武漢軍山長江大橋,是京港澳(京珠)、滬渝兩條高速公路共用的一座跨江公路橋梁,2001年通車至今已滿15年。
由于實際車流量遠超設計車流量,加上車輛超限超載嚴重,軍山長江大橋鋼箱梁反復形變,出現許多橋體裂縫,目前已被專業機構評測為三級病害程度(最高等級為五級)。相關專家介紹,若不及時采取措施加強保養維修,病害程度還將快速加劇。
鋼箱梁大橋曾獲行業最高獎
軍山長江大橋位于武漢關上游28公里處,北岸是蔡甸區軍山鎮,南岸是江夏區金口街,全長4881米,總投資13億元。長964米的主橋為半漂浮5跨連續雙塔雙索面鋼箱梁斜拉橋,倒Y型塔高163.5米,橋面全寬38.8米,設雙向6車道,是目前國內最寬的深水特大型公路橋梁。軍山長江大橋曾榮獲第四屆詹天佑土木工程大獎,該獎項是我國土木工程界工程技術方面的最高榮譽獎。
京港澳高速公路是一條首都放射型國家高速,是連接北京和廣州、珠海、香港、澳門等南部重要城市的高速公路,全長2310公里,為中國南北交通的大動脈。作為這條大動脈上的重要橋梁,軍山長江大橋承擔著極為繁重的交通任務,目前高峰期日均通行量達34000輛次,60%以上為大、中型貨車。
軍山長江大橋由中交公路規劃設計院設計,據該院工程師介紹,軍山長江大橋使用的鋼箱梁結構,是大跨度橋常見的建造模式,具有輕質高強的特點、施工周期短的優勢。但鋼箱梁結構的缺點是,反復超重碾軋會引起橋體形變,進而導致金屬疲勞開裂。
因軍山長江大橋的重要性,湖北京珠高速公路管理處為它專設了一個養護管理站,負責日常健康監測與維護。
大橋超荷承載積勞成疾
據中交公路規劃設計院工程師介紹,軍山長江大橋的鋼箱梁結構最早是用于制造大型船舶,后來借用到橋梁建造中來。如在穩定狀態下使用,鋼箱梁的安全性和牢固性能保持很長時間。
軍山長江大橋當初設計的最大車流量為日通行15000輛,最大承重為55噸。但實際運行過程中,車流量和車重都遠超設計限度。筆者近日在大橋上特意觀察,上午高峰時段,每分鐘的車流達到40輛左右,且以大貨車居多。
湖北京珠高速公路管理處路政支隊支隊長簡海云介紹,從今年10月份的監測數據來看,軍山長江大橋的日通行量已超過30000輛,其中超重車的比例達到10%以上,有的超限車達到200噸,遠遠超出了大橋的設計限度。
軍山長江大橋檢測與技術服務項目部外業技術負責人寇瀟俊分析,超限超載是鋼箱梁結構的大忌,這種超強度碾軋相當于反復折彎金屬,必然會引起疲勞開裂。
11月25日,記者隨橋梁養護人員進入大橋鋼箱梁,在一節箱體內看到有兩處4-5厘米的裂紋。養護工人稱,像這樣的裂紋在箱體內部還有很多,都是金屬疲勞的跡象。如不及時控制和維護,裂紋很容易加劇,最終威脅橋體安全。
另外,武漢夏天炎熱、冬天寒冷,這種溫差跨度大的氣候環境,也對鋼箱梁大橋橋體的穩定性影響很大。
嚴控超限超載車輛是關鍵
軍山長江大橋養護管理站站長鐘昕告訴記者,養護人員在日常監測和維護中就發現,超大車流和超重車輛對大橋危害很大。
2010年5月,軍山長江大橋曾進行半封閉大修。當時,大橋從六車道通行變為二車道通行,限速從110公里變為40公里。那也是軍山長江大橋的首次大修,發現并處理了車轍、坑槽、開裂、推移等多種病害。這些病害的成因,也直接指向超重車輛的碾軋。但是,因為所在交通點位太關鍵,周邊沒有合適的替代通行線路,所以大橋一直沒有得到徹底休養,也無法進行深度維修養護。
今年10月,由大橋管理方、設計方聯合組織國內頂尖專家,對大橋的病害情況做了評估和分析。專家評估軍山長江大橋的病害程度已達到三級(從低到高分為一級-五級),這也是橋梁病害的一個臨界狀態。專家認為,若不進行有效維修養護,很容易惡化為四級、五級,而五級的病害程度就是危橋了。
通過對病害情況分析,專家指出當務之急是禁止超限超載車輛通行,專家甚至建議對大橋車流進行限制,但考慮到該條交通線路的重要性,只能強調對超限超載車輛的管控。
管理方正在制定處置方案
從軍山長江大橋現在的運行狀況看,要想徹底封閉養護不太現實,而控制超限超重車輛,也僅能延緩鋼箱梁疲勞進度。因此,大橋的深度療養,需要一套綜合處置方案。
從湖北京珠高速公路管理處獲悉,目前,軍山長江大橋已成立一個專門的檢測與技術服務項目部,并委托中鐵大橋局武漢橋科院建立了一套健康監測系統。項目部綜合專家意見,正在制定一個長期養護方案,該方案包括應急維修和深度養護等,需要較長的時間去實施。
湖北京珠高速公路管理處處長王凡昌表示,為保障軍山長江大橋的安全,持續發揮京珠高速公路的重要作用,下一步將聚力抓好橋梁深度養護、治理車輛超限超載,呼吁社會各界理解支持。