4月18日,廣東交通集團發布消息,17日晚,經過136輛總重約5000噸的大貨車組的載荷測試,深中通道伶仃洋大橋完成動靜載試驗,這是世界首次在全離岸海中超大跨徑懸索橋上完成的荷載試驗。此前,深中通道中山大橋、非通航孔引橋已完成荷載試驗。深中通道橋樑工程順利通過「大考」,朝着今年6月具備通車條件又邁進關鍵一步。
深中通道是世界級「橋、島、隧、水下互通」跨海集群工程,全長約24公里。其中,橋樑工程總長約17公里,包括伶仃洋大橋(懸索橋)、中山大橋(斜拉橋)和非通航孔引橋。
荷載試驗是橋樑通車前的「全身體檢」,分為靜載試驗和動載試驗。通過等效模擬通車後的荷載情況,現場測試橋樑各部位的反應數據,判斷橋樑承載能力是否符合設計要求和相關規範要求,為交工驗收提供原始數據,也為日後養護、管理的決策提供科學依據和支持。
「深中通道通車後將面臨特大交通量考驗,為科學評估每天幾萬輛汽車經過對橋樑產生的影響,我們通過影響線法計算,把9至136台試驗車輛分多種加載工況,布置在橋面最不利位置,現場測試橋樑結構的內力、位移和應力等數據,全面評估橋樑的工作性能。」廣東交通集團深中通道管理中心工程師陳煥勇介紹。
為將干擾因素影響降至最低,荷載試驗選擇在風力小、溫度恆定、臨時通行車輛少的夜間21:00至次日凌晨6:00間實施。
伶仃洋大橋靜載試驗中最大加載工況,是由136輛總重約5000噸的大貨車分批上橋,以17行×8列的方陣停放在橋面預先劃定的停靠點,進行分級加載。工程師實測主梁、主塔、主纜和吊索的位移和應變,並與理論值進行比較,從而評估橋樑工作性能。
在動載無障礙行車試驗中,工程師安排兩輛滿載共70噸、相當於約45輛小汽車重量的載重卡車,以每小時10至60公里不等的時速在大橋上勻速行駛。通過傳感器,工程師測試結構在行車荷載作用下的動力反應,分析得到橋樑的衝擊系數。
深中通道伶仃洋大橋為主跨1666米的三跨全漂浮體系鋼箱樑懸索橋,各跨之間相互影響且對溫度變化高度敏感,加上橋樑位於島隧施工車輛通行必經之路上,荷載試驗具有技術要求高、交通組織難等特點。
為確保測試結果更精準,項目荷載試驗採用多手段相互驗證,並首次引入健康監測系統作為參考。「在主梁位移測試中,我們同時採用全站儀、連通管和串並聯相機三套系統進行數據採集、分析和對比。這個系統處理速度快,精度可達毫米級,可以更好地進行驗證。」在現場綜合比對數據的陳煥勇解釋,類似於人體檢所用的CT機,通過採取上述綜合測量措施,採集並分析圖像,計算相機和靶標的相對位移數據,實時、動態反映橋樑結構位移情況。
「從目前掌握的數據來看,深中通道伶仃洋大橋、中山大橋、非通航孔引橋的實測值均小於理論值,且大部分指標富餘較大。這意味着,深中通道橋樑工程不僅通過『體檢』,還可以說是在『體能達標測試』中取得了不錯的成績。」廣東交通集團深中通道管理中心副主任姚志安表示。
目前,深中通道的機電、交安、路面、房建附屬等工程正在全力推進,為6月具備通車條件衝刺。項目建成通車後,深圳至中山的車程將從目前的約2小時大幅縮短至30分鐘內。(記者:黃鳳鳴;通訊員/供圖:岳路建、沈仲)
頂圖:大貨車組的載荷測試現場