全国首条设计时速350公里的跨海高铁通车！构建了全线3500平方公里的BIM模型

9月28日，经过6年建设，由铁四院勘察设计的全国首条设计时速350公里的跨海高铁——福厦高铁即将通车运营，“坐着高铁看大海”终于走进现实。

这条全长277.42公里的跨海高铁，是我国“八纵八横”高速铁路网上至关重要的一块拼图，沿线设福州南、福清西、莆田、泉港、泉州东、泉州南、厦门北、漳州8座客运车站，正线桥梁84座、隧道29座，桥隧比高达85.1%。项目开启了中国沿海智能高铁建设的新篇章，通过智能建造、智能装备、智能运营技术创新的不断深化，完善沿海智能高铁建设体系。

01造路架桥，智绘“山海”蓝图

福建依山向海，峰峦叠嶂、水网交错，山水阻隔，是福厦高铁设计师们绕不开的难题。

从图纸上的线条图案到现实的钢筋水泥，设计团队需要考虑很多。

“设计过程中，对生态环境保护的考量贯穿了全过程。”罗俊文表示，在选线过程中，他们全面调查了沿线植被、浮游植物类型，两栖动物、爬行类、鸟类、兽类、浮游动物等，通过绕避森林公园、饮用水源保护区等措施，实现生态环保效益的最大化，将福厦高铁打造成一条生态景观画廊。

泉州湾跨海大桥

与周边环境相契合，与人文自然相协调，这一点在桥梁墩梁外观、结构造型设计上体现得淋漓尽致。例如乌龙江主桥高低塔的选择，满足航道要求而又与乌龙江两岸山峰呼应；泉州湾大桥主桥形似贝壳，桥上栏杆也采用海丝风帆的LOGO标志，从高空看整座大桥就像一条漂移的丝带，契合了泉州作为海丝文化发源地的特点；湄洲湾引桥采用大跨度简支梁，减少海域施工风险又简洁明朗，与辽阔的海域融为一体。

作为跨海铁路，福厦高铁全线濒临海湾，桥隧比高达85%，其中还包含4座高风险隧道，存在涌水涌泥、断层破碎带、采空区等不良地质，再加上特殊桥跨多、结构复杂等，建设施工难度很大。与此同时，福厦高铁全线有百余处与高速公路、既有铁路交叉或邻近，安全管控难度大。

设计团队采用云计算、物联网、大数据、人工智能、移动互联网、BIM、GIS、北斗等先进技术，树起了高铁智能建设的新标杆。

铁四院福厦高铁BIM设计师孙泽昌介绍说，BIM技术首次在福建的铁路建设中得到全线全专业的应用，包括线路、桥梁、隧道、路基、地质、站场、轨道、接触网、供变电、环保、通信、信号等20个专业工程中。

“BIM技术相当于在数字世界里对福厦高铁进行了‘孪生’，把图纸上的铁路给‘立起来’，更加直观，更好地表达设计意图。不仅可以从设计源头上解决原来图纸上看不到的‘死角’，同时它还能向下游延伸，协同智慧建造和智慧运维。”孙泽昌说道。

设计团队利用自主研发的三维选线设计软件，构建了全线超过3500平方公里的数字地面模型、13类共计489个标准构建模型，实现了全线303公里桥梁、路基、隧道、站场、接触网与轨道、立交道路的模型构建，提供了77处立交道路与7处站场概念模型的构建。

02一桥一策，攻坚克难填补空白

结构迥异、外形多样、技术各具千秋的桥梁，是福厦高铁最大的特色。

与普通桥梁相比，跨海大桥设计难度更大。为此，福厦高铁的设计建设方开展了海上大跨度简支梁建造技术、独塔混凝土斜拉桥裸塔转体技术、耐海洋大气环境腐蚀技术以及BIM技术、桥梁健康监测等专项研究。

如何解决风的问题，保证桥梁在大风中稳固，又能保持动车高速运行的连续性，他们采用了大量新结构和新技术。

首先是桥梁主塔造型进行了结构设计创新。铁四院福厦高铁桥梁设计负责人杨恒介绍，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。“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。”

主跨400米，南北两座主塔高160.254米，相当于50多层楼高，泉州湾跨海大桥作为长联高墩跨海大桥，位于台湾海峡西岸地震高烈度区，还得面对抗震难题。设计团队采用纵向黏滞阻尼器、可剪断的耐候双曲面球型钢支座、金属阻尼器的综合减隔震体系及技术，以及无支座整体刚构桥，解决了这一难题。

经风洞测试，福厦高铁几座跨海大桥均达到了在不设风屏障等防风措施下，动车可在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。

在6年多的建设时间里，福厦高铁建设者们坚持“一桥一策”，成功破解海风海水腐蚀、季节性台风影响、高速铁路桥梁变形等一系列难题。采用泥沙分离器、混凝土超灌提醒仪、超声波检孔仪、智能温控系统等10余种最新施工技术、工艺，不仅打通了施工过程中的关键环节，也填补了我国高铁建设领域的多项空白，实现了高铁建设技术的新突破。

03“跨海不减速”，造就速度奇迹

在跨海大桥上行车，受海上风力影响很大。通常来说，为了确保行车安全，通过这样的路段需要减速慢行。但福厦高铁却实现了“跨海过桥不减速”。

安海湾跨海大桥

安海湾特大桥，不仅是福厦高铁跨海桥梁的收尾之作，也是世界无砟轨道桥梁“大跨”“跨海”的“开山之作”。

砟，在铁路中指铁轨周围的小石块。之所以将安海湾特大桥建成无砟轨道跨海大跨斜拉桥，主要是因为无砟轨道可避免道砟飞溅，其平顺性、稳定性好，车辆通过无需减速。但这种轨道对施工工艺、沉降控制等要求极高。

安海湾特大桥自身“大跨”“跨海”的属性，让无砟轨道上桥极具挑战。

经过反复模拟试验，设计团队找到了适应“大跨”“跨海”条件的钢混结合梁结构参数，采用全联长钢混结合梁，主梁采用有效气动措施，满足了跨海大桥通行高铁列车的技术要求；桥面铺设拥有自主知识产权的CRTSⅠ型双块式无砟轨道，实现时速350公里高铁列车跨海过桥不减速。

通车之后，时速350公里的高铁列车开过650米长的主桥用时不到7秒，跨过整个海域也只需98秒。

在泉州湾跨海大桥上，有砟轨道也可以跑出无砟轨道的感觉。传统有砟轨道的最高运营时速多为250公里，而泉州湾跨海大桥首次采用了聚氨酯固化道床结构“固定”道砟，使得高铁列车在强风环境下也可以350公里时速通过大桥。

在创造速度奇迹的背后，如何保障桥轨安全。铁四院福厦高铁桥梁健康监测系统设计负责人梁金宝透露，目前通过集成应用集成应用智能传感、智能物联网、边缘计算、地理信息等现代信息技术，“桥—轨一体化”24小时实时监测管理平台近期已经开始运行。

通过视频、数据语言、卫星摄影等技术，让高铁运维实现可视化，不仅能更加精细地查看沿线的情况确保安全，还让高铁的后期维护更加便利。

04“一小时交通圈”，串联东南沿海“黄金纽带”

福厦高铁建成通车后，福州、厦门将形成“一小时生活圈”，厦门、漳州、泉州闽南“金三角”将形成半小时交通圈。东南沿海城市群将串联起一条“黄金旅游带”，对服务“一带一路”建设，促进东南沿海城市群快速发展具有重要意义。

正因如此，交通网络的完善，使福厦高铁将长三角、海峡两岸和珠三角三大沿海经济区紧密连接在一起，因此，未来的福厦高铁将有效改善沿线地区交通和投资环境，为沿线周边经济发展注入强大生机和活力。