960噸24輛車出動給這座橋做“核磁”_熱消息

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夜幕下，加載車緩緩駛過太原南中環橋。 山西晚報記者 薛建英 攝

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夜幕下，24輛（40噸/輛）總重960噸的加載車齊聚太原南中環橋，在300米的主橋上，上演了一場跌宕起伏的橋梁荷載試驗。
    橋梁荷載試驗分靜、動載試驗，分別于5月26日、27日凌晨開始。靜載試驗時，24輛加載車，分3批，每批8輛按照事先規劃好的特定位置一字排開，在橋面重復14次荷載，檢測橋梁的“骨密度”。動載試驗時，2輛加載車在南北橋面上，同速同步同向來回行駛，以檢驗橋梁的“心率”是否正常，振動頻率有無發生異常。此次荷載試驗共耗時兩個夜晚，給南中環橋進行了一次徹底的“核磁”大體檢。
    4月20日，本報曾以“拍胸片、觀膚色、量身高、測骨齡……橋梁這樣體檢真是長知識了”為題，詳細報道了南中環橋前期實施的無縫隙、全覆蓋花式“大體檢”。作為太原市首批21座正接受全面“體檢”的橋梁之一，此次南中環橋的荷載試驗也備受大家關注。5月25日夜晚至27日清晨，山西晚報記者兩次實地探訪橋梁“核磁共振”大檢查的全過程。
    23時30分正式封橋25日21時30分，太原市南中環橋面上依然車來車往，四川交大工程檢測咨詢有限公司40余名工作人員已全部到位，做荷載實驗前的最后準備工作。
    “封路之前，先做一些輔助性工作，檢查每條數據采集、傳輸線路是否暢通，電腦運行是否正常，各個智能采集儀器是否正常可靠。”南中環橋項目技術負責人、高級工程師方彬介紹，荷載試驗類似于給人做“骨密度”檢測，是通過加載試驗，檢驗橋梁結構整體的施工質量與受力性能，評估橋梁的承載能力和安全性能，對橋梁結構的正常使用性能、強度、剛度、裂縫等各項指標做出全面的評價，并為今后橋梁的養護、維修、加固、改造提供科學依據。
    方彬手里拿著一沓厚厚的荷載試驗方案，借著橋面微弱的光線，不時翻看著。他說，“橋梁現場荷載試驗是一項復雜、系統的工程，有效組織與合理安排是保證試驗順利進行的關鍵。前期，我們做了很多準備工作，現在一切準備就緒。”
    25日23時30分，南中環橋正式封路，喧鬧的橋面瞬間安靜了下來。
    “馬上布置車輛加載輪位，速度要快！”“在斜拉桿上，布設好傳感器，注意安全！”“檢查好各個點位的儀器是否正常。”一聲聲號令下，大家各就各位，各工作面全面鋪開。他們手持鋼卷尺、油漆等工具，在橋面上布置著輪位；在高空作業車的助力下，兩名工作人員將無線索力測試儀穩穩安裝在10多米高的斜拉桿上；電腦前，測試人員仔細調試、復核儀器上的各種數據；東岸引橋上，工作人員引導著加載車輛安全停靠。大家各自忙碌著。
    據了解，靜載試驗是加載車停放在結構受力最不利的截面進行加載，通過對結構靜態應力、靜態位移、索力、裂縫等參數的測定，了解橋梁結構截面的應力分布、梁體的撓度、主拱圈橫豎向位移、支座的水平位移、拉索索力等指標，據此判斷橋梁結構在靜載作用下的工作狀態。
    “如果按一般私家車1.2噸的重量計算，一輛40噸的加載車相當于30余輛私家車的重量；24輛加載車就相當于近800輛私家車聚集在一起。”方彬告訴山西晚報記者，當晚的靜載試驗，準備了24輛、總重達960噸的加載車。按照預先設定的位置，加載車停好后，工作人員在30分鐘內，及時采集、分析各個測點的數據。
    24輛加載車開啟靜載試驗經過近1個小時的緊張工作，26日零時30分，南中環橋靜載試驗正式開始！在橋東側的24輛加載車已靜候多時，等候“號令”。
    首先出場的是16輛加載車，它們從橋的兩側駛出，左右各8輛，分兩排，一字排開停在輪位上。此時，各個點位的工作人員迅速開始采集數據。
    1分鐘、2分鐘、3分鐘……寬敞的橋面上，大家聚精會神地專注于自己的工作，時間仿佛停止了一般。
    方彬介紹，靜載試驗需要通過梁體撓度、梁體應力、主拱圈橫豎向位移、主拱圈應力、主副吊桿及斜拉桿索力、梁端位移等數據的采集，判斷橋梁結構的強度、剛度是否滿足設計及規范要求。在南中環橋主橋主梁、主拱圈、主吊桿、副吊桿、斜拉桿上，分別布設有變形、應力、索力、位移等傳感器及靶標，以實時采集、測試各測點的數據。可以說，靜載試驗的監測點涉及橋梁的方方面面，實現全覆蓋。
    山西晚報記者現場看到，各小組人員認真記錄著梁體撓度數據、梁體應力數據、主拱圈橫豎向位移數據、主拱圈應力數據、主副吊桿及斜拉桿索力數據、梁端位移數據。密密麻麻的數據一一呈現著橋梁結構自身的體征、反映出橋梁結構自身的健康狀況。
    荷載試驗過程中，大家仔細觀測橋梁的結構是否出現裂縫及初始裂縫，并標明裂縫出現的位置、方向、長度、寬度及卸載后閉合的情況。他們沉浸在繁瑣的工作中，忘記了此刻已是凌晨時分，喧鬧的城市一片沉寂。
    “梁體及主拱圈應變數據采集完畢，數據正常！”“梁體撓度數據采集完畢，數據正常！”“主拱圈位移數據采集完畢，數據正常！”“索力采集數據完畢，數據正常！”“梁端位移數據采集完畢，數據正常！”……30分鐘后，在一聲聲匯報中，首個加載工況順利結束。
    “為了檢驗橋梁在設計荷載下的承載力，橋梁荷載試驗方案按最不利工況控制進行設計計算。”方彬說，此次荷載試驗，他們根據南中環橋橋梁結構特點及受力特性，設計了14個中載、偏載試驗工況（含合并工況），當晚要完成全部加載試驗工作。
    稍作休息，第二個加載工況繼續上演。24輛加載車全部上陣，加載的點位已從橋東移至橋中央。最終，經過14個加載工況，實現橋梁的全覆蓋試驗。
    從封橋那刻起，經過近6個半小時的“瘋狂作戰”，南中環橋主橋靜載試驗畫上了圓滿句號。26日6時整，在“各封道小組注意，全面放開各封道路口、恢復交通”的指令下，橋面恢復了往日的熱鬧，新的一天開始了！
    8輛加載車雨中上演動載試驗26日23時30分，南中環橋動載試驗在淅淅瀝瀝的雨中拉開帷幕，8輛加載車演繹不同時速下的同速同步同向行駛。
    “相比前一晚的靜載試驗，動載試驗相對輕松一些。”作為南中環橋荷載試驗總指揮，太原市城市橋梁安全排查檢測工程第二標段項目經理張璜雙眼布滿血絲。
    他說，橋梁是有其固有頻率的，動載試驗就像檢測橋梁的“心率”，包括跑車試驗和跳車試驗兩項內容。其主要測試橋梁的動應變、動位移、自振頻率、豎向與橫向振幅，了解橋梁結構的動力特性、振動特征（振幅、頻率、模態振型、阻尼比）等，判斷橋梁結構在動載作用下的工作狀態。
    首先進行的是跑車試驗，主要測試主梁、主拱圈結構的動力響應和沖擊系數。試驗現場，兩輛加載車分列南北車道，以5公里/小時、10公里/小時、20公里/小時、30公里/小時、40公里/小時、50公里/小時、60公里/小時的速度，同速同步同向通過南中環橋。
    完成7個時速的試驗后，27日凌晨3時，跳車試驗開始。該實驗主要測試主梁、主拱圈結構的動力響應和沖擊系數。工作人員在橋梁結構跨中位置放置了木質跳車板，兩輛加載車以5公里/小時、10公里/小時、15公里/小時、20公里/小時的速度，同速同步同向碾壓跳車板，通過南中環橋。
    “跳車試驗是橋梁動載試驗中比較重要的一種試驗方法，它可以模擬橋面受損（坑槽、坑洞）的情況下，車輛在橋面跳躍時的實際情況，評估橋梁在動態荷載下的響應特性和結構穩定性等方面的性能。”張璜介紹，通過跳車試驗，可以獲得橋梁在車輛跳躍時的動力響應和沖擊系數等數據，進而對橋梁的設計和施工進行優化和改進，提高橋梁的安全性和穩定性，確保橋梁在使用過程中的安全性和可靠性。
    張璜說，正常的荷載試驗對橋梁結構無影響，但其方案與實施過程必須遵循科學、嚴謹、安全的原則，熟悉荷載試驗流程，對試驗方案反復推敲。試驗過程中，應做到實時監測、及時反饋，發現問題及時處理，必要時終止加載。
    總之，橋梁荷載試驗是保證橋梁安全性能的重要手段，能夠為橋梁的安全性能和使用壽命做出科學的評估，為橋梁的養護、維修、加固、改造提供科學依據。
    27日6時許，歷經兩個夜晚的奮戰，南中環橋荷載試驗基本完成。之后，他們將繼續完成匝道橋的荷載試驗。
    

山西晚報記者 薛建英
    

鏈新聞太原17座橋完成“體檢”4月12日起，太原市城市橋梁安全排查檢測工程正式開啟。
    本次橋梁檢測工程分兩批完成，涉及市區大、中、小型橋梁共計106座，結構類型主要有斜拉橋、拱橋、連續鋼構橋、連續梁橋、簡支梁橋等。
    第一批受檢橋梁包括南中環橋、祥云橋、漪汾橋、北中環橋、長風橋、柴村橋、南內環橋、攝樂橋、勝利橋、東中環路南沙河橋等21座市區主要橋梁。
    截至記者發稿時，太原市首批21座接受“體檢”的橋梁，已有17座完成荷載試驗，未實施和正在實施的有長風橋、祥云橋等4座。