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耗资147亿元!世界最长跨海峡公铁大桥全面通车,京台高铁要来了

作者:科技元界
耗资147亿元!世界最长跨海峡公铁大桥全面通车,京台高铁要来了

编辑:科科

图源:网络(侵删)

你敢相信吗?历时七年,耗资147亿元,大陆在台湾海峡修建的世界最长跨海峡公铁大桥全面通车了。

这座桥是什么?为什么用了这么久的时间?它的建成是不是意味着京台高铁要来了?

世界最长公铁两用跨海大桥

21世纪以来,以我们此次的主角——平潭海峡公铁大桥为标志,大陆跨海铁路大桥的建设正式拉开了帷幕。

此后诸如泉州湾跨海大桥、安海湾跨海大桥和杭州湾铁路大桥等一批大型工程纷至沓来,不断将大陆跨海铁路大桥的建造技术推上新的高度。

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而具有里程碑意义的平潭海峡公铁大桥,全长16.32千米,总投资147亿人民币,是祖国大陆离台湾省最近的一条大桥。

2013年11月13日,平潭海峡公铁大桥正式破土动工。作为福平铁路的关键性控制工程,平潭海峡公铁大桥不仅是合福高速铁路的延伸,而且还是北京到台北铁路通道的重要组成部分。

平潭海峡公铁大桥以松下收费站为原点一路向南,横跨元洪航道、鼓屿门水道和大小练岛水道,一直到苏澳收费站为止。

全线长达16.32千米,其中跨海段长达11.15千米。公铁两用设计,下层是双线铁路,初步设计的时速是在每小时200千米;上层则是双向六车道高速公路,它的设计时速是在每小时100千米。

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但是一直到2019年9月25日,动工数年的平潭海峡公铁大桥才正式完成桥梁合拢,仿若一条海上飞虹,令人震撼不已。

2020年10月,全线贯通的平潭海峡公铁大桥完成通车试运营,并于同一年的12月正式运营。至此,从武汉坐动车到平潭只需要不到6个小时的时间。

试想一下,与台湾省贯通后,大概会用多久时间往来呢?

话说回来,这座大桥为何会让“基建狂魔”的我们修建如此长的时间呢?它的技术难点有哪些?

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为何耗时这么久?有什么技术难点?

在此之前,我们不妨来了解一下平潭的地理地貌,作为福州市的一座辖县,平潭四面临海,与台湾隔海峡相望,自古便有“海蚀地貌甲天下,海滨沙滩冠九州”的称号。

因此,地质状况复杂,海床的起伏非常大。而且这里的基岩主要是花岗岩,强度最大有210兆帕,风化状况十分严重,海床下还布满了大孤石,施工条件极差。

根据相关的实地测量数据显示,此处的钢材腐蚀速度可以达到每年1毫米,别小看这1毫米,要知道我们有关规定中最大的侵蚀速度也才每年0.5毫米,这无疑对桥梁建设的钢材强度和持久性产生了巨大的挑战。

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再者,这一地区以东北风为主,全年7级以上的大风气候显著,大概有125天,平均风速可达每秒6.9米,是福建有名的强风区。也就是说,正常情况下一年的施工次数只有240天。

而我们选址所在的平潭海峡更是世界三大风口海域之一,台风年均3.8次,浪高接近10米,一年内仅2.5米以上大浪的次数更是占到164天左右。

这就意味着,在此处施工所要面临的将会是大风大浪的侵扰。不仅如此,再加上此处的海水很深,水流湍急,无疑会将施工的难度翻上一倍不止。

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除此之外,台湾海峡的港口众多,通航频繁。而我们选址处横跨四个航道,最低的通航净宽也有75米,净高30米;

最高的通航净宽更是达到461米,净高52.1米。那么,如何建造桥梁使得船舶撞击桥墩的风险降到最低也是需要重点考量的一个因素。

无怪乎国家工程院士在实地考察后,感慨:

“平潭海峡公铁两用大桥,其独特的海峡环境,无论地质条件的复杂程度,还是大风、强浪、强涌、急流等海况的恶劣程度,均远超已建成的东海大桥、杭州湾大桥、胶州湾大桥和港珠澳大桥。”
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基于以上种种的施工环境问题,选择什么样的施工方法?如何安装?怎么降低施工的风险?自然就成为首当其冲的技术难点。

同时,为了保证即便是在大风期间,公铁都可以正常行驶。经过我们工程师的奇思妙想和审慎考量,我们最终决定全桥采用的是长栈桥加施工平台这种方式。

首先,就是选择把生产和生活的基地安排在附近的岛屿或者海上平台上,然后一步步修建与墩位相连的栈桥,将整体的修建风险拆解到各个栈桥,从而分散浪涌对作业的影响,提高工效的同时,安全系数大大提高。

并且保留三座航道桥孔,每座桥孔的净宽分别是336米、364米和532米,充分满足不同类型的船舶通行。而且还采用了“施工围堰+防撞梁”的永临结合防撞系统技术,以确保桥体的安全。

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在桩基的选择上,我们首次在深水使用ϕ4.5m超大直径钻孔桩,然后将灌注桩嵌于岩石上面;斜拉桥的主塔均使用的是现浇施工的方式,而主塔上的钢桁梁我们则首创了整体全焊、整孔吊装的双层结合钢桁梁技术。

整体下来,平潭海峡公铁大桥的桥墩共有228个,耗费钢材和混凝土分别是124万吨和700万吨,相当于两个港珠澳大桥的用量,堪称国内外之最。

作为大陆铁路建桥史上的标志性工程,经过七年艰难的施工,平潭海峡公铁大桥的修建在为大陆类似跨海工程提供宝贵经验的同时,也向着台湾海峡前进了88公里,不断拉进着两岸的距离。

那么,这是不是就意味着京台高铁要来了呢?

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京台高铁要来了?

耗时7年,基建狂魔建设世界最长公铁两用跨海大桥——平潭海峡公铁大桥。并向台湾海峡艰难前进88公里,京台高铁真的要来了吗?

2021年,大陆发布《国家综合立体交通网规划纲要》,其中最让人激动的莫过于把台北明确加入2021-2035年建设的国内交通主轴里面。

其实早在十年前,我们就有了这张交通网的规划。不过呢,当时对于台北这条线路的规划只是虚线,而现在由虚转实,无疑再一次表明我们的决心。

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随着平潭海峡公铁大桥的建成,台湾省离祖国大陆的距离只剩最后130公里。

虽然现在的终点站设立在平潭站的海坛岛中北部,但是在建设之初,我们就预留了台湾省新竹方向的接口。

换句话说,平潭海峡公铁大桥作为福平铁路工程的关键一环,不仅是大陆首座公铁两用跨海大桥,而且也是京台高铁在大陆段最重要的一节。

自2020年12月末,福平铁路全面融入全国高铁网,并开通运营后,意味着京台高铁大陆线已经基本完成。

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福平铁路全长88.433公里,是一条客车货船共行铁路,设计时速是在200公里。自此,平潭县打破四面临海无铁路的状况,从福建长乐跨海自驾到平潭也只需要35分钟而已。作为京台高铁的组成部分,福平铁路同时也是合福高铁的进一步向南延伸。

至此,可能有人就要问了。既然京台高铁大陆线都已经修建完毕,那么台湾段的高铁到底修不修?什么时候修呢?

目前对于什么时候修还没有定论,不过也不影响我们先来对修建的环境做一个简单预判。台湾海峡最深处可达90米,平均深度也是在60米左右,是一条重要国际航道,航线密集,通航的船只吨位大多是在40万吨左右。

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而我们要想在海上继续修建大桥,就必须考虑如何在保证船只正常通行的情况下,又不会撞上桥身。

不过,从目前来看,这一条件是极难完成的。因为船只吨位较大,所以需要的净高最低也要达到76米,最高甚至能够达到80米。

而这也才是桥面以下的净高要求,若是再加上水面350米,水下60米和桩基200米,还有索塔举高250米左右的高度,合计下来简直堪比一座迪拜塔的高度。

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我们不妨想象一下,这样一座一座索塔举高相连的庞然巨物横卧在海面上将会是多么壮观的景象。

还需要注意的是台湾海峡的风浪要比平潭海峡还要汹涌得多,要想在此处复制平潭海峡公铁大桥修建的路子,连续修建长达120公里,超百米高的巨型围堰-桥墩,简直难于登天。

那么,我们能不能参考港珠澳大桥和深中通道这种,海上大桥和海底隧道的转换,再衔接以人工岛屿的方式修建“京台高铁”呢?

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