设计寿命长达百年的上海长江大桥,日前结构合龙。这背后,是一次又一次艰难的科研攻关。
长江大桥是一座巨型组合桥,跨江段桥梁长约10公里,包括一座主航道桥、一座辅航道桥和大量非通航孔桥。建起这样一座大桥,技术难度大,科技含量高。上海市政工程设计研究总院透露,围绕上海长江大桥建设养护核心技术展开的科研攻关,已形成五大创新成果。
公轨合建
把公路和轨道交通合建在一座桥上,这在国际上没有完善的设计标准。
当汽车与列车同时运行于桥上时,除了考虑“共振”问题外,还必须结合风力影响。为此,设计总院艰难攻关,制定出一套高效的分析体系,并编制相应的计算程序。
长江大桥上的强风,对列车行进也有很大影响。必须研究不同的车辆类型、行车速度和风速组合,也要考虑到行车的安全性和舒适性的统一。
跨度突破
我国斜拉桥在实现千米级之后,要摸索“超千米级技术”。上海长江大桥的主跨730米斜拉桥,是世界最大跨度的公路与轨道交通合建桥。在建造过程中,设计总院进行了技术创新,制定了大跨度斜拉桥技术的“新规则”。
组合箱梁
中国未来的桥梁建设,要解决桥梁结构可靠性与耐久性等方面的挑战。长江大桥建设过程中,经过比选,设计单位建议使用钢与混凝土组合结构连续箱梁,充分利用了两种材料的优点,使结构设计、施工、维修更趋合理。
“积木”搭桥
长江大桥桥长、规模大、桥跨数多。与此同时,浪急风大,自然环境差,施工受风、浪、流、雨、雾影响较大,桥体防腐要求高,结构长期暴露于海口环境。为此,大桥深水区的建设,大量采用了“整体预制吊装施工”工艺,即先在工厂搭好“积木”,再运送到现场“拼装”。突破江海桥梁结构设计施工关键难点,实现高质量、工期短和成本低的建设目标。
防灾减灾
长江大桥的桥墩基础,采用了防撞措施。结构通过“风洞实验”,能承受每秒39.6米的强风。主航道斜拉桥按3000年一遇抗震设防,其他桥梁按1500年一遇抗震设防。在日常运行中,考虑到行车、风力、海浪、暴雨、地震、意外碰撞等影响,特地建立桥梁健康监测系统,随时评估大桥的可靠安全性。
本报记者晏秋秋
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