重庆曾家岩嘉陵江大桥的创新亮点
2023-08-04供图招商局重庆交通科研设计院有限公司袁佩
文/ 供图 | 招商局重庆交通科研设计院有限公司 袁佩
重庆曾家岩嘉陵江大桥采用135+270+135米三跨连续刚性悬索加劲钢桁梁桥,为目前国内外同类型桥梁之最,是悬索加劲钢桁梁桥在城市公轨两用桥梁中的首次应用。该桥地处城市核心区,是连接江北和渝中的过江通道,也是城市道路交通和轨道10号线的过江载体,工程周边高层建筑密集、桥梁结构受力复杂、疲劳问题突出、施工空间受限、运营安全风险高,给设计、施工、管养带来极大的挑战。
项目联合国内产、学、研、用相关优势单位,历经6年联合攻关,突破了悬索加劲处压杆静动力稳定、大跨径钢桁梁桥特殊节点静力与疲劳性能试验、“风-车-桥”耦合振动响应与抗风稳定、基于斜拉扣挂法刚性悬索加劲钢桁梁桥施工、基于数字孪生的城市大型交通基础设施运营安全智慧管理等关键技术瓶颈,有力支撑了重庆曾家岩嘉陵江大桥的高质量建设与管养。
研究成果明显缩短了施工周期并减少了人力投入,通过智能化管养平台的使用,降低了项目的运营安全风险、提高了应急处理能力。研究成果在曾家岩嘉陵江大桥的设计施工及运营养护中成功应用,得到了业主单位和各参建单位的高度认可,社会效益巨大。同时,研究取得的理论及技术成果还可应用于其他工程,为类似工程项目提供重要参考,推动大跨度公轨两用悬索加劲钢桁梁桥建设管养领域的技术进步。
项目提出了考虑两端支撑刚度影响的悬索加劲处压杆稳定承载力计算方法,建立了采用等效柱法分析刚性加劲弦立柱压杆计算长度公式,揭示了大跨径钢桁梁桥特殊节点受力传递机理,建立了大吨位复杂边界条件下大比例尺钢节点缩尺模型试验方法和公轨两用桥梁疲劳荷载标准确定方法。
同时,项目构建了基于位移和力协调的“桥梁—车辆时态响应交互式迭代分析模型”,提出了安全性舒适性条件下的静止状态临界风速和运行状态临界车速。
此外,项目还发明了刚性悬索钢桁架梁桥无扣塔、小倾角斜拉扣挂整体架设技术,研制了钢梁合龙间隙调整装置,提出了刚性悬索基于吊杆拉压双重性能的无临时支撑安装施工技术,提出了高温高湿地区高强螺栓施工扭矩修正系数。研究成果累计节约养护经费3000多万元。通过智能化管养平台的使用,降低了曾家岩嘉陵江大桥的运营安全风险,提高了应急处理能力。
节点静载试验