運(yùn)用新技術(shù)、新材料、新設(shè)備，福廈高鐵跨海橋盡顯“科技范兒”——
跨海長(zhǎng)虹連閩道(跨山越海中國(guó)橋)
軌道作業(yè)車載著檢修技術(shù)人員來(lái)到泉州灣跨海大橋進(jìn)行夜班維護(hù)。本報(bào)記者 吳雪聰攝
打開(kāi)福建省泉州市地圖，只見(jiàn)541公里長(zhǎng)的大陸海岸線上，大大小小十幾個(gè)海灣水網(wǎng)交錯(cuò)。
放大地圖你會(huì)發(fā)現(xiàn)，一條鐵路長(zhǎng)線縱貫整個(gè)泉州。汪洋之上，3座長(zhǎng)橋臨風(fēng)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(kāi)通，其海上穿行長(zhǎng)度達(dá)20多公里。從北至南，列車在莆田和泉州境內(nèi)依次經(jīng)過(guò)3座跨海大橋：中國(guó)首座跨海高鐵矮塔斜拉橋——湄洲灣跨海大橋；中國(guó)首座跨海高速鐵路橋——泉州灣跨海大橋；中國(guó)首座高鐵無(wú)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(lán)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(diǎn)，將流轉(zhuǎn)的絮云映入汪洋。近處，一根根彩色的養(yǎng)殖浮漂齊整整地碼在水面上；遠(yuǎn)處，一列列港口橋吊依稀可辨、宛若飛龍……
福廈高鐵是中國(guó)首條設(shè)計(jì)時(shí)速350公里的跨海高鐵，自福州引出，向南經(jīng)莆田、泉州、廈門，終至漳州，全線共設(shè)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(mèng)想成為現(xiàn)實(shí)。
111秒，列車便穿過(guò)海上長(zhǎng)度10.8公里的湄洲灣跨海大橋；7秒，駛過(guò)650米長(zhǎng)的安海灣跨海大橋主橋；8分鐘，通過(guò)泉州灣跨海大橋從橋北的臺(tái)商投資區(qū)抵達(dá)橋南的石獅市……景美、飛速、又平穩(wěn)，這是記者打卡福廈高鐵3座跨海大橋的真實(shí)體驗(yàn)。
海上疾馳，為何還能這么穩(wěn)？低頭一看，記者發(fā)現(xiàn)了不尋常之處：列車行至安海灣時(shí)，橋面上只見(jiàn)兩條平行的褐色鐵軌，一根根白色的軌枕間卻不見(jiàn)砟石的蹤跡。
砟，指鐵軌周圍的小石塊。原來(lái)，安海灣跨海大橋是無(wú)砟軌道。沒(méi)有道砟飛濺的情況，車輛不僅“如履平地”，也無(wú)須減速通行；可如此一來(lái)，施工的難度就更大了。經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，安海灣跨海大橋主梁采用相關(guān)氣動(dòng)措施，有效降低了風(fēng)致振動(dòng)，大橋鋪設(shè)CRTSⅠ型雙塊式無(wú)砟軌道，成為世界無(wú)砟軌道橋梁“大跨”跨海的“開(kāi)山之作”。
在泉州灣跨海大橋，“有砟”也能跑出“無(wú)砟”的絲滑。泉州灣跨海大橋使用聚氨酯固化道床結(jié)構(gòu)，散粒碎石被黏結(jié)在一起，道砟不再亂飛。有了新工藝，即便傳統(tǒng)有砟軌道最高運(yùn)營(yíng)時(shí)速只有250公里，在泉州灣跨海大橋上，高鐵仍無(wú)須降速，可以保持350公里的設(shè)計(jì)時(shí)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(jù)悉，福廈高鐵所經(jīng)地區(qū)正是福建人口密度最大、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平最高的區(qū)域，列車?yán)搜鼐€3000萬(wàn)人的生活圈、工作圈。
抗腐抗風(fēng)的“鋼鐵長(zhǎng)龍”
站在泉州石湖港的林鑾渡口，海風(fēng)吹得強(qiáng)勁，岸邊巨大的礁石上，黑色的水浸痕跡快沒(méi)過(guò)石頂，足見(jiàn)漲潮時(shí)風(fēng)浪之高。
“站在橋上你感受到的風(fēng)只會(huì)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(qiáng)潮海區(qū)，全年6級(jí)及以上風(fēng)力平均有91天。
“海風(fēng)一大，嘴里就能嘗到沙子，泉州紫外線又強(qiáng)，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(biāo)項(xiàng)目書(shū)記劉福星回憶說(shuō)。
大橋建了6年。海上作業(yè)，風(fēng)大、浪急、腐蝕性強(qiáng)，是大橋建設(shè)過(guò)程中的攻關(guān)難點(diǎn)。如何才能闖關(guān)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(guò)其表面致密的氧化物銹層，阻擋鋼鐵內(nèi)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(shí)就能沉淀0.566毫克鹽粒子，環(huán)境條件高鹽高濕，傳統(tǒng)工藝難以滿足百年抗腐蝕標(biāo)準(zhǔn)。為此，中交二航局施工團(tuán)隊(duì)和設(shè)計(jì)方溝通探討，在國(guó)內(nèi)首次將免涂裝鎳系耐候鋼應(yīng)用于鋼錨梁上。過(guò)去，免涂裝耐候鋼只能在離海岸線1公里以上的濱海地區(qū)使用，新材料的應(yīng)用則打破這一制約，不僅給鋼錨梁穿上一層防腐“鎧甲”，還實(shí)現(xiàn)了“免涂裝、綠色耐久、銹色之美”的綠色全壽命設(shè)計(jì)。
除了新材料，還有新設(shè)備。2020年6月，一個(gè)橙紅色的鋼鐵巨物在藍(lán)色的湄洲灣海面上亮相。它機(jī)長(zhǎng)116米，高9.3米，42對(duì)巨型輪組在駕駛員的操作下，運(yùn)載著40米長(zhǎng)、重1000噸的橋梁段緩緩向前。它就是全球首臺(tái)千噸級(jí)高鐵箱梁運(yùn)架一體機(jī)“昆侖號(hào)”。
此前，大橋所需架設(shè)的298榀千噸箱梁，火車頭拖不動(dòng)，起重機(jī)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(shè)計(jì)院聯(lián)合研發(fā)出“昆侖號(hào)”，不僅運(yùn)力強(qiáng)，更無(wú)懼海上強(qiáng)風(fēng)條件：“昆侖號(hào)”作業(yè)狀態(tài)最大承受7級(jí)風(fēng)，非作業(yè)狀態(tài)下能夠承受最大風(fēng)力達(dá)11級(jí)，僅用218天就完成了湄洲灣跨海大橋的橋梁鋪架任務(wù)。
新材料、新設(shè)備輪番上陣，新手段也層出不窮。中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院福廈高鐵BIM總設(shè)計(jì)師孫澤昌介紹，福廈高鐵的跨海大橋建設(shè)使用了數(shù)字孿生(BIM)技術(shù)，團(tuán)隊(duì)在電腦中建立了一條跨海大橋的“數(shù)字分身”，不僅外形像，連“血管”和“神經(jīng)”都能夠分層展現(xiàn)。有了它，大橋哪里經(jīng)受的風(fēng)阻大、哪里易受地震影響一目了然，設(shè)計(jì)人員便可針對(duì)性加固、強(qiáng)化大橋關(guān)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(guò)；夜晚，看似靜悄悄的橋面上，多了一些“蜘蛛俠”的身影。
“我們?cè)跇蛏蠙z修，身綁安全帶、爬上又爬下，可不就是‘蜘蛛俠’嘛！”中國(guó)鐵路南昌局集團(tuán)有限公司廈門供電段泉州南供電工區(qū)工長(zhǎng)許騰偉說(shuō)。
泉州灣跨海大橋位于沿海高風(fēng)速帶地區(qū)，全年8級(jí)及以上風(fēng)力的日數(shù)平均為47.7天，同時(shí)又有結(jié)構(gòu)新穎、局部構(gòu)造復(fù)雜等特點(diǎn)，維護(hù)起來(lái)頗費(fèi)一番工夫。趁著列車停運(yùn)的夜晚窗口期，記者跟隨廈門供電段和工務(wù)段的技術(shù)人員，給泉州灣跨海大橋進(jìn)行一場(chǎng)“體檢”。
0點(diǎn)，記者搭乘軌道作業(yè)車準(zhǔn)時(shí)到達(dá)大橋現(xiàn)場(chǎng)。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(lái)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(dāng)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(lán)色的夜幕切割成一幅冷硬的抽象畫(huà)。
“離遠(yuǎn)看，大橋好像不過(guò)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(huì)到這是怎樣的龐然大物。”中國(guó)鐵路南昌局集團(tuán)有限公司廈門工務(wù)段泉州東高鐵路橋工區(qū)工長(zhǎng)常士闖說(shuō)，泉州灣跨海大橋主橋800米、主跨400米，一晚上檢修下來(lái)，他得走近2萬(wàn)步。
“咚、咚、咚……”常士闖和工友們走近索塔內(nèi)部，一節(jié)節(jié)樓梯向上爬，同時(shí)手拿檢查錘敲擊主塔主體結(jié)構(gòu)。聽(tīng)到空響，就意味著主塔內(nèi)部可能存在空洞。一夜結(jié)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(guān)鍵設(shè)備，等著工務(wù)段的技術(shù)人員分批維護(hù)。
“這里螺母微有松動(dòng)，需要緊固”“496#接觸網(wǎng)支柱開(kāi)口銷沒(méi)有到位，需要重新調(diào)整”…… 另一邊，供電段的工人也在熱火朝天進(jìn)行著檢修。軌道車緩緩向前，技術(shù)人員站在30米高的作業(yè)平臺(tái)里，目光在拇指粗的銅合金電線上來(lái)回掃視。由于列車運(yùn)行速度快，每趟車通過(guò)大橋時(shí)，受電弓取流產(chǎn)生的高頻振動(dòng)，會(huì)對(duì)接觸網(wǎng)設(shè)備穩(wěn)定性造成一定影響。供電段的任務(wù)，就是要保證接觸網(wǎng)上千處設(shè)備的穩(wěn)定。
“我們還要對(duì)橋上每個(gè)定位器導(dǎo)高進(jìn)行測(cè)量，標(biāo)準(zhǔn)為5.3米，允許誤差正負(fù)5毫米，導(dǎo)高幾毫米的誤差都會(huì)對(duì)列車行駛產(chǎn)生影響。”許騰偉形容，大橋運(yùn)維是個(gè)精細(xì)活兒，調(diào)力矩、緊螺母、盯落槽，眼神要像鷹，手上會(huì)“繡花”。
冬日夜晚，海風(fēng)吹得人直發(fā)冷，作業(yè)結(jié)束已是凌晨4點(diǎn)。嘶吼的風(fēng)聲從背后的黑暗里傳來(lái)，軌道車的門栓環(huán)叮當(dāng)作響。
如果說(shuō)，高鐵開(kāi)通前，跨海大橋熔鑄的是“建橋人”的心血；那么現(xiàn)在，大橋見(jiàn)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(dòng)車通行，我們把守著這條鐵路的‘咽喉’要道，守護(hù)這么多旅客的平安，再辛苦都值得。”許騰偉說(shuō)。
來(lái)源：人民日?qǐng)?bào)海外版
記者：吳雪聰
閩公網(wǎng)安備
35099902000052號(hào)