo)準(zhǔn)中，軌道的標(biāo)準(zhǔn)控制要在振幅1個毫米以內(nèi)，一旦超過1毫米的變動差距，就會引發(fā)安全事故，因此要避免橋梁因風(fēng)產(chǎn)生嚴(yán)重的橫向晃動和渦振現(xiàn)象。”中交二航局新建福廈鐵路六標(biāo)項目總工程師羅長維說。
為此，鐵路設(shè)計、建設(shè)者們?yōu)榇髽蜃隽酥T多結(jié)構(gòu)創(chuàng)新。大橋主梁采用流線箱形結(jié)構(gòu)，并附加導(dǎo)流板、減振欄桿、拉索電渦流阻尼器等有效氣動措施。這些設(shè)計，讓列車可以在不設(shè)風(fēng)屏障等防風(fēng)措施的情況下，在8級大風(fēng)中以時速350公里通過跨海大橋，甚至在11級暴風(fēng)下也不會封閉交通。
在風(fēng)力較大的情況下實現(xiàn)列車高速運行，還需要解決碎石道砟飛濺的問題。
砟，在鐵路中指鐵軌周圍的小石塊。中國鐵建大橋工程局集團有限公司相關(guān)負責(zé)人告訴記者，鐵軌下面一般都是碎石道床，這種有砟軌道最高運營速度只有250公里。而無砟軌道采用混凝土、瀝青混合料等整體基礎(chǔ)的軌道結(jié)構(gòu)，時速更高。但是，相較于陸地，在跨海橋梁上鋪設(shè)無砟軌道并通行高鐵，在國內(nèi)外沒有先例。
作為福廈高鐵跨海橋梁的收尾之作，安海灣特大橋也是世界首座無砟軌道跨海大橋。經(jīng)過反復(fù)模擬試驗，大橋建設(shè)者和設(shè)計團隊找到了適應(yīng)跨海條件的鋼混結(jié)合梁結(jié)構(gòu)參數(shù)，主梁采用有效氣動措施，實現(xiàn)時速350公里高鐵列車跨海過橋不減速。
和普通橋梁相比，跨海大橋還面臨著另一項考驗：海洋鹽霧腐蝕。高鐵工程結(jié)構(gòu)的抗腐蝕標(biāo)準(zhǔn)是百年抗腐。而在沿海地區(qū)高鹽高濕的氣候條件下，依靠在鋼梁表面刷漆的傳統(tǒng)防腐方式，很難達到這一標(biāo)準(zhǔn)。這關(guān)該怎么過？在多次論證實驗后，鐵路設(shè)計者想到了“以銹制銹”。
在安海灣跨海大橋，遠觀會發(fā)現(xiàn)橋墩下半部呈現(xiàn)一截白色。這種耐海洋大氣腐蝕鋼，填補了我國的鋼種空白，也是世界超級鋼技術(shù)前沿水平的系列鋼種之一。楊恒介紹，通過往鋼材里加入微量鎳元素，讓鋼材自身生成致密、穩(wěn)定的鈍化銹層，阻止海水中氯離子的滲透，就能實現(xiàn)“以銹制銹”的長效防腐效果。此外，鐵四院還運用最新研發(fā)的超長耐久防腐涂裝材料，讓橋梁的涂裝防護壽命達到30年以上。
大通道聯(lián)通四方
福廈高鐵，一頭連著“榕城”，一頭連著“鷺島”，大量的人口和經(jīng)濟要素集聚福廈通道之內(nèi)，以僅占全省33%的土地面積，養(yǎng)育了全省72%的人口，創(chuàng)造了全省76%的經(jīng)濟總量。
沿海經(jīng)濟活躍，面對日益旺盛的客運需求，在2010年開通的設(shè)計時速250公里的福廈鐵路（杭深線）運能已顯不足，制約了百姓出行和經(jīng)濟發(fā)展。
“現(xiàn)有的福廈鐵路年平均客座率已達78%，成為全國客運專線平均上座率最高的線路之一。根據(jù)預(yù)測，2030、2040年福廈通道全方式最大區(qū)段客流密度將達1.4億人次和1.7億人次。”福建省發(fā)改委交通處二級主任科員李希偉說。
為滿足群眾出行需求、促進沿線經(jīng)濟發(fā)展、完善路網(wǎng)布局，福廈高鐵應(yīng)運而生。
“福廈高鐵是我國‘八縱八橫’高速鐵路網(wǎng)中沿海高速通道的重要組成部分，福州、廈門將形成‘一小時生活圈’，廈門漳州泉州形成‘半小時交通圈’。”饒惠民說，福廈高鐵今后連接起漳汕高鐵與北邊的溫福高鐵后，一條貫穿東南沿海、連接長三角與粵港澳大灣區(qū)的時速350公里的高速鐵路通道將建成，并將幾大沿海經(jīng)濟區(qū)緊密連接在一起，對國民經(jīng)濟的發(fā)展具有重要意義。
9月18日，福建省以福廈高鐵開通為契機，印發(fā)《關(guān)于打造福廈“1小時生活圈”的若干措施》，提出了優(yōu)化高鐵列車開行、完善公共交通配套、健全貨運物流體系、創(chuàng)新發(fā)展站點經(jīng)濟、拓展高鐵業(yè)態(tài)融合加強產(chǎn)業(yè)分工協(xié)作等6個方面共15條措施，增進沿海貿(mào)易、人員、技術(shù)和資本的交流聯(lián)系。
一子落，滿盤活。“鐵路+文旅+產(chǎn)業(yè)”將邁入新時代。
走進福建莆田濱海產(chǎn)業(yè)新城，全球單體產(chǎn)能領(lǐng)先的低碳智慧工廠——百威雪津啤酒工廠繁忙運轉(zhuǎn)。年產(chǎn)能200萬噸，單條生產(chǎn)線最高每小時產(chǎn)酒16萬罐、每秒45罐次……一組亮眼的數(shù)據(jù)，盡顯“世界級”酒城工業(yè)旅游的魅力。
莆田市文化和旅游局副局長蘇玉慶告訴記者，莆田規(guī)劃配套了啤酒博物館、啤酒文化長廊和啤酒花園等工業(yè)旅游觀光項目，福廈高鐵的開通，對莆田旅游帶來更多的客源和機遇，讓“啤酒之香”彌漫八方。
一路山海一路歌。福州三坊七巷、泉州古城、廈門鼓浪嶼、漳州南靖土樓……坐在列車座椅上俯瞰窗外，一望無際的碧藍，翻飛的海鷗，還有浪花拖尾的船只，福廈高鐵跨過一望無際的碧藍，將給游人開啟一場人文薈萃、浪漫現(xiàn)代的海濱之旅。
恰逢“一帶一路”倡議提出10周年，作為古代海上絲綢之路的起點，泉州港口的船歌號子與福廈高鐵列車的風(fēng)馳電掣也交響出海鐵聯(lián)運的回音。
泉州太平洋集裝箱碼頭有限公司副總經(jīng)理傅毅強告訴記者：“泉州石湖港外貿(mào)集裝箱航線當(dāng)前覆蓋日本、菲律賓、越南等國家的主要港口，并且通過2023年新近開通的新加坡、巴生等國際大港，共建國家外貿(mào)航線18條，更能使從泉州出口的外貿(mào)貨物輻射至全球。福廈高鐵的開通，將加強我國與東盟等國家和地區(qū)在港口碼頭、物流園區(qū)、集散基地和配送中心等建設(shè)、經(jīng)營、管理等方面的合作。”
千百年前，泉州作為我國古代“東方第一大港”，在石湖碼頭（林鑾渡）見證了“漲海聲中萬國商”的繁榮景象。茶葉、陶瓷、珠寶在這里匯集，出口海外。如今，與其毗鄰相望的不僅有現(xiàn)代化港口，還有橫跨泉州灣的福廈高鐵。它們接過“絲路海運”的傳承接力棒，續(xù)寫“海絲”新故事。（記者邰曉安 周義）