重慶曾家?guī)r嘉陵江大橋的創(chuàng)新亮點

文/ 供圖 | 招商局重慶交通科研設(shè)計院有限公司 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(jié)構(gòu)受力復(fù)雜、疲勞問題突出、施工空間受限、運營安全風(fēng)險高，給設(shè)計、施工、管養(yǎng)帶來極大的挑戰(zhàn)。

項目聯(lián)合國內(nèi)產(chǎn)、學(xué)、研、用相關(guān)優(yōu)勢單位，歷經(jīng)6年聯(lián)合攻關(guān)，突破了懸索加勁處壓桿靜動力穩(wěn)定、大跨徑鋼桁梁橋特殊節(jié)點靜力與疲勞性能試驗、“風(fēng)-車-橋”耦合振動響應(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)施運營安全智慧管理等關(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，通過智能化管養(yǎng)平臺的使用，降低了項目的運營安全風(fēng)險、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)計施工及運營養(yǎng)護中成功應(yīng)用，得到了業(yè)主單位和各參建單位的高度認(rèn)可，社會效益巨大。同時，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(shè)管養(yǎng)領(lǐng)域的技術(shù)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(wěn)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(jié)點受力傳遞機理，建立了大噸位復(fù)雜邊界條件下大比例尺鋼節(jié)點縮尺模型試驗方法和公軌兩用橋梁疲勞荷載標(biāo)準(zhǔn)確定方法。

同時，項目構(gòu)建了基于位移和力協(xié)調(diào)的“橋梁—車輛時態(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)速和運行狀態(tài)臨界車速。

此外，項目還發(fā)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(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臨時支撐安裝施工技術(shù)，提出了高溫高濕地區(qū)高強螺栓施工扭矩修正系數(shù)。研究成果累計節(jié)約養(yǎng)護經(jīng)費3000多萬元。通過智能化管養(yǎng)平臺的使用，降低了曾家?guī)r嘉陵江大橋的運營安全風(fēng)險，提高了應(yīng)急處理能力。

節(jié)點靜載試驗