運用新技術、新材料、新設備,福廈高鐵跨海橋盡顯“科技范兒”
發布時間:2024-01-19  文章來源:中國新聞網 點擊:1485
  運用新技術、新材料、新設備,福廈高鐵跨海橋盡顯“科技范兒”——
  
  跨海長虹連閩道(跨山越海中國橋)
  
  軌道作業車載著檢修技術人員來到泉州灣跨海大橋進行夜班維護。本報記者 吳雪聰攝
  
  打開福建省泉州市地圖,只見541公里長的大陸海岸線上,大大小小十幾個海灣水網交錯。
  
  放大地圖你會發現,一條鐵路長線縱貫整個泉州。汪洋之上,3座長橋臨風臥波,托舉著這條紅白相間的軌道一路向前。
  
  2023年9月28日,福廈高鐵正式開通,其海上穿行長度達20多公里。從北至南,列車在莆田和泉州境內依次經過3座跨海大橋:中國首座跨海高鐵矮塔斜拉橋——湄洲灣跨海大橋;中國首座跨海高速鐵路橋——泉州灣跨海大橋;中國首座高鐵無砟軌道跨海斜拉橋——安海灣跨海大橋。
  
  一條高鐵路,3座跨海橋,將閩道與大海緊緊相連。
  
  坐著高鐵看大海
  
  “快看!是大海!”
  
  在G5111次福廈高鐵列車上,乘客向窗外看去,湄洲灣海天一色的勝景令人沉醉——
  
  向西看,岸邊盡是閩南特色的紅瓦白樓,海水如一塊藍色琥珀鑲嵌在大橋的臂彎中;向東看,澄澄碧波泛起粼粼金點,將流轉的絮云映入汪洋。近處,一根根彩色的養殖浮漂齊整整地碼在水面上;遠處,一列列港口橋吊依稀可辨、宛若飛龍……
  
  福廈高鐵是中國首條設計時速350公里的跨海高鐵,自福州引出,向南經莆田、泉州、廈門,終至漳州,全線共設8站。其中,湄洲灣跨海大橋、泉州灣跨海大橋、安海灣跨海大橋三橋鼎立,托舉福廈高鐵列車一路御海飛馳,“坐著高鐵看大海”的夢想成為現實。
  
  111秒,列車便穿過海上長度10.8公里的湄洲灣跨海大橋;7秒,駛過650米長的安海灣跨海大橋主橋;8分鐘,通過泉州灣跨海大橋從橋北的臺商投資區抵達橋南的石獅市……景美、飛速、又平穩,這是記者打卡福廈高鐵3座跨海大橋的真實體驗。
  
  海上疾馳,為何還能這么穩?低頭一看,記者發現了不尋常之處:列車行至安海灣時,橋面上只見兩條平行的褐色鐵軌,一根根白色的軌枕間卻不見砟石的蹤跡。
  
  砟,指鐵軌周圍的小石塊。原來,安海灣跨海大橋是無砟軌道。沒有道砟飛濺的情況,車輛不僅“如履平地”,也無須減速通行;可如此一來,施工的難度就更大了。經過反復試驗,安海灣跨海大橋主梁采用相關氣動措施,有效降低了風致振動,大橋鋪設CRTSⅠ型雙塊式無砟軌道,成為世界無砟軌道橋梁“大跨”跨海的“開山之作”。
  
  在泉州灣跨海大橋,“有砟”也能跑出“無砟”的絲滑。泉州灣跨海大橋使用聚氨酯固化道床結構,散粒碎石被黏結在一起,道砟不再亂飛。有了新工藝,即便傳統有砟軌道最高運營時速只有250公里,在泉州灣跨海大橋上,高鐵仍無須降速,可以保持350公里的設計時速穿海而行。
  
  “我住在莆田,工作在泉州,坐高鐵跨海通勤20多分鐘就到了。”從事電商工作的乘客俞女士表示,有了福廈高鐵的跨海大橋,她的“雙城生活”便利多了。據悉,福廈高鐵所經地區正是福建人口密度最大、經濟發展水平最高的區域,列車拉近了沿線3000萬人的生活圈、工作圈。
  
  抗腐抗風的“鋼鐵長龍”
  
  站在泉州石湖港的林鑾渡口,海風吹得強勁,岸邊巨大的礁石上,黑色的水浸痕跡快沒過石頂,足見漲潮時風浪之高。
  
  “站在橋上你感受到的風只會更大!”王巖是泉州灣跨海大橋承建方中交二航局的工作人員,她告訴記者,泉州灣屬于強潮海區,全年6級及以上風力平均有91天。
  
  “海風一大,嘴里就能嘗到沙子,泉州紫外線又強,夏天人人臉上都有黑白印,我胳膊也曬到脫了兩次皮。”中交二航局新建福廈鐵路6標項目書記劉福星回憶說。
  
  大橋建了6年。海上作業,風大、浪急、腐蝕性強,是大橋建設過程中的攻關難點。如何才能闖關成功?
  
  搬出新材料!“我們采用‘以銹制銹’的法子,使用1%的高鎳系耐候鋼,通過其表面致密的氧化物銹層,阻擋鋼鐵內部與外部氧氣、水分的接觸。”劉福星介紹。
  
  在泉州灣,1平方米鋼板表面每24小時就能沉淀0.566毫克鹽粒子,環境條件高鹽高濕,傳統工藝難以滿足百年抗腐蝕標準。為此,中交二航局施工團隊和設計方溝通探討,在國內首次將免涂裝鎳系耐候鋼應用于鋼錨梁上。過去,免涂裝耐候鋼只能在離海岸線1公里以上的濱海地區使用,新材料的應用則打破這一制約,不僅給鋼錨梁穿上一層防腐“鎧甲”,還實現了“免涂裝、綠色耐久、銹色之美”的綠色全壽命設計。
  
  除了新材料,還有新設備。2020年6月,一個橙紅色的鋼鐵巨物在藍色的湄洲灣海面上亮相。它機長116米,高9.3米,42對巨型輪組在駕駛員的操作下,運載著40米長、重1000噸的橋梁段緩緩向前。它就是全球首臺千噸級高鐵箱梁運架一體機“昆侖號”。
  
  此前,大橋所需架設的298榀千噸箱梁,火車頭拖不動,起重機吊不起,茫茫大海上寸步難行;為此,中鐵十一局與中鐵第五勘察設計院聯合研發出“昆侖號”,不僅運力強,更無懼海上強風條件:“昆侖號”作業狀態最大承受7級風,非作業狀態下能夠承受最大風力達11級,僅用218天就完成了湄洲灣跨海大橋的橋梁鋪架任務。
  
  新材料、新設備輪番上陣,新手段也層出不窮。中鐵第四勘察設計院福廈高鐵BIM總設計師孫澤昌介紹,福廈高鐵的跨海大橋建設使用了數字孿生(BIM)技術,團隊在電腦中建立了一條跨海大橋的“數字分身”,不僅外形像,連“血管”和“神經”都能夠分層展現。有了它,大橋哪里經受的風阻大、哪里易受地震影響一目了然,設計人員便可針對性加固、強化大橋關鍵部位。
  
  大橋上的“蜘蛛俠”
  
  白天,福廈高鐵的3座跨海大橋一片繁忙,一趟趟列車不停駛過;夜晚,看似靜悄悄的橋面上,多了一些“蜘蛛俠”的身影。
  
  “我們在橋上檢修,身綁安全帶、爬上又爬下,可不就是‘蜘蛛俠’嘛!”中國鐵路南昌局集團有限公司廈門供電段泉州南供電工區工長許騰偉說。
  
  泉州灣跨海大橋位于沿海高風速帶地區,全年8級及以上風力的日數平均為47.7天,同時又有結構新穎、局部構造復雜等特點,維護起來頗費一番工夫。趁著列車停運的夜晚窗口期,記者跟隨廈門供電段和工務段的技術人員,給泉州灣跨海大橋進行一場“體檢”。
  
  0點,記者搭乘軌道作業車準時到達大橋現場。一出車廂,面前一堵灰色的“墻”把視線擋得干干凈凈;定睛一瞧,原來竟是主塔的混凝土墩,粗壯的主塔從橋面足足延伸120多米高,相當于一幢40層的摩天大樓;抬頭望去,30多根斜拉鋼索從頂端垂墜直下,將深藍色的夜幕切割成一幅冷硬的抽象畫。
  
  “離遠看,大橋好像不過就是一條線,但只有我們每晚站在橋的肚子里,才真切地體會到這是怎樣的龐然大物。”中國鐵路南昌局集團有限公司廈門工務段泉州東高鐵路橋工區工長常士闖說,泉州灣跨海大橋主橋800米、主跨400米,一晚上檢修下來,他得走近2萬步。
  
  “咚、咚、咚……”常士闖和工友們走近索塔內部,一節節樓梯向上爬,同時手拿檢查錘敲擊主塔主體結構。聽到空響,就意味著主塔內部可能存在空洞。一夜結束,常士闖通常要敲5000多錘。不僅如此,還有144根斜拉索、橋梁支座、伸縮縫等關鍵設備,等著工務段的技術人員分批維護。
  
  “這里螺母微有松動,需要緊固”“496#接觸網支柱開口銷沒有到位,需要重新調整”…… 另一邊,供電段的工人也在熱火朝天進行著檢修。軌道車緩緩向前,技術人員站在30米高的作業平臺里,目光在拇指粗的銅合金電線上來回掃視。由于列車運行速度快,每趟車通過大橋時,受電弓取流產生的高頻振動,會對接觸網設備穩定性造成一定影響。供電段的任務,就是要保證接觸網上千處設備的穩定。
  
  “我們還要對橋上每個定位器導高進行測量,標準為5.3米,允許誤差正負5毫米,導高幾毫米的誤差都會對列車行駛產生影響。”許騰偉形容,大橋運維是個精細活兒,調力矩、緊螺母、盯落槽,眼神要像鷹,手上會“繡花”。
  
  冬日夜晚,海風吹得人直發冷,作業結束已是凌晨4點。嘶吼的風聲從背后的黑暗里傳來,軌道車的門栓環叮當作響。
  
  如果說,高鐵開通前,跨海大橋熔鑄的是“建橋人”的心血;那么現在,大橋見證的則更多是這些“守橋人”的汗水。“泉州灣跨海大橋上每天有100多趟動車通行,我們把守著這條鐵路的‘咽喉’要道,守護這么多旅客的平安,再辛苦都值得。”許騰偉說。
  
  來源:人民日報海外版
       記者:吳雪聰
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