“動靜結合”全面體檢 常泰長江大橋全面開展荷載試驗

由于常泰長江大橋上層為高速公路、下層為城際鐵路和普通公路同層的獨特布局，技術人員在上層橋面布置六車一排，下層橋面布置四車一排，將30輛四軸加載車停在不同測試點位超過8小時，加載總重達1200噸。通過橋上布置的800多個傳感器，測試大橋在不同情況下的受力指標，各個關鍵結構細微形變的精準數(shù)據(jù)。常泰長江大橋荷載試驗總指揮 溫曉光：通過一系列科學嚴謹?shù)暮奢d測試，常泰長江大橋的實際性能將得到充分檢驗，為這座世界級多功能大橋后續(xù)安全通車運營提供至關重要的數(shù)據(jù)支撐。常泰長江大橋2019年10月全面開工建設，預計今年下半年基本建成，公路部分將先行通車。大橋通車后，常州和泰州之間的通行時間由現(xiàn)在的1小時20分鐘縮短為20多分鐘，進一步推動跨江城市群協(xié)調(diào)發(fā)展，對服務“長江經(jīng)濟帶”建設、長三角一體化發(fā)展等具有重大意義。橋梁荷載試驗由靜載試驗與動載試驗兩部分構成，二者共同構成橋梁力學性能的“雙維體檢”體系。常泰長江大橋荷載試驗副指揮 樊小林：荷載試驗作為橋梁工程領域至關重要的檢測手段，堪稱橋梁通車前的“綜合大考”。通過科學的加載測試和數(shù)據(jù)采集，將理論設計與工程實踐緊密結合，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進步的重要手段。常泰長江大橋荷載試驗總指揮 溫曉光：這種方法能更準確地提取關鍵參數(shù)，讓這座世界級多功能大橋的實際性能將得到充分檢驗。同時，建設者采用自主研發(fā)的“橋梁荷載試驗管理系統(tǒng)”，構建了全橋三維數(shù)字模型，如同為大橋安裝了一個“智慧大腦”。數(shù)百個高精度傳感器密布橋體關鍵截面，實時采集數(shù)據(jù)，并通過人工智能算法毫秒級解析。

昨天夜間到今天（17日）凌晨，“十四五”重大工程、世界最大跨度斜拉橋——常泰長江大橋全面開展荷載試驗，這是橋梁通車前的“關鍵大考”，試驗將持續(xù)一周。

16日18點，30輛四軸加載車依次駛上橋面，為夜間啟動荷載試驗做準備。

常泰長江大橋荷載試驗總指揮 溫曉光：夜間環(huán)境溫度趨于穩(wěn)定，結構整體溫度趨于一致，溫度變化對結構變形與應力的干擾大幅削弱。考慮到大橋主體采用鋼結構和鋼-混凝土組合結構，為最大限度減少晝夜溫差對測試數(shù)據(jù)的影響，所有試驗都安排在夜間實施。

首日開展的靜態(tài)試驗在錄安洲非通航孔橋和常州側公鐵合建段引橋進行，從昨天21點持續(xù)至今天凌晨5點。

靜態(tài)試驗完成后，此橋段將進行動載試驗，也就是四軸加載車在此橋段進行跑車、剎車、跳車等測試。

本次荷載試驗分段進行，持續(xù)一周，將對主跨1208米斜拉橋、主跨388米鋼桁拱專用航道橋、非通航道孔橋以及南北兩座引橋進行全面荷載試驗，每個橋段靜載試驗的第二天將進行動載試驗。

全長10.03公里的常泰長江大橋是連通常州與泰州的跨江通道，上層為雙向六車道高速公路，下層為城際鐵路和普通公路的復合型過江通道，創(chuàng)新構建了世界荷載規(guī)模最大、功能體系最復雜的非對稱斜拉橋結構。

荷載試驗是每座橋梁通車前至關重要的環(huán)節(jié)。荷載試驗做什么、起到什么作用？一起來了解。

• 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計荷載，測量主梁應力、主塔應力、斜拉索索力增量等參數(shù)，驗證結構在重壓下的承載力。
• 動載試驗如同給橋梁做“動態(tài)心電圖”。模擬車輛高速行駛、風荷載等動態(tài)荷載作用，測試橋梁的振動特性。這些參數(shù)決定了橋梁在行車或強風下的“抗抖”能力，如行車是否舒適、能否發(fā)生風致振動等。

技術創(chuàng)新打造“智慧檢測”新模式

常泰長江大橋是長江上首座“三位一體”復合型過江通道，獨特的結構讓荷載試驗面臨很多新課題。建設者通過自主研發(fā)，實現(xiàn)設備和創(chuàng)新三大“法寶”，打造出“智慧檢測”新模式。

在常泰長江大橋下層橋面上，有兩層樓高的設備即將用在大橋主航道斜拉橋的動載試驗中。試驗團隊創(chuàng)新性引入機械穩(wěn)態(tài)激振技術，能精確控制激勵頻率、幅度和持續(xù)時間，使橋梁產(chǎn)生更穩(wěn)定、規(guī)律的振動響應，實現(xiàn)方法創(chuàng)新。

創(chuàng)新還體現(xiàn)在設備上。如何超遠距離精準捕捉橋梁變形？建設團隊采用毫米波雷達和光學捕捉識別技術構建新型檢測體系。相比傳統(tǒng)測量方式，工作效率提升50%，實現(xiàn)毫米級精度。