12月19日清晨,80輛大卡車參與了南京八卦洲長江大橋(南京二橋)的荷載試驗。這是江蘇一個月內第三座跨江大橋接受“體檢”。有讀者提出疑問:卡車并未排滿橋面,這樣能測出橋梁是否健康嗎?此外,跨江大橋的設計年限通常為100年,到了這個年限是否意味著必須退役?
對于車沒排滿能否測出橋梁健康度的問題,華設檢測科技有限公司總工程師劉亞樓解釋說,一般橋梁荷載試驗會按照橋梁設計車輛荷載效應的85%到105%來安排加載重量和布載位置。雖然重載汽車看起來不是密密麻麻排列,但其總重與軸重布置已經達到橋梁結構關鍵受力部位的設計極限承載狀態。通過多個加載試驗工況可以驗證橋梁所有關鍵受力部位的承載能力是否滿足設計要求。
例如,通車在即的龍潭長江大橋于11月下旬進行了荷載試驗,當時開上橋的90輛車總重3600噸,相當于2400輛小轎車的重量。這些重載車輛按照預先設計好的方案多次列隊壓在對大橋最不利的受力狀態,如將車輛集中排列在橋跨1/4處模擬最大變形狀態,通過安裝在橋梁關鍵結構受力部位的傳感器測試橋梁結構的內力和變形,從而驗證與評價橋梁的安全性和穩定性。
至于公鐵兩用橋的荷載試驗,公路層使用汽車進行測試,而鐵路層則使用火車。例如,五峰山大橋開通前的靜載試驗連續進行了四個晚上,公路層和鐵路層同步加載。當時鐵路層的火車編組加上公路層72輛滿載汽車,總重達8200噸。試驗過程中一邊施加重負,一邊監測數據。以龍潭長江大橋為例,試驗前布設了234個傳感器,覆蓋結構位移、內力、索力及環境溫濕度、風速等實時監測與分析評價。選擇夜間進行試驗主要是因為溫度更穩定,數據更加精確可信。
關于超大型橋梁是否有壽命限制的問題,全國工程設計大師、中鐵大橋院副總工程師徐恭義表示,100年只是工程設計的標準和目標,并非絕對期限。如果設計周到且施工質量好,橋梁超過100年依然可以使用。目前,中國橋梁正在追求從100年邁向150年甚至200年的使用壽命。