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圖為正在進行主塔封頂作業(yè)的泉州灣高鐵跨海大橋。受訪者供圖
福廈高鐵泉州灣大橋全長20.3公里,,主跨400米,,是國內外首座高鐵跨海大橋;設計行車時速達350公里,,為世界最高,;是全球首座采用免涂裝耐候鋼大型跨海工程。
9月15日,,世界橋梁領域又一里程碑式工程——福(州)至廈(門)高速鐵路泉州灣大橋主塔正式封頂,。
“福廈高鐵泉州灣大橋全長20.3公里,主跨400米,,設計建設面臨多項技術挑戰(zhàn),。大橋主塔封頂,標志著我國橋梁建設開啟了世界高速鐵路跨海時代,?!敝袊F建第四勘察設計院集團有限公司(以下簡稱鐵四院)福廈高鐵泉州灣跨海大橋設計負責人曾甲華說。
福廈高鐵泉州灣跨海大橋是國內外首座高速鐵路跨海斜拉橋,;設計行車時速超過300公里,為世界最高,、世界第四長跨海鐵路大橋,,也是全球首座主塔采用免涂裝耐候鋼的大型跨海工程。
高速抗風行駛,同樣做到硬幣不倒
泉州灣大橋是福廈高鐵關鍵控制性工程,,大橋跨越泉州灣中部海域,,為世界首座高速鐵路跨海大橋。
“跨海高鐵大橋,,設計最關鍵是抗風以及保持高速行駛,,否則橋梁會因風產生嚴重的橫向晃動和上下震幅(渦震)現象?!痹兹A說,。
地理氣象信息顯示,泉州灣位于沿海高風速帶,,風速大,,風況復雜,全年6級及以上風力天數達91天,。
為保證橋梁在大風中穩(wěn)固,,保持動車高速運行的連續(xù)性,鐵四院技術團隊在設計中采用了大量新結構和新技術,,達到在不設風屏障等防風措施下,,動車在8級大風下以時速350公里速度行駛不限速,11級暴風下不封閉交通,。
由于泉州灣航運繁忙,,跨越主航道必須加大主跨?!巴ê娇字鳂蛟O計采用主跨400米雙塔鋼—混組合梁斜拉橋,,兩側深水區(qū)引橋總長約4.3公里、采用3—70米無支座整體式剛構橋,,為國內外鐵路斜拉橋首次,。”曾甲華說,。
為解決強風環(huán)境下長大跨海大橋通行高速鐵路列車的技術難題,,鐵四院還對橋梁主塔造型進行了創(chuàng)新設計。
“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,?!痹兹A說,這些結構設計,,使橋體繞開風向,,減少了復雜風環(huán)境下的風致振動,,避免了虎門大橋、武漢鸚鵡洲長江大橋等國內橋梁曾經發(fā)生過的異常渦振現象,。
根據系列風洞試驗和風—車—線—橋耦合振動等專題研究成果,,福廈高鐵泉州灣跨海大橋可抵抗12級強臺風,渦激振動幅度控制在驚人的5毫米以內,。
“這個渦振數字,,使高速列車即使在8級大風中通過跨海大橋橋面,也能達到與陸地引橋相同的行車條件,,同樣做到硬幣不倒,。”曾甲華說,。
新結構,、新技術的采用,使福廈高鐵正線達到時速350公里運營目標,,消除了以往沿海高鐵跨海時降速的難題,。
以銹制銹,適應高鹽高濕腐蝕環(huán)境