浙江嘉绍大桥机电工程建设与运营实践

机电工程建设的目标是为嘉绍大桥的运营管理提供行车安全、出众出行、桥梁安全、景观特色等服务。为实现这个目标,在嘉绍大桥的索塔、钢箱梁、混凝土箱梁柱、桥面等特定位置有针对性地布设了相应专业机电设备,加强对这些重要结构部位的监控、监测及控制,及时发现安全隐患,防止人为破坏,实现对大桥的全方位有效管控,确保大桥的自身安全及行车安全。同时,本文介绍了在大桥运营管理中发现的问题、采取的措施及运营管理的回顾与反思。

嘉绍大桥结构安全监测系统研究

针对嘉绍大桥运营环境和特殊的结构形式,研发了结构安全监测系统,从而实现了桥梁环境参数及结构响应的整体实时监测,桥梁结构主要动静力指标的有效识别和安全评估。

嘉绍大桥桥址台风特性实测分析

为保证嘉绍大桥桥梁全寿命周期内结构与行车双重安全,构建了桥梁运营期结构安全监测与巡检养护管理系统,通过对实测灿鸿台风数据的分析,得到了10 min平均风速风向、湍流强度以及紊流功率谱密度函数等强风特性,并评估了桥梁的抗风性能,为桥梁管养单位进行台风天气桥梁运营及应急管理工作提供了依据。

嘉绍大桥行车交通安全特点及防范措施

以浙江嘉绍跨江大桥为例对跨海(江)大桥行车交通安全特点进行了分析,提出了跨海(江)大桥安全保障技术措施和管理措施。跨海(江)大桥应尽可能在主体工程设计阶段消除安全隐患;从主动防范和被动防护角度设置安全防护设施;在运营阶段,通过合理控制车辆运行速度、强化桥梁路段实施全程监控管理、重视特殊车辆的运营管理、重视不利气候条件的监测和预报、编制系统的应急救援预案、加强交通安全宣传教育等手段,最大程度地保障交通安全。

嘉绍大桥不中断交通斜拉索更换技术

嘉绍大桥为双幅四索面六塔连续斜拉桥,斜拉索为空间索,横跨行车道,更换施工工艺复杂,特别是高速公路交通组织管理,本文提出嘉绍大桥采取不中断交通条件下进行斜拉索更换技术,采取移动棚防护高空坠物,塔顶吊吊装斜拉索,梁端锚固张拉的方法进行施工,张拉采用张拉力与伸长值双控,配以监控手段,同时按计算及检测的结果为依据进行调整,完善最终的张拉控制。

涌潮之上 基于嘉绍大桥的多塔斜拉桥关键技术研究

举世瞩目的钱塘江，因澎湃雄壮的火潮汐闻名于世，更以诸多大桥飞架其上而为世人关注，可以说每座桥梁都是一个时代的刻度。2013年7月，钱塘江上新的时代见证者诞生一雄伟壮丽的嘉绍大桥通车了。

强涌潮水域嘉绍大桥桥区冲刷特点

嘉绍大桥位于世界三大强涌潮区域钱塘江水域,处于涌潮变化最为复杂、动力条件最为强劲的尖山河段,水流湍急,潮高流速大,最大潮差9.15 m,通过对嘉绍大桥河势监测断面观测,并结合以往钱塘江河口常规地形测量资料,对桥位水域附近河床滩槽稳定性及桥墩局部冲刷深度进行监测与分析。结果表明:①嘉绍大桥所在的河段受上游径流和下游潮流的双重影响,整体河势呈现“洪淤潮冲”的变化特征,随着尖山河湾的治理,河势整体稳定性增强,涨潮主槽呈较稳定的偏走南河势;②桥区河床冲淤变化剧烈,尤以南航道和南引桥区最为剧烈,近期河床最大变幅近8.0 m;③各桥墩最低冲刷高程均处于设计安全范围内,但年际上南航道和南引桥区桥墩有所刷深,最大幅度在4.0 m以上,需进一步加强冲淤剧烈桥区的动态观测。

嘉绍大桥物联网技术应用与展望

以嘉绍大桥应用物联网技术为例,介绍了物联网在微波车辆检测器、数字摄像机、事件检测分析仪、桥梁结构检测系统方面的具体应用,并提出了高速公路应用物联网技术的展望。

大跨桥梁多源实时数据融合方法

针对大跨桥梁交通安全所面临的问题,以嘉绍大桥为研究对象,基于大桥健康监测系统的气象、交通流、几何设计以及结构动态数据,探究大桥结构运动对行车安全的影响。一、大跨桥梁健康监测系统近年来,随着大跨桥梁结构不断复杂化,精密的健康监测系统越来越成为保障大跨桥梁安全运营的关键技术,所提供的事故相关数据在频率、类型、尺度、数据结构方面都存在较大差异,将各种类别的数据进行处理,使其标准化,将数据进行全面融合,为交通安全评价的统计建模分析提供良好的数据基础.

大跨桥梁全样本数据交通安全评价

随着恶劣多变的天气和日益增加的交通量,大跨桥梁往往成为交通事故的重灾区。为了提高大跨桥梁的整体服务水平,更加科学的评价大桥交通安全情况,基于全样本数据分析的方法对桥梁数据进行分析,对面板数据时间自相关效应进行检验,同时使用普通最大似然法和惩罚最大似然法(firth方法)对模型进行参数估计,并将计算结果进行对比分析。研究结果表明,湿度、平均风速、小时流量、季节、时段是影响大桥交通事故概率的显著因素。

某大桥火灾堵车事件响应监测与安全评估

通过分析某跨海大桥火灾引起的车辆拥堵事故的监测数据,研究了桥梁在事故期间的主梁挠度、斜拉索索力的变化情况,并评估了桥梁安全性,保证了桥梁结构与行车的安全。

天下钱江潮 潮头嘉绍桥

在世界三大强涌潮水域建设,三获国际路桥设计大奖,通车以来未发生安全事故,被院士肯定为运行状况良好……从设计、建设、养护、管理各个阶段,嘉绍大桥都在创新,用创新攻克了世界性建桥难题,用创新研发了新型养管模式,用创新保障了长三角右翼经济带的交通出行和社会稳定发展。“钱塘一望浪波连,顷刻狂澜横眼前”,每年八月十八,钱塘江大潮这一天文和水文奇观,准时登陆,潮起之时,壮观天下无。潮线翻滚推拥,前浪后浪层叠追赶,潮起如倒海,潮退如功溃。大潮景观以浙江嘉兴的海宁盐官最盛。

平安嘉绍

7月19日,嘉绍跨江大桥将迎来六周岁的生日。嘉绍大桥通车六年来,累计双向通行车辆6000多万辆,为绍兴融入粤港澳大湾区、联通上海发挥了重要作用。六年来,嘉绍人致力于建设'平安大桥',为出行者筑起一道道安全屏障,也为大桥拉动当地经济做好保障。另外,嘉绍大桥建养期间的安全经验,也为国内跨海(江)大桥安全保障技术和管理措施的升级提供了优质范本。

锈蚀条件下在役防船撞钢套箱防撞性能研究

为研究锈蚀条件下某跨海大桥防船撞钢套箱的防撞性能,建立3000吨级轮船和防船撞钢套箱的精细化有限元模型,模拟锈蚀前后防船撞钢套箱的船舶撞击过程,提取撞击力、撞击速度、船舶动能、钢套箱内能变化情况,对比分析了锈蚀状态下防撞钢套箱的防撞性能变化。结果表明:用碰撞过程中钢套箱内能变化率较原未锈蚀结构的减小幅度标定钢套箱防撞性能损失率较为合理,锈蚀现状下钢套箱防撞性能损失率为8.6%。

潮汐环境下防撞钢套箱防腐涂装体系设计研究

为了探究潮汐环境下防撞钢套箱的防腐维护技术,以嘉绍大桥防撞钢套箱作为新型涂装体系的研究对象,揭示了3种新型涂装体系的不同防腐效果。从外观、漆膜厚度、附着力及耐久性方面可以发现,超强耐磨环氧漆2道+聚硅氧烷面漆的涂装体系耐腐蚀效果最佳。

钢桥面铺装常用改性沥青高温性能关键指标分析

通过多应力蠕变恢复(MSCR)试验,分析了3种高性能改性沥青(A、B、C沥青)和SBS改性沥青(D沥青)的不可恢复蠕变柔量(J_(nr))、蠕变恢复率(R)及相应的应力敏感性指标;通过室内车辙试验和动态蠕变试验,分析了4种改性沥青混合料的高温抗变形性能指标及其相关性.结果表明:与B、D沥青相比,A、C沥青在不同应力条件下的J_(nr)值较小,R值较大,对应力的敏感程度较低;A、C沥青混合料的高温性能要明显优于B、D沥青混合料;相较于室内车辙试验,动态蠕变试验与改性沥青J_(nr)、R之间的相关性更好;使用高应力(3.2、6.4、12.8 kPa)条件下MSCR试验获取的J_(nr)及R值来评价改性沥青混合料的高温性能较为合理;A、C沥青的应用可以显著提升钢桥面铺装磨耗层的高温稳定性.

基于乳化沥青流变性能的桥面铺装磨耗层抗剥落性能研究

为改善桥面铺装的抗滑性能,提出了一种新型超薄磨耗层技术(Thin friction course,简称TFC)。分别采用湿轮磨耗试验及胶结料应变扫描试验,从TFC混合料及乳化沥青胶结料尺度,分析改性乳化沥青、SBR胶乳及水泥用量对TFC混合料抗剥落性能及胶结料流变性能的影响。最后,将TFC抗剥落性能与胶结料的流变性能进行了相关性分析。结果表明:改性乳化沥青、SBR胶乳及水泥用量的提高,均能够显著改善TFC混合料的抗剥落性能:当改性乳化沥青用量为12%、SBR胶乳用量为3%、水泥用量为1%时,浸水6 d后的TFC剥落率均低于10%;SBR胶乳及水泥用量的增加,均能够提高胶结料的硬度;根据相关性分析,胶结料流变性能中的最大剪应力指标,能够反映出TFC的抗剥落性能,相关性系数均大于0.7,即胶结料的最大剪应力越大,TFC试件的抗剥落性能越好。

强涌潮地区桥梁防撞钢套箱支腿病害修复技术

嘉绍大桥位于钱塘江尖山河段,在主副航道桥桥墩底部安装防撞钢套箱,每个钢套箱下设10~16根支腿,支腿与主体结构栓接。受强涌潮的冲刷作用,部分钢套箱支腿偏移甚至缺失,造成钢套箱失稳并降低了防撞击能力。修复施工时,利用现有墩顶平台、钢套箱检修平台、桥面栏杆等搭设作业通道;采用吊篮、笼梯、手拉葫芦、简易吊机等轻质简易设备;取消支腿栓接构造及支腿与承台间的橡胶垫块,增加连接加劲板将支腿与钢套箱底部焊接固定,支腿直接支撑在承台上;采用多套手拉葫芦牵引拖拽纠偏支腿,按先校正再焊接的方式完成偏移支腿的修复;针对缺失的支腿,按原设计制作新支腿(长度增加500mm),分2段制作安装、现场焊接成整体,与钢套箱底板开孔形成轴套配合构造,以增加受力性能。

嘉绍大桥刚性铰健康监测系统研发

刚性铰是嘉绍大桥解决多塔斜拉桥索塔及基础温度荷载问题的一个关键构造,是嘉绍大桥的生命线,必须在全寿命期内对其进行健康监测。为此,基于刚性铰的结构受力特性、构造特点和工作模式,从环境监测项和结构力学监测项两方面论述所研发构建的刚性铰健康监测系统。该系统使刚性铰获得自动化、信息化、规范化和标准化的监测和管养,同时也为其他同类构造的监测系统构建提供了良好的示范和借鉴。

嘉绍大桥刚性铰伸缩装置试验研究

嘉绍大桥是嘉兴至绍兴跨江公路通道跨越天然屏障钱塘江河口段的一座特大型桥梁,为解决突出的温度变形问题,设计使用了刚性铰伸缩装置。为了检验刚性铰伸缩装置的运动性能、减振性能、抗冲击性能、车辆平顺性和冲击噪声,设计了模拟伸缩装置边界条件的梁端模型,并进行了一系列静动力试验和实车跑行试验。试验结果表明,刚性铰伸缩装置达到了预期设计目标。