十天里

这座见证广东20年来发展巨变的大桥

牵动着无数国人的心


01

虎门大桥

虎门大桥连接广州市南沙区与东莞市虎门镇,于1992年动工建设,1997年建成通车,是我国自主设计建造的第一座大跨度钢箱梁悬索桥。

虎门大桥的建成使东莞、深圳以及粤东地区到珠海、中山江门粤西地区的交通无须绕道,行车里程大大缩短,对广东省的经济发展和珠江三角洲的腾飞有着十分重要的意义。

02

苦闷大桥

然而随着汽车保有量激增,远超负荷的车流量为虎门大桥带来巨大压力,与此同时,多条高速在该地区汇集,也加剧了虎门大桥的堵车情况。于是,“苦闷大桥”(粤语“虎门”与“苦闷”同音)的称呼越叫越响。

为了缓解虎门大桥的压力,2019年4月2日,原名“虎门二桥”的南沙大桥建成通车,一定程度上起到了分流的作用。


03

涡振事件

2020年5月5日,虎门大桥突发异常晃动,全桥封闭禁止通行。

5日当天,桥上震动明显。

可见水马随大桥一齐震动。

大桥桥面为何晃动不止?

原来是它——涡振现象在作怪!

04

什么是涡振?


当风速经过桥梁某个结构面时,在结构物的后方形成漩涡。当漩涡从结构物的两侧交替脱落时,便作用结构物一个交变的周期激励,引起结构物的周期性振动。


涡振会在什么情况下出现?


大跨径悬索桥在较低风速下存在涡振现象,振动幅度较小不易察觉,仅在特殊条件下会产生较大振幅,不影响桥梁结构安全。

经检测,5日下午桥面的风速为10-12m/s,约为5级风速;当晚,桥面风速大约9m/s。

除了风速,还有一个涡振诱因不可忽视——就是那些整齐排列在桥面上的水马(一种用于分割路面或形成阻挡的塑制壳体障碍物)。

沿桥梁边护栏连续设置的水马改变了钢箱梁气动外形,在特定的风况条件下,诱发悬索桥发生竖向涡激共振。


这些抑振措施有用吗?


根据研究成果和专家组建议,大桥管理方及时采取抑振措施,主要包括:

在外侧护栏上安装抑流板、改善钢箱梁气动外形,增设水箱压重提高阻尼比等。

以上措施实施后,虎门大桥悬索桥整体情况逐渐平稳。


虎门大桥涡振事件发生全过程

5月5日14:30,虎门大桥悬索桥桥面发生明显振动。

交警部门对虎门大桥临时封桥,并对相关路段实行交通管制。

5月5日17:50,虎门大桥水马撤走。

5月5日19:00,虎门大桥附近通航水域实施封航。

5月5日19:50,虎门大桥悬索桥桥面持续抖动。

5月5日晚,广东省交通集团组织养护技术人员对桥体进行检查并组织专家研判。研判结果初步断定,桥梁主体结构未受损。

5月6日1:00,广东省交通运输厅、省交通集团连夜组织国内12名知名桥梁专家召开专题视频会并确定虎门大桥悬索桥本次振动的主要原因。

专家组认为本次虎门大桥悬索桥振动的主要原因是:沿桥跨边护栏连续设置水马,改变了钢箱梁的气动外形,在特定风环境条件下,产生了桥梁涡振现象。

5月6日凌晨,从虎门大桥管理中心实时监控画面看到,大桥仍有肉眼可见的轻微振动。

5月6日凌晨,交通运输部专家工作组到现场指导。

专家组判断,虎门大桥振动系桥梁涡振现象,并认为悬索桥结构安全可靠,不会影响虎门大桥后续使用的结构安全和耐久性。

5月6日上午,虎门大桥进行全面检查检测。

5月6日下午,广东省委书记李希、省长马兴瑞前往现场调研检查大桥突发情况应对处置工作,协调解决有关事项,研究部署下阶段工作。

5月7日上午,虎门大桥悬索桥仍有轻微振动。

5月7日16:30分,虎门大桥通航水域恢复通航。

5月7日晚间,大桥仍在以肉眼可见的幅度轻微振动。

5月8日,广东地震局针对虎门大桥振动事件发布情况说明。说明中显示,虎门大桥箱梁主体结构在本次事件中未受到明显影响。

5月10日,虎门大桥悬索桥通过结构安全评估。

广东省交通运输厅在虎门大桥管理中心组织召开虎门大桥悬索桥结构安全评估报告评审会,会上公布:虎门大桥悬索桥结构技术状况和承载性能保持稳定,此次振动未影响结构安全,桥梁关键构件钢箱梁、吊索、主索鞍、散索鞍、支座、伸缩缝等均未发现异常。

5月13日晚,在虎门大桥悬索桥恢复交通评估会上,特邀专家组认为,虎门大桥悬索桥结构安全,大桥管理方已采取抑振措施,并落实恢复交通前的准备工作,同意恢复交通运营。

5月15日9时,虎门大桥恢复交通,并继续全天禁止货车和40座及以上客车通行。

05

官方辟谣

5月10日,网传一则“虎门大桥最新情况”的消息,声称此次大桥抖动并非因设置水马,是吊索、主缆出了问题(如上游侧38号吊索钢丝绳断裂),该消息中还包括两张虎门大桥38号吊索腐蚀损坏的照片。

对此,虎门大桥管理方表示:该消息不实,38号吊索已于2019年完成更换。

06

专家观点

在昨日(5月15日)上午召开的虎门大桥恢复交通通气会上,桥梁专家们也对大家关心的热点问题进行了解答。

桥梁安全性如何?会影响行车人舒适度吗?


国际桥梁与工程协会主席、同济大学教授葛耀君认为,目前因为涡振导致桥塌等事故的发生率是0,主要是考虑司乘人员的舒适性,虎门大桥的振动幅度也借鉴了国际标准,现在虎门大桥启动一级响应,是控制振幅在20公分以内,就符合通桥的标准。所以现在开通大桥,说明桥梁没有安全问题,而且舒适性方面也没有问题。

虎门大桥今后还会再出现此类事件吗?


西南交通大学教授廖海黎表示,大跨度悬索桥都会有振动,不振动是不正常的,振动的原因可能是风,也可能是车等多方面因素,但振动一定要在可控范围之内,不能影响桥梁安全以及桥上行车人的感受。现在虎门大桥的振动一直是存在的,但不会危及行车安全、影响行车人的感受。

台风季将至,大桥会不会因此留下隐患?


廖海黎强调,台风对大跨度悬索桥的影响是另一种类型的振动:颤振。在虎门大桥20多年前设计建设的时候,抗风设计主要就是防止桥梁颤振,在这方面做了充分考虑,保证运营的时候不会发生(颤振)。这次采取抑制涡振采取的措施是否可能引起颤振,相关单位也做了试验,显示是台风条件下不会导致危险性颤振。

看到牵动人心的虎门大桥

又重归往日的车来车往

大家悬着的心也都可以放下了

祝所有通行的车和人

一路平安!

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