橋面有半米寬“縫”還枕著“漢堡包”？
2016-01-14
港珠澳大橋橋面有多條伸縮縫，但基本不影響行車舒適性
羊城晚報記者
林桂炎攝
治國理政新實踐·全面深化改革廣東篇
總指揮：劉紅兵劉海陵策劃：林海利許志權(quán)蔡惠中統(tǒng)籌：曾璇蘇碧青冷爽
羊城晚報記者李國輝李妹妍
近日，羊城晚報記者實地探訪港珠澳大橋，發(fā)現(xiàn)在已順利貫通的九洲航道橋的橋面，每隔一段距離，就會有一條約半米寬的縫隙，透過縫隙往下看，橋墩與橋面中間，居然還夾著一個個模樣奇特的“漢堡包”，再下面就是碧波蕩漾的伶仃洋。
“這些關(guān)鍵部位的特種構(gòu)件都是為滿足120年設(shè)計使用壽命的秘密武器?！爆F(xiàn)場施工人員告訴記者，橋梁直接承受車輪荷載的反復(fù)沖擊作用，又要適應(yīng)橋梁各種復(fù)雜的變位運(yùn)動，這些關(guān)鍵部位最易出現(xiàn)損壞。
過剛者易折，善柔者不敗。古老東方“以柔克剛”的哲學(xué)，為大橋設(shè)計者和科研工作者們的科技攻關(guān)提供了靈感。
技術(shù)專家告訴記者，正是這些伸縮縫、“漢堡包”的設(shè)計，使港珠澳大橋這個“鋼鐵巨龍”有了“能屈能伸”的關(guān)節(jié)，在烈日寒潮中不會擠壓變形，在臺風(fēng)地震中也能安之若素。
縫隙放兩把“梳子”
“這不是安全隱患，專業(yè)術(shù)語叫伸縮縫。”九洲航道橋CB05標(biāo)工程部部長段志勇告訴記者，按6個墩身一聯(lián)，每2聯(lián)梁端的結(jié)合處留一道縫計算，整個九洲航道橋CB05標(biāo)段總共有41道伸縮縫。這是橋梁安裝過程中，為保證橋梁結(jié)構(gòu)安全的一道必要的施工程序。
據(jù)介紹，大橋橋梁包括鋼箱梁和鋼混組合梁，隨著氣溫變化會出現(xiàn)熱脹冷縮，“如果沒有這道縫，就會出現(xiàn)頂死或者拉脫的情況”。此外，車輛在橋上跑的時候也會引起橋體振動，需要在橋梁伸縮縫處設(shè)置一定的伸縮裝置，使車輛平穩(wěn)通過橋面并滿足橋面變形。
目前，九洲航道橋橋面的伸縮縫處已經(jīng)預(yù)埋了鋼筋，上面用U型螺栓組進(jìn)行定位焊接?，F(xiàn)場施工人員告訴記者，他們將在伸縮縫的一端安裝跨縫板，在另一端則安裝固定板，這兩個是梳齒形的金屬板，鑲嵌在一起就像兩個對在一起的梳子。
“梳齒形的結(jié)構(gòu)，預(yù)留有一定的伸縮量，可以適應(yīng)梁長變化?！睂幉穼毧萍脊臼歉壑榘拇髽蛏炜s裝置技術(shù)、產(chǎn)品的供應(yīng)商，承攬了CB05標(biāo)95%以上的工程量。據(jù)港珠澳大橋橋梁工程CB05-SC項目部副經(jīng)理郝美軍介紹，橋梁的伸縮縫是根據(jù)溫度的膨脹系數(shù)，在大橋設(shè)計階段就由專業(yè)人員計算好。據(jù)了解，在CB05標(biāo)段中，根據(jù)伸縮量的差異，一共投入了5種型號的伸縮裝置。
橋面駕車不會顛簸
橋面上每隔一段距離就有一條伸縮縫，在上面駕車會顛簸嗎？
記者注意到，伸縮裝置產(chǎn)品進(jìn)行了細(xì)節(jié)優(yōu)化：外表面采用了4到5層的耐磨石英砂噴涂層，伸縮梳形齒齒寬6.5cm的排列密度保證每個輪胎有充分摩擦阻力，發(fā)生位移時始終交叉不脫離，車輪通過時不會過度沖擊間隙。
與此同時，在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上，將與車輪直接接觸的梳齒改為弧形漸變結(jié)構(gòu)，并設(shè)置坡面過渡段，有效地降低了車輛通過時的沖擊力，環(huán)保減噪性能顯著。而鋼箱梁表面亦鋪設(shè)了一層1厘米高的特殊連接材料，起到減振消能作用。
郝美軍說，單元式伸縮裝置遵循全壽命周期設(shè)計理念，每一個單元都是相對獨(dú)立的，順橋?qū)挿较蛎棵滓唤M，自成模塊，并且結(jié)構(gòu)簡單、功能明確，便于后期的養(yǎng)護(hù)、維修，“無需封閉交通就可進(jìn)行單個模塊的維修更換作業(yè)，大大減少了大橋在后期的運(yùn)營成本”。
“漢堡包”抗8級地震“巨龍”身上“能屈能伸”的可不止伸縮縫。透過橋面上的縫隙往下看，橋墩與橋面中間還夾著一種特殊裝置。
“這是我們通常說的‘漢堡包’，是大橋的減隔震支座。”柳州東方工程橡膠制品有限公司副總工程師葉明坤告訴羊城晚報記者，支座的柔性材料，無論是鉛芯隔熱橡膠支座還是超高阻尼橡膠支座，都由橡膠和鋼板組成，像漢堡包一樣，一層橡膠一層鋼板，用硫化技術(shù)粘連在一起。
據(jù)了解，港珠澳大橋位于東南沿海地震帶內(nèi)，地震烈度為7度，設(shè)計施工時將大橋的抗震烈度拔高一級定為8度。大橋管理局多次邀請國內(nèi)外知名院校和科研機(jī)構(gòu)對港珠澳大橋進(jìn)行橋梁抗震設(shè)計和抗震性能優(yōu)化研究。2012年4月，橡膠隔震支座的隔震效果得到了試驗的驗證。
葉明坤告訴記者：“減隔震支座中的橡膠還有彈性，在發(fā)生大的地震之后，它能將原橋梁的變形拉回到原來的位置。就像我們小時候玩的橡皮筋一樣，這叫做減隔震支座的自復(fù)位功能?！比~明坤說，即使發(fā)生大的位移，也會回到原來的位置，不會影響整個橋梁正常使用。
大橋能御16級臺風(fēng)
港珠澳大橋使用了這個減震抗震的系列技術(shù)后，能夠抗多少級地震？
“能抗8級地震?！比~明坤告訴記者，采用了設(shè)計好的減隔震支座后，地震時發(fā)生的位移量將不會超越減隔震支座的能力范圍，橋梁梁體不會落下。
“比如它的位移量是200毫米，那我們的減隔震支座能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于200毫米。”此外，根據(jù)橋梁的設(shè)計條件、混凝土的強(qiáng)度以及鋼筋混凝土的配比、鋼筋的強(qiáng)度進(jìn)行運(yùn)算之后認(rèn)為，橋梁和橋墩也不會被破壞。葉明坤說，采用了達(dá)到設(shè)計要求的減隔震支座后，大橋的安全將得到保障。
據(jù)預(yù)測計算，即使在16級臺風(fēng)、8級地震作用下，橡膠支座都能像“定海神針”一樣，保護(hù)大橋正常使用。
除此以外，為了加強(qiáng)大橋的抗震性能，港珠澳大橋管理局還采購了抗震阻尼器安裝于大橋之中用于補(bǔ)充備用，即便減隔震支座無法保證大橋在地震中的安全，抗震阻尼器將起到減震的作用，釋放大橋受到的地震能量。
李國輝、李妹妍本文來源：金羊網(wǎng)-羊城晚報
