“花江峽谷大橋荷載試驗(yàn)順利結(jié)束!”
8月25日,當(dāng)最后一批重載車(chē)輛緩緩駛離橋面,世界第一高橋——花江峽谷大橋荷載試驗(yàn)全部順利完成,向著通車(chē)目標(biāo)邁出關(guān)鍵一步。
此次荷載試驗(yàn)根據(jù)橋梁汽車(chē)設(shè)計(jì)荷載等級(jí)合理設(shè)計(jì)布載方案,通過(guò)動(dòng)、靜載“雙考”,系統(tǒng)地評(píng)估了大橋主纜及吊索、主梁、主塔、錨碇四大系統(tǒng)的實(shí)際工作性能。
“就像大橋的高考?!表?xiàng)目總工程師劉豪這樣比喻荷載試驗(yàn)。
應(yīng)力、位移、溫度……所有數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)匯入云端。經(jīng)過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的初步分析,花江峽谷大橋在試驗(yàn)荷載作用下,橋梁處于彈性工作狀態(tài),各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)響應(yīng)正常。
花江峽谷大橋全長(zhǎng)2890米,主橋跨徑1420米,橋面到水面高度625米,建成后主橋跨徑居山區(qū)橋梁跨徑世界第一、橋梁高度居世界第一,被稱(chēng)為“橫豎”都是世界第一。
建設(shè)之路,困難重重。
花江大峽谷位于貴州黔西南地區(qū),被稱(chēng)為“地球裂縫”。這里山高谷深、地勢(shì)險(xiǎn)峻,瞬時(shí)風(fēng)力可達(dá)14級(jí),風(fēng)速與風(fēng)向瞬息萬(wàn)變,施工難度極大。峽谷中氣象復(fù)雜,剛還是微風(fēng)拂面,轉(zhuǎn)眼就可能狂風(fēng)大作,這對(duì)高空作業(yè)中的主纜架設(shè)、鋼梁吊裝等都提出了極為苛刻的要求。
面對(duì)自然環(huán)境的挑戰(zhàn),工程師們迎難而上。
據(jù)項(xiàng)目技術(shù)相關(guān)負(fù)責(zé)人歐陽(yáng)松介紹,大橋創(chuàng)新引入了基于北斗衛(wèi)星的高精度定位終端,為主纜這條“生命線”裝上了動(dòng)態(tài)GPS。這項(xiàng)技術(shù)能每秒捕捉主纜在空中的精確三維坐標(biāo),實(shí)現(xiàn)對(duì)主纜位移毫米級(jí)實(shí)時(shí)監(jiān)控。
借助這項(xiàng)技術(shù),施工人員可以邊架設(shè)邊調(diào)校,像手持遙控器般精準(zhǔn)操控,徹底告別以往依賴(lài)人工與經(jīng)驗(yàn)的粗放模式,極高精度地完成主纜架設(shè),保障核心工程質(zhì)量。
大橋還采用全球首創(chuàng)的“智慧纜索”技術(shù)——將內(nèi)置光柵光纖的復(fù)合碳纖維絲嵌入全長(zhǎng)2378米的主纜中,實(shí)施應(yīng)力監(jiān)測(cè)。
“相當(dāng)于給這座橋不可更換的‘筋骨’植入了一套神經(jīng)感知系統(tǒng),能24小時(shí)為它做全面體檢。這套系統(tǒng)首次實(shí)現(xiàn)了對(duì)主纜內(nèi)部溫度、濕度、受力等關(guān)鍵健康指標(biāo)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),能有效預(yù)防因內(nèi)部銹蝕或應(yīng)力異常而引發(fā)的潛在風(fēng)險(xiǎn)?!睔W陽(yáng)松說(shuō),所有數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸至后臺(tái),使維護(hù)團(tuán)隊(duì)能從“事后補(bǔ)救”轉(zhuǎn)變?yōu)椤笆虑邦A(yù)警”,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)維護(hù)、降低成本,并為同類(lèi)橋梁的科研積累了極其寶貴的第一手?jǐn)?shù)據(jù)。
這座大橋的創(chuàng)新遠(yuǎn)不止于單項(xiàng)技術(shù),更在于打造了一個(gè)整合所有智能技術(shù)的“數(shù)字大腦”——即“數(shù)字橋梁”平臺(tái)。它通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)傳感器全面采集數(shù)據(jù),利用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸,再借助大數(shù)據(jù)和北斗平臺(tái)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析,最終在電腦里構(gòu)建出一個(gè)與實(shí)體大橋同步的“數(shù)字雙胞胎”。這個(gè)智慧中樞指揮著現(xiàn)場(chǎng)施工,實(shí)現(xiàn)了大型構(gòu)件的精確吊裝和全流程數(shù)字化管理,改變了橋梁的建設(shè)與運(yùn)維模式,讓整個(gè)工程變得更加安全、高效和智能。
而面對(duì)峽谷風(fēng)的潛在威脅,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了多維立體的抗風(fēng)屏障。24小時(shí)值守的多普勒激光雷達(dá)測(cè)風(fēng)系統(tǒng),為大橋安裝了全天候“天氣眼”;流線型鋼桁梁與中央穩(wěn)定板的抗風(fēng)組合,有效降低了風(fēng)荷載與橫向風(fēng)振,保障大橋在極端風(fēng)場(chǎng)中的穩(wěn)定性。
未來(lái),當(dāng)游客漫步于花江峽谷大橋,將切身感受人類(lèi)工程與峽谷自然的深度融合——風(fēng)速傳感器無(wú)感化地保障著通行安全,極端天氣48小時(shí)預(yù)警系統(tǒng)為大橋筑起安全屏障,甚至連呼嘯而過(guò)的山風(fēng),也有望被捕獲為清潔電力。
荷載試驗(yàn)的完成,標(biāo)志著大橋正式具備通車(chē)條件。在試驗(yàn)中,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)克服了跨徑大、測(cè)點(diǎn)多、溫度敏感等技術(shù)難題,通過(guò)成立數(shù)據(jù)研判、變形監(jiān)測(cè)、環(huán)境監(jiān)控等多個(gè)專(zhuān)項(xiàng)小組,高效完成全部“體檢”項(xiàng)目。最終數(shù)據(jù)表明,大橋結(jié)構(gòu)完整,指標(biāo)正常,具備抵抗破壞與變形的強(qiáng)大能力。
花江峽谷大橋通車(chē)后,兩岸通行時(shí)間將從2小時(shí)縮短到2分鐘。這座將天塹變?yōu)橥ㄍ?、跨越“地球裂縫”的超級(jí)工程,以“橫豎世界第一”的雄姿重新定義山區(qū)橋梁的極限,是中國(guó)基建技術(shù)與工程智慧在極端條件下的集中呈現(xiàn)。
大橋?qū)嵺`了一套可感知、可預(yù)警、可管理的智慧橋梁范式。通過(guò)“數(shù)字孿生”平臺(tái)與植入式傳感系統(tǒng),運(yùn)營(yíng)維護(hù)從依賴(lài)人工經(jīng)驗(yàn)邁入了數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的智能時(shí)代,為未來(lái)重大基礎(chǔ)設(shè)施的全生命周期管理提供了寶貴的技術(shù)樣本與實(shí)施路徑。
(審核編輯: 朝言)
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