重慶曾家?guī)r嘉陵江大橋的創(chuàng)新亮點(diǎn)

文/ 供圖 | 招商局重慶交通科研設(shè)計(jì)院有限公司 袁佩

重慶曾家?guī)r嘉陵江大橋采用135+270+135米三跨連續(xù)剛性懸索加勁鋼桁梁橋，為目前國(guó)內(nèi)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(yīng)用。該橋地處城市核心區(qū)，是連接江北和渝中的過(guò)江通道，也是城市道路交通和軌道10號(hào)線的過(guò)江載體，工程周邊高層建筑密集、橋梁結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜、疲勞問題突出、施工空間受限、運(yùn)營(yíng)安全風(fēng)險(xiǎn)高，給設(shè)計(jì)、施工、管養(yǎng)帶來(lái)極大的挑戰(zhàn)。

項(xiàng)目聯(lián)合國(guó)內(nèi)產(chǎn)、學(xué)、研、用相關(guān)優(yōu)勢(shì)單位，歷經(jīng)6年聯(lián)合攻關(guān)，突破了懸索加勁處壓桿靜動(dòng)力穩(wěn)定、大跨徑鋼桁梁橋特殊節(jié)點(diǎn)靜力與疲勞性能試驗(yàn)、“風(fēng)-車-橋”耦合振動(dòng)響應(yīng)與抗風(fēng)穩(wěn)定、基于斜拉扣掛法剛性懸索加勁鋼桁梁橋施工、基于數(shù)字孿生的城市大型交通基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)營(yíng)安全智慧管理等關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，有力支撐了重慶曾家?guī)r嘉陵江大橋的高質(zhì)量建設(shè)與管養(yǎng)。

研究成果明顯縮短了施工周期并減少了人力投入，通過(guò)智能化管養(yǎng)平臺(tái)的使用，降低了項(xiàng)目的運(yùn)營(yíng)安全風(fēng)險(xiǎn)、提高了應(yīng)急處理能力。研究成果在曾家?guī)r嘉陵江大橋的設(shè)計(jì)施工及運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)中成功應(yīng)用，得到了業(yè)主單位和各參建單位的高度認(rèn)可，社會(huì)效益巨大。同時(shí)，研究取得的理論及技術(shù)成果還可應(yīng)用于其他工程，為類似工程項(xiàng)目提供重要參考，推動(dòng)大跨度公軌兩用懸索加勁鋼桁梁橋建設(shè)管養(yǎng)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步。

項(xiàng)目提出了考慮兩端支撐剛度影響的懸索加勁處壓桿穩(wěn)定承載力計(jì)算方法，建立了采用等效柱法分析剛性加勁弦立柱壓桿計(jì)算長(zhǎng)度公式，揭示了大跨徑鋼桁梁橋特殊節(jié)點(diǎn)受力傳遞機(jī)理，建立了大噸位復(fù)雜邊界條件下大比例尺鋼節(jié)點(diǎn)縮尺模型試驗(yàn)方法和公軌兩用橋梁疲勞荷載標(biāo)準(zhǔn)確定方法。

同時(shí)，項(xiàng)目構(gòu)建了基于位移和力協(xié)調(diào)的“橋梁—車輛時(shí)態(tài)響應(yīng)交互式迭代分析模型”，提出了安全性舒適性條件下的靜止?fàn)顟B(tài)臨界風(fēng)速和運(yùn)行狀態(tài)臨界車速。

此外，項(xiàng)目還發(fā)明了剛性懸索鋼桁架梁橋無(wú)扣塔、小傾角斜拉扣掛整體架設(shè)技術(shù)，研制了鋼梁合龍間隙調(diào)整裝置，提出了剛性懸索基于吊桿拉壓雙重性能的無(wú)臨時(shí)支撐安裝施工技術(shù)，提出了高溫高濕地區(qū)高強(qiáng)螺栓施工扭矩修正系數(shù)。研究成果累計(jì)節(jié)約養(yǎng)護(hù)經(jīng)費(fèi)3000多萬(wàn)元。通過(guò)智能化管養(yǎng)平臺(tái)的使用，降低了曾家?guī)r嘉陵江大橋的運(yùn)營(yíng)安全風(fēng)險(xiǎn)，提高了應(yīng)急處理能力。

節(jié)點(diǎn)靜載試驗(yàn)