福建智造新标杆：福厦高铁引领沿海智能高铁建设实践
2023-09-14 09:18:08 来源：福建日报
8月31日，福厦高铁运营试验列车驶过泉州湾跨海大桥。记者 林辉 通讯员 丁波 摄
新建厦门北站换乘中心屋面装配全国高铁站房中面积最大的天气感应式智能天窗（1400平方米），体现福州本地化绿色建造理念。记者 林辉
厦门北站智慧监控室实现全要素、全天候桥轨状态智能诊断。记者 林辉 摄
高空视角下，新建厦门北站以“海浪”为意象，呼应福州与闽南滨海城市共有的海洋文化基因。记者 林辉 摄
泉州湾跨海大桥远景。记者 林熙 摄
湄洲湾跨海大桥全景。记者 林熙 摄
核心提示
历时六年余攻坚，由福建牵头推进、连接福州与厦门的福厦高铁已具备年内开通条件——这条全长277.42公里的线路，是我国首条设计时速350公里的跨海高铁，也是东南沿海智能高铁建设的重要支点。
全线跨越湄洲湾、泉州湾、安海湾三处海域，海上段总长19.9公里；正线桥梁84座、隧道29座，桥隧比达85.1%；集成应用数字化仿真、智能传感、BIM建模、“数字孪生”等前沿技术，建成91项具有行业示范意义的样板工程。作为福建重大基础设施成果，福厦高铁标志着我国沿海高铁迈入智能化、绿色化、高适应性发展新阶段。
在11级强风中仍保障通行不中断；厦门北站光纤照明系统年节电72万千瓦时；“桥-轨一体化”健康监测平台实现24小时动态响应……本期聚焦福厦高铁如何以科技穿透山海阻隔，打造可复制的福建高铁建设范式。
减隔震体系筑牢跨海安全屏障
面对台湾海峡西岸高风速、高盐雾、高地震烈度的复杂环境，福厦高铁桥梁群创新构建多维防护体系：动车组可在8级大风下按350公里时速不限速运行，11级暴风中亦无需封闭交通。
福厦高铁由中铁第四勘察设计院总体负责勘察设计，其桥梁结构之丰富、工况之复杂，在全国高铁网中居于首位。线路横跨湄洲湾、泉州湾、安海湾及乌龙江、九龙江等水系，并上跨G324国道与沈海、福泉、厦蓉等多条高速公路，以及福厦、鹰厦、厦深等既有铁路干线。
其中，泉州湾跨海大桥主塔高达160.254米，主跨400米，位于地震高烈度区，且全年6级以上大风天数达91天。为应对挑战，设计团队采用流线型箱梁+导流板+电涡流阻尼器组合气动措施，显著削弱风致振动；桥墩下半部采用新型耐海洋大气腐蚀钢，首次在国内大型跨海工程中实现免涂装、无除湿系统，成为全球首座应用该技术的跨海桥梁。
针对抗震需求，项目集成纵向黏滞阻尼器、可剪断双曲面球型钢支座与金属阻尼器，辅以无支座整体刚构桥结构，形成综合减隔震体系。经风洞试验验证，三座跨海大桥均满足极端气象条件下高速通行要求。
湄洲湾跨海大桥则首创预应力混凝土连续刚构矮塔斜拉桥结构，主跨180米，为全国首座跨海高铁矮塔斜拉桥；海上引桥全部采用40米简支梁预制架设，推动高铁简支梁跨度由32米向40米规模化跃升，填补多项国内技术空白。
建设期间，团队坚持“一桥一策”，累计应用泥沙分离器、超声波检孔仪、智能温控系统等十余项智能工艺，有效攻克海风腐蚀、台风扰动、沉降控制等关键难题，彰显福建工程力量的系统性突破能力。
无砟与有砟并举：跨海不降速的轨道方案
如何让高铁列车在跨海大桥上保持350公里时速稳定运行？福厦高铁给出双轨并进的技术答案——既有自主知识产权的CRTSⅠ型双块式无砟轨道，也创新应用聚氨酯固化道床结构的有砟轨道。
安海湾特大桥是世界首座采用无砟轨道的大跨度跨海斜拉桥。其主桥长650米，全程铺设国产CRTSⅠ型双块式无砟轨道，通过全联长钢混结合梁与气动优化设计，确保列车跨海仅需98秒，过主桥不足7秒，真正实现“跨海如履平地”。
而在泉州湾跨海大桥，传统有砟轨道经聚氨酯材料固化后，道砟被牢牢“锁定”，使列车在强风环境下同样可维持350公里时速通行，突破原有250公里上限，开创有砟轨道高速化先河。
支撑这一速度奇迹的是铁四院研发的“桥-轨一体化”健康监测系统。该平台融合智能传感、边缘计算与地理信息系统，对桥梁变形、轨道几何状态、风荷载响应等关键指标实时采集分析，生成日/月/季三级评估报告，弥补海上人工巡检盲区，为福州至厦门高铁安全运营提供数字底座。
数字孪生赋能全周期智能建造
福建“八山一水一分田”的地理格局，叠加密集路网与生态敏感区，使福厦高铁成为BIM与数字建造技术落地的理想试验场。
作为福建省首条全线全专业应用BIM技术的铁路工程，福厦高铁覆盖线路、桥梁、隧道、轨道、接触网、环保等20个专业，构建起超3500平方公里数字地面模型及489个标准构件库，完成303公里全线三维建模，涵盖77处立交与7处站场概念模型。
铁四院BIM总设计师孙泽昌指出：“BIM不只是‘把图纸立起来’，更是打通设计—施工—运维的数据闭环。它提前暴露管线碰撞、空间冲突等图纸难以发现的问题，同步驱动智慧工地与智慧运维系统协同运转。”
依托BIM平台，“四电”（通信、信号、电力、电气化）工程实现联网化智能管理：接触网智能预配区、智慧安全体验区、钢结构自动焊接机器人等装备全面投用，工序返工率下降，施工精度与安全性同步提升。新建厦门北站关键节点平均提前半月完成，工期反而缩短18%，印证了福建智能建造的提质增效实效。
绿色低碳：一条会呼吸的滨海高铁
从选线避让福州国家森林公园、闽江水源保护区，到站房采光系统年减碳565吨，福厦高铁将生态优先理念贯穿始终，成为福建践行“双碳”目标的交通样本。
全线设福州南、福清西、莆田、泉港、泉州东、泉州南、厦门北、漳州共8座客运站。设计团队对沿线植被类型、两栖类及鸟类栖息地开展系统调查，通过绕行生态敏感区、优化桥墩布局等方式，最大限度减少对自然廊道的切割。
人文与自然融合亦成亮点：乌龙江主桥高低塔呼应两岸山势；泉州湾大桥造型取意“海丝风帆”，栏杆嵌入海上丝绸之路LOGO；湄洲湾引桥采用简洁大跨结构，与辽阔海面浑然一体。
在福州重点打造的新建厦门北站，绿色技术密集落地：屋面1400平方米智能天窗联动风雨传感器自动启闭，年减碳14.13吨；地下负10米集散厅通过82套向日葵式采光机+特种光纤，将自然光高效导入，覆盖面积达7000平方米，一次能源利用率达80%；iBMS智慧管控系统统管空调、照明、通风设备，实现机电系统最优能耗运行，预计年节电100万千瓦时，减排二氧化碳960吨。
（记者 张颖 通讯员 张启山）
【责任编辑：伊宁倩】
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