2015 年12 月30 日开通的海南西环高铁，大量采用新技术、新材料、新工艺，克服了热带海岛高温、高湿、强腐蚀环境影响，为东南亚乃至全球热带海洋气候建设运营高铁提供了范本。

    如何防海水倒灌侵蚀？

    西环高铁途经地区河道、海滩纵横交错，工程技术人员在建设过程中无疑要面对海水倒灌侵蚀、水下灌注作业等技术问题。

    海南西环高铁的珠碧江双线特大桥、抱套河双线大桥，斜跨珠碧江和抱套河，所跨河道地段距离北部湾入海口距离近，受海水倒灌影响形成潮汐现象。两座大桥在建设过程中，处于氯盐及硫酸盐同时作用的极端严重腐蚀环境。

    我国高铁建设工程技术人员针对这种情况，开展了高温高湿海洋腐蚀环境桥梁结构提升技术措施研究，创新了多种防腐技术举措，提升了桥梁混凝土结构耐久性，确保桥梁在使用年限内安全服役。在水下严重腐蚀环境下，为确保灌注桩水下高标号混凝土顺利施工，我国高铁建设工程技术人员从混凝土原材料、混凝土制备、施工工艺等多方面进行了加强控制。

    如何防高温高湿？

    海南地处热带海洋地区，长期处于高温高湿环境，给高铁建设和检修提出更高要求。

    例如，为解决海南高温、高湿、盐雾重环境下T 梁人行道使用耐久性问题，铁路建设者在博文村双线大桥（34 公里382 米） 采用了纤维增强复合材料（FRP）人行道支架及步板。在此之前，进行了多轮理论研究、材料性能测试、样品试制及样品承载试验，为在全国铁路推广应用积累了丰富经验。

    海南地区气温高而且空气十分潮湿，对动车检修是巨大考验。三亚动车运用所技术人员，钻研出“人、机、料、法、环”检修实施方案，把动车组质量整治、人员培训、环境整治等工作细化优化。尤其是针对设备的绝缘性能和防潮功能，进行重点整治、重点验收，对任何一个零件、一颗螺栓都不放过，确保动车组运行正常。

    如何防风、防腐、防盐雾？

    针对海南高温、高湿、盐雾及台风多发的特殊地理环境，供电接触网采用防台风手段。从设计结构上，采用整体式腕臂及刚性吊玄结构，特点为抗台风、适合沿海（ 规定是风速25 米/ 秒开始降速）。轨道扣件采用了渗锌镍专利技术防腐处理，减少了维修费用、延长了生命周期。

    如何防雷、防震？

    海南全岛特别是海口地区经常出现雷暴天气，全年约三分之一的时间都要经历。西环高铁全线进行了加强防雷击技术处理（ 海口段防雷最高）。同时，在沿线设置了地震报警系统。对海口地区的建筑物、构筑物按地震烈度8 度进行了设计，这个预防级别在我国大陆高铁中比较罕见。

    延伸阅读

    高铁用到哪些高性能材料？

    铁道车辆（ 车体、转向架、车辆内装及设备）

    轮- 轨、受电弓滑板、制动摩擦、路基等，高速需要大的动力，导致更大的振动。

    为满足节能、安全、环保、舒适目标，对于高速铁路用材料的要求：轻质高强、隔振减振、高铁轻量化材料、不锈钢和铝合金。

    车体

    与普通钢相比，不锈钢减重40%。

    不锈钢车体不易解决车体气密性问题，只用于制造时速200 公里级的车体。

    由于铝合金比强度高，特别是大型空心薄壁铝材轧制技术的完善，成为高速列车车体最理想的材料。

    铝合金车体的发展

    轻量化车体用中空双表面大型铝合金挤压型材中空双表面大型铝合金挤压型材，可大幅度减少焊接工作量，简化车辆的制造工艺。

    日本新干线选用的铝合金大体上有：Al-Mg 系合金、Al-Mg-Si 系合金，Al-Zn-Mg 系合金。如系合金。如5083、7003 等牌号的铝合金。

    由于车辆轻量化的要求越来越高，于是人们把目光注视到复合材料上来。

    复合材料车体的发展

    意大利ETR500 高速列车的车头前突部分采用的是芳纶纤维增强环氧树脂的FRP，用这种材料模型成型的符合空气动力学线型要求的车头，具有优异的抗冲击能力，当列车以 300 km/h 速度行驶时有很好的尺寸稳定性。

    法国国营铁路公司（SNCF） 认为对于未来的TGV 高速列车，考虑到迫切需要进一步减轻车体质量，采用法国国营铁路公司（SNCF） 认为对于未来的 TGV高速列车，考虑到迫切需要进一步减轻车体质量，采用碳和玻璃纤维强化环氧脂包覆发泡蜂窝材料芯碳和玻璃纤维强化环氧树脂包覆发泡蜂窝材料芯，制造双层挂车，并进行线路运行试验，对其耐火性、抗冲击强度等进行运行测试，结果表明：

    复合材料车体的制造工艺是有效的，它比铝制或钢制车体的强度大，用碳纤维复材预计可比铝制车的质量减少25%；复合材料车体在振动性能、透声性能和绝热性能方面的优点，提高了车体的舒适性。

    转向架

    能相对车体回转的一种装置，起支承车体、转向和制动的作用，并保证机车车辆在轨道上安全平稳地运行。

    转向架的构架是特别重要的高强度部件，关系到整个车辆安全性。转向架必须满足安全、运行舒适度以及耐磨损、易检修等要求。

    多采用优质碳素钢、低合金低碳高强度钢、耐候钢制造的构架。近来研究热点为高分子复合材料和铝合金制造的构架。

    德国开发了世界上第一个纤复合材料的转向架构架，并过了静态模拟实验、耐久试验、运行试验，运营了100 多万km后检测未现任何损坏、磨损或撕裂。

    车辆内装及设备

    车辆内装及设备主要有装饰板、厕所、盟洗室、座椅及水箱等，应以铝合金和高分子材料为主，如装饰板采用铝合金上叠合一层不燃性的纤维增强塑料，厕所、盟洗室、座椅及水箱还要考虑到卫生和耐腐蚀性，也以不燃性的为佳。

    轮 轮 - 轨材料

    轮- 轴

    当列车的时速达到300 公里时，高速列车车轮的杂质含量必须严格控制。在钢铁冶炼的时候，就必须要求车轮钢当列车的时速达到300 公里时，高速列车车轮的杂质含量必须严格控制。在钢铁冶炼的时候，就必须要求车轮钢杂质含量极低且分布均匀。由于车轮不过关，曾经导致德国高速列车脱轨，人员伤亡。车轴是空心轴，列车所有的重量都压在车轴上，技术虽然不是特别尖端，但批量生产的时候单件产品质量控制必须非常严格。

    钢轨

    就线路而言，高速铁路区别于一般铁路最主要的特点是曲率半径大、应变速率高、轴重轻和牵引力大，钢轨的磨耗较小，疲劳损伤相对突出，因此对钢轨材料的选择要求较高。

    对于钢轨材料而言，欧洲铁路一直在合金钢轨上进行研究，如非热处理的Cr-Mo。合金钢轨除了有较高的循环软化抗力外，也有较好的抵抗短波磨损的能力，是今后钢轨材料的重点选择对象之一。

    此外，还应从钢轨钢的 强韧化 和纯净化方面进行努力，大力发展全长热处理钢轨、稀土钢轨和降噪降振新钢轨。

    接触网导线材料

    高速列车通常采用电力牵引。需要保证接触网导线与受电弓滑板之间在高速运行时具有良好的受流性能，目前高速铁路研究开发了铜合金导线，主要品种有高速列车通常采用电力牵引。需要保证接触网导线与受电弓滑板之间在高速运行时具有良好的受流性能，目前高速铁路研究开发了铜合金导线，主要品种有 铜银合金导线、铜镉合金及铜锡合金导线等。

    随着车速进一步提高，导线材料已由单一材料向复合材料的方向发展，其中一个品种是钢芯铜皮的铜—钢复合材料。

    受电弓滑板材料

    受电弓滑板是机车供电系统中的重要集电元件，高速运行的电力机车上的滑板一旦失效，将严重危及行车安全，因此要求它的使用必须经济安全，既对接触网导线磨耗小，自身有足够的使用寿命，又不影响弓网关系。

    目前，国内外研究的浸金属碳滑板已步入了实用化的阶段，它主要是利用了碳滑板材料的多孔性质，将熔融的铜或铜合金等高导电性金属，在高温高压下浸入到碳滑板基体中去，使它既有碳材料的自润滑和抗电弧性能，又具备金属材料的集电、强度高、抗弹撞击力强的特点，成为最理想的滑板材料。

    与此同时，还应加强碳纤维一金属复合材料滑板的研究，这种滑板在集电、润滑、抗撞击性能方面都会超过现有的的研究，这种滑板在集电、润滑、抗撞击性能方面都会超过现有的金属滑板、碳滑板、浸金属碳滑板和粉末冶金滑板金属滑板、碳滑板、浸金属碳滑板和粉末冶金滑板， 其应用前景十分广阔。

    无砟轨道系统

    板式无砟轨道是由长钢轨、扣件系统、轨道板、水泥沥青砂浆、混凝土底座及凸形挡台组成长钢轨、扣件系统、轨道板、水泥沥青砂浆、混凝土底座及凸形挡台组成 的一种新型轨道结构。

    为了使板式轨道具有一定的弹性，并固定轨道结构的位置，在混凝土底座和轨道板之间，以及凸形挡台周围填充缓冲材料层，同时消除混凝土构件施工误差。

    作为缓冲充填材料，应既有一定的弹性，又有一定的强度，水泥砂浆强度足够高，但弹性不足，沥青弹性好，但强度低，受温度影响大，因此采用了将二者结合的水泥沥青砂浆，一般采用水泥、乳化沥青、砂及各种掺和料混合而成，通称作为缓冲充填材料，应既有一定的弹性，又有一定的强度，水泥砂浆强度足够高，但弹性不足，沥青弹性好，但强度低，受温度影响大，因此采用了将二者结合的水泥沥青砂浆，一般采用水泥、乳化沥青、砂及各种掺和料混合而成，通称CA 砂浆。

    铁路轨道扣件分类

    木制枕木扣件、水泥枕木扣件、高速铁路扣件系统，每公里客运专线需要的扣件在6200-6600 套之间， 以1.6 万公里计算，高铁共需要万公里计算，高铁共需要9920-10560 万套扣件，如果按照现在的万套扣件，如果按照现在的300 元左右的价格，市场空间为元左右的价格，市场空间300 亿元左右。

    高速铁路无砟轨道系统用高分子材料

    高铁铁轨所用到的高分子减振、降噪材料多达十几种。聚氨酯、碳纤维复合材料、热塑性弹性体、聚氯乙烯、硅橡胶、环氧树脂、丁基橡胶、丁苯橡胶、三元乙丙胶等。

    CA 砂浆及专用沥青乳液

    微粒带正电荷；贮存稳定性好；配制砂浆外加水少，有利于防止砂浆泌水；与水泥、细骨料附着力好，可有效防止砂浆离析；抗冻性与耐候性好，有效延长了使用寿命。

    凸形挡台填充聚氨酯树脂

    粘度小，易于施工；防沉降效果好，具有较高的承载强度及韧性，抗冲击性能优秀，并拥有良好粘结强度，优异的抗疲劳性、耐热老化性及耐腐蚀性。

    聚脲弹性体涂层在高铁中的应用由于高铁采用无碴轨道，要求防护层不仅具有防水、防渗和抗裂等基本性能，还要能经受火车高速行驶带来的高速、重载、交变冲击等作用。聚脲涂层无接缝，粘结力强，真正做到了整体防水，同时还具有优异的耐磨性、抗冲击、抗开裂、耐紫外光和耐高低温性能，可满足高铁的特殊要求。

    PU 枕木

    PU 枕木是一种玻纤增强的硬质PU微孔弹性体，具有比强度大、减震、降噪、耐电气绝缘、高耐久和环保等优良性能。在日本，塑料枕木的应用历史已超过25 年，且已应用於新乾线高速列车的铁轨上。

    PU 枕木目前已受到PU 和铁路业界高度关注，是全球PU 材料界研究的一个热点课题。根据国家发展高速铁路长远计划，为了适应高速列车提速要求，开发PU 枕木以取代或部分取代混凝土枕木必将是未来发展趋势。按国外经验1km 高速铁路需用1800 根左右轨枕计，则7000km 高速铁路PU 枕木市场规模将达到500 亿元，这无疑将给我国新型PU弹性体带来巨大市场空间。