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“体检”,为南京长江大桥增寿

来源:新华日报   时间:2007-11-15  浏览:
  新华报业网讯   上海铁路局南京桥工段昨天宣布:本月17日起,南京长江大桥将接受上海同济大学桥梁专家“诊断”,做一次全面的安全评估实验。18年没看过“医生”的南京长江大桥要全面“体检”了!此次安全评估结果,将为大桥承载能力及梁体结构提供第一手翔实数据,为今后彻底整修大桥提供科学依据。对于近年来频频维修的长江大桥,花费数十万元做“体检”,这不啻是一则“福音”。
  “积劳成疾”
  一座桥干了六座桥的活
  南京长江大桥是我国第一座自行设计、施工跨长江的公铁两用特大桥,是我国标志性建筑之一,国人对其感情深厚;作为华东铁路“一通道”的咽喉要道,地位十分重要。
  “南京长江大桥1968年通车,近40年来,风雨侵蚀、过桥车辆荷载、车速提高以及材料老化等因素,均对桥梁造成了一定的损伤。随着经济快速发展,交通流量迅猛增加,现在每天通行车辆已超出当初设计的6倍还多。”南京桥工段副段长金辉说,大桥当初设计的日通行车辆仅为1万辆,建成初期过桥车辆不多,实载率比较低。而现在,大桥日均通过客车74对,货车51对;公路桥日均通过机动车7万辆,为建桥初期的8.7倍。可以说,长江大桥的公路桥长期处在了超饱和、超荷载、超重载的状态。
  超载超限车是引发大桥伤病的罪魁祸首。据了解,公路桥目前所有的半挂车、外地货车全天禁行,本地货车早6点到晚10点禁行,但是经过大桥的超载超限车仍普遍存在,大桥设计的最大核载是30吨,而桥面上查到的车子实际装载有四五十吨。
  金辉透露,经过检查,现在公路正桥桥面板、双曲拱桥、梁式桥因积累产生了很多不同程度的裂纹等桥梁病害,不仅给大桥行车构成了一定的安全隐患,还影响到桥梁设备自身安全。
  上海铁路局南京桥工段是负责大桥的日常维修和养护的单位。路桥科长徐家栋介绍,长江大桥仅公路桥就有50多人常年坚守在维修一线。市民们平时看到的桥面维修,其实只是桥梁维修的一部分,大部分维修是在桥的其它部位。如桥梁栏杆出新、照明设施更新、人行道铺装更新、亮化系统维修及附属设施整修出新等。
  最近的一次评估是在1989年,上海铁路局桥梁检定队曾对大桥主桥结构进行结构承载能力和运营性能的检定,但引桥部分特别是公路引桥部分运营几十年来,一直未进行过检定。这次“体检”,将对桥梁外表和结构进行全面检查,以确保运营安全。
  “全面体检”不开膛不破肚,能知身子骨
  这次长江大桥体检重点检测公路引桥,主要包括跨度为31.7m的预应力混凝土T形梁以及主跨度为32.2m的双曲拱桥。引桥南北两岸有69孔,拱桥有33孔,将逐一检查。同时,还要选择一个桥孔做荷载测试。
  “17日凌晨,我们要给大桥引桥做体检,至少得4个钟头。”同济大学桥梁工程系吴定俊教授接受记者采访时,遣词造句像个医生。
  先在混凝土桥面贴上100多只传感器,拉好电线,连到仪器上。下面,体检开始核心内容:静动载试验。
  “我们是在引桥上做荷载实验,是想看看引桥的身子骨到底怎样。”荷载实验是拿载重30吨的汽车来做。“当初引桥设计的负荷能力,只有一级,现在实际到了二级。做测试,就是在拱桥不同的部位不断地加大重量,在安全的前提下,看引桥的整体性能。”荷载测试分两种:静载,一排汽车停在桥上,测桥梁的受重力;动载,那就是汽车从一块木板上开过去,测出桥梁的应力数据,看引桥在震动状态下的结构性能。“就像一个人挑担子,重量只能慢慢加,不能一下子压垮了,给大桥做荷载测试,道理也一样。一般大的斜拉桥做荷载测试,要同时开几十辆汽车。但这回上多少辆车,大车还是小车,速度怎么变化,那要细细计算。”这个设计测试的承载力已经远远超过几十年前设计的荷载压力。
  盯着仪器上一道道曲线,“医生”们马上知道拱桥的受力变形情况,判断引桥能不能承受现在的交通流量,如果往上加,还能加多少。“大桥主桥这次主要检查桥面受损,引桥体检不是看这脸上有多少伤疤,那不重要,桥的整体性——骨架是不是健康最重要,脸上有疤毕竟可以补,骨架坏了,那要动大手术。”
  体检,为何要在晚上做?减少对交通干扰是个原因,但更多是晚上温差变化小,实验的数据波动小。
  “体检”的另一个看点是对桥梁的混凝土强度进行测试。“我们要用多种手段,从桥上钻心取样,然后一一分析,了解混凝土的耐久性,看看表面炭化到什么程度。虽说当年混凝土的设计,施工中质量肯定也不错,但毕竟40年过去了,混凝土总会有些变化。”过去的办法是,在桥梁上钻一个小孔,抽出一点混凝土样本,到实验室中检测其强度,但这种办法一般不会采用,毕竟钻孔对大桥是一个损伤。这次将不会开膛剖肚,而是采取先进的“回弹仪”,直接打击一下桥梁,就能测出桥梁的硬度。他特地强调,取样,不是什么地方都能取。“一般来说,越是重要的部位,比如桥墩,尽量要少取。这就跟给病人体检一个道理。”
  桥梁的裂缝有多长,往什么方向延伸,也是体检的内容。“有的裂缝,是热胀冷缩的自然结果,有的可能是负荷吃不消产生的,这对判断大桥健康状况很有用处。”
  天天超负荷工作的南京长江大桥,“身体”能吃得消吗?吴定俊教授说:“我看过几次大桥,无论引桥还是主桥,应该说骨架不会有大问题,只是主桥桥面损伤不小,但影响不大。我想,当初设计大桥负荷时,肯定留了很大余地,而且施工质量严格。打比方说,它能挑一百斤,图纸上标出来只是八十斤。”
  长江大桥怎么延年益寿?吴定俊认为,不光是定期体检,而且要长期做体检,“现在,国内重要的桥梁多数装上传感器,每天都能从屏幕上看桥梁的即时状态。发现隐患越早,越能提前应对,避免哪天桥梁突然垮掉。而且,发现越早,维修成本越低。”他乐观地说,只要及时“体检”,及时“看病”,南京长江大桥安然度过100年的设计寿命应该没有疑问。
  交通分流请“二弟”“三弟”多出力
  本次长江大桥“体检”从11月17日至11月30日。为了减少对交通的影响,“体检”时间尽可能安排在车量较小的夜间时段进行。在11月17日0:30-3:30和11月18日0:30-4:30期间,在对引桥双曲拱桥进行荷载实验时,将对长江大桥公路桥引桥进行短时间交通管制,禁止车辆通行。
  实行交通管制后,在此期间需要过桥的车辆如何通行?对此,南京市交管局秩序科副科长石伟坚说,由南向北过桥的车辆从城西干道高架桥就要开始绕行。具体绕行线路是:从中山北路或者建宁路到幕府西路,再从幕府西路匝道上大桥;而由北向南过桥的车辆只能改走二桥或三桥。
  石伟坚还告诉记者,与大桥每天通行的7万辆相比,二桥和三桥每天通行的车辆分别为3万余辆和2万余辆,远远没有达到当初设计时的每天通行6万辆的标准,完全能够满足过桥市民的需求。为了确保安全评估试验顺利进行,上海铁路局南京桥工段等试验单位进一步优化了组织方案,严格安全防控措施。
  本报记者陈家根陆峰孙巡
  链接大桥载入吉尼斯
  南京长江大桥1960年1月18日正式动工,完全由中国人自力更生设计建造,1968年9月铁路桥通车,同年12月公路桥通车。南京长江大桥是铁路公路两用特大桥,铁路桥长6772米,公路桥长4588米,桥下可通行万吨轮船。是继武汉长江大桥、重庆白沙陀长江大桥之后第三座跨越长江的,也是当时最大的一座大桥。1985年获国家科学技术进步特等奖。还曾以“最长的公铁两用桥”被载入《吉尼斯世界记录大全》。
  本报记者廖卉整理
  “体检”三步曲
  有关专家说,对大桥进行全面安全评估,第一步就是要在设计荷载作用下,检测桥梁结构的强度、刚度、上部结构整体工作性能和动力性能。第二步,通过理论计算,并与实测的试验结果进行对比分析,按有关桥梁规范评价桥梁结构的强度、刚度和承载能力等指标是否满足原设计要求。第三步,在桥梁满足原设计要求情况下,再按《城市桥梁设计荷载标准》的有关要求进行检算,最终确定该引桥的承载能力。也就是说,今后大桥能通过多少车,将靠这次体检得出的数据说了算。
  上海同济大学桥梁工程系教授吴定俊是安全评估技术方面的负责人。他说,此次评估的主要内容包括:引桥中的双曲拱桥的静动载试验;引桥中预应力混凝土T形梁结构整体性能动载试验;引桥结构混凝土强度,碳化深度测试和桥梁支座工作状况和裂缝情况;钢桁梁主上层公路桥桥面板检测。
  本报通讯员唐洪
  近年维修档案
  2002年,长江大桥进行了建成30年来首次大修工程。
  2003年11月13日至11月25日,对大桥南、北引桥梁桥伸缩缝及部分坑洼路面维修施工。
  2004年9月10日起,对大桥路面进行全面整修,这是当年的第二次维修。
  2005年7月17日,耗资2100万元、为期50天的大桥一期维修出新工程正式启动。工程相继对大桥车行路面、桥梁栏杆、人行道、照明设施、桥头堡等进行装修、更新、亮化等系列施工。
  2006年8月30日起,对大桥桥面伸缩缝进行为期22天的维修。 2007年7月17日至7月29日,对大桥公路路面坑洞进行铣刨、摊铺施工。
  2007年9月8日至9月18日、10月10日至10月31日,分两阶段对公路桥南、北坡道破损严重的混凝土梁梁端及桥面伸缩缝进行维修。
  2007年11月7日起对桥面伸缩缝进行维修,持续10天左右。本报记者廖卉整理
  车辆分流提示
  分流时间:11月17日0∶30—3∶30和11月18日0∶30—4∶30。
  由南向北:中山北路(或建宁路)—幕府西路—幕府西路匝道—大桥。
  由北向南:一律改走二桥或三桥。

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