近日，由中鐵大橋院勘測(cè)設(shè)計(jì)、監(jiān)理，中鐵大橋局承建的常泰長(zhǎng)江大橋迎來(lái)通車(chē)前的“關(guān)鍵大考”。自6月16日夜間起，大橋跨江公鐵合建段主橋橋梁荷載試驗(yàn)全面啟動(dòng)，首日試驗(yàn)在錄安洲非通航孔橋和常州側(cè)公鐵合建段引橋開(kāi)展。

常泰長(zhǎng)江大橋是長(zhǎng)江上首座集高速公路、城際鐵路和普通公路三種功能于一體的雙層復(fù)合型橋梁。荷載試驗(yàn)是橋梁通車(chē)前驗(yàn)證大橋結(jié)構(gòu)安全性與承載能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，將按照初始狀態(tài)調(diào)查、結(jié)構(gòu)仿真計(jì)算分析、方案制定、靜載試驗(yàn)動(dòng)載試驗(yàn)的流程依次展開(kāi)。

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為何大橋需要采用“動(dòng)靜結(jié)合”的全面體檢？

荷載試驗(yàn)作為橋梁工程領(lǐng)域至關(guān)重要的檢測(cè)手段，堪稱(chēng)橋梁通車(chē)前的“綜合大考”。通過(guò)科學(xué)的加載測(cè)試和數(shù)據(jù)采集，將理論設(shè)計(jì)與工程實(shí)踐緊密結(jié)合，既是確保橋梁安全運(yùn)營(yíng)的“體檢報(bào)告”，也是推動(dòng)橋梁工程技術(shù)進(jìn)步的重要手段。

荷載試驗(yàn)由靜載試驗(yàn)與動(dòng)載試驗(yàn)兩部分構(gòu)成，二者共同構(gòu)成橋梁力學(xué)性能的“雙維體檢”體系。

靜載試驗(yàn)如同給橋梁做“靜態(tài)X光”。通過(guò)在橋面布置加載車(chē)輛（模擬設(shè)計(jì)荷載），測(cè)量主梁應(yīng)力、主塔應(yīng)力、撓度變形（主梁下?lián)狭浚┖托崩魉髁υ隽康葏?shù)，驗(yàn)證結(jié)構(gòu)在重壓下的承載力。例如，主梁中跨跨中的應(yīng)力需控制在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi)，撓度變形不能超過(guò)理論閾值，否則可能影響行車(chē)舒適性甚至結(jié)構(gòu)安全。

動(dòng)載試驗(yàn)如同給橋梁做“動(dòng)態(tài)心電圖”。模擬車(chē)輛高速行駛、風(fēng)荷載等動(dòng)態(tài)荷載作用，測(cè)試橋梁的振動(dòng)特性，包括固有頻率、阻尼比、動(dòng)撓度等。這些參數(shù)決定了橋梁在行車(chē)或強(qiáng)風(fēng)下的“抗抖”能力，如行車(chē)是否舒適、能否發(fā)生風(fēng)致振動(dòng)等。

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荷載試驗(yàn)通常選擇在夜間開(kāi)展，環(huán)境溫度趨于穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)整體溫度趨于一致，溫度變化對(duì)結(jié)構(gòu)變形與應(yīng)力的干擾被大幅削弱，測(cè)量數(shù)據(jù)更能真實(shí)反映橋梁在荷載作用下的實(shí)際力學(xué)行為。

此次荷載試驗(yàn)將持續(xù)進(jìn)行一周，覆蓋范圍包括1座主跨1208米斜拉橋、2座主跨388米鋼桁拱專(zhuān)用航道橋、1座非通航道孔橋以及南北兩座引橋，共設(shè)計(jì)119個(gè)靜載工況和111個(gè)動(dòng)載工況，全面評(píng)估大橋關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作性能。

其中，最大對(duì)稱(chēng)靜力加載工況將動(dòng)用110輛四軸加載車(chē)，總重達(dá)4400噸。

考慮到大橋主體采用鋼結(jié)構(gòu)和鋼—混凝土組合結(jié)構(gòu)，為最大限度減少晝夜溫差對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)的影響，所有試驗(yàn)都會(huì)在夜間實(shí)施。

此次試驗(yàn)應(yīng)用了項(xiàng)目技術(shù)團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的橋梁荷載試驗(yàn)管理系統(tǒng)，數(shù)百個(gè)高精度傳感器預(yù)先布設(shè)于橋梁關(guān)鍵截面，可實(shí)時(shí)采集應(yīng)力、位移等數(shù)據(jù)，并通過(guò)人工智能算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行毫秒級(jí)解析，一旦發(fā)現(xiàn)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)異常，可立即觸發(fā)預(yù)警，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、風(fēng)險(xiǎn)響應(yīng)的“秒級(jí)閉環(huán)”。

同時(shí)，綜合運(yùn)用毫米波雷達(dá)和光學(xué)捕捉識(shí)別技術(shù)，提升50%工作效率，確保主梁撓度測(cè)量精度達(dá)到毫米級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

此外，在動(dòng)載試驗(yàn)階段引入了機(jī)械激振技術(shù)，有助于激發(fā)橋梁產(chǎn)生更穩(wěn)定規(guī)律的振動(dòng)響應(yīng)，更準(zhǔn)確地提取關(guān)鍵參數(shù)。

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常泰長(zhǎng)江大橋是世界最大跨度斜拉橋，計(jì)劃于今年年內(nèi)基本建成。項(xiàng)目的建設(shè)對(duì)服務(wù)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展、“一帶一路”建設(shè)和長(zhǎng)三角區(qū)域一體化等國(guó)家戰(zhàn)略具有重大意義，對(duì)推動(dòng)跨江融合發(fā)展，促進(jìn)揚(yáng)子江城市群建設(shè)，緊密常州和泰州兩地聯(lián)系等起到重要作用。

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