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发布日期:2023年12月07日
桥“跃”龙潭——中铁大桥院勘察设计龙潭长江大桥侧记
文章字数:2,187
  遍地金黄,稻香鱼肥。11月下旬,南京市栖霞区,恰逢当地举办第六届龙潭稻香节。舞龙表演鼓声不断,农家大锅台上冒出腾腾热气,香喷喷的咸肉大锅饭、鲜嫩美味的红烧大鹅……一派龙潭好“丰”景!对于当地百姓,每年最期待的就是此时此刻。而近三年来,他们心中又多了一份牵挂,相互之间打听最多的几句话成为“那大桥现在啥样了?”“那大桥啥时候能建好?”
  “那大桥”,正是以他们家乡命名、中铁大桥院勘察设计的龙潭长江大桥。11月27日,该桥首组吊索安装成功。
  龙潭长江大桥为两塔单跨悬索桥,主缆跨度为(615+1560+552)米,主梁跨度为(1560+100)米,2019年2月开工,计划2024年底建成。
  研发新型吊索结构提升耐久性
  抬头望去,大桥的两根主缆像两条“巨龙”飞架在桥塔之间。“大桥正在进行吊索安装。”设计代表、中铁大桥院第一设计院陈鑫说。吊索,是悬索桥重要受力构件,主要用于连接主缆和加劲梁,并将钢梁的重量经主缆传递给两岸锚碇。
  龙潭长江大桥吊索共有408根,吊点共计204个。“龙潭长江大桥设计过程中,从弯曲疲劳、拉伸疲劳和腐蚀的交互作用入手,进行了新型耐久性吊索相关研究。”陈鑫介绍。
  为了延长吊索寿命,中铁大桥院副总工程师万田保带队,围绕大桥开展了吊索拉伸-弯曲双指标下疲劳与腐蚀耦合损伤模式及使用寿命研究,在摸清吊索疲劳-腐蚀的机理之后,又与桥梁下游产业有关单位沟通洽谈,共同研发了新型空间大转角、抗拉弯耐久型吊索。
  对于依托龙潭长江大桥建设取得的系列研究成果,项目团队编制了《大跨度公路悬索桥耐久性设计指南》,不仅提高了我国在悬索桥耐久性设计方面的技术水平,也确保了已建成悬索桥的工作性能和使用寿命。目前,该指南已获得江苏省地方标准立项审批。
  创桥梁首个主缆内部除湿系统
  对于本次吊索安装,除了吊索,索夹也是关键。索夹是将吊索牢牢固定在主缆的构件,位于吊索和主缆的连接节点上,以套箍的形式紧箍在主缆上,相当于一颗颗帮助吊索“咬住”主缆的“牙齿”。但随着时间推移,索夹也会存在类似“牙齿”松动滑移的风险,由此造成吊索松动,有可能使主梁线形发生改变并导致内力重分配,恢复起来极其困难。
  由此,如何防止吊索运营过程中的索夹滑移,成了中铁大桥院第一设计院副院长王忠彬的重要思考题。而解决索夹滑移,对他来说还是众多难题中的“一小件”。他的内心深处,有着更高的目标——最大限度增强大桥的耐久性!“可以说,这是我们中铁大桥院成立以来,一代代桥梁设计师赓续传承且孜孜不倦的集体追求。”王忠彬说。
  时间追溯到2018年,龙潭长江大桥还在初步设计阶段。万田保问王忠彬,“忠彬,你想想,还有没有提升这座大桥耐久性的空间?”“我相信肯定有!”从哪入手?王忠彬首先想到“除湿”。
  “在哪里除湿?”王忠彬把目光锁定到了主缆。在这之前,给主缆“除湿”一般是借助主缆外部送气除湿系统,但这种方式不仅消耗大,而且送气效率、除湿效果也不尽如人意。他琢磨着从主缆内部入手,尝试设计“主缆内部通干空气的新型除湿系统”。而这种设计,就会对主缆系统的密封性提出更高要求,索夹又是密封的薄弱环节。
  又是索夹!当时,这种除湿系统在世界范围内还没有成功先例。那段日子里,同事们很少看到王忠彬在办公室里。只要给他打电话,他不是在工地上,就是奔波在制造厂家、高校、实验室之间,或者在飞机、高铁上……终于,6个月后,王忠彬与团队通过数值仿真分析、模型试验等手段,探明索夹与主缆之间触间作用机理,提出基于解析原理、库伦摩擦定律等的抗滑承载力计算方法,同时根据试验成果,创新提出从索夹两端向中间张拉、间隔张拉的施工工法,从设计源头上解决了大跨悬索桥运营期索夹滑移的技术难题。
  2019年7月,王忠彬他们的方案在评审会上得到专家组一致通过。今年夏季,方案进入实施阶段。9月初,大桥完成关键构件中央送气管道安装和保压试验,各项指标均满足设计要求。
  以小小的索夹为支点,王忠彬和团队创造了世界首个“主缆内部通干空气的新型除湿系统”,同时解决了运营期索夹滑移难题。
  薪火相传培养综合性青年人才
  就在吊索安装前两周,龙潭长江大桥建设指挥部发信表扬了设计团队。这是设计团队优质履约的见证,也是对陈鑫等人近两年工作的肯定。
  2021年7月,硕士毕业于西南交通大学桥梁与隧道工程专业的陈鑫,怀着成为“全面型设计人员”的期待,来到中铁大桥院,成为王忠彬的徒弟。
  王忠彬毫无保留地将自己的技术传授给徒弟们。但仅仅只懂技术肯定不行,他还思考着,“如何培养综合性人才?”
  2022年3月,在王忠彬推荐下,陈鑫担任龙潭长江大桥设计代表,兼顾大桥施工监控指令设计复核工作。尽管在技术方面,陈鑫有着准确的把握,但面对甲方、监理、施工等各方诉求,与各单位有效沟通,刚开始时陈鑫还是显得经验不足。
  “作为一名设计代表,一定要在扎实的技术功底基础上,把握好自己设计代表的角色定位,去协调解决相关配合问题。”在王忠彬的言传身教下,陈鑫快速转变工作思路,坚持深入施工现场,积极响应并解决现场问题,最终获得各方一致好评。
  “一花独放不是春,百花齐放春满园。”不止培养陈鑫,王忠彬所在的第一设计院把青年工作作为战略性工作来抓。伴随今年第二批主题教育的推进,在扎实开展调查研究的基础上,第一设计院进行了诸多尝试:分类制定人才培养规划,拓宽渠道加强技术交流,组建兴趣小组专项攻关……
  对于徒弟们的学习进展,王忠彬笑着表示:“我不怕徒弟技艺超过我,只怕我教得不好,他们学得太慢,辜负了我师傅对我的期望。” 王梦宇 洪芬