新技术助力 首条时速350公里跨海高铁过桥不减速

3月22日，科技日报记者从中国国家铁路集团有限公司获悉，新建福（州）至厦（门）高速铁路控制工程湄洲湾跨海大桥主塔成功封顶。至此，福厦高铁跨越3座海湾的大桥主体工程全部完成。

新建福厦高铁是国内首条跨海高铁，设计时速350公里，正线全长277公里，先后跨越湄洲湾、泉州湾、安海湾3个海湾，沿线设福州南、福清西、莆田、泉港、泉州南、厦门北、漳州7座车站。

“跨海高铁大桥设计中，最关键的一环是抗风以及保持高速行驶，否则桥梁会因风产生严重的横向晃动和上下振动（涡振）现象。”中国铁建铁四院福厦高铁湄洲湾跨海大桥设计负责人殷鹏程说。

以泉州湾跨海大桥为例，地理气象信息显示，泉州湾位于沿海高风速带，风速大，风况复杂，全年6级及以上风力天数达91天。

保障动车跨越海湾不减速，这几座大桥是如何做到的？

为保证桥梁在大风中稳固，保持动车高速运行的连续性，福厦高铁工程在设计跨海大桥时，采用了大量新结构和新技术。

技术团队对桥梁主塔造型进行了创新设计。“以泉州湾大桥为例，主梁采用流线箱形结构，并附加导流板、减振栏杆、拉索电涡流阻尼器等有效气动措施。”中国铁建铁四院福厦高铁泉州湾大桥设计负责人曾甲华说，这些结构设计使桥体绕开风向，减少了复杂风环境下的风致振动。

为解决海洋环境对桥梁的锈蚀问题，几座跨海大桥索塔钢锚梁和支座采用了新材料，在国内首次采用耐海洋大气腐蚀钢，以及免涂装（不涂油漆）、不设除湿系统，成为全球首座采用免涂装耐候钢的大型跨海工程，适应了高盐高湿的海洋腐蚀大气环境。

如何解决长联高墩跨海大桥的抗震设计难题？“设计团队研制、采用了纵向黏滞阻尼器、可剪断的耐候双曲面球型钢支座、金属阻尼器的综合减隔震体系及技术；采用无支座整体刚构桥，实现长联高墩桥梁的柔性高墩、梁部体系协同受力，解决了地震高烈度区长联高墩大跨桥梁的抗震设计难题。”曾甲华说。

经风洞测试，几座跨海大桥均达到了在不设风屏障等防风措施下，动车可在8级大风下以时速350公里速度行驶不限速，11级暴风下不封闭交通。

湄洲湾跨海大桥位于福建莆田市和泉州市境内，全长14.7公里。“主桥设计为预应力混凝土连续刚构矮塔斜拉桥，主跨180米。”殷鹏程说，跨越湄洲湾规划3000吨级航道，设南北两座双柱式主塔，桥面以上塔高30米，共有28根斜拉索，是国内首座跨海高铁矮塔斜拉桥。

“湄洲湾跨海大桥海上引桥全部采用40米简支梁预制架设施工，极大缩短了海上施工工期。”殷鹏程说，在高铁建设中实现跨度从32米到40米简支梁的规模化工程应用，标志着高铁建造技术的重大提升和突破。

福厦高铁是我国“八纵八横”高速铁路中沿海通道的重要组成部分，预计2022年通车。届时，福州至厦门列车运行时间将从现在的2小时缩短至1小时以内。（记者 矫 阳）