卢浦大桥“强身健体”折射理念之变
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“年轻桥梁”首次结构性维修,更安全更减排更美观,未来有望“数字孪生”更高效
戚颖璞
■本报记者 戚颖璞
上海黄浦江上第六座大桥、有“世界第一拱”之称的卢浦大桥,日前完成建桥以来的首次结构性维修。
2015年以来,上海城市桥梁进入保养高峰期,多座标志性桥梁进行了维护改造,包括浙江路桥、南浦大桥、杨浦大桥、松浦大桥等。比它们更年轻的卢浦大桥,为何早早开始“强身健体”?记者了解到,从这次卢浦大桥的维护到之后可能进行的“升级”,折射城市市政设施运营新理念。
“去湿气”保持“年轻态”
6月28日,是卢浦大桥通车运营20周年纪念日。刚满20岁的年轻桥梁,为何早早开始了维修工程?
“卢浦大桥主体结构的设计年限是100年,我们通过检测发现,大桥主体结构依然十分健康,不过部分附属设施已经临近使用寿命,需要进行更换。”上海市市政总院卢浦大桥大修设计负责人王瑞龙说,桥梁就好比人,生小病要吃药,日常要体检,才能保持长久的健康体魄。
桥梁专家告诉记者,本次维修的部分内容,与大桥的特殊结构有关。卢浦大桥是世界上首座全焊接钢结构拱桥,至今仍是世界上跨度最大的钢箱拱桥,特别需要注意防锈问题。
这次结构性维修的5项内容中,就有两项与防锈相关,即除湿系统、内表面涂装的升级。此外,卢浦大桥双向车道的日平均流量达13万辆次,历经20年的高负荷运行,大桥水平拉索系统、边跨排水、声屏障路灯也先后出现缺陷和病害。
为了让桥体始终保持“年轻态”,卢浦大桥于2022年6月启动维修工程。和其他跨江大桥不同,卢浦大桥在建成时,桥梁内就特别增设除湿机,通过“去湿气”延缓锈蚀速度。
王瑞龙介绍说,随着桥梁使用年数增加,桥梁内部“湿气”会影响桥体的整体安全质量,必须始终保持“去湿”效率。因此,设计团队通过升级送风回路,增换至42台除湿设备,保持开机24小时,让桥内湿度控制在45%以下。“根据我们研究发现,当桥内湿度低于45%的时候,即使不用防锈涂料,也不会出现大面积锈蚀。”设计人员说。
为了“双重保险”,设计团队同步更换桥梁全部的内部涂装。这些涂装除了可以防锈蚀,还十分环保。
未来升级折射哪些新理念?
卢浦大桥首次结构性大修,为何如此“静悄悄”?王瑞龙说,这次维修不涉及景观,主要是功能上的提升,也叫作“强身健体”,目的为大桥祛除病害。另一方面,施工尽可能避免影响市民和交通,基本都在凌晨进行,最大程度减少扰民及封道带来的交通影响。
同时,道路照明由原高压钠灯改造为LED节能灯,可以节能减排41%,还能更好地模拟自然光,更清晰地照亮路面,保障夜间行车安全。同时,LED灯具有较小的体积和灵活的设计,可以很好地融入城市的景观设计中,提升城市的美观度。
横向贯穿于桥面及桥体的16根水平拉索是卢浦大桥的“生命索”,主要用于平衡卢浦大桥主拱所传递的强大水平推力,约2万吨。然而,饱经多年风霜,用于支撑水平拉索的竖向托架产生易脱空、损坏的情况。团队自行研制出可调节高度的“马鞍形”托架,显著增加了承重面积,确保竖向托架不脱空,降低了因托架稳定性造成的安全隐患。
随着城市建设高峰期远去,上海进入了城市更新时代,不仅仅是建设要更新,市政设施也要不断通过运维提升效能。“未来对市政设施的关注重点,也要囊括后续的运维管理,通过跨界使用数字化技术、人工智能技术,提高管理效率。”桥梁专家说。
据悉,卢浦大桥正在考虑升级数字化管理系统。为了日后的巡检,此次大修中,维修团队还在卢浦大桥内部增加了温湿度的传感器,以及视频摄像头,可以实时查看桥体内部情况,对大桥进行健康监测。“杨浦大桥目前已经实现‘数字孪生’,通过各类感知设备来实时显示大桥的‘生命体征’。下一步,卢浦大桥也会考虑实现‘数字孪生’。”王瑞龙说。