坐在飛速行駛的高鐵列車(chē)中，眺望車(chē)外，蔚藍的海面卷起層層浪花，往來(lái)船只穿梭，偶爾還有海鷗飛過(guò)……這幅愜意舒適的海景圖，正是福廈高鐵帶給人們愜意出行的新體驗。

　　9月28日，經(jīng)過(guò)6年建設，由中鐵第四勘察設計院(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“鐵四院”)設計，中鐵十一局、中鐵建大橋局、中鐵十六局、中鐵十七局、中鐵建設、中鐵建電氣化局等單位參與建設的全國首條設計時(shí)速350公里的跨海高鐵——福廈高鐵正式開(kāi)通運營(yíng)，從此“坐著(zhù)高鐵看大海”走進(jìn)現實(shí)。

　　這條全長(cháng)277.42公里的跨海高鐵，是中國“八縱八橫”高速鐵路網(wǎng)上至關(guān)重要的一塊拼圖，沿線(xiàn)設福州南、福清西、莆田、泉港、泉州東、泉州南、廈門(mén)北、漳州8座客運車(chē)站，正線(xiàn)橋梁84座、隧道29座，橋隧比高達85.1%。項目開(kāi)啟了中國沿海智能高鐵建設的新篇章，通過(guò)智能建造、智能裝備、智能運營(yíng)技術(shù)創(chuàng )新的不斷深化，完善沿海智能高鐵建設體系。

　　鑿路架橋智繪“山海”新藍圖

　　福建依山向海，水網(wǎng)交錯，山水阻隔……這樣復雜的地貌特征，是福廈高鐵設計師們繞不開(kāi)的難題。在這種情況下，想要讓圖紙上的線(xiàn)條圖案，順利轉化為現實(shí)中的鋼筋水泥，鐵四院設計團隊需要考慮很多領(lǐng)域和細節。

　　設計負責人羅俊文介紹說(shuō)，福廈高鐵經(jīng)過(guò)福建省東南沿海地區，經(jīng)濟發(fā)達，人口密集，自然生態(tài)環(huán)境良好。沿線(xiàn)分布有自然保護區、風(fēng)景名勝區、森林公園、飲用水源保護區，還涉及居民住宅、學(xué)校、醫院等。

　　“在福廈高鐵設計過(guò)程中，我們對生態(tài)環(huán)境保護的考量貫穿了全過(guò)程。”羅俊文表示，在選線(xiàn)過(guò)程中，設計團隊全面調查了沿線(xiàn)植被、浮游植物類(lèi)型，兩棲動(dòng)物、爬行類(lèi)、鳥(niǎo)類(lèi)、獸類(lèi)、浮游動(dòng)物等，通過(guò)繞避森林公園、飲用水源保護區等措施，實(shí)現生態(tài)環(huán)保效益的最大化，力爭將福廈高鐵打造成一條“生態(tài)景觀(guān)畫(huà)廊”。

　　作為跨海鐵路，福廈高鐵全線(xiàn)瀕臨海灣，橋隧眾多，其中還包含4座高風(fēng)險隧道，存在涌水涌泥、斷層破碎帶、采空區等不良地質(zhì)，再加上特殊橋跨多、結構復雜等，建設施工難度很大。與此同時(shí)，福廈高鐵全線(xiàn)有百余處與高速公路、既有鐵路交叉或鄰近，安全管控難度同樣不小。

　　為了確保環(huán)保、安全、高效地完成中國首條跨海高鐵建設，東南沿海鐵路福建有限責任公司在項目上場(chǎng)之初便設置了先行標，圍繞后期建設將面臨的穿山、跨海等難題，進(jìn)行全線(xiàn)“四新技術(shù)”、科技創(chuàng )新的先行先試任務(wù)。

　　中鐵十七局先行標項目經(jīng)理鐘益雄說(shuō)：“為提高全線(xiàn)隧道的施工質(zhì)量和精度，我們在全國首創(chuàng )裝配式格柵隧道增加二襯鋼筋定位裝置，有效解決隧道二襯鋼筋定位及保護層控制的問(wèn)題，并率先引進(jìn)應用三維激光掃描儀檢測系統，能夠將初支(襯砌)厚度誤差精度控制在3毫米以?xún)取！?/p>

　　為最大程度減少橋梁施工對環(huán)境的影響，中鐵十七局在全線(xiàn)率先應用泥沙分離器，實(shí)現工程廢棄泥漿處理零排放和廢料渣滓資源循環(huán)再利用，為建設綠色高鐵奠定了基礎。

　　同時(shí)，在福廈高鐵建設過(guò)程中，數字施工與智慧建造技術(shù)在全生命建設周期中發(fā)揮著(zhù)關(guān)鍵作用。設計團隊采用云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數據、人工智能、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、BIM、GIS、北斗等先進(jìn)技術(shù)，樹(shù)起了高鐵智能建設的新標桿。

　　鐵四院福廈高鐵BIM總設計師孫澤昌介紹說(shuō)，BIM技術(shù)首次在福建的鐵路建設中得到全線(xiàn)全專(zhuān)業(yè)的應用，包括線(xiàn)路、橋梁、隧道、路基、地質(zhì)、站場(chǎng)、軌道、接觸網(wǎng)、供變電、環(huán)保、通信、信號等20個(gè)專(zhuān)業(yè)工程中。

　　他表示：“BIM技術(shù)相當于在數字世界里對福廈高鐵進(jìn)行了‘孿生’，把圖紙上的鐵路給‘立起來(lái)’，更加直觀(guān)，更好地表達設計意圖。該技術(shù)不僅可以從設計源頭上解決原來(lái)圖紙上看不到的‘死角’，同時(shí)它還能向下游延伸，協(xié)同智慧建造和智慧運維。”

　　孫澤昌帶領(lǐng)設計團隊利用自主研發(fā)的三維選線(xiàn)設計軟件，構建了全線(xiàn)超過(guò)3500平方公里的數字地面模型、13類(lèi)共計489個(gè)標準構建模型，實(shí)現了全線(xiàn)303公里橋梁、路基、隧道、站場(chǎng)、接觸網(wǎng)與軌道、立交道路的模型構建，提供了77處立交道路與7處站場(chǎng)概念模型的構建。

　　在以BIM為開(kāi)發(fā)平臺的智慧工地系統上，高鐵關(guān)鍵的“四電”智能裝備不再是“單機版”，而是進(jìn)入聯(lián)網(wǎng)模式。智慧安全體驗區、接觸網(wǎng)智能預配區、智能建造基地等一系列成果，實(shí)現了對鐵路四電工程全生命周期的可視化、數字化、全過(guò)程管理，減少碰撞與返工，提高建造質(zhì)量，保證施工安全。

　　因地制宜施行“一橋一策”

　　結構迥異、外形多樣、技術(shù)各具千秋的橋梁，是福廈高鐵最大的特色。

　　鐵四院橋梁院總工程師嚴愛(ài)國表示，福廈高鐵是我國高鐵中橋梁結構最多樣復雜的：線(xiàn)路上橋梁林立，橫渡湄洲灣、泉州灣與安海灣，穿越烏龍江、九龍江等大江大河，上跨G324國道及沈海、福泉、廈蓉、泉州繞城等高速公路，飛躍既有福廈、鷹廈、廈深等鐵路。

　　與普通橋梁相比，跨海大橋設計難度更大。為此，福廈高鐵的設計建設方開(kāi)展了海上大跨度簡(jiǎn)支梁建造技術(shù)、獨塔混凝土斜拉橋裸塔轉體技術(shù)、耐海洋大氣環(huán)境腐蝕技術(shù)，以及BIM技術(shù)、橋梁健康監測等專(zhuān)項研究。

　　以泉州灣跨海大橋為例，泉州灣位于沿海高風(fēng)速帶，風(fēng)速大，風(fēng)況復雜，全年6級及以上風(fēng)力天數達91天。如何解決風(fēng)的問(wèn)題，保證橋梁在大風(fēng)中穩固，又能保持動(dòng)車(chē)高速運行的連續性，鐵四院設計團隊采用了大量新結構和新技術(shù)。

　　首先，在橋梁主塔造型上，設計團隊進(jìn)行了結構設計創(chuàng )新。鐵四院福廈高鐵橋梁設計負責人楊恒介紹：“該主梁采用流線(xiàn)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(dòng)措施。這些結構設計使橋體繞開(kāi)風(fēng)向，減少了復雜風(fēng)環(huán)境下的風(fēng)致振動(dòng)。”

　　其次，針對高鹽高濕的海洋腐蝕大氣環(huán)境，設計團隊解決了海洋環(huán)境對橋梁的銹蝕問(wèn)題。在泉州灣跨海大橋，遠觀(guān)橋墩會(huì )發(fā)現下半部呈現一截白色。

　　“這是特殊的防腐蝕材料。”楊恒表示，福廈高鐵的幾座跨海大橋索塔鋼錨梁和支座均采用了新材料，在國內首次采用耐海洋大氣腐蝕鋼，以及免涂裝(不涂油漆)、不設除濕系統，成為全球首座采用免涂裝耐候鋼的大型跨海工程。

　　福廈高鐵經(jīng)過(guò)的湄洲灣海域，全年6級以上大風(fēng)長(cháng)達150天，一年之中有效施工天數不足200天。而串聯(lián)起湄洲灣海域的298榀高鐵箱梁長(cháng)40米，重達1000噸，在常年大風(fēng)的茫茫大海上，既要有足夠的力氣將這些梁段穩穩提起，運送到放置點(diǎn)，再穩穩吊裝在橋墩上，又要保證全程平穩行駛，精準控向，對施工來(lái)說(shuō)是一個(gè)不小的挑戰。

　　負責此次架設任務(wù)的千噸級運架一體機“昆侖號”，由中鐵十一局漢江重工聯(lián)合鐵五院歷時(shí)4年打造。整機重967噸，由1.5萬(wàn)多件不同大小的零部件構成，能夠在7級大風(fēng)下安全作業(yè)，集提梁、運梁、架梁功能于一體，是中國智能化程度最高、可應用范圍最廣的高鐵橋梁施工裝備。一經(jīng)投用，備受關(guān)注，僅用時(shí)218天就完成了湄洲灣全部箱梁的架設。

　　在6年多的建設時(shí)間里，福廈高鐵建設者們堅持“一橋一策”，成功破解海風(fēng)海水腐蝕、季節性臺風(fēng)影響、高速鐵路橋梁變形等一系列難題。他們采用泥沙分離器、混凝土超灌提醒儀、超聲波檢孔儀、智能溫控系統等10余種最新施工技術(shù)、工藝，不僅打通了施工過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節，也填補了我國高鐵建設領(lǐng)域的多項空白，實(shí)現了高鐵建設技術(shù)的新突破。

　　打造“一小時(shí)綠色交通圈”

　　事實(shí)上，福廈高鐵不僅在橋隧建造、技術(shù)創(chuàng )新等方面取得了矚目的成績(jì)，其沿線(xiàn)站房也在綠色低碳的探索上交出了令人滿(mǎn)意的答卷。

　　為了踐行綠色建造理念，打造智慧節能型站房，新建的廈門(mén)北站換乘中心屋面，安裝了目前全國高鐵站房面積最大的天氣感應式智能天窗。

　　中鐵建設廈門(mén)北站項目總工程師潘峰潭介紹說(shuō)，通過(guò)分布在四周的風(fēng)雨感應器，天窗可根據實(shí)時(shí)監測的光照、降雨、風(fēng)力等環(huán)境數據，無(wú)需人工干預，便可人性化自動(dòng)開(kāi)合玻璃及窗簾，充分改善室內環(huán)境質(zhì)量。據測算，智能天窗每年將減少40天通風(fēng)系統運轉，相當于減少14.13噸二氧化碳排放。

　　通常情況下，換乘中心地下負10米集散空間，環(huán)境封閉黑暗無(wú)自然光。為把自然光照引到此處，獲得不輸于地上空間的舒適感，新建廈門(mén)北站在國內首次全面運用智能光纖系統。該系統通過(guò)在屋面安裝的82套采光機，精準追蹤太陽(yáng)方位采集陽(yáng)光，利用大通量特種光纖輸送至地下空間，替代燈具照明。

　　“光纖照明覆蓋面積達7000平方米，相當于為地下部分安裝了一扇巨大天窗。”潘峰潭介紹，系統一次能源利用效率高達80%，全年節約用電約72萬(wàn)度，相當于減少565噸二氧化碳排放。

　　“在福建省已有福廈鐵路動(dòng)車(chē)組的基礎上，重新建一條福廈高速鐵路，在設計者看來(lái)，是必要且必然的結果。”獨立分析師徐宏對記者說(shuō)，福建的既有鐵路更靠近西側，而新建的福廈高鐵更傾向于靠近沿海經(jīng)濟發(fā)展更集中的地方，從而實(shí)現從不同角度覆蓋旅客客流。

　　更重要的是，福廈高鐵的價(jià)值并非局限在福建省內，其對于全國的交通運輸都有很好的促進(jìn)作用——它是中國“八縱八橫”高速鐵路網(wǎng)中沿海大通道的重要組成部分。

　　目前，杭深鐵路沿途要經(jīng)過(guò)杭州、寧波、溫州、福州、廈門(mén)、汕頭，最終到達深圳。福廈高鐵的修建，有利于貫通南北，繼續打通東部沿海高鐵，進(jìn)而跟現有的京廣高鐵和京港高鐵并列，形成中國又一條縱向高鐵大動(dòng)脈。

　　交通網(wǎng)絡(luò )的完善，使福廈高鐵將長(cháng)三角、海峽兩岸和珠三角三大沿海經(jīng)濟區緊密連接在一起。可以想見(jiàn)，未來(lái)，福廈高鐵將有效改善沿線(xiàn)地區交通和投資環(huán)境，為沿線(xiàn)周邊經(jīng)濟發(fā)展注入強大的生機和活力。

　　中青報·中青網(wǎng)記者 張真齊 來(lái)源：中國青年報