12月26日，福州至平潭鐵路(以下簡稱福平鐵路)將開通運營，中國首座跨海公鐵兩用橋、世界最長跨海峽公鐵兩用大橋——平潭海峽公鐵大橋迎來全面通車。
福州至平潭鐵路。中鐵大橋局供圖
福平鐵路自福州站引出，向東南經(jīng)福州市長樂區(qū)，以橋梁跨越海壇海峽至平潭島，線路全長88公里，福州至平潭最快35分鐘可達。
福平鐵路路線示意圖。圖源自中國鐵路
平潭海峽公鐵大橋是福平鐵路關鍵性控制工程，是中國首座公鐵兩用跨海大橋。該橋起自福州市長樂區(qū)松下鎮(zhèn)，經(jīng)人嶼島、長嶼島、小練島、大練島，在蘇澳鎮(zhèn)連接平潭島，全長16.34公里，其中跨海段超過11公里。
平潭距離臺灣本島僅68海里，福平鐵路遠期規(guī)劃可延長到臺灣，對促進兩岸經(jīng)貿(mào)合作和文化交流等具有重要意義。這也意味著，大陸離臺灣本島最近的地方，通鐵路了。
大橋由中鐵大橋院設計、中鐵大橋局承建。大橋上層為雙向六車道高速公路，設計時速100公里，已于2020年10月1日通車試運營；下層為雙線鐵路，設計時速200公里，將與福平鐵路同步開通運營。
福州至平潭鐵路。中鐵大橋局供圖
風！風！風！
該大橋所處位置為與百慕大、好望角齊名的世界三大風口海域之一，風大浪高水深涌急，海底地質(zhì)條件復雜，有效作業(yè)時間少，工程建設面臨的技術挑戰(zhàn)和施工風險都遠超國內(nèi)已建或在建的其他跨海灣橋梁。
而如今，行駛在大橋之上，可以看到無論是公路面還是鐵路面兩側，都安裝有高高的風屏障。
福平鐵路平潭海峽公鐵大橋航拍。胡鵬 攝
“這些風屏障是保障汽車火車安全行駛的重要工程。”中鐵大橋局平潭海峽公鐵大橋項目常務副經(jīng)理肖世波介紹，大橋所在地是世界三大風口之一，在非臺風情況下，陣風都有可能達到10級或以上。風屏障能有效削減風力，6級風通過它，在橋面上一般就只有3級風的強度了。
中鐵大橋局福平鐵路三標三分部項目部副經(jīng)理龐孝均曾參與建設京九鐵路孫口黃河大橋、蘇通長江大橋、蕪湖長江大橋、南京四橋等重大項目。他坦言，“但像平潭這里風大、浪高、水深、流急、巖硬等惡劣環(huán)境同時存在的，從未見過”。
圖為鳥瞰平潭海峽公鐵兩用大橋。中新社記者 王東明 攝
他回憶，2015年1月，平潭橋主墩S03號墩鉆孔平臺施工期間正是海峽天氣最冷的時候，月平均風速在8級以上，浪高達5米，鉆孔平臺鋼管樁插打施工難度大，有時剛打好的鋼管樁，第二天早上一看，都被沖歪了。
46歲的江西人錢林林是建設大橋的先頭部隊，從小在農(nóng)村長大，一輩子跑工地，對他來說，荒島求生都不算事，眼鏡蛇、老鼠出沒也見怪不怪，最無法忍受的還是這里的大風天氣。170多斤的“噸位”，卻經(jīng)常在狂風中站不穩(wěn)。
2013年11月16日，中鐵大橋局福平鐵路三標三分部項目經(jīng)理楊黨國帶著第一批15人坐著小漁船從松下渡口出發(fā)上到平潭小練島。
他清楚地記得：“那時候11月份，這邊又是季風期，海面上刮的都是十級左右大風，我們第一次上島來的時候租的當?shù)匦O船，帶著行李鋪蓋吃的用品，結果第一天還是季風期，海浪打上去之后，整個被子濕了，食材包括一些餐具上面也都海水打進去。”
不僅是季風，這里每年都要經(jīng)歷至少5個臺風。上島后的第一次臺風，一夜之間把楊黨國他們花了三四天才搭好的集裝箱平移了30米，生活必需品都被刮進大海。
楊黨國說，“我們那時候?qū)ε_風缺乏認識，停水停電，生活儲備也不足。那個時候就是忍饑挨餓又受凍。大家躲在學校里面，那么大的風又不敢出去。”
資料圖：4月29日，航拍正在建設中的福建平潭海峽公鐵兩用大橋。中新社記者 王東明 攝
平潭海峽公鐵大橋橋址所在處具有風大、浪高、水深、流急等特點。據(jù)統(tǒng)計，這里每年6級以上大風超過300天，7級以上大風超過200天。
除此之外，平均每年臺風正面登陸3到4次，最大浪高約9.69米。再加上此處潮差最大達7米，水流流速快，尤其是波流力的影響，是常規(guī)長江等內(nèi)河橋梁的10倍以上，對水中結構沖擊極大。
“建橋禁區(qū)”中創(chuàng)造奇跡
“惡劣的氣候條件和復雜的水文地質(zhì)條件讓這里一度被稱為‘建橋禁區(qū)’。”中鐵大橋局平潭海峽公鐵大橋項目總工王東輝回憶，在剛開始施工階段，他們就遇到了一個大難題——第一根鋼管樁樁頭打進堅硬的巖床1米深左右時，就被擠壓致嚴重變形。
原來，千萬年來的海峽大風帶動海涌淘走了海底的松散巖層，留下硬度堪比鋼鐵的光板巖，再加上潛伏著的堅硬孤石，復雜的巖層狀況讓大橋基礎無處安放。
資料圖：圖為車輛行駛在大橋公路上。 王東明 攝
中國國家鐵路集團有限公司堅持自主創(chuàng)新，發(fā)揮產(chǎn)學研用合力，取得一系列創(chuàng)新成果，為大橋工程安全、優(yōu)質(zhì)、高效建設提供了重要技術支撐。包括：
自主研制大型液壓動力頭鉆機，可一次成孔5米直徑鉆孔樁，成功施作世界上樁徑最大的橋梁工程樁；
自主研制吊高110米、吊重3600噸的巨型浮吊船，提出了簡支鋼桁梁全工廠化整孔全焊制造工藝，實現(xiàn)鋼桁梁海上浮吊整孔架設；
研究建立橋址處小范圍風、浪、流監(jiān)測及預報系統(tǒng)，制定橋梁施工作業(yè)環(huán)境標準，保障復雜海洋氣象條件下安全有序作業(yè)……
王東輝告訴中新社記者，工程師們除了自主研發(fā)世界最先進的KTY5000型液壓動力頭鉆機，讓近5米的鉆孔樁得以完成，堪稱“定海神針”。
還研發(fā)出象“小板凳”一樣的鋼管樁，用混凝土“黏”在海底的巖石上，再把“小板凳”外擴為七人足球場那么大的施工平臺，足夠600余名工作人員同時在平臺上作業(yè)生活。
資料圖：9月25日，隨著重達473噸的鋼桁梁完成精準聯(lián)結，平潭海峽公鐵兩用大橋鼓嶼門航道橋成功合龍，標志著世界最長、中國第一座跨海峽公鐵兩用大橋貫通。中新社記者張斌 攝
大國重器助力填補技術空白
“施工現(xiàn)場的大風天氣十分頻繁，按照國家規(guī)范要求，6級風以上就要停止吊裝等作業(yè)。再加上每次臺風來臨前后幾天都無法正常施工，我們的有效作業(yè)時間實際上十分寶貴。”王東輝介紹。
為克服惡劣自然環(huán)境，充分利用大風環(huán)境中的施工“窗口期”，在架梁階段，大橋施工先在工廠整體制造總拼鋼桁梁，然后裝船從江蘇如皋歷經(jīng)約1000公里海上運輸至橋位處，在現(xiàn)場進行海上浮吊整孔架設。
海上浮吊整孔架設難度有多高？可以用這些數(shù)據(jù)想象一下：
大橋最重的鋼桁梁長96.25米，寬36.8米，相當于8個籃球場；
高15.35米，相當于5層樓；設計重量達3150噸，加上吊具起吊重量近3400噸，相當于2260輛小汽車的重量。
該大橋所處位置為與百慕大、好望角齊名的世界三大風口海域之一，風大浪高水深涌急，海底地質(zhì)條件復雜，有效作業(yè)時間少，工程建設面臨的技術挑戰(zhàn)和施工風險十分巨大。中鐵大橋局供圖
為降低海上施工安全風險，中鐵大橋局歷時3年、耗資數(shù)億打造了“大橋海鷗號”自航雙臂架變幅式起重船，其起重能力達3600噸，主鉤起升高度達110米——相當于39層樓高。這是國內(nèi)起重量最大、起升高度最高的雙臂架起重船，堪稱海上橋梁施工的“巨無霸”和“超級大力士”。
“大橋海鷗號”自航雙臂架變幅式起重船。中鐵大橋局供圖
為了搶抓大風天氣中的“天窗點”，中鐵大橋局結合國家和地方的預報，自主研發(fā)了一套環(huán)境綜合監(jiān)測系統(tǒng)，對橋址海域的天氣和海況進行實時監(jiān)測。
中鐵大橋局平潭海峽公鐵大橋項目副總工劉科向中新社記者介紹，平潭海峽公鐵大橋所在地氣候條件復雜，大風大浪天氣頻繁，適合施工的‘天窗點’轉瞬即逝，需要我們提前預測科學把握。但國家和地方的天氣和海洋預報覆蓋范圍十分寬泛，很難精確到橋址，經(jīng)常出現(xiàn)長樂岸下著瓢潑大雨，平潭岸卻只是陰天的情況，這就給我們現(xiàn)場施工調(diào)度帶來了很大的麻煩。”
中鐵大橋局根據(jù)現(xiàn)場作業(yè)需求，在橋梁沿線布置了5臺風速儀、2臺波浪儀、1臺海流計，對橋址處風環(huán)境、波浪要素、海流實時監(jiān)測，同時利用云計算中心制作展示網(wǎng)頁，實時發(fā)布各種監(jiān)測數(shù)據(jù)。
資料圖：進入掃尾階段的平潭海峽公鐵兩用大橋公路段，已具備通車條件。中新社記者 張斌 攝
平潭海峽公鐵兩用大橋全長16.34公里，起于福建省長樂市松下鎮(zhèn)。中新社記者張斌 攝
“在這之前，國內(nèi)對復雜海域跨海大橋的風、浪、流監(jiān)測及大尺度結構波浪力的原位測試幾乎是空白，少有經(jīng)驗可借鑒。”劉科介紹，“在這7年里，我們通過現(xiàn)場實測、數(shù)值模擬等辦法，積累了大量數(shù)據(jù)。風、浪預測方法還可以應用于受局部場地影響明顯的橋梁施工區(qū)域，例如山區(qū)峽谷地帶風速預報。”
平潭海峽公鐵大橋堪稱中國橋梁建造史的里程碑。這一道海上飛虹值得我們驕傲，這一群大國工匠的剪影值得我們銘記！
“7年付出，在這一刻我覺得全都值了。”中鐵大橋局副總經(jīng)理張紅心看著大橋，禁不住感慨。
平潭海峽公鐵兩用大橋舉行合龍貫通儀式。張斌 攝
平潭海峽公鐵兩用大橋背后的大國工匠們。中鐵大橋局提供視頻截圖
走，讓我們搭乘開往平潭的動車，穿越平潭海峽公鐵大橋，開進中國的2021。
?。?span>來源：中新社微信公眾號 文字：龍敏、林春茵 圖片：王東明、張斌未署名圖片感謝中國鐵路南昌局集團有限公司、中鐵大橋局提供）
