3月22日，科技日報記者從中國國家鐵路集團有限公司獲悉，新建福(州)至廈(門)高速鐵路控制工程湄洲灣跨海大橋主塔成功封頂。至此，福廈高鐵跨越3座海灣的大橋主體工程全部完成。
新建福廈高鐵是國內(nèi)首條跨海高鐵，設計時速350公里，正線全長277公里，先后跨越湄洲灣、泉州灣、安海灣3個海灣，沿線設福州南、福清西、莆田、泉港、泉州南、廈門北、漳州7座車站。
“跨海高鐵大橋設計中，最關鍵的一環(huán)是抗風以及保持高速行駛，否則橋梁會因風產(chǎn)生嚴重的橫向晃動和上下振動(渦振)現(xiàn)象。”中國鐵建鐵四院福廈高鐵湄洲灣跨海大橋設計負責人殷鵬程說。
以泉州灣跨海大橋為例，地理氣象信息顯示，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(shù)達91天。
保障動車跨越海灣不減速，這幾座大橋是如何做到的?
為保證橋梁在大風中穩(wěn)固，保持動車高速運行的連續(xù)性，福廈高鐵工程在設計跨海大橋時，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(chuàng)新設計。“以泉州灣大橋為例，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。”中國鐵建鐵四院福廈高鐵泉州灣大橋設計負責人曾甲華說，這些結構設計使橋體繞開風向，減少了復雜風環(huán)境下的風致振動。
為解決海洋環(huán)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(nèi)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(tǒng)，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(huán)境。
如何解決長聯(lián)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(xiàn)長聯(lián)高墩橋梁的柔性高墩、梁部體系協(xié)同受力，解決了地震高烈度區(qū)長聯(lián)高墩大跨橋梁的抗震設計難題。”曾甲華說。
經(jīng)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。
湄洲灣跨海大橋位于福建莆田市和泉州市境內(nèi)，全長14.7公里。“主橋設計為預應力混凝土連續(xù)剛構矮塔斜拉橋，主跨180米。”殷鵬程說，跨越湄洲灣規(guī)劃3000噸級航道，設南北兩座雙柱式主塔，橋面以上塔高30米，共有28根斜拉索，是國內(nèi)首座跨海高鐵矮塔斜拉橋。
“湄洲灣跨海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。”殷鵬程說，在高鐵建設中實現(xiàn)跨度從32米到40米簡支梁的規(guī)模化工程應用，標志著高鐵建造技術的重大提升和突破。
福廈高鐵是我國“八縱八橫”高速鐵路中沿海通道的重要組成部分，預計2022年通車。屆時，福州至廈門列車運行時間將從現(xiàn)在的2小時縮短至1小時以內(nèi)。(記者 矯 陽)
