昂船洲大桥 耐久性、维修和抗风考虑,许志豪 香港特别行政区路政署,施工中的八号干线 青衣至沙田段,八号干线的路线,昂船洲大桥,8,9,3,西部通道,独柱形桥塔,昂船洲大桥-整体布局,昂船洲大桥,耐久性考虑,维修考虑,抗风考虑,桥梁結構设计手册規定大桥设计使用寿命为120年,桥梁的设计使用寿命,生锈腐蚀,氯离子扩散,改变混合料成分以减低混凝土内的氯离子扩散速度:,增加混凝土耐用程度的 传统方法,水灰比，水泥含量，粉煤灰(PFA)，硅灰 (Silica Fume),桥塔混凝土的规格,強度(strength) 60 Mpa 保护层(cover) 60mm 裂缝宽度(crack width) 0.25mm,+,不锈钢钢筋,水灰比(w/c ratio) 0.35 水泥含量(cement) 490 kg/m3 含粉煤灰(PFA) 35% 硅灰 (Silica Fume) 6%,桥塔下半部,采用不锈钢钢筋和箍筋,桥塔上半部,0.272 Hz,边跨,主跨,最长拉索的自振频率 (28) =0.221 Hz,桥塔,0.179 Hz,桥塔上半部的结构,20mm 不锈钢外壳 Duplex Grade,混凝土壁,剪力钉,拉索锚锢箱 (钢材),剪力钉,不锈钢外壳预制组件模型,在中山制作场进行拼装工序,钢箱梁内部的抽湿系统,相对湿度低于60%,维修通道,钢箱梁桥身维修台,主梁维修穿梭车,700Kg,主梁维修穿梭车,150Kg,钢箱梁桥身维修台,钢箱梁桥身维修台,桥塔顶部吊架的运作,吊架下降至桥塔不同位置进行检查,WIM,WIM,东桥塔,西桥塔,风力及桥梁结构健康监测系统,桥梁会根据来流风的速度和紊流强度作出不同的响应,抖振,涡振,颤振,风速 (m/s),响应(米),大跨桥梁桥身的典型响应,涡振,涡振,怎样去消减涡振响应?,Guide Vanes,怎样去消减涡振响应?,1:20 比例的节段模型试验(NRCC),风,竖向响应?,Camera,涡振响应(竖向),锁定,导流板,涡振响应(竖向) (有导流板),锁定,涡振响应(竖向)完全可以消减,CFD 流场分析 跟试验比较,多索栏形式,防撞栏杆撞击测试,四横栏形式,重型货车撞击测试条件 载货后重量 30吨 車速 64公里/小時 撞击角度 20o,防撞栏杆撞击测试,小轿车撞击测试条件 重量 900千克 車速 100公里/小時 撞击角度 20o,防撞栏杆撞击测试,重型货车撞击测试(多索栏),小轿车撞击测试 (多索栏),小轿车撞击测试 (四横栏),测试后的损毁比较,四横栏形式,多索栏形式,四横栏形式栏杆可以引致涡激共振现象,较低速度气流,较高速度气流,锁定,涡振抑制措施,大桥已在2004年4月签约动工,施工中,15.2.2006,June 2006,Dec 2006,Dec 2006,总结,昂船洲大桥对桥梁工程师是一项重大的挑战,大桥属地标性建筑物。耐久性、维修养护，以及大桥可安全使用是关键问题,大桥项目做了充分的前期工作，在上述各方面进行了全方位的研究。,现时以到达一个关键时刻，正是要实践前期工作所考虑的各项措施,2009,