5月25日凌晨4點,即將通車的商合杭高鐵裕溪河特大橋完成了“成橋試驗”。作為大橋通車前的重要工作,此次試驗的裕溪河特大橋備受關(guān)注,因為它突破了一個高鐵橋梁難題,以前高速飛馳的列車經(jīng)過大跨度橋梁都需要減速,在裕溪河特大橋就不需要。為何能做到這一點,記者采訪橋梁設(shè)計建設(shè)方,了解這個世界最大跨度的無砟軌道高速鐵路橋梁背后的秘密。
商合杭高鐵裕溪河特大橋完成“成橋試驗”
商合杭高鐵重點控制性工程裕溪河特大橋,主橋全長686米,主塔采用“H”形索塔,塔高123米。在我國時速350公里高速鐵路大跨度斜拉橋建設(shè)中,首次使用鋼箱桁梁結(jié)構(gòu)形式,首次在300米以上跨度橋梁中采用無砟軌道結(jié)構(gòu)形式,大橋主跨跨度達324米,建成后將成為目前世界最大跨度的無砟軌道高速鐵路橋梁。
“成橋試驗”,是對即將通車的橋梁做一個全面的狀態(tài)檢查,看橋梁每個部位施工質(zhì)量、整體線形是否滿足設(shè)計要求。此次裕溪河特大橋是進行的成橋靜載試驗,列車靜止停放在橋梁上,測定橋梁主塔、主梁、斜拉索、支座等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的實際內(nèi)力和變形,據(jù)此判斷結(jié)構(gòu)在試驗靜力荷載作用下的工作狀態(tài)。
之后還會進行成橋動載試驗,即讓列車動起來,測定試驗列車通過時橋梁、列車的動力響應(yīng),據(jù)此判斷橋梁結(jié)構(gòu)在動力荷載作用下的工作狀態(tài)。
橋梁的“全身檢查”將為大橋的交付驗收提供“健康報告”,保證橋梁整體工作性能滿足列車安全運營的要求。
高速飛馳的列車經(jīng)過不用再減速
聯(lián)調(diào)聯(lián)試中,列車測試時速達到了385公里。列車呼嘯而過,穩(wěn)可立硬幣,亦能豎雞蛋。這份“穩(wěn)穩(wěn)當(dāng)當(dāng)”從何而來?
“以前高鐵橋梁有個難題,那就是高速飛馳的列車經(jīng)過大跨度橋梁一定要降速。”中鐵第四勘察設(shè)計院集團有限公司副總工程師文望青介紹,裕溪河特大橋首次在高路斜拉橋上采用箱桁組合截面,提高結(jié)構(gòu)剛度,鋼橋面上鋪設(shè)混凝土墊層,鋼與混凝土的結(jié)合,就像兩個鐵塊間加了一點彈簧,起到了緩沖變形作用。其次,橋梁設(shè)計師通過車橋耦合分析不同速度下,列車的安全性和舒適性指標(biāo),驗證橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性,不斷修正橋梁結(jié)構(gòu)參數(shù)。
此外,裕溪河大橋跨度324米,塔高123米,這個“大塊頭”的線形控制卻是毫米級精度。這一切少不了橋梁設(shè)計師“心有猛虎細嗅薔薇”的專業(yè)態(tài)度,以及現(xiàn)場分析數(shù)十萬個數(shù)據(jù)的認(rèn)真。
后期,中鐵第四勘察設(shè)計院集團有限公司還自主研制了橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng),實現(xiàn)橋梁全生命周期健康管理。大橋的任何“風(fēng)吹草動”,電腦前的工程師都能實時掌握。