■5月15日,虎門(mén)大橋恢複通車,通過監控大屏可以看到虎門大橋車輛通行情況 記者 程永(yǒng)強 攝
在封閉交通10天後,虎門大橋(qiáo)5月15日上午(wǔ)9時恢複通車。由於(yú)剛(gāng)恢複通車,行駛在虎門大橋上的車輛較少,遠低於以往的車流量,交通順暢。截至(zhì)5月15日(rì)15時,大橋(qiáo)無報告(gào)發生事故,未達到(dào)啟(qǐ)動(dòng)應急預案條(tiáo)件。
5月15日上午,省交通集團舉行了虎門大橋恢複(fù)通車通氣會,邀請國際橋(qiáo)梁與工(gōng)程協會主席、同濟大學教授葛耀(yào)君,西(xī)南交通大學教授廖海黎(lí)兩位專(zhuān)家組成員在(zài)虎門(mén)大橋管理中心回應了公眾關心(xīn)的問題。記者從通氣會獲悉,通車後虎門大橋繼續全天禁止貨車和(hé)40座及以上客車通車。目前,專家們表示正準備措施保障大橋長期運行。
大橋整體情況平穩 抑振效果良好
廣東(dōng)省交通(tōng)集團發布消息稱,5月15日9時,虎門大橋恢複交通。
早在5月5日下午,虎門大(dà)橋懸索橋發(fā)生明顯豎向彎曲振動現象,大橋管理(lǐ)方(fāng)迅速啟動應急預案(àn),聯合交警部(bù)門及時采取了雙向交通管製措施。次日,交通運輸(shū)部專家工作組及時赴虎門大橋現場指導(dǎo)。廣東省交通運輸廳、省交通集團先後多次邀請(qǐng)國內知名專家對懸索橋全麵檢查、檢測和(hé)安全評估報告進行審查,分析研判振動原因,研(yán)討抑振方案。
大橋(qiáo)管理方組織設計、檢測、施工等單位對(duì)懸索橋進行(háng)全麵檢查、檢測和安全評估,委托三所高校平行開展抗風研究,並由設(shè)計單位牽頭會同檢測、三所(suǒ)高校(xiào)、施(shī)工等(děng)單位對懸索橋振動原因進(jìn)行深入分析,研(yán)究論證抑振措施。
檢測(cè)單位綜合近三年及此次檢測、監測數(shù)據對虎門大橋懸索橋(qiáo)結構安全出具了評估報告(gào),評估(gū)表明橋梁結構技術狀(zhuàng)況和承載(zǎi)性能保持穩定,此次振動未影響結構(gòu)安全,橋梁關鍵構件鋼箱梁、吊索(suǒ)、主(zhǔ)索鞍、散索鞍、支座(zuò)、伸縮縫等均未發現異常。特邀(yāo)專家組經過認真評審,認(rèn)為檢測、監測項目較為齊全,方法合理規範,數據可(kě)信,同意檢測單位(wèi)和設計單位的評估結論,虎門大橋懸索橋結構安全。
特邀專家(jiā)組(zǔ)對提(tí)交的懸(xuán)索橋(qiáo)振(zhèn)動(dòng)原因分析和抑振措施研究(jiū)報(bào)告進行了認真評審,認為振動原因(yīn)基本查明:虎門大(dà)橋是大跨度鋼箱梁懸索橋,屬於典型柔(róu)性結構,沿橋梁邊護欄連續設(shè)置的水(shuǐ)馬改變了鋼箱梁氣動外形,在特定的風況條件下,誘發懸索橋發(fā)生豎向渦激共振;持續較長時間、較大振(zhèn)幅的(de)渦振導致(zhì)橋梁結構(gòu)阻尼下降,即使水馬拆除,特(tè)定風況下空載橋梁又發生了渦振。
根據研究成果和專家組(zǔ)建議,大橋(qiáo)管理方及(jí)時采(cǎi)取抑振措施,主要包括在外側護欄上安裝抑流(liú)板、改善鋼箱(xiāng)梁氣動外形,增設水箱(xiāng)壓重(chóng)提(tí)高阻(zǔ)尼(ní)比。目前(qián),虎門(mén)大橋懸索(suǒ)橋整體情況平穩,抑振效果良好。
目前正準備措施保障大橋長期運(yùn)行
5月13日晚,在虎門大橋懸索橋恢複(fù)交通(tōng)評估會上,特邀專家組(zǔ)認為,虎門大橋懸索橋結構安(ān)全,大橋管理(lǐ)方已(yǐ)采(cǎi)取抑振措(cuò)施,並落實恢複交通(tōng)前的準備工作,同意(yì)恢(huī)複交通運(yùn)營。
5月15日舉(jǔ)行的通氣會上,葛耀君表(biǎo)示,拆除“水馬”後,虎門大(dà)橋振動頻率在不斷降低,最開始(shǐ)5月5日的渦振,振幅是0.37赫茲,平均3秒鍾(zhōng)振動一次;到後麵降(jiàng)到0.275赫茲,4秒鍾振動一次;再到0.225赫茲(zī),5秒(miǎo)鍾振動一次。
廖海黎說,大跨度懸索橋出現振動是正常的,振動的原因可(kě)能是風、車輛等(děng)多方麵因素,但要在可控範圍內,不能影響(xiǎng)橋(qiáo)梁安全,不能影響行車人的感受。虎門大橋的渦振,沒有危及橋梁結構、行(háng)車安全,大橋的(de)安全是有保障(zhàng)的。通過(guò)對虎門(mén)大橋緊急實施空氣動(dòng)力(lì)學措施、動力學措施來抑振,目前來看,效果(guǒ)比較明顯,虎門大橋恢複正(zhèng)常。廖海黎還透露,目前(qián)正在準備更(gèng)長遠的控製措施,保障大(dà)橋長期(qī)可靠運行。
即將進入台風季,虎門大橋是否會受到影響?廖(liào)海黎表示,台風對懸索橋(qiáo)的主要影響是顫振,虎(hǔ)門大橋在設計時已做了充分的考慮,幾乎不(bú)會受到台風影(yǐng)響。同時,大橋此次出現渦振(zhèn)後,相關單(dān)位也做了(le)試驗,台風條件下不會導致危險性顫振(zhèn)。
虎門大橋位於珠江口(kǒu)獅子洋上(shàng),連接廣州(zhōu)市南沙區和東莞市虎門鎮,全長(zhǎng)約16公裏,雙向6車道。主橋長4.6公裏,主跨為888米的鋼箱梁懸索橋。虎門大橋主橋是我國自(zì)主設計建造(zào)的第一座大跨度鋼箱梁懸(xuán)索(suǒ)橋,是當時規模最大的公路現代懸索橋,在中國橋梁建造史上有諸多技術創新。此次對特(tè)定風況下渦(wō)振的應急處(chù)置,將為懸(xuán)索橋的設(shè)計和管養等方麵(miàn)積累經驗。
焦(jiāo)點聚焦
長時間和較大振幅的渦振導致了結(jié)構阻尼下降
記者:水馬(mǎ)撤掉後,橋梁出現多次的振動。那(nà)麽,現在還振動嗎?
葛耀君:虎門大橋5月5日下午2時發生渦振現象,經過多次實驗研究表明,這是一種風速振動(dòng)。我(wǒ)們把它定性為渦激共振,主要跟所產生的風況,特別是風速、風向等因素有(yǒu)關。廣東地(dì)區在春季和夏季相交的時候,特別是3月至5月,主導的風向是東南風,與虎門大橋直徑垂直,這樣(yàng)的風向極易誘發渦激共振。
當日的渦激振動,與施工時采取水馬有關係(xì),直接把它誘發出來。事發時(shí),測量出的風速是5-6級(jí),大概9米/秒(miǎo)-12米/秒,振動的振(zhèn)幅是0.37赫茲,大概(gài)是3秒振動一次。5月(yuè)5日下午4時左(zuǒ)右,采取(qǔ)緊急措施,將水馬放倒,大概當日19時振動完(wán)全停止了。正當大家以為水馬(mǎ)拆(chāi)除振動完全消除(chú)後,當晚9時又出(chū)現振動。隨後,我們花了3天時間論證,為什麽水馬撤除後大橋還發生振動。
隨後5月9日晚(wǎn)上、5月10日上午,我們再次確認渦激(jī)共振的原因(yīn)。首先,再次發生渦激(jī)共振,與第一次發(fā)生渦激(jī)共振是不(bú)一樣的。第一次渦激共振,頻率振幅是0.37赫茲,相當於3秒振動一次。水馬拆除後,渦激共振(zhèn)是兩個(gè)不同(tóng)的頻(pín)率:0.275赫(hè)茲,相當於4秒鍾振(zhèn)動一次。緊接著(zhe)0.23赫茲-0.225赫(hè)茲,相(xiàng)當於5秒鍾振動一次。從3秒振動一次,到4秒鍾振動一次、5秒(miǎo)鍾振動一次(cì),可以(yǐ)看出是一個(gè)逐漸消耗的過程。
最後論(lùn)證(zhèng)是,持續較長時(shí)間、較大振幅的渦振導致了(le)結構阻尼下降,也就是俗話說(shuō)的摩擦力的變化。即使水(shuǐ)馬拆除,特定(dìng)風況(kuàng)下空載橋梁又(yòu)發生了渦振(zhèn)。這個在(zài)中(zhōng)國橋梁還沒有碰到過,但在(zài)國外橋梁有記錄。
緊急實施兩個治振措(cuò)施後(hòu) 虎門大橋運行平穩
記者:具體采取了哪些避震措施保障橋梁的安全?
廖(liào)海黎:這幾天(tiān)來,設計單位的隊伍與檢測單位充分的合作,同濟大學、西(xī)南交通大學等3個高校在學校做了大量的實驗。基於實驗和理論(lùn)分析,提出了有效的(de)治振措(cuò)施:一類(lèi)氣(qì)動措施(即空氣動力學措施),一類是動力學措施。
氣動措施通過緊張的實驗確定的,是(shì)對控製振動有效的措施,目(mù)的是減(jiǎn)少(shǎo)風作用下對橋麵的空氣作用(yòng)力。另一方麵,動力學(xué)措施是在橋梁內部加(jiā)上一定量的(de)水箱,通過水運動耗散風引起振動(dòng)的能量,也稱為阻尼措施。
這兩個措施,在虎門大橋管理中心和省交通(tōng)集團組織下緊急實施。從這兩天橋梁運行來看,兩個措施發揮了作用,虎門大橋運行平穩,5月15日順(shùn)利恢複了通行。目前,我們的目標達到了,實際上我們還有更(gèng)長遠的控製措施,為了保證大橋(qiáo)在(zài)更長期(qī)的運行條件下(xià)更可靠,更(gèng)完善。
台風作用下不(bú)會發生危險(xiǎn)性顫振
記者(zhě):振動(dòng)之後對大橋的安全有沒影響?台風來了,一刮風橋會否又振動?
廖海黎:從科學的角度來說,大跨度橋梁振動是正常現象。引起振動的原因,一(yī)是風引起振動,二是車輛也能引起振動,車輛振動比(bǐ)風引起的振動明顯。但振動一定要在可控的範圍內,不(bú)影響(xiǎng)橋(qiáo)梁的(de)安全、橋上行車人的感受。在這個前(qián)提下(xià),振動是無害的。現在虎門大橋的運行情況,已對大(dà)車進行(háng)限行。
台風來了後,對各種大跨度(dù)懸索橋的危(wēi)害,主要是另一(yī)種類型的振動,行話叫“顫振”。在虎門大橋20多年前設計(jì)建設的時候,其抗風設計是防止橋梁的顫振,當時在這方麵做了充分的考慮(lǜ)。近期,大橋發生渦振後,3個大學實驗室在尋找確定渦振的同時(shí),對會否引起顫(chàn)振做了(le)實驗研究。可(kě)以說,虎門大橋在台風作用下,絕對不會發生導致大橋破壞、危險性的顫振。
虎門大橋繼續執行限行政策
記者:恢複通車後,有什麽措施保障交通安全?
廣東虎門大橋有限公司總經理助理黃先泉:為恢複通車,我們做了充分準備,組織交通、交警(jǐng)、氣象等部門召開專題會,研(yán)究製定了恢複通車的方案、應急處(chù)置預案,加強了管理。除了治(zhì)振措施,我們在懸索橋上(shàng)加裝了高清攝像(xiàng)槍、自(zì)動監測係統,確保橋梁行車安全。
接下來,我們還將組織開展有針對性的交通應急演練,多部門聯動。除(chú)此之(zhī)外(wài),增加了駐點,加大巡查力度,加大見警率和處置效率,繼續落實快處(chù)快賠快撤機製。此外,開啟交通信號燈,對車流(liú)控流控速。
特別(bié)提醒,虎門大橋繼續執行限行政策,全天(tiān)候禁止貨車、40座以上的客車通行。同(tóng)時(shí),提醒過往的車輛安全駕駛,特別不要超速(sù),不要在橋上停留。
記(jì)者 潘少婷