原设计寿命50年的中国第一座现代化公铁两用桥--钱塘江大桥,至今已超期“服役”37年。
它修建于抗日战争烽火中,先后经历过5次爆(轰)炸,杭州工务段几代桥工为确保其健康和长寿,在精心养护上下大功夫,确保安全运行二万多天。
过去对大桥基础部位可能存在的隐患,采用人工潜水的传统检测方式,劳动强度高、准确性差。
进入新世纪以来,他们不断提高维护和检测方式的科技含量。
2008年5月,我采访了相关部门采用高科技设备,对大桥基础部位稳固性进行全面体检的过程。
钱塘江大桥(下简称钱桥)是中国第一座现代化公铁两用桥,2006年被列入第六批国家重点文物保护单位。
钱桥自1937年9月26日通车伊始,多次遭遇重创。
同年12月23日,为阻止日寇南侵,茅以升配合军方,主动设计炸飞了14号桥墩顶部,墩身十余条垂直裂缝延伸至水位以下。
15号墩仅留沉箱以上6米高的墩身,其余也被炸飞。
9号墩也有两处局部被炸,造成10、12、13孔钢梁一端坠入江中,14、15孔钢梁全部坠入江中,5、6、11、16孔钢梁及南岸钢拱均有损坏。
为阻日寇南侵主动炸桥
为挫败日寇修复钱桥的企图,1944年3月28日和1945年2月4日,抗日游击队分别炸伤了5号墩和6号墩。
杭州解放前夕,钱桥公、铁桥面又被溃败的国民党军队炸伤……
解放后,虽经杭州工务段几代桥工精心维修养护,但6号墩又在台风季节被船舶碰撞受伤,1937年炸伤最严重的14号、15号墩终究难以恢复到设计水平……
钱桥设计寿命为50周年,到2008年已超期“服役”21年。
建桥时的设计时速仅二三十公里,电气化改造和全国实施第六次大提速后,钱桥开行动车组,时速要求160公里。
超期“服役”的古稀钱桥,能否承受列车高速、重载,继续安全运行?
为了确保安全,原上海铁路局桥梁技术检定所、杭州工务段邀请西南交大工程检测中心,于当年5月21日至24日,采用其自行开发的桥梁动力分析程序BDAP,对钱桥通车71年来进行第一次全面“体检”。
用高科技设备为钱桥体检
现场搜集各项数据
通过桥梁结构静力分析、稳定分析和车桥耦合动力分析,获得正桥桥墩基础和16孔钢桁梁疲劳检算及寿命评估。
抗日战争中曾被炸毁(伤)的10号、14号和15号桥墩,以及被船舶撞击钢梁变形的6号桥墩成为这次检测的重点。
5月21日23时35分开始,2小时内,公铁桥同时停止车辆通行,开始了静态测试。
上海铁路局、杭州工务段和西南交大参加测试的30多名技术人员守候在各自岗位上,全神贯注地操作着各种仪器。
现场指挥检测有序进行
多岗位同步精心操作
随着现场总指挥的口令,公路桥上,四辆分别装载20吨黄砂的大卡车排成两列,与铁路桥上联挂的三台DF4型机车同步启动,然后同步停在曾被船舶撞击受伤的6号桥墩上。
三台总重近400吨的DF4型机车联挂,其长度刚好是大桥一孔钢梁的跨度。
三台内燃机车联挂
加上公路桥上的四辆大卡车,总负荷达到500吨,这是大桥平时载重的2倍多。
因此虽是静态,现场气氛还是很凝重。
此时,10多名桥梁工分布在各个点上,及时记录下钢梁支座和桥墩变化数据。
桥梁工收集桥墩变化数据
安放在88个检测点的传感器把桥墩、钢梁在重载负荷下的各项变化数据传送到多台测试计算机。
一台精确度达0.01毫米的地质雷达,同步记录下桥墩和钢梁在静态重载下发生震动、位移变化的每一个精确数据。
误差0.01毫米的地质雷达
120分钟封锁时间里,三台机车与四辆大卡车先后完成了对6号、10号、14号和15号桥墩的静态重载负荷测试。
22日和23日的同一时间,3台DF4机车拉着8个载重60吨的重车和8个60吨空车组成的试验“专列”,分别以5公里、40公里、50公里、60公里、75公里至80公里时速双向匀速通过大桥……
现场技术人员通过88个应力测点,4个挠度测点,4个支座位移测点,收集各项数据30000多个。
紧张收集各项检测数据
“体检”结束后,科研人员又用3个多月时间,对收集到的数据进行全面梳理和分析,2008年8月作出的测试报告显示,虽然大桥已超期服役多年,但总体“健康”状况不错。
这次“体检”,打消了人们对钱桥安全的忧虑。
“体检”至今6年多来,客车始终按160公里时速运行,为增加安全系数,重载货车调整到80公里。
附注:本文数据截至2014年10月
《上海铁道》图片报道
孟奇老师执笔的消息报道
《青年时报》报道