近日，由中鐵大橋院勘測設(shè)計、監(jiān)理，中鐵大橋局承建的常泰長江大橋迎來通車前的“關(guān)鍵大考”。自6月16日夜間起，大橋跨江公鐵合建段主橋橋梁荷載試驗全面啟動，首日試驗在錄安洲非通航孔橋和常州側(cè)公鐵合建段引橋開展。

常泰長江大橋是長江上首座集高速公路、城際鐵路和普通公路三種功能于一體的雙層復(fù)合型橋梁。荷載試驗是橋梁通車前驗證大橋結(jié)構(gòu)安全性與承載能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，將按照初始狀態(tài)調(diào)查、結(jié)構(gòu)仿真計算分析、方案制定、靜載試驗動載試驗的流程依次展開。

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為何大橋需要采用“動靜結(jié)合”的全面體檢？

荷載試驗作為橋梁工程領(lǐng)域至關(guān)重要的檢測手段，堪稱橋梁通車前的“綜合大考”。通過科學(xué)的加載測試和數(shù)據(jù)采集，將理論設(shè)計與工程實踐緊密結(jié)合，既是確保橋梁安全運營的“體檢報告”，也是推動橋梁工程技術(shù)進步的重要手段。

荷載試驗由靜載試驗與動載試驗兩部分構(gòu)成，二者共同構(gòu)成橋梁力學(xué)性能的“雙維體檢”體系。

靜載試驗如同給橋梁做“靜態(tài)X光”。通過在橋面布置加載車輛（模擬設(shè)計荷載），測量主梁應(yīng)力、主塔應(yīng)力、撓度變形（主梁下?lián)狭浚┖托崩魉髁υ隽康葏?shù)，驗證結(jié)構(gòu)在重壓下的承載力。例如，主梁中跨跨中的應(yīng)力需控制在設(shè)計允許范圍內(nèi)，撓度變形不能超過理論閾值，否則可能影響行車舒適性甚至結(jié)構(gòu)安全。

動載試驗如同給橋梁做“動態(tài)心電圖”。模擬車輛高速行駛、風(fēng)荷載等動態(tài)荷載作用，測試橋梁的振動特性，包括固有頻率、阻尼比、動撓度等。這些參數(shù)決定了橋梁在行車或強風(fēng)下的“抗抖”能力，如行車是否舒適、能否發(fā)生風(fēng)致振動等。

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荷載試驗通常選擇在夜間開展，環(huán)境溫度趨于穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)整體溫度趨于一致，溫度變化對結(jié)構(gòu)變形與應(yīng)力的干擾被大幅削弱，測量數(shù)據(jù)更能真實反映橋梁在荷載作用下的實際力學(xué)行為。

此次荷載試驗將持續(xù)進行一周，覆蓋范圍包括1座主跨1208米斜拉橋、2座主跨388米鋼桁拱專用航道橋、1座非通航道孔橋以及南北兩座引橋，共設(shè)計119個靜載工況和111個動載工況，全面評估大橋關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的實際工作性能。

其中，最大對稱靜力加載工況將動用110輛四軸加載車，總重達4400噸。

考慮到大橋主體采用鋼結(jié)構(gòu)和鋼—混凝土組合結(jié)構(gòu)，為最大限度減少晝夜溫差對測試數(shù)據(jù)的影響，所有試驗都會在夜間實施。

此次試驗應(yīng)用了項目技術(shù)團隊自主研發(fā)的橋梁荷載試驗管理系統(tǒng)，數(shù)百個高精度傳感器預(yù)先布設(shè)于橋梁關(guān)鍵截面，可實時采集應(yīng)力、位移等數(shù)據(jù)，并通過人工智能算法對數(shù)據(jù)進行毫秒級解析，一旦發(fā)現(xiàn)測點數(shù)據(jù)異常，可立即觸發(fā)預(yù)警，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、風(fēng)險響應(yīng)的“秒級閉環(huán)”。

同時，綜合運用毫米波雷達和光學(xué)捕捉識別技術(shù)，提升50%工作效率，確保主梁撓度測量精度達到毫米級標(biāo)準(zhǔn)。

此外，在動載試驗階段引入了機械激振技術(shù)，有助于激發(fā)橋梁產(chǎn)生更穩(wěn)定規(guī)律的振動響應(yīng)，更準(zhǔn)確地提取關(guān)鍵參數(shù)。

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常泰長江大橋是世界最大跨度斜拉橋，計劃于今年年內(nèi)基本建成。項目的建設(shè)對服務(wù)長江經(jīng)濟帶發(fā)展、“一帶一路”建設(shè)和長三角區(qū)域一體化等國家戰(zhàn)略具有重大意義，對推動跨江融合發(fā)展，促進揚子江城市群建設(shè)，緊密常州和泰州兩地聯(lián)系等起到重要作用。

來源｜二公司 常泰項目部