坐在飛速行駛的高鐵列車中，眺望車外，蔚藍的海面卷起層層浪花，往來船只穿梭，偶爾還有海鷗飛過……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，經過6年建設，由中鐵第四勘察設計院(以下簡稱“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速350公里的跨海高鐵——福廈高鐵正式開通運營，從此“坐著高鐵看大海”走進現實。
這條全長277.42公里的跨海高鐵，是中國“八縱八橫”高速鐵路網上至關重要的一塊拼圖，沿線設福州南、福清西、莆田、泉港、泉州東、泉州南、廈門北、漳州8座客運車站，正線橋梁84座、隧道29座，橋隧比高達85.1%。項目開啟了中國沿海智能高鐵建設的新篇章，通過智能建造、智能裝備、智能運營技術創新的不斷深化，完善沿海智能高鐵建設體系。
鑿路架橋智繪“山海”新藍圖
設計負責人羅俊文介紹說，福廈高鐵經過福建省東南沿海地區，經濟發達，人口密集，自然生態環境良好。沿線分布有自然保護區、風景名勝區、森林公園、飲用水源保護區，還涉及居民住宅、學校、醫院等。
“在福廈高鐵設計過程中，我們對生態環境保護的考量貫穿了全過程。”羅俊文表示，在選線過程中，設計團隊全面調查了沿線植被、浮游植物類型，兩棲動物、爬行類、鳥類、獸類、浮游動物等，通過繞避森林公園、飲用水源保護區等措施，實現生態環保效益的最大化，力爭將福廈高鐵打造成一條“生態景觀畫廊”。
作為跨海鐵路，福廈高鐵全線瀕臨海灣，橋隧眾多，其中還包含4座高風險隧道，存在涌水涌泥、斷層破碎帶、采空區等不良地質，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，福廈高鐵全線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，進行全線“四新技術”、科技創新的先行先試任務。
中鐵十七局先行標項目經理鐘益雄說：“為提高全線隧道的施工質量和精度，我們在全國首創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題，并率先引進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毫米以內。”
為最大程度減少橋梁施工對環境的影響，中鐵十七局在全線率先應用泥沙分離器，實現工程廢棄泥漿處理零排放和廢料渣滓資源循環再利用，為建設綠色高鐵奠定了基礎。
同時，在福廈高鐵建設過程中，數字施工與智慧建造技術在全生命建設周期中發揮著關鍵作用。設計團隊采用云計算、物聯網、大數據、人工智能、移動互聯網、BIM、GIS、北斗等先進技術，樹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，BIM技術首次在福建的鐵路建設中得到全線全專業的應用，包括線路、橋梁、隧道、路基、地質、站場、軌道、接觸網、供變電、環保、通信、信號等20個專業工程中。
他表示：“BIM技術相當于在數字世界里對福廈高鐵進行了‘孿生’，把圖紙上的鐵路給‘立起來’，更加直觀，更好地表達設計意圖。該技術不僅可以從設計源頭上解決原來圖紙上看不到的‘死角’，同時它還能向下游延伸，協同智慧建造和智慧運維。”
孫澤昌帶領設計團隊利用自主研發的三維選線設計軟件，構建了全線超過3500平方公里的數字地面模型、13類共計489個標準構建模型，實現了全線303公里橋梁、路基、隧道、站場、接觸網與軌道、立交道路的模型構建，提供了77處立交道路與7處站場概念模型的構建。
在以BIM為開發平臺的智慧工地系統上，高鐵關鍵的“四電”智能裝備不再是“單機版”，而是進入聯網模式。智慧安全體驗區、接觸網智能預配區、智能建造基地等一系列成果，實現了對鐵路四電工程全生命周期的可視化、數字化、全過程管理，減少碰撞與返工，提高建造質量，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國表示，福廈高鐵是我國高鐵中橋梁結構最多樣復雜的：線路上橋梁林立，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展了海上大跨度簡支梁建造技術、獨塔混凝土斜拉橋裸塔轉體技術、耐海洋大氣環境腐蝕技術，以及BIM技術、橋梁健康監測等專項研究。
以泉州灣跨海大橋為例，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。如何解決風的問題，保證橋梁在大風中穩固，又能保持動車高速運行的連續性，鐵四院設計團隊采用了大量新結構和新技術。
首先，在橋梁主塔造型上，設計團隊進行了結構設計創新。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。這些結構設計使橋體繞開風向，減少了復雜風環境下的風致振動。”
其次，針對高鹽高濕的海洋腐蝕大氣環境，設計團隊解決了海洋環境對橋梁的銹蝕問題。在泉州灣跨海大橋，遠觀橋墩會發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。
福廈高鐵經過的湄洲灣海域，全年6級以上大風長達150天，一年之中有效施工天數不足200天。而串聯起湄洲灣海域的298榀高鐵箱梁長40米，重達1000噸，在常年大風的茫茫大海上，既要有足夠的力氣將這些梁段穩穩提起，運送到放置點，再穩穩吊裝在橋墩上，又要保證全程平穩行駛，精準控向，對施工來說是一個不小的挑戰。
負責此次架設任務的千噸級運架一體機“昆侖號”，由中鐵十一局漢江重工聯合鐵五院歷時4年打造。整機重967噸，由1.5萬多件不同大小的零部件構成，能夠在7級大風下安全作業，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。一經投用，備受關注，僅用時218天就完成了湄洲灣全部箱梁的架設。
在6年多的建設時間里，福廈高鐵建設者們堅持“一橋一策”，成功破解海風海水腐蝕、季節性臺風影響、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、工藝，不僅打通了施工過程中的關鍵環節，也填補了我國高鐵建設領域的多項空白，實現了高鐵建設技術的新突破。
打造“一小時綠色交通圈”
事實上，福廈高鐵不僅在橋隧建造、技術創新等方面取得了矚目的成績，其沿線站房也在綠色低碳的探索上交出了令人滿意的答卷。
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。
中鐵建設廈門北站項目總工程師潘峰潭介紹說，通過分布在四周的風雨感應器，天窗可根據實時監測的光照、降雨、風力等環境數據，無需人工干預，便可人性化自動開合玻璃及窗簾，充分改善室內環境質量。據測算，智能天窗每年將減少40天通風系統運轉，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，環境封閉黑暗無自然光。為把自然光照引到此處，獲得不輸于地上空間的舒適感，新建廈門北站在國內首次全面運用智能光纖系統。該系統通過在屋面安裝的82套采光機，精準追蹤太陽方位采集陽光，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車組的基礎上，重新建一條福廈高速鐵路，在設計者看來，是必要且必然的結果。”獨立分析師徐宏對記者說，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濟發展更集中的地方，從而實現從不同角度覆蓋旅客客流。
更重要的是，福廈高鐵的價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作用——它是中國“八縱八橫”高速鐵路網中沿海大通道的重要組成部分。
目前，杭深鐵路沿途要經過杭州、寧波、溫州、福州、廈門、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脈。
交通網絡的完善，使福廈高鐵將長三角、海峽兩岸和珠三角三大沿海經濟區緊密連接在一起。可以想見，未來，福廈高鐵將有效改善沿線地區交通和投資環境，為沿線周邊經濟發展注入強大的生機和活力。
責任編輯：王振華
