两项世界级创新技术,助力金沙江大桥抗风防振
金沙江,在成为长江之前,从青藏高原向云贵高原奔流,三千公里一路劈开山体,将崖壁陡峭的V型峡谷安置在云之南。峡谷之中,风可穿行,云能游走,但人只能以视线眺望。
丽江永胜县峡谷边的村庄,与40公里外的丽江仅有一江之隔,但以前村民到丽江却极不方便,每家每户都靠骑马出行。现在金安金沙江大桥通车了,结束了村民们的马上交通。大桥连接华丽高速,是川西南、滇西北唯一一条东西向高速公路,也是云南连接南亚的国际大通道。大桥主跨1386米,是全球跨径最大的山区钢桁梁悬索桥,也是华丽高速的华丽一笔。
12月,正是当地的大风季节,峡谷瞬间最大风力可达十级以上。双向四车道的大桥,桥宽只有27米,相比1386米主跨距离,这座大桥成了宽跨比例悬殊最大的桥梁,从高空俯视,这座桥就像一根长长的面条一样。如果横向风太大的话,大桥的横向位移就会非常大。
悬索桥跨度越大,桥对风就更敏感,抗风是这座大桥最关键的技术。12个设计方案,上百次的风洞测试。工程师们为大桥量身定做了纵横全桥的八字形展翅抗风稳定板,这些板子可以改变大风走向,分流风力强度,将大风对桥梁的横向作用力降低到最小。同时,在桥面底部,工程师们设置了一道道像人的肋骨一样的U型钢结构,来增加桥面板的刚度,这是大桥抗振的秘密。对于U肋的焊接,在以往的桥梁上,都是单面焊接,只焊接U肋的外侧,厚实的钢板内部与桥面板的连接并不紧密,大桥的抗振和使用期限会受到影响。工程师们采用焊接机器人钻到U肋里完成双面熔透焊接,使钢材的疲劳强度达到了90MPa以上,使用寿命是以往单面焊接的2倍以上。突破了这个令世界桥梁建设者都感到头疼的难题,让大桥的筋骨更为坚实有力。
防风板和双面焊,这两项世界级的创新让大跨径悬索桥抗风抗振有了新的解决之道。更多高山峡谷的云端之路将从建设者的手中来到我们的脚下。
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