“基建狂魔”上新! 一座桥拿下三项世界之最

2020-09-18 15:35:30 来源:中国科技网
责任编辑:鞠月芹

“基建狂魔”上新! 一座桥拿下三项世界之最

   图为正在进行主塔封顶作业的泉州湾高铁跨海大桥。受访者供图

  福厦高铁泉州湾大桥全长20.3公里,主跨400米,是国内外首座高铁跨海大桥;设计行车时速达350公里,为世界最高;是全球首座采用免涂装耐候钢大型跨海工程。

  9月15日,世界桥梁领域又一里程碑式工程——福(州)至厦(门)高速铁路泉州湾大桥主塔正式封顶。

  “福厦高铁泉州湾大桥全长20.3公里,主跨400米,设计建设面临多项技术挑战。大桥主塔封顶,标志着我国桥梁建设开启了世界高速铁路跨海时代。”中国铁建第四勘察设计院集团有限公司(以下简称铁四院)福厦高铁泉州湾跨海大桥设计负责人曾甲华说。

  福厦高铁泉州湾跨海大桥是国内外首座高速铁路跨海斜拉桥;设计行车时速超过300公里,为世界最高、世界第四长跨海铁路大桥,也是全球首座主塔采用免涂装耐候钢的大型跨海工程。

  高速抗风行驶,同样做到硬币不倒

  泉州湾大桥是福厦高铁关键控制性工程,大桥跨越泉州湾中部海域,为世界首座高速铁路跨海大桥。

  “跨海高铁大桥,设计最关键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震幅(涡震)现象。”曾甲华说。

  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。

  为保证桥梁在大风中稳固,保持动车高速运行的连续性,铁四院技术团队在设计中采用了大量新结构和新技术,达到在不设风屏障等防风措施下,动车在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。

  由于泉州湾航运繁忙,跨越主航道必须加大主跨。“通航孔主桥设计采用主跨400米双塔钢—混组合梁斜拉桥,两侧深水区引桥总长约4.3公里、采用3—70米无支座整体式刚构桥,为国内外铁路斜拉桥首次。”曾甲华说。

  为解决强风环境下长大跨海大桥通行高速铁路列车的技术难题,铁四院还对桥梁主塔造型进行了创新设计。

  “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。”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,避免了虎门大桥、武汉鹦鹉洲长江大桥等国内桥梁曾经发生过的异常涡振现象。

  根据系列风洞试验和风—车—线—桥耦合振动等专题研究成果,福厦高铁泉州湾跨海大桥可抵抗12级强台风,涡激振动幅度控制在惊人的5毫米以内。

  “这个涡振数字,使高速列车即使在8级大风中通过跨海大桥桥面,也能达到与陆地引桥相同的行车条件,同样做到硬币不倒。”曾甲华说。

  新结构、新技术的采用,使福厦高铁正线达到时速350公里运营目标,消除了以往沿海高铁跨海时降速的难题。

  以锈制锈,适应高盐高湿腐蚀环境

责任编辑:鞠月芹
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