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新建福(州)廈(門)高鐵泉州灣跨海大橋成功合龍

來源:鐵四院 ? ?時間:2021-08-07?【字體:??

8月6日,鐵四院設計的新建福(州)廈(門)高鐵泉州灣跨海大橋成功合龍,標志著福廈高鐵全線的關鍵控制性節(jié)點打通,中國高鐵即將邁入跨海時代。


泉州灣大橋是世界橋梁領域的里程碑工程,全長20.29公里,其中9公里跨越泉州灣中部海域,為世界首座行車速度超過300公里/時的跨海大跨斜拉橋,建成后將成為世界第四長跨海大橋。

一橋飛架后渚港,泉州灣跨海大橋將再現“宋元中國的世界海洋商貿中心”的歷史輝煌。

面對風大、水深、浪大、潮差大、高鹽分、高濕度等海洋環(huán)境條件以及海峽西岸地震高烈度區(qū)的工程挑戰(zhàn),鐵四院和施工單位以及相關研究院一起,依托多項省部級重大課題,開展技術攻關,攻克了強風環(huán)境下長大跨海大橋通行高鐵列車、高鹽高濕腐蝕環(huán)境下高鐵跨海大橋長效防腐耐久、地震高烈度區(qū)長聯高墩跨海大橋的抗震、海上長聯大跨橋梁適應無砟軌道鋪設等技術難題,實現了鐵路鋼-混結合梁斜拉橋、無支座整體式剛構橋、耐海洋大氣腐蝕鋼結構等三大技術體系的重大創(chuàng)新和突破。

新結構,確保高鐵90秒通過大橋

為了掃清列車在泉州灣跨海大橋通航孔主橋上的“限速點”,鐵四院設計團隊在國內外鐵路斜拉橋上首次采用全聯長鋼-混結合梁,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,減小了復雜風環(huán)境下的風致振動,避免異常渦振發(fā)生。

根據西南交通大學風洞試驗及風-車-線-橋耦合振動分析等研究成果,泉州灣跨海大橋可抵抗12級強臺風,渦激振動幅度在5毫米以內,可實現高速列車在海上按350公里時速飛馳下,硬幣穩(wěn)立不倒。

此外,泉州灣跨海大橋引橋采用雙塊式無砟軌道,通航孔主橋在國內外斜拉橋上首次采用了聚氨酯固化道床結構“固定”道砟,當高速列車在海灣強風環(huán)境下高速通過大橋時,可以有效避免有砟軌道碎石道砟飛濺危及列車安全。

有砟跑出無砟的“驚艷”,確保高鐵90秒即可通過大橋。

新材料,填補我國耐海洋大氣腐蝕鋼的鋼種空白

為適應高鹽高濕的海洋腐蝕大氣環(huán)境,鐵四院聯合鞍鋼集團鋼鐵研究院等單位研發(fā)了耐海洋大氣腐蝕鎳系橋梁鋼。

鎳系橋梁鋼的表面在高腐蝕的海洋大氣環(huán)境下會自動形成美觀且致密的銹層,通過“以銹制銹”,可實現長效防腐,同時具備了降低全壽命周期成本、縮短制造工期、其褐色外觀與自然環(huán)境相協(xié)調等優(yōu)勢,填補我國耐候橋梁鋼的空白。

泉州灣跨海大橋打破了免涂裝耐候鋼只能應用在普通大氣環(huán)境和濱海環(huán)境(離海岸線1公里以上)的世界技術格局,推動了世界耐候鋼橋的發(fā)展,實現了“免涂裝?綠色耐久?銹色之美”的綠色全壽命設計,盡顯自然生態(tài)銹色之美。

針對跨海大橋高濕高鹽強紫外線的強腐蝕海洋大氣環(huán)境,鐵四院聯合北京航空材料研究院等單位,創(chuàng)新采用了鋼梁超長耐久防腐涂裝體系,可實現鋼結構在海洋腐蝕大氣環(huán)境下30年及以上的超長壽命耐久目標,為目前國內外設計防腐壽命最長的防腐涂裝體系,將實現我國鋼梁防腐涂裝體系30年超長防腐壽命的技術突破。

新技術,解決抗8級強震設計難題

泉州灣跨海大橋位于臺灣海峽西岸地震高烈度區(qū)。設計團隊研制采用了縱向粘滯阻尼器、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,解決了地震高烈度區(qū)長聯高墩大跨橋梁的抗震設計難題。

深水區(qū)引橋采用21聯3-70米剛構橋,在國內鐵路上首次采用無支座整體式橋梁,縮短了海上施工作業(yè)時間,實現海上長聯引橋不設支座、減少了后期維養(yǎng),適應了無砟軌道鋪設的技術條件和地震高烈度區(qū)長聯高墩跨海大橋的抗震要求。

新景觀,再現海上絲綢之路歷史輝煌

為實現橋梁形態(tài)與海灣環(huán)境的協(xié)調,將大橋打造成泉州灣地標性橋梁,鐵四院聯合美術院校開展了景觀專題設計。橋塔融入海洋元素,采用了貝殼形曲線橋塔,兼顧結構合理和建筑美學,再現“宋元中國的世界海洋商貿中心”的歷史輝煌。

福廈高鐵泉州灣大橋旁,是2015年通車的泉州環(huán)城高速公路跨海大橋。兩橋最近距離28.7米。屆時泉州灣海面上將形成兩橋競秀并駕齊驅的海上美景。

福廈高鐵正線全長277公里,設計時速350公里,為我國第一條真正意義上的跨海高鐵,建成通車后,福州至廈門將從現在的2小時縮短至1小時以內,海峽西岸城市群將形成一小時交通圈。