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小小傳感器,發揮大作用
更新時間:2019-03-15   點擊次數:2293次

3月14日,廣東省交通集團發布消息,當天凌晨1點半左右,虎門二橋(現命名為“南沙大橋”)項目大沙水道橋順利完成動靜態荷載試驗。此前3月12日,虎門二橋坭洲水道橋已完成荷載試驗。虎門二橋(現命名為“南沙大橋”)是《粵港澳大灣區發展規劃綱要》公布后即將投用的“超級工程”,按計劃將在今年5月1日前建成通車。

  荷載試驗是通車“體檢”

  荷載試驗是大橋通車前必須經歷的關鍵環節,也是未來通車的準入證,就像員工上崗前的“體檢”。虎門二橋項目荷載試驗工作從3月5日晚上7點開始,其中坭洲水道橋荷載試驗從3月5日至3月12日,大沙水道橋荷載試驗從3月10日至3月14日。

  荷載試驗分為靜載試驗和動載試驗兩部分,目的是判斷橋梁承載能力是否符合設計要求和相關規范要求,確定工程的可靠性,為今后長期健康監測提供初始數據,也為日后養護、管理的決策提供科學依據和支持。

  虎門二橋項目副總經理李彥兵告訴我們,“簡單地說,荷載試驗就是在通車前給大橋先做一次全面體檢,看看橋梁工程是否可靠。通過了荷載試驗,各項指標數據正常,說明大橋是健康的。”

  據李彥兵介紹,為克服橋梁復雜的風場及溫度場環境給試驗帶來的困難,試驗選擇在夜間風力小、溫度恒定的時間段實施。坭洲水道橋靜載試驗共分5個工況,每個工況的主要內容包括靜載準備工作、分級加載、每級加載完讀數、分級卸載、每級卸載完讀數等。每個工況工作時間為下午2點到第二天凌晨6點,加載車輛為35噸的載重汽車。

  

  試驗結果符合設計要求

  據了解,大工況的靜態荷載試驗過程中,120輛重達4200噸大貨車分批行駛上橋,按照要求停放在大橋橋面預先劃定的120個停車位,進行分級加載。

  在動態荷載試驗中,由2輛滿載共70噸的載重貨車,以每小時10至60公里不等的速度,同步在大橋上行駛測試。“大困難在于兩臺車要做到同步同頻率,相當于國慶閱兵的標準。”

  虎門二橋荷載測試在不同位置安裝了足夠的傳感器。試驗中,傳感器將記錄下靜態荷載和動態荷載的相關數據,在時間傳輸到技術人員的測試系統里,技術人員通過系統反饋的數據,進行現場研判,判斷測試數據是否符合設計及相關規范要求。李彥兵解釋道,這些傳感器好比醫生的“聽診器”,對虎門二橋的每個“經脈”點進行檢測,相當于給橋梁做“心電圖”。“我們可以直接感受大橋在車輛通行時,所產生的實際承載能力、晃動、振幅、位移等。”

  “從整個荷載試驗來看,坭洲水道橋、大沙水道橋荷載試驗結果和設計要求是非常吻合的。”虎門二橋項目總經理崖崗表示。

  廣州到東莞縮短半小時

  虎門二橋工程是粵港澳大灣區核心區新的重要過江通道,路線起于廣州市南沙區東涌鎮,順接國道主干線廣州繞城高速公路南環段,同時與廣珠北線高速公路連接,經廣州市南沙區、番禺區、先后跨越珠江大沙水道、海鷗島、坭洲水道后,穿越虎門港進入東莞市沙田鎮,終點與廣深沿江高速公路相接,并預留與規劃中的河惠莞高速公路接口。

  目前,虎門二橋項目進展順利,土建主體結構基本完成,路面瀝青鋪裝、伸縮縫安裝、機電交安等各項工序正在進行后的沖刺。項目負責人表示,“當前天氣多雨,對施工造成了一定影響,項目上下正利用下雨空隙,搶抓工程進度,爭取5月1日前建成通車。”

  虎門二橋項目建成通車后,從廣州到東莞的路程可縮短10公里,比現在縮短約半小時車程,將大大緩解珠江口東西兩岸的繁忙交通,為粵港澳大灣區互聯互通打通新的動脈,對于促進區域間人流、物流等經濟發展要素的快速流動和珠三角實現高質量發展、完善交通體系意義深遠。

  

  虎門二橋建設小科普

  1.為什么要做荷載試驗呢?

  橋梁完成建造后,需按設計要求和規范要求進行成橋荷載試驗,達到檢驗橋梁的設計施工質量的目的。在車輛荷載作用下,檢驗橋梁的整體強度、剛度、穩定性是否達到設計與規范要求,檢驗橋梁是否滿足設計要求的承載能力。只有通過了橋梁荷載試驗,橋梁整體結構才算合格。此外,通過荷載試驗可以建立運營階段健康監測的初始狀態,為運營階段結構狀態的評定提供依據。通過荷載試驗測得理論分析和計算的相關參數,探索大橋結構受力的一般規律,為充實和發展橋梁設計計量理論提供實踐資料。

  2.怎么做荷載試驗呢?

  虎門二橋的成橋荷載試驗總體上分為靜載試驗和動載試驗兩部分。靜載試驗前1天所有試驗加載車輛集結完畢,完成裝料、稱重、軸距測量、覆蓋等準備工作,并對每一臺加載車進行編號。裝料采用碎石、塊石。加載車總重為35噸,后軸重為28噸,每臺加載車分別對總重和后軸重進行稱重,誤差允許范圍±0.5噸。然后讓車隊停在橋面不同位置進行測試。

  動態荷載試驗中,由2輛滿載共70噸的載重貨車,以每小時10至60公里不等的速度,同步在大橋上行駛測試。

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