2020年5月28日,經(jīng)過3天的辛苦作業(yè),世界最大跨度公鐵兩用斜拉橋--滬通長江大橋主航道橋荷載試驗順利完成,加載總重量近9000噸,為目前國內(nèi)橋梁靜載試驗加載重量之最,為大橋順利通車奠定了堅實基礎(chǔ)。
▲滬通長江大橋荷載試驗
關(guān)于滬通長江大橋
滬通長江大橋是我國沿海鐵路大通道中通滬鐵路(上海至南通)的跨長江控制性工程,也是通蘇嘉甬鐵路、錫通高速公路共用的過江通道,為4線鐵路+6車道高速公路的公鐵兩用大橋。兩岸連接江蘇省南通市和張家港市,主橋采用雙塔斜拉橋設(shè)計,主跨1092米,是世界首座跨度超千米的公鐵兩用斜拉橋。大橋建設(shè)用鋼48萬噸,創(chuàng)橋梁建設(shè)用鋼量世界之最。
▲滬通長江大橋
滬通長江大橋位于江陰長江大橋下游45公里,蘇通長江大橋上游40公里,大橋南岸為張家港市,北岸為南通市。作為世界首座主跨超千米的公鐵兩用鋼桁梁斜拉橋,自2014年3月1日正式開工建設(shè)以來,倍受社會各界關(guān)注。大橋建成后將成為沿海重要的鐵路、公路過江通道,在進一步完善區(qū)域交通運輸結(jié)構(gòu)、提高過江通道運輸能力、促進長三角經(jīng)濟社會一體化等方面具有重要意義。
▲滬通長江大橋
滬通長江大橋主航道橋為(140+462+1092+462+140)米兩塔五跨斜拉橋,主跨達1092米,是世界首座主跨超千米的公鐵兩用鋼桁梁斜拉橋。一是國內(nèi)首次將500MPa級高性能鋼應(yīng)用于大跨度橋梁,二是首次采用2000MPa級高強耐久型平行鋼絲斜拉索,三是首次采用2000mm級梁端伸縮裝置及鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器,創(chuàng)多項世界和國內(nèi)設(shè)計、應(yīng)用之最。滬通長江大橋主航道由中鐵大橋局承建,主塔高達330米,是目前世界最高的公鐵兩用斜拉橋主塔。
什么是荷載試驗?
載荷試驗是橋梁工程特別是大跨度、復雜結(jié)構(gòu)的橋梁在竣工前必須進行的一項重要檢測試驗。目的是通過試驗,檢驗橋梁結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量、受力性能、承載力等指標是否達到設(shè)計要求,了解橋梁結(jié)構(gòu)的實際工作狀態(tài),以對橋梁結(jié)構(gòu)的正常使用性能、強度、剛度、裂縫等各項指標,以及對橋梁結(jié)構(gòu)的實際承載能力做出全面的評價,為橋梁交(竣)工驗收提供重要的科學依據(jù),為橋梁的管養(yǎng)維護提供合理的建議。
▲滬通長江大橋荷載試驗
滬通長江大橋成橋試驗主要包含三部分內(nèi)容,分別為成橋狀態(tài)檢查、動載試驗和靜載試驗。其中,成橋狀態(tài)檢查已于聯(lián)調(diào)聯(lián)試前完成;動載試驗結(jié)合聯(lián)調(diào)聯(lián)試開展,目前已完成所有測試內(nèi)容。靜載試驗針對主跨1092m主航道橋、主跨336m天生港專用航道橋,考慮通滬鐵路雙線加載和公路橋面汽車加載。
其中,上行線試驗列車采用2輛東風4型機車在兩端牽引35節(jié)C70重車編組;下行線試驗列車采用2輛東風4型機車在兩端牽引30節(jié)KZ70重車編組;主航道橋公路橋面采用60輛軸重30噸滿載汽車,專用航道橋公路橋面采用36輛軸重30噸滿載汽車。為避免溫度影響,試驗在夜間至凌晨的時間進行。
▲滬通長江大橋荷載試驗
此次滬通長江大橋靜載試驗將持續(xù)三天,對主航道橋和天生港專用航道橋在列車荷載不同輪位作用下的應(yīng)力、索力和位移等參數(shù)。其中,主航道橋共布置主桁桿件應(yīng)力、索塔應(yīng)力、斜拉索索力、主梁撓度、支座位移和索塔位移等測點共計318個。專用航道橋共布置主桁桿件應(yīng)力、拱肋應(yīng)力、吊桿索力、主梁撓度、支座位移等測點約180個??傆?98個測試點進行靜載測試工作,以檢驗兩座通航孔橋的整體工作性能,為大橋的驗收交付提供依據(jù)。
▲滬通長江大橋荷載試驗中兩列貨運重載列車
本次主航道斜拉橋靜載荷載試驗,共計用四個DF4機車頭、65節(jié)滿載火車車廂和60輛30噸汽車,加載重量達到近9000噸,創(chuàng)下國內(nèi)橋梁靜載試驗加載重量之最。為全面檢驗大橋性能,對主梁應(yīng)力、主梁撓度、斜拉索索力、主塔應(yīng)力、主塔偏位、支座位移等參數(shù)進行測試,每個參數(shù)測試時都需要將火車和汽車停放在計算出的最大結(jié)構(gòu)響應(yīng)位置。
▲滬通長江大橋荷載試驗
根據(jù)橋梁影響線分析確定合理加載輪位,得出結(jié)構(gòu)最不利活載效應(yīng)。鐵路面在通滬鐵路雙線進行滿載貨車加載(另外兩線通蘇嘉甬鐵路暫不具備加載條件),其中上行線試驗列車采用機車(DF4)+35輛C70重車+機車(DF4)編組,下行線試驗列車采用機車(DF4)+30輛KZ70重車+機車(DF4)編組。公路面在所有六車道進行重載汽車加載,主航道橋共安排60輛30t軸重滿載汽車,專用航道橋共安排36輛30t軸重滿載汽車。
▲滬通長江大橋荷載試驗
本次橋梁靜載試驗規(guī)模大、任務(wù)重、工期緊、協(xié)調(diào)多。中鐵橋隧技術(shù)有限公司從前期準備到現(xiàn)場實施都制定了詳細的計劃安排。在中鐵大橋院集團公司及橋隧公司領(lǐng)導的大力支持下,項目組成員經(jīng)過周密部署、責任到人,試驗前明確分工、試驗時統(tǒng)一調(diào)度,現(xiàn)場有條不紊的按預期完成了全部試驗工作。目前靜載試驗已經(jīng)順利完成,橋梁結(jié)構(gòu)響應(yīng)積極。后續(xù)將對數(shù)據(jù)進行準確分析,給出科學可靠的結(jié)論。
▲滬通長江大橋荷載試驗
靜載試驗的順利實施標志著滬通長江大橋成橋荷載試驗的完美收官,為了解橋梁結(jié)構(gòu)在荷載作用下的實際工作狀態(tài),綜合判斷橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力、動力特性和制定安全運用條件提供直接支撐,并將為后續(xù)大橋的交工驗收、健康監(jiān)測和運維管養(yǎng)等提供基礎(chǔ)技術(shù)依據(jù)。
▲滬通長江大橋荷載試驗
滬通長江大橋是世界首座跨度超千米的公鐵兩用斜拉橋;主塔高達325米,是目前世界最高的公鐵兩用斜拉橋主塔;大橋建設(shè)用鋼48萬噸,也是世界橋梁建設(shè)用鋼量世界之最。
滬通長江大橋荷載試驗視頻
自通滬鐵路(趙甸至黃渡段)4月20日開始聯(lián)調(diào)聯(lián)試以來,該線已先后安排檢測列車、貨物試驗列車、綜合檢測列車、重聯(lián)動車組上線,以不同速度等級進行往返檢測試驗。在5月4日進行的最高等級提速試驗中,檢測列車跑出220公里每小時試驗速度目標值,完成逐級提速試驗。
通滬鐵路是國家中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃“八縱八橫”高鐵網(wǎng)中沿海通道的重要組成部分,工程建設(shè)分為兩期推進,一期工程為趙甸至黃渡段,起于江蘇省南通市,終至上海市嘉定區(qū);二期工程為太倉至四團段,起于江蘇省太倉市,終至上海市奉賢區(qū)。通滬鐵路(趙甸至黃渡段)正線全長137.5公里,設(shè)計時速200公里,設(shè)趙甸、南通西、張家港北、張家港、常熟、太倉港、太倉、太倉南、安亭西9個車站,并計劃將常熟東站預留使用。