文/ 供圖 | 招商局重慶交通科研設計院有限公司 袁佩
重慶曾家巖嘉陵江大橋采用135+270+135米三跨連續剛性懸索加勁鋼桁梁橋,為目前國內外同類型橋梁之最,是懸索加勁鋼桁梁橋在城市公軌兩用橋梁中的首次應用。該橋地處城市核心區,是連接江北和渝中的過江通道,也是城市道路交通和軌道10號線的過江載體,工程周邊高層建筑密集、橋梁結構受力復雜、疲勞問題突出、施工空間受限、運營安全風險高,給設計、施工、管養帶來極大的挑戰。
項目聯合國內產、學、研、用相關優勢單位,歷經6年聯合攻關,突破了懸索加勁處壓桿靜動力穩定、大跨徑鋼桁梁橋特殊節點靜力與疲勞性能試驗、“風-車-橋”耦合振動響應與抗風穩定、基于斜拉扣掛法剛性懸索加勁鋼桁梁橋施工、基于數字孿生的城市大型交通基礎設施運營安全智慧管理等關鍵技術瓶頸,有力支撐了重慶曾家巖嘉陵江大橋的高質量建設與管養。
研究成果明顯縮短了施工周期并減少了人力投入,通過智能化管養平臺的使用,降低了項目的運營安全風險、提高了應急處理能力。研究成果在曾家巖嘉陵江大橋的設計施工及運營養護中成功應用,得到了業主單位和各參建單位的高度認可,社會效益巨大。同時,研究取得的理論及技術成果還可應用于其他工程,為類似工程項目提供重要參考,推動大跨度公軌兩用懸索加勁鋼桁梁橋建設管養領域的技術進步。
項目提出了考慮兩端支撐剛度影響的懸索加勁處壓桿穩定承載力計算方法,建立了采用等效柱法分析剛性加勁弦立柱壓桿計算長度公式,揭示了大跨徑鋼桁梁橋特殊節點受力傳遞機理,建立了大噸位復雜邊界條件下大比例尺鋼節點縮尺模型試驗方法和公軌兩用橋梁疲勞荷載標準確定方法。
同時,項目構建了基于位移和力協調的“橋梁—車輛時態響應交互式迭代分析模型”,提出了安全性舒適性條件下的靜止狀態臨界風速和運行狀態臨界車速。
此外,項目還發明了剛性懸索鋼桁架梁橋無扣塔、小傾角斜拉扣掛整體架設技術,研制了鋼梁合龍間隙調整裝置,提出了剛性懸索基于吊桿拉壓雙重性能的無臨時支撐安裝施工技術,提出了高溫高濕地區高強螺栓施工扭矩修正系數。研究成果累計節約養護經費3000多萬元。通過智能化管養平臺的使用,降低了曾家巖嘉陵江大橋的運營安全風險,提高了應急處理能力。

節點靜載試驗